第6章 热点强化课13 化学反应历程或机理的应用-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科单选版）

热点强化课13 化学反应历程或机理的应用 第六章 化学反应的方向、限度与速率 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 下一页 上一页 返回导航 第六章 化学反应的方向、限度与速率 高考总复习 化学（LK新教材） 在基于真实情境考查学生综合运用知识的能力的考试理念引导下，与化工生产关系密切的催化剂备受青睐，成了热门考点。从考查的知识看，主要从反应历程、活化能、速率、平衡移动等角度考查催化剂对反应的影响。从试题形式上看，常常融合图像、表格等信息呈现形式，考查学生吸收和整合陌生信息的能力。 近年来出现有关反应历程或机理的新型选择题，通过构建模型，进行类比迁移以考查考生的学科素养。反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径，因为化学变化从根本上来说，就是旧键的破裂和新键的形成。反应的历程能够反映出物质结构和反应能力之间的关系，从而可以加深我们对于物质运动形态的认识。反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，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。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。通过反应历程或机理可以帮助我们了解物质结构的知识，形成“结构决定性质” 的观念，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 [对点导图] [典题应用] [例]　(2023·湖南卷)N2H4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Ru(Ⅱ)催化剂(用[L－Ru－NH3]＋表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH3失去质子能力增强 B．M中Ru的化合价为＋3 C．该过程有非极性键的形成 D．该过程的总反应式：4NH3－2e－===N2H4＋2NHeq \o\al(＋,4) 解析：B　[A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，L－Ru－NH3]2＋中的Ru带有更多的正电荷，其与N原子成键后，Ru吸引电子的能力比Ru(Ⅱ)强，这种作用使得配体NH3中的N－N极性变强且更易断裂，因此其失去质子(H＋)的能力增强，A说法正确；B.Ru(Ⅱ)中Ru的化合价为＋2，当其变为Ru(Ⅲ)后，Ru的化合价变为＋3，Ru(Ⅲ)失去2个质子后，N原子产生了1对孤电子对，Ru的化合价不变；M为[L－Ru－NH2]＋，当[L－Ru－NH2]＋变为M时，N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给Ru 1个电 子，其中Ru的化合价变为＋2，因此，B说法不正确；C.该过程M变为[L－Ru－NH2－NH2－Ru－L]2＋时，有N－N形成，N－N是非极性键，C说法正确；D.从整个过程来看，4个NH3失去了2个电子后生成了1个N2H4和2个NHeq \o\al(＋,4)，Ru(Ⅱ)是催化剂，因此，该过程的总反应式为4NH3－2e－===N2H4＋2NHeq \o\al(＋,4)，D说法正确。] [对点集训] 1．(2022·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HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8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 解析：D　[A.根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO＋·OOH===NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O===2HONO、NO2＋·C3H7===C3H6＋HONO、HONO===NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为＋2、＋4、＋3，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B.根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确； C.NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；D.无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O2eq \o(,\s\up20(NO),\s\do18(　))2C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。] 2．(多选)(2022·湖南卷)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正确的是(　　) 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：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用 解析：AD　[A.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说法正确；B.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说法不正确；C.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说法不正确；D.由图中信息可知，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说法正确。] 3．(2021·山东卷)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： 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CHeq \o\al(18,3)OH D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 解析：B　[A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；B.反应Ⅰ为加成反应，而与为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为 INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Application Data\\Microsoft\\Word\\21H102.TIF" \* MERGEFORMAT" 或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，故B正确；C.反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CHeq \o\al(18,3)OH，故C错误；D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物的总能 量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误。] 4．(2021·湖南卷)铁的配合物离子(用[L－Fe－H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．该过程的总反应为HCOOHeq \o(=====,\s\up20(催化剂))CO2↑＋H2↑ B．H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C．该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化 D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 解析：C　[A项，由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO－与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气，所以反应的化学方程式为HCOOHeq \o(=====,\s\up20(催化剂))CO2↑＋H2↑，故A正确；B项，若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制甲酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速 率减慢，故B正确；C项，虽然铁连接的原子数和种类发生了改变，但是配离子的电荷数没变，因此Fe元素化合价不变，故C错误；D项，由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D正确。] 5．(1)(2023·全国甲卷)MO＋分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似，图中以CH4示例)。 (ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO＋与CD4反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”)。 (ⅲ)MO＋与CH2D2反应，氘代甲醇的产量CH2DOD______CHD2OH(填“>”“＜”或“＝”)。若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇有______种。 (2)(2021·河北卷)在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H＋还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为 ______________________________________(用a、b、c字母排序)。 解析：(1)(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步骤Ⅰ；(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，根据图示可知，MO＋与CD4反应的能量变化应为图中曲线c；(ⅲ)MO＋与CH2D2反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则单位时间内产量会下降，则氘代甲醇的产量CH2DOD＜CHD2OH；根据反应机理可知，若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH共2种。 (2)c催化剂条件下，CO2电还原的活化能小于H＋电还原的活化能，更容易发生CO2的电还原；而催化剂a和b条件下，CO2电还原的活化能均大于H＋电还原的活化能，相对来说，更易发生H＋的电还原。其中a催化剂条件下，H＋电还原的活化能比CO2电还原的活化能小得更多，发生H＋电还原的可能性更大，因此反应从易到难的顺序为c、a、b。 答案：(1)(ⅰ)Ⅰ　(ⅱ)c　(ⅲ)＜　2　(2)c、a、b $$