专题16 反应历程（“环式”反应）图及分析（图像14秒杀）-2024年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习

专题16 反应历程（“环式”反应）图及分析（图像14秒杀）-2024年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习（原卷版） 反应历程（“环式”反应）图及分析秒杀思想 模型：特征: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。 基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应都称为基元反应。对于基元反应aA＋bB===gG＋hH，其速率方程可写为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k称为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而变化)，这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 模型：“环式”反应 关键要点分析 对于“环式”反应过程图像， ①位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④ ②“出环”的物质为生成物，如②和③ 催化剂与中间产物 关键要点分析 催化剂：（重点）在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。 中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。 上图中在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2 + I- → H2O + IO- 慢 H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快 在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。 而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 催化反应机理题的解题思路（找准一“剂”三“物”） ①一“剂”指催化剂：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 ②三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 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 特别注意：催化剂三大特征 催化剂是通过降低反应活化能，从而改变了反应的途径，此即催化剂加速化学反应的主要原因所在。总结起来，催化剂的特征主要表现在这样几个方面： 特征1，催化剂可以改变反应速率，但其自身在反应前后的组成、质量和化学性质不变。 特征2，催化剂不改变化学平衡。即催化剂既能加快正向反应的速率，也能加快逆向反应的速率，从而缩短化学反应达到平衡的时间。 特征3，催化剂具有特殊的选择性，不同类型的反应，需要选择不同的催化剂。同一种反应物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。 经典例题1：我国的二氧化碳捕捉与封存技术世界领先。二氧化碳的综合利用是科学家研究的热门话题。 (1)催化与形成的反应历程如图所示： 已知：的燃烧热为，H2的燃烧热为，的汽化热为，由上述反应历程分析，二氧化碳和氢气发生副反应的热化学方程式是 。 (2)以二氧化碳为原料，加氢催化制甲醇和二甲醚有重要的社会经济意义。双功能催化剂能大幅度提高二氧化碳的转化率和二甲醚的选择性。是合成甲醇的催化剂，/沸石分子筛能有效吸收甲醇且能使二甲醚和水分子从分子筛表面脱离。反应原理如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在一定流速(原料进入速率)和一定温度下反应，催化剂配比对目标产物的收率影响如图所示(为甲醇在目标产物中的百分比；为二甲醚在目标产物中的百分比)： ①从目标产物的总收率和二甲谜的选择性角度分析，R最适宜的数值是 。 ②在时，甲醇的合成速率 甲醇的脱水速率(填“大于”或“小于”)。 (3)一定条件下向某恒容密闭容器中充入发生(2)中三个反应。的平衡转化率及的平衡体积分数随温度的变化如图所示： ①以前，的平衡转化率随着温度的升高而减小的原因是 。 ②若平衡时压缩体积，的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ③下，平衡体系中，的转化率是30%，体系的总压强是，则的物质的量是 ；反应Ⅰ的压强平衡常数 (不必化简)。 破解：（1）由上述反应历程可知，二氧化碳和氢气发生副反应的化学方程式是：CO2+H2=CO+H2O，已知：，，，故副反应的反应热，热化学方程式为：； （2）①由图可知，R=0.5时目标产物的总收率较高，二甲谜在目标产物种的百分比较高，即二甲醚的选择性较