专题突破06 反应历程 活化能-【尖子生系列】2023-2024学年高二化学同步重难点专题突破（人教版2019选择性必修1）

选择性必修1（人教版2019） 2023-2024学年 第二章 化学反应速率与化学平衡衡 化学反应历程) 活化能 突破点一化学反应的历程一活化能 重难归纳 1.化学反应的微观过程 化学反应的历程：研究发现，大多数的化学反应都是分几步完成的；平常所写的 化学方程式只能表示出反应物和生成物以及它们之间的化学计量关系。 (1)基元反应 ①概念：反应物分子经过一次撞就转化为产物分子的反应。 ②特点：没有任何中间产物生成。 举例：反应C0+NO2C02+NO是一步完成的，属于基元反应， 而反应2(g)+I2(g)=2HI(g),经过I22I、H2+2I=2HI两步基元反应完成，就 不属于基元反应 ③基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生撞，但是并不是每一次分子撞都附能 生化学反应。 (2)反应机理 基元反应构成的反应序列称为反应历程，反应历程又称反应机理。 2.过渡态及活化能 (1)过渡态：一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态。 (2)活化能：过渡态能量与反应物的平均能量之差。 ①活化能与△H的关系 正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变，可表示为△H=E正一E逆。 ②活化能与化学反应速率的关系 ↑能量 活化能越大，化学反应速率越小。 (3)反应物、生成物的能量与活化能的关系 E 图中：E为正反应的活化能， E3为使用催化剂时正反应的活化能， 反应物 生成物 E2为逆反应的活化能。 反应过程 (4)催化剂与化学友应的微观历程 ①催化剂参与化学反应，改变化学反应的历程，加大化学反应的速率。 ②催化剂参与反应过程中，并不能改变反应热。因为一定物质的量的物质在反应过 程中，旧化学键的断裂和新化学键的形成数量未变。 ViOs 例如：2S02+02△2S03的反应过程中，在450℃，02氧化S02的过程中， V205与S02之间发生反应： V205+S02=2V02+S03、4V02+02=2V205; V2O5在作催化剂时参与反应过程。 ③催化剂与活化能、△H的关系 催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的△H。 微判断 ()大多数化学反应都是基元反应。(×) (2)活化分子的碰撞都是有效碰撞。(×) ③)催化剂能降低反应的活化能，增大单位体积内的活化分子数。Y) (4)缩小容积增大压强，可使反应物的活化分子百分数增加。（义） (⑤)催化剂能改变反应的历程，使本来不能反应的物质发生化学反应。 ) 微训练某反应过程的能量变化如图所示， 真“a”或“b”)表示催化反应； 该反应是 填“吸热”或“放热)反应。 反应物 b 生成物 0 反应过程 3.多步反应的活化能及与速率的关系 蝴 过渡态I 一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一 过渡态Ⅱ E 个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能（如图E1、E2)。基 元反应的活化能越大，反应物达到过渡态就越不容易，该基元 A+B △H 反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的 中间产物 反应过程 基元反应。 分析方法 对于反应机理循环图像，最重要的是判断反应物，产物以及催化剂。一般催化剂 在机理图中多数是以完整的循环出现的；通过一个箭头进入整个历程的物质则是 反应物；而通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物。 4.化学反应的实质 )微观角度：在化学反应过程中包括反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键 的生成。 (2)宏观角度：有新物质生成的变化为化学变化。 5.化学反应过程中的能量变化 (2)物质能量角度 (1)化学键角度 ①反应物总能量>生成物总能量，放热反应： 旧化学键断裂吸收能量E1 ②反应物总能量<生成物总能量，吸热反应。 新化学键形成释放能量E2,则有 能量 能量 生成物的 生成物 反应物的 反应物 E1>E2,吸热反应，Q>0,△H>0: 总能量 总能量 吸收热量 放出热量 E1<E2,放热反应，Q<0,△H<0。 反应物的 生成物的 总能量 反应物 总能量 生成物 图1 图2 反应物的总能量小于生成物的总能量 吸热反应 反应物的总能量大于生成物的总能量 放热反应 典例甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。我国学者采用量子力学方法研 究表明，利用钯基催化剂表面吸附发生解离：CH3OH(g)≠CO(g)+2H(g)的五个路 径与相对能量历程关系，如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法错误的是(A) 157.2 103.1 116.1 112.6113.9 A.该吸附过程最终释放能量 120 62.5 65.7 B.决速步骤的能垒（活化能）为179.6 0 50.5 41.9 -65.7 kJ mol-1 C.催化剂在吸附过程中降低反应 过渡态I 过渡态I 过波态 过渡态N 过渡态V 的活