第7章 热点题型(九) 反应历程分析(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 一轮总复习 多媒体课件 化学（人教版单选） 第七章 化学反应速率 与化学平衡 热点题型(九)　反应历程分析 热点题型(九)　反应历程分析 结合反应历程，分析活化能对反应速率的影响，是高考的热点之一。预计在今后的高考中，化学反应速率与化工生产、生活实际相结合，将反应速率的分析与反应过程中的能量变化融合考查。解答此类问题需要对过渡态理论有所了解。 鲁科选择性必修1·基元反应过渡态理论 基元反应过渡状态理论认为,基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。 类型1　活化能或能垒与反应历程图像 【实例分析】 工业合成氨[N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)]的反应过程和能量变化如下图所示： (1)该反应过程分两步反应、四个阶段 第一阶段：N2和H2的吸附过程，即N2和H2吸附到催化剂上，吸附后用*N2＋3*H2表示。吸附过程放热，但不发生化学反应。 第二阶段(第一步反应)：破坏N2和H2分子中的共价键，经过渡态Ⅰ形成自由基，反应方程式为*N2＋3*H2===2*N＋6*H。 第三阶段(第二步反应)：形成NH3分子中的共价键，经过渡态Ⅱ形成自由基，反应方程式为2*N＋6*H===2*NH3。 第四阶段：氨的脱附过程，即附着在催化剂上的NH3解离的过程，用*NH3―→NH3表示。脱附过程吸热，但不发生化学反应。 (2)决速步骤是指反应过程中活化能最大的步骤，即反应过程中的第二步：2*N＋6*H===2*NH3。该步反应的活化能Ea＝(500－148) kJ·mol－1＝352 kJ·mol－1。 (3)相同反应物同时发生多个竞争反应时，能垒(活化能)越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。 (4)总反应式是各步反应的反应式之和，即N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)　ΔH＝－(500－100－308) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。 例1.(2021·湖南高考)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：HCOOHCO2＋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：选D。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，所以化学方程式为HCOOHCO2＋H2，A正确；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，B正确；由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化，C正确；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错误。 类型2　循环型或线型反应机理图像 对于循环型反应机理图像，最重要的是判断反应物、生成物和催化剂。一般的，进入机理的箭头所示物质为总反应的反应物，离开机理的箭头所示物质为总反应的生成物。生成最终产物的同时，往往也产生催化剂，其余为中间产物。如 CH3OH、Ph—CHO为反应物，物质②为催化剂。线型反应机理图像的分析方法类似循环型反应机理图像。 例2.(2022·山东高考)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：选D。含N分子参与的反应包括将NO转化为NO2、将NO和NO2转化为HONO、将HONO转化为NO以及将NO2转化为HONO，上述反应中N的化合价均发生了改变，一定有电子转移，故A正确；由NO生成HONO的反应历程有历程①②和NO，共2种，故B正确；NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，故C正确；无论反应历程如何，在NO的催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，故D错误。 $$