第二章 第一节 化学反应速率 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应速率，涵盖概念、计算及影响因素，从生活中反应快慢现象切入，引导学生从定性观察过渡到定量计算，再通过简单碰撞理论从微观层面解释影响因素，构建“宏观现象-定量分析-微观机理”的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学思维，通过控制变量法实验（如温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响）培养探究能力，结合“三段式”计算及能量-历程图分析活化能，提升模型建构与证据推理能力。助力学生深化理解，教师教学更系统高效。

第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率 第二章 化学反应速率与化学平衡 1.化学反应速率 (1) (2)各物质的化学反应速率之比＝ 之比。 如mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)，vA∶vB∶vC∶vD＝ 。 单位时间内反应物浓度的减小 生成物浓度的增加 mol·L－1·s－1或mol/(L·s) 化学计量数 m∶n∶p∶q 一、化学反应速率及表示方法 (3)注意事项 ①化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 ②同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 ③固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 2.应用“三段式”计算化学反应速率 列起始量、转化量、某时刻量，再根据定义式或比例关系计算。 对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1， C的浓度为c mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率的计算如下： 　　　　　　　　　　mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　a 　　 b 　　 c 转化浓度/(mol·L－1) 　x 　　 ____　　 ___　 t1 s时浓度/(mol·L－1) a－x 　______　 ______ 则v(A)＝_______________，v(B)＝_______________，v(C)＝__________________。 定性比较 通过明显的实验现象，如：反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。 如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K>Na。 3.化学反应速率大小的比较方法 定量比较 归一法 若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g)， v(A) a v(B) b > 则用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 比值法 第一节 化学反应速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能 第二章 化学反应速率与化学平衡 变量控制方法 探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤： 自变量 (如浓度、温度等) 因变量 (如反应速率) 确定研 究对象 (化学反应) 确定因变量(反应速率)的观测指标 结论 改变 单一变量 二、影响化学反应速率的因素 方法引导 实验用品 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 0.1mol/LNa2S2O3溶液、 0.1mol/LH2SO4溶液、 0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、 1 mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水 实验原理 Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液与 H2SO4 溶液反应如下： 影响化学反应速率的因素 温度对反应速率影响 Na2S2O3 ＋ H2SO4＝____________________________ +6 +2 ＋ SO2↑ ＋ S↓＋ 氧化剂 还原剂 酸化剂 (成盐) 配平技巧：无法确定元素价态变化，可先将方程式拆成离子反应方程式，简化方程式，提高配平效应。 Na2SO4 H2O 定性研究影响反应速率的因素 实验步骤 水浴温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的时间/s ① 20 2 2 ② 70 2 2 实验方案 影响化学反应速率的因素 温度对反应速率影响 实验步骤 水浴温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的时间/s ① 20 2 2 ② 70 2 2 实验方案 实验结论 当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。 87 16 影响化学反应速率的因素 温度对反应速率影响 温度对化学反应速率的影响 （1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 （2）温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。 （3）大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2~4倍，利用这一规律可以对一些化学反应速率进行粗略估算。 探究浓度对反应速率的影响 【实验步骤】 【实验现象】两支试管中的溶液 ， 滴加 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液的试管_________。 【实验结论】其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率________。 均变浑浊 先变浑浊 增大 浓度对化学反应速率的影响 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化。 （3）对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。 （4）固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。 （5）随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。 探究催化剂对化学反应速率的影响 实验现象： 滴有蒸馏水的H2O2溶液中产生气泡不明显，而滴有FeCl₃溶液的H2O2溶液中产生大量气泡 实验结论：当其他条件相同时，催化剂可加快化学反应速率 0.5mol/L FeCl3溶液 5%H2O2溶液 （1）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应方向，也不能改变反应热的大小。 （2）同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。 （3）没有特别指明一般指正催化剂 （4）催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 （5）催化剂一定的具有选择性 （6）催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒(催化能力降低)。 催化剂对化学反应速率的影响 其他条件不变时，对于有气体参与的反应，增大压强（减小容器容积），相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大； 减小压强（增大容器容积），相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 压强对反应速率的影响 (压强的本质看浓度) （1）压强对反应速率的影响，仅针对有气体参与的反应。 （2）压强对反应速率的影响，本质是引起浓度的变化： ①恒温时，压缩体积→压强增大→气体浓度增大→反应速率增大； ②恒温恒容时， 充入气体反应物→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大； 充入惰性气体→总压强增大→气体浓度不变→反应速率不变。 ③恒温恒压时， 充入惰性气体→压强不变→体积增大→气体浓度减小→反应速率减小。 注意 变量控制法测定化学反应速率 化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度 (找与化学反应物质的浓度相关的物理量) (找与该物理量化学变化对应的时间) 实验 原理 如何测定化学反应速率? 定量研究影响反应速率的因素 (选择可观测、易操作的变量) 测定项目 气体 气体的体积 体系的压强 颜色的深浅 离子浓度 浑浊度 导电能力 酸碱度 化学反应速率测定 测定项目及测定方法 量气法 比色法 电导法 激光技术法 测定方法 化学反应速率测定 测定项目及测定方法 分光光度计 浊度仪 电导率仪 pH计 实验：在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。 2H2O2 2H2O＋O2↑ 催化剂 方法1：测量 v(H2O2) Δc(H2O2) 方法2：测量 ΔV(O2) Δn(O2) v(O2) 化学反应速率测定 案例分析 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 实验：在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表(溶液体积变化忽略不计)。求0～6 min时段的化学反应速率。 ＝ 1.0×10-3 mol Δn(O2)＝ Vm Δ V(O2) 0.0224 L 22.4 L/mol ＝ 化学反应速率测定 案例分析 1.0×10-3 mol ∆n /(mol) 2.0×10-3 ＝ Δn(H2O2) V ·Δt Δc(H2O2) Δt v(H2O2)＝ 0.01 L×6 min 2.0×10-3 mol ＝ ≈ 3.3×10-2 mol/(L·min) 2H2O2 2H2O＋O2↑ 催化剂 ？ 如何用实验法比较：锌粒和1mol/L H2SO4 溶液、4mol/LH2SO4 溶液化学反应速率的大小? Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2 ↑ c(H+) c(Zn2+) V(H2) m(Zn) 测定项目 化学反应速率测定 实验法测定反应速率 确定变量 硫酸的浓度 控制变量 锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积 温度 压强 设计方案 化学反应速率测定 实验法测定反应速率 ①锌粒颗粒大小（表面积）基本相同（控制变量，避免表面积的干扰）。 ②40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。 ③装置气密性要好，且计时要迅速、准确。 注意 a.固定体积，测时间? b.固定时间，测体积? 加入试剂 反应时间/s 化学反应速/( mL·s-1) 结论 1 mol/L H2SO4 4 mol/L H2SO4 19 10.1 10 19 10 10.1 其他条件相同，4 mol/L H2SO4 硫酸溶液比1 mol/L H2SO4 硫酸溶液化学反应速率大 测定数据 实验结果 化学反应速率测定 实验法测定反应速率 思维模型 “控制变量法”解题思维模板 三、简单碰撞理论 如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢? 吉尔伯特·牛顿·路易斯 简单碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数分子碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，反应物分子间有效碰撞的频率越高，化学反应速率越大。 从微观上看，反应物分子一般总是经过若干个简单的反应步骤才最终转化为产物分子的。每一个简单的反应都称为一个基元反应。 反应历程是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，反应历程又称反应机理。 基元反应 如：2HI＝H2＋I2 反应历程 自由基，带有单电子的原子或原子团。 第一步：2HI H2 ＋ 2I· 第二步：2I· I2 基元反应和反应历程 基本概念 任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为 1 mol/L 时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到 1028 次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，任何气体的反应均可以瞬间完成。但实际并非如此。 气体分子的碰撞频率 查看教材P28-HI 分解反应中分子碰撞示意图 基元反应和反应历程 基本概念 HI 分解反应中分子碰撞示意图 能量不足 (碰撞无法发生反应) HI HI HI HI 取向不对 (碰撞无法发生反应) HI HI HI HI 有效碰撞 (发生反应) H2 I2 HI HI 基元反应和反应历程 基本概念 力道不足 (进不去球) 取向不对 (进不去球) 力道、取向恰好 (进球) 投篮那些事 基元反应和反应历程 基本概念 任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为 1 mol/L 时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到 1028 次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，任何气体的反应均可以瞬间完成。但实际并非如此。 气体分子的碰撞频率 这说明并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 基元反应和反应历程 基本概念 发生碰撞的分子具有较高的能量 活化分子 分子在一定方向上发生碰撞 合理取向 有效碰撞 有效碰撞必须满足两个条件 反应物 生成物 能量 反应过程 活化能 E1 E2 活化分子变成生成物分子放出的能量 活化分子比普通分子多具有的能量 具有足够高的能量，能发生有效碰撞的分子 活化分子 反应物分子 平均能量 ΔH 有效碰撞 活化分子与活化能 解释温度对化学反应速率的影响 其他条件不变时 升高温度 活化 分子 . 其它条件不变时，升高温度，单位体积内活化分子的数目增大，单位体积内活化分子百分数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢。 【适用于任何反应，无论放热反应还是吸热反应】 有效碰撞 简单碰撞理论 阿伦尼乌斯 1889年，阿伦尼乌斯在大量实验的基础上，提出了反应速率常数与温度之间的关系的经验公式： k=Ae 其中，k为反应速率常数；A为比例系数；e为自然对数的底；R为理想气体常数；Ea为活化能，单位为J·mol-1或 kJ·mol-1由该公式可知，Ea越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。该经验公式表明，当Ea>0时，升高温度，反应速率常数增大。 -Ea RT 其他条件不变时 增大反应物浓度 (增大一倍) . 在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内活化分子的数目增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢。 解释浓度对化学反应速率的影响 活化 分子 有效碰撞 简单碰撞理论 【例1】在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由_________________________________________________________。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由_______________________________________________________。 不变 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率。 高温 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由 ________________________________________________________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由 ________________________________________________________。 在其他条件不变时，增大气体反应体系压强，相当于压缩体积，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率加快；反之则慢。(有气体反应) 解释压强对化学反应速率的影响 容器的容积不变 压缩体积或 充入气态反应物 活化 分子 . 有效碰撞 简单碰撞理论 【例1】在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由_________________________________________________________。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由_________________________________________________________。 不变 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率。 高温 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 变大 增大反应物浓度，加快化学反应速率。 在其他条件不变时，充入非反应气体，压强不变，体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢。 解释压强对化学反应速率的影响 活化 分子 容器内压强不变 充入非反应气体 . 有效碰撞 简单碰撞理论 在其他条件不变时，充入非反应气体，压强不变，体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢。 解释压强对化学反应速率的影响 活化 分子 容器内压强不变 充入非反应气体 . 有效碰撞 简单碰撞理论 【例1】在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由_________________________________________________________。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由_________________________________________________________。 不变 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率。 高温 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 变大 增大反应物浓度，加快化学反应速率。 变小 充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小。 保持压强不变， 在其他条件不变时，充入非反应气体，压强增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。 解释压强对化学反应速率的影响 活化 分子 容器的容积不变 充入非反应气体 . 有效碰撞 简单碰撞理论 【例1】在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由_________________________________________________________。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由_________________________________________________________。 不变 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率。 高温 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由 __________________________________________________________。 变大 增大反应物浓度，加快化学反应速率。 变小 充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小。 保持压强不变， 不变 充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变。 容器的容积不变， 观察下图，思考：为什么催化剂对化学反应速率有显著影响? 能量 反应物 生成物 活化分子 反应过程 活化能 E1 E2 活化分子变成生成物分子放出的能量 E3 E3：加入催化剂后反应物的活化能 当其他条件相同时，使用催化剂，改变反应历程，活化能降低，活化分子百分数增多，单位体积、单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。 解释催化剂对化学反应速率的影响 有效碰撞 简单碰撞理论 解释催化剂对化学反应速率的影响 能量 反应物 生成物 活化分子 反应过程 活化能 E1 E2 活化分子变成生成物分子放出的能量 E3 E3：加入催化剂后反应物的活化能 由图像还可以看出，催化剂的存在并不改变反应物和生成物的相对能量，即不改变反应热。 有效碰撞 简单碰撞理论 催化剂的特性 催化剂具有选择性，不同反应有不同的催化剂 01 可逆反应中催化剂对正、逆反应的速率改变程度相同 02 催化剂有一定的活化温度，不同催化剂的活化温度不同，温度过高，催化剂中毒（失活） 03 解释催化剂对化学反应速率的影响 有效碰撞 简单碰撞理论 总之，向反应体系输人能量，都有可能改变化学反应速率 光辐照 电弧 放射线辐照 强磁场 超声波 高速研磨 其他因素对化学反应速率的影响 飞秒化学 飞秒化学是物理化学的一支，研究在极小的时间内化学反应的过程和机理。这一领域涉及的时间间隔短至约千万亿分之一秒，即1飞秒(fs， 1 fs=10-15 s) 。在这个极小的时间段里，产生的飞秒激光可以用于检测分子、原子、离子的结构、组成、运动等形成飞秒检测范畴。 始态、过渡态、终态 飞秒激光器 冲刺时间分辨技术 微专题1　化学速率常数的分析与应用 1.基元反应 基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。 ⇌ 3.速率常数含义 速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为 1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。速率常数不随反应物浓度的变化而改变。 因此可以利用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 微专题2“能量-历程型”反应机理及分析 1.物质的能量变化及稳定性的判断 (1)物质的能量变化:根据反应物和生成物的总能量的相对高低,判断吸热反应和放热反应;根据物质具有能量或共价键的键能确定反应热(ΔH)。 (2)物质稳定性的判断:先确定物质具有能量的相对高低,一般情况,物质具有的能量越低,其稳定性越强。 【典例1】 我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正= ________ eV,写出该步骤的化学方程式: ______________________________________________ 。  小于 2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*) 根据图示，正反应活化能的最大值为1.86-(-0.16)=2.02 eV 2.化学反应速率的比较 (1)若化学反应分为多个基元反应,一般来说,活化能(Ea)越大,反应物到达过渡态就越不容易，基元反应的反应速率越慢,反之则反应速率越快。 (2)多步反应中,整个反应的总反应速率由慢反应步骤决定。 【典例2】 [2025年河北高考真题]氮化镓（GaN）是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程（TS代表过渡态）如下： 下列说法错误的是( ) A.反应ⅰ是吸热过程 B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69 eV C.反应ⅲ包含2个基元反应 D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D 3.能垒与催化剂 （1）催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。 （2）用不同催化剂催化化学反应,催化剂使能垒降低幅度越大,说明催化效果越好。  （3）催化反应一般过程(简化的过程)：吸附—解离—反应—脱附(解吸) 【典例3】 (2023·广东)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 【典例4】 [2025年河南高考真题]在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示（*表示吸附态，中部分进程已省略）。 下列说法正确的是( ) A.总反应是放热反应 B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C.和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D.①转化为②的进程中，决速步骤为 C 信息解读 思路引导 分析步骤 　1.通览全图→判断反应类型 　由图示知,反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高,即该反应为放热反应 　2.细看变化→分析各段反应 　仔细观察图像,产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低,物质的能量越低越稳定 　3.综合分析→作出合理推断 　由图示知,中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大,活化能越大反应速率越慢,慢反应为总反应的决速步骤 【典例5】 (2023河北，节选)我国科学家研究了水溶液中三种催化剂（a、b、c）上N2电还原为NH3（图1）和H2O电还原为H2（图2）反应历程中的能量变化，则三种催化剂对N2电还原为NH3的催化活性由强到弱的顺序为 　 　（用字母a、b、c排序）。 b、a、c 主反应： N2电还原为NH3 副反应： H2O电还原为H2 a b c Ea 0.7 0.5 0.9 a b c Ea 0.22 0.34 0.18 c:0.9eV a:0.7eV b:0.5eV b:0.34eV a:0.22eV c:0.18eV 微专题3“物质-循环型”反应机理及分析 1.循环转化机理图像的解读 对于“环式”反应进程图像,位于“环上”的物质是催化剂或中间体,如⑤⑥⑦和⑧,“入环”的物质为反应物,如①和④,“出环”的物质为生成物,如②和③ （1）循环图中流入的箭头对应的物质一般为原料，流出的箭头对应的物质为产物； （2）参与循环的物质中，最靠近原料的物质一般为催化剂，其他物质一般为反应的中间体。 2.循环转化机理题的解题思路 宏观分析：根据题干提示总反应信息，物质进出信息判总反应，关注未出现在总反应中的物质。 微观分析：根据微粒结构变化判断化学键变化，根据成键数及配离子总电荷数及成键原子或配体的变化判断中心离子化合价变化。 （1）分析时要做到宏微结合 (2)通览全图,找准一“剂”三“物” 2.循环转化机理题的解题思路 (2)通览全图,找准一“剂”三“物” 一“剂”指 催化剂 　催化剂在机理图中多数是以完全的循环显现的,以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 三“物”指反 应物、生成物、 中间物(或 中间体) 反应物 　通过一个箭头进入全部历程的物质是反应物 生成物 　通过一个箭头终究脱离全部历程的物质一般多是产物 中间体 　通过一个箭头脱离全部历程,但又生成的是中间体,通过两个箭头进入全部历程的中间物质也是中间体,中间体有时在反应历程中用“[　]”标出 2.循环转化机理题的解题思路 (3)逐项分析得答案:根据第一步由题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每一选项设计的问题逐项分析判定,选出正确答案。 C 【典例6】铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.CH3COI是反应中间体 B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H C.反应过程中Rh的成键数目保持不变 D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O 【典例7】(不定选)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甲和乙所示: 下列说法错误的是 ( 　) A.该过程的总反应为HCOOH 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 CD  b－ c＋ mol·L－1·s－1 mol·L－1·s－1 mol·L－1·s－1     Lavf58.33.100 2.速率方程 基元反应的化学反应速率与反应物的浓度系数次幂的乘积成正比。如对于基元反应： aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)， 则v正＝k正 ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)， v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。 4.速率常数的影响因素 速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。 5.速率常数与化学平衡常数之间的关系 一定温度下， 可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正 ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v正＝v逆，则 k正ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，所以eq \f(k正,k逆)＝eq \f(cg（G）·ch（H）,ca（A）·cb（B）)＝K。 $