内容正文:
教考衔接3 化学反应机理及分析
[对应学生用书P5]
(1)图中虚线包含2个过渡态(“波峰”对应物质)和1个中间体(“波谷”对应物质),反应分两步进行。
(2)图中虚线第一步的活化能较大,第二步的活化能较小。
(1)使用催化剂时,根据过渡态的个数确定反应历程包含几步反应:过渡态个数=分步反应的步数。
(2)分步反应中,活化能最大,反应速率最小,是整个反应历程的决速步。
(3)根据图中物质具有的相对能量判断其稳定性,物质具有的能量越低越稳定。
应用1 催化剂与反应历程
(2023·广东卷)催化剂 Ⅰ 和 Ⅱ 均能催化反应R(g)⇌P(g)。反应历程(下图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是( )
A.使用 Ⅰ 和 Ⅱ ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用 Ⅱ 时,反应体系更快达到平衡
D.使用 Ⅰ 时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C 解析:两种催化剂均出现四个波峰,故使用 Ⅰ 和 Ⅱ 的反应历程都分4步进行,A正确;该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;使用 Ⅰ 的最高活化能小于使用 Ⅱ 的最高活化能,使用 Ⅰ 时反应速率更大,反应体系更快达到平衡,C错误;使用 Ⅰ 时,前两个历程的活化能较低,反应速率较大,后两个历程的活化能较高,反应速率较小,故使用 Ⅰ 时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确。
(1)图中两条曲线均出现4个“波峰”和3个“波谷”;
(2)使用催化剂 Ⅱ 时,第1步反应的活化能较高;
(3)使用催化剂 Ⅰ 时,第3步反应的活化能更大。
应用2 能量与反应历程
(2024·北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物 Ⅱ
B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂
C 解析:生成产物 Ⅱ 的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物 Ⅱ 的能量更低即产物 Ⅱ 更稳定,以上2个角度均有利于产物 Ⅱ,A正确;根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,B正确;M的六元环中与—NO2相连的C为sp3杂化,苯中大π键发生改变,C错误;苯的硝化反应中浓H2SO4作催化剂,D正确。
(1)生成产物 Ⅱ 的反应的活化能更低,反应速率更快;
(2)产物 Ⅱ 的能量更低即产物 Ⅱ 更稳定。
[课时提升训练(1)见P157]
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