专题4 题型2 反应循环机理图分析（PPT课件）-【精讲精练】2025年高考化学二轮专题辅导与训练

专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 选择题突破(四) 题型2　反应循环机理图分析 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 核心知识 01 真题回放 02 模拟预测 03 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 核 心 知 识 栏目导航 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 1,2­丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 真 题 回 放 栏目导航 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 模 拟 预 测 栏目导航 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 谢谢观看 栏目导航 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 1．“环式”反应催化机理的分析 “环式”反应过程图如下： “入环”的物质为反应物，如图中的①④；位于“环上”的物质为催化剂或中间体，如图中的⑤⑥⑦⑧；“出环”的物质为生成物，如图中的②③；由反应物和生成物可快速得出总反应方程式。 (1)明确反应物：最重要的要看清图示中的箭头，明确哪些物质进入循环体系，哪些物质离开循环体系，进入循环体系的物质为总反应的反应物，离开循环体系的物质为总反应的生成物。 (2)明确催化剂和中间产物：从循环图示中找出分解的若干反应，通过分步反应区分哪些是催化剂，哪些是中间产物。 (3)写出总反应：依据质量守恒定律，确定循环图示中没标出的物质，利用氧化还原反应的配平方法进行配平，写出总反应，同时标出催化剂和反应条件。 2．催化剂与中间产物的判断 催化剂：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又消耗多少。 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。 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： 3．反应机理题的解题思路 通览全图，找准一“剂”三“物” (1)催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主体的多个物种一定在机理图中的主线上。 (2)反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物。 (3)生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物。 (4)中间产物：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间产物，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间产物，中间产物有时在反应历程中用“[　]”标出。 1．(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－114.4 kJ·mol－1。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是(　　) A．Y为反应物HCl，W为生成物H2O B．反应制得1 mol Cl2，须投入2 mol CuO C．升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 解析　由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2；CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2；综上所述，X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。由分析可知，Y为反应物HCl，W为生成物H2O，A正确；CuO在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B错误；总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确；图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2，D正确。 答案　B 2．(2024·河北卷节选)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg­CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1,3­丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2＋的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是(　　) A．PDA捕获CO2的反应为 B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D．三个路径速控步骤均涉及*CO转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生 解析　由路径2可知，PDA捕获CO2生成，A项正确；由题给信息可知，路径2为优先路径，由能量变化图可知，路径2中*CO转化为*C2O的活化能最大，是速控步骤，反应式为*CO＋―→*C2O＋，B项正确； 由题图中路径1和路径3的物质转化关系可知，二者经历的步骤不同，但产物均为*MgCO3，路径2、3的起始物均为*CO2和，但路径2的产物为*MgC2O4，路径3的产物为*MgCO3，C项正确；反应历程中活化能最大的步骤为速控步骤，由反应历程图结合反应路径图可知，路径1中，*CO*－2＋*CO2＋e－―→*CO＋*CO的活化能最大，该步骤 为速控步骤，路径2中的速控步骤为*CO＋＋e－―→PDA＋*C2O，路径3中的速控步骤为*CO＋e－―→*CO＋*CO，三个路径的速控步骤均涉及*CO的转化，路径2的速控步骤有PDA的再生，路径3的速控步骤没有PDA的再生，D项错误。 3．(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[L­Ru—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＋2NH 解析　图像分析 据图可知，Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，[L­Ru—NH3]2＋可与NH3反应生成[L­Ru—NH2]＋和NH，配体NH3失去质子能力增强，A项正确；结合图示可知，[L­Ru—NH3]2＋→[L­Ru—NH2]＋失去1个H，所带电荷数减1，则Ru化合价不变，与[L­Ru—NH2]＋相比，M中N含有1个单电子，所以Ru的化合价不是＋3，B项错误；据图可知，反应过程中有N—N非极性键的形成，C项正确；结合图示可知，总反应为4NH3－2e－===N2H4＋2NH，D项正确。 A．反应过程中，Mo的化合价未发生变化 B．生成甲醇的总反应为 2CH4＋O2===2CH3OH C．MoS2降低了总反应的焓变 D．反应过程中有非极性键的断裂和形成 $$