易错专题10 反应机理-2024年高考化学考前易错聚焦

易错专题10 反应机理 聚焦易错点： ►易错点一 有效碰撞理论 ►易错点二 反应机理 典例精讲 易错点一 有效碰撞理论 【易错典例】 例1目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是 A．第②、③步反应均释放能量 B．该反应进程中有二个过渡态 C．酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能 D．总反应速率由第①步反应决定 【解题必备】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。 【变式突破】 1．（2024·河南·洛宁县第一高级中学高三阶段练习）臭氧层中O3分解过程如图所示，下列说法不正确的是 A．催化反应①是吸热反应，催化反应②是放热反应 B．E1是催化反应①对应的正反应活化能 C．温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度大于逆反应速率的增加幅度 D．(E2+△H)是催化反应②对应的逆反应活化能 2．（2024·广东佛山·二模）一种催化制备的部分反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A．有4个基元反应 B．升温有利于的吸附 C．反应不是决速步 D．增大的投入量，可提高其平衡转化率 3．（2024·吉林·三模）甲醇用途广泛，可用作溶剂、防冻剂、燃料，也可用于生产生物柴油，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇，涉及的反应如下，回答下列问题： 反应ⅰ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=−91.5kJ∙mol−1 反应ii：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=−49.9kJ∙mol−1 反应iii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41.6kJ∙mol−1 (1)在某催化剂作用下，反应ⅰ的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)： ①CO2的电子式为 。 ②结合反应历程，写出反应ⅰ中生成甲醇的决速步骤的反应方程式 。 ③m= (计算结果保留两位有效数字，已知1eV=1.6×10−22kJ)。 (2)反应ⅰ的Arrhenius经验公式Rlnk=−+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度)，实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是 。 (3)将一定量的CO2(g)和H2(g)充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ii和iii．在相同温度不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。 ①图中表示CH3OH的选择性的曲线是 (填“m”“n”或“p”)，简述判断方法 。 ②反应体系中组分CO2(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图所示。0～15s时间段内，CH3OH的平均反应速率为 mol·L−1·s−1(保留两位有效数字)。 易错点二 反应机理 【易错典例】 例2（2024·河南·高三阶段练习）由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。 下列说法错误的是 A．在循环中起催化作用 B．该反应可用于制取合成气、 C．过程中包含反应 D．反应过程中金属元素、V的价态均不变 【解题必备】 1.反应机理： （1）应反机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应，就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应，以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，然后按照一定规律组合起来，从而阐述复杂反应的内在联系，以及总反应与基元反应内在联系。 （2）反应机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。 （3）反应机理中包含的基元反应是单