内容正文:
腾八中2024届高考化学二轮专题突破
化学反应机理
1、 必备知识
1、解题策略
解答时注意题干信息的理解应用,通过分析化学反应过程,明确反应过程中反应物、生成物、中间物种(或中间体)、催化剂的作用和能量变化、化学键的变化等。
反应物:通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物;
生成物:通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物;
中间体:通过一个箭头脱离整个历程,但又生成的是中间体,通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[ ]”标出
催化剂:催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上
2.有效碰撞理论
(1)化学反应发生的条件:在化学反应中,反应物分子不断发生碰撞,大多数碰撞无法发生反应,只有少数分子的碰撞才能发生化学反应,能发生有效碰撞的分子是活化分子。普通反应物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素,还有空间因素,只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞。
(2)反应历程:发生有效碰撞的分子叫做活化分子,活化分子具有较高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量称为活化能。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。如图所示,反应的活化能是E1,反应热是E1-E2。
在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越快。活化能越大,反应速率越慢,化学反应取决于最慢的一步。
3.能垒与决速步
能垒:简单可以理解为从左往右进行中,向上爬坡最高的为能垒,而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤,也成为慢反应。例如下图中,从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒,而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。
二、强化练习
1、(选自2020全国Ⅰ)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.CH3COI是反应中间体 B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变 D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O
2、(2020年全国Ⅱ卷)据文献报道:Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.OH-参与了该催化循环 B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2 D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化
3、【2022年山东卷】在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成的反应历程有2种
C.增大NO的量,的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
4、(2021·山东真题)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: +OH- +CH3O-能量变化如图
所示。已知
为快速平衡,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于
图示总反应的焓变
5、(2018·北京高考真题)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
6、【2023年全国新课标卷】“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼(),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.、和均为极性分子 B.反应涉及、键断裂和键生成
C.催化中心的被氧化为,后又被还原为
D.将替换为,反应可得
7、【2023年广东卷】催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
8、【2023年湖北卷】是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ