第45讲 化学反应速率与反应历程-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）

第45讲 化学反应速率与反应历程 2024 高考化学一轮复习高频考点精讲 1.了解基元反应、过渡态理论，了解速率方程和速率常数。 2.掌握多因素对化学反应速率影响的分析方法。 复习目标 基元反应　过渡态理论 考点一 必备知识 2.基元反应过渡态理论 基元反应过渡态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC 反应物　　过渡态　　 反应产物 过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→ [Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH 3.活化能与反应机理 使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示： E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。 4.许多化学反应，尽管其反应方程式很简单，却不是基元反应，而是经由两个或多个步骤完成的复杂反应。例如H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，它的反应历程有如下两步基元反应： ①I2 I＋I(快) ②H2＋2I===2HI(慢) 其中慢反应为整个反应的决速步骤。 如图所示是两步完成的化学反应，分析并回答下列问题。 (1)该反应的反应物为 ，中间体为 ，生成物为 。 (2)由A、B生成C的反应为 (填“吸”或“放”，下同)热反应，由C生成D的反应为 热反应，总反应为 热反应。 (3)第一步为 (填“快”或“慢”，下同)反应，第二步为 反应，决定总反应快慢的是第 步反应。 A、B C D 吸 放 放 慢 快 一 一、反应机理——快反应与慢反应 1.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子)： ②CH4＋Cl·―→·CH3＋HCl(快反应) ③·CH3＋Cl2―→CH3Cl＋Cl·(快反应) ④·CH3＋Cl·―→CH3Cl(快反应) 已知在一个分步反应中，较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是 B.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快 C.反应②～④都是由微粒通过碰撞而发生的反应 D.反应①是释放能量的反应 √ 专项突破 光照的主要作用是破坏氯气分子中的共价键，形成氯原子，促进反应①的进行从而使总反应速率加快，故B正确； 由反应历程可知，反应②～④都是由微粒通过有效碰撞而发生的反应，故C正确；反应①是破坏氯气分子中的共价键形成氯原子的过程，应吸收能量，故D错误。 解析 2.对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程： 第一步　N2O5 NO2＋NO3　快速平衡 第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2　慢反应 第三步　NO＋NO3―→2NO2　快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列表述正确的是 A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) B.反应的中间产物只有NO3 C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高 √ 第一步反应快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的反应速率，A错误； 反应的中间产物除NO3外还有NO，B错误； 有效碰撞才能发生化学反应，第二步反应慢，说明仅部分碰撞有效，C正确； 第三步反应快，说明反应活化能较低，D错误。 解析 3.科学家结合实验与计算机模拟结果，研究出了均相催化的思维模型。总反应：A＋B―→AB(K为催化剂)，①A＋K―→AK　Ea1，②AK＋B―→AB＋K　Ea2。下列说法错误的是 A.第①步为决速步骤 B.升高温度，该反应的速率加快 C.该反应的ΔH＝－Ea kJ·mol－1 D.催化剂降低了活化能，加快了反应速率 √ 第①步的正反应活化能Ea1>第②步正反应活化能Ea2，所以反应速率：①<②，而总反应速率取决于慢的反应，故决速步骤为①，A正确； 温度升高，反应速率加快，B正确； Ea是该反应正反应的活化能，C错误； 催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，D正确。 解析 4.如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是 A.加入合适的催化剂待反应完成时可增大过渡金属化合物的产率 B.Zr＋CH4―→CH3—Zr…H的活化能为99.20 kJ·mol－1 √ C.整个反应的快慢由状态1前 →CH3—Zr…H 的反应快慢决定 D.Zr＋