30 专题六 热考题型突破(四) 反应历程(机理)的分析及应用（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

热考题型突破(四)　≡反应历程(机理)的分析及应用≡ [知识拓展] 近年，全国卷均出现了考查反应历程(机理)的试题，以分析反应过程为主，涉及共价键的变化、催化剂和反应中间体、氧化还原反应、能量变化、化学反应速率等，充分体现新高考对学科素养中“学习掌握”“实践探索”“思维方法”三个维度的全面考查。 1．共价键及其变化 共价键类型 判断方法 发生的变化 极性共价键 X—Y (不同种元素) 分析中心原子形成共价键的种类和数目，判断反应过程中共价键的变化 非极性 共价键 X—X (同种元素) 2.催化剂和反应中间体的判断 (1)催化剂：分步反应中，参与第一步反应，并在最后一步重新生成的物质。 (2)反应中间体：除最初反应物、最终生成物及催化剂外，其他物质一般都是反应中间体。 3．物质的能量变化及稳定性的判断 (1)物质的能量变化：根据反应物和生成物的总能量的相对高低，判断吸热反应和放热反应；根据物质具有能量或共价键的键能确定反应热(ΔH)。 (2)物质稳定性的判断：先确定物质具有能量的相对高低，一般情况，物质具有的能量越低，其稳定性越强。 4．化学反应速率的比较 (1)若化学反应分为多个基元反应，一般来说，活化能(Ea)越大，基元反应的反应速率越慢，反之则反应速率越快。 (2)多步反应中，整个反应的总反应速率是由慢反应步骤决定。 [典题范例] (2022·湖南卷，改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法错误的是(　　) A．进程 Ⅰ 是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C．生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ D．进程 Ⅳ 中，Z没有催化作用 B　解析：由图中信息可知，进程 Ⅰ 中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程 Ⅰ 是放热反应，A正确；进程 Ⅱ 中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B错误；进程 Ⅲ 中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程 Ⅱ 中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为 Ⅲ<Ⅱ，C正确；进程 Ⅳ 中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D正确。 H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能( kJ·mol-1)如图所示。下列说法错误的是(　　) A．H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥ B．Pd/SVG上H2还原NO，更容易生成NH3 C．根据上图数据可计算NO＋5H===NH3＋H2O的ΔH D．由图可知，相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程 C　解析：由图可知，反应⑥的活化能(Ea)最大，反应速率最小，故反应⑥是决速步，A正确；由图可知，生成NH3的基元反应更少，且生成NH3的活化能小于生成N2的活化能，故更容易生成NH3，B正确；据图可知反应①～⑤的活化能，但无法确定每步反应的ΔH，故不能确定NO＋5H===NH3＋H2O的ΔH，C错误；图中在相同催化剂条件下，NO和H2可转化为NH3和H2O，或N2和H2O，可能存在多种反应历程，D正确。 分析化学反应机理图像的分析步骤 第一步 精准转化——解决新信息图像题，一定要理解图像信息所表示的机理及过程，对所求问题向已有知识进行恰当的转化 第二步 方法的选取——对新信息题可以采取一般到特殊的特例法，在理解题目信息本质的基础上，从逻辑推理的角度进行解答 第三步 仔细审读题目——严格按新信息的指代机理，解答问题时要避免课本知识或者已有知识对信息问题的干扰 [题型演练] 硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题，甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是(　　) A．Fe3O4没有参与该循环历程 B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂 C．NO是NO催化还原过程的催化剂 D．在整个历程中，每1 mol H2可还原1 mol NO B　解析：由图中Fe元素化合价变化可知，Fe3O4参与该循环历程，作催化剂，A错误；甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，断裂C—H和O—H，B正确；由图可知，NO被还原为NO，NO被还原生成N2，故NO是中间产物，C错误；整个过程中NO→N2，消耗1 mol H2时转移2 mol电子，根据得失电子守恒可知，还原0.4 mol NO，D错误。 (2023·山西临汾一模)不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示： 下列说法正确的是(　　) A．从图中可得1 mol C2H4