第2章 聚焦突破2 反应历程与活化能-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

本讲义聚焦高中化学“反应历程与活化能”核心知识点，系统梳理过渡态理论（反应物需经活化络合物过渡态）、活化能与反应速率关系（活化能大则速率小）、催化剂降低活化能原理，辅以能垒图像题解题注意事项，形成“理论-方法-例题-集训”完整学习支架。 资料特色在于理论讲解结合2024年甘肃卷、安徽卷等高考真题例题及突破集训题，通过图像分析培养科学思维（证据推理、模型建构），强化科学探究与实践能力。课中辅助教师解析考点，课后助力学生巩固知识，查漏补缺，提升解题效率。

聚焦突破2 反应历程与活化能 1.过渡态理论与活化能 （1）过渡态理论认为：反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物分子，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡态，并且达到这个过渡态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。 （2）活化能和反应速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的反应速率就越小。 （3）催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，反应速率增大。 2.解答能垒图像题的注意事项 （1）能垒图中涉及物质的能量往往是指一个分子变化过程的能量变化，单位一般为（电子伏特）。活化能一般指每摩尔物质反应的能量变化，单位多为。 （2）催化反应历程一般为扩散 吸附 断键 成键 脱附。要关注断键和成键的部位及元素化合价的变化。 （3）复杂反应的反应速率由基元反应中活化能（能垒）最大的慢反应决定。 例1 [（2024·甘肃卷）]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如下图所示，下列说法错误的是（ ） A. B. 步骤2逆向反应的 C. 步骤1的反应比步骤2快 D. 该过程实现了甲烷的氧化 【答案】C 【解析】由能量变化图可知，，项正确；步骤2逆向反应的，项正确；步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，项错误；该过程中甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，项正确。 例2 [（2024·安徽卷）]某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列反应进程示意图符合题意的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题图可知，生成 的速率大于生成 的速率，故第一步反应的活化能比第二步反应的活化能小，、项错误；结合、均小于0可知，两步反应均为放热反应，故反应物总能量高于生成物总能量，故能量：，项错误，项正确。 【突破集训】 1．[（2025·衡水高二质检）]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是（ ） A. 该反应决速步的活化能为 B. 每消耗，转移电子 C. 使用合适的催化剂会使、、同时减小 D. 温度升高，第Ⅰ步反应中活化分子百分数增加，第Ⅱ步反应中活化分子百分数减少 【答案】A 【解析】选。一个化学反应的快慢由最慢的一步基元反应决定，根据反应历程图可知，第Ⅱ步反应为该反应的决速步，所以该反应决速步的活化能为，项正确；根据化学方程式 可得关系式，所以每消耗，转移 电子，项错误；催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的反应热，所以使用合适的催化剂只会使 和 减小，不能改变反应热,项错误；温度升高，分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，由于分子总数不变，活化分子数增多，活化分子百分数增加，所以温度升高，第Ⅰ步和第Ⅱ步反应中活化分子百分数都增加，项错误。 2．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，反应历程如下图所示，其中表示过渡态，表示中间体。下列说法正确的是（ ） A. 该历程中的第二步为该反应的决速步 B. A与在一定条件下反应生成B与的 C. 中间体比中间体更稳定 D. 使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和反应热 【答案】A 【解析】选。多步反应历程的决速步是反应最慢的一步，根据题图可知，第二步的活化能最大，反应速率最小，为该历程中的决速步，正确；根据题图可知，与 的总能量高于 与 的总能量，该反应属于放热反应，故，错误；根据题图可知，中间体 的相对能量低于中间体 的，能量越低越稳定，故中间体 比中间体 更稳定，错误；使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但不能降低反应热，反应热只与生成物总能量和反应物总能量的差值相关，与反应过程无关，错误。 3．[（2025·黑龙江哈九中高二检测）]研究表明，甲醇通过催化氧化制取甲醛时，在无催化剂（图中实线）和加入特定催化剂（图中虚线）时均会产生甲醛，其反应中物质的相对能量如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 加入该催化剂可使每一步基元反应的反应速率均增大 B. 该条件下比的稳定性强 C. 无催化剂时，温度升高，甲醇生成甲醛的正、逆反应速率均增大 D. 无催化剂时，生成比生成甲醛的活化能小 【答案】A 【解析】选。根据题图可知，加入该催化剂，甲醇转化成 的活化能增大，反应速率减小，故 错误；根据题图可知，具有的能量比 低，能量越低，物质越稳定，故该条件下，比 的稳定性强，故 正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，故 正确；根据题图可知，无催化剂时，生成 比生成甲醛的活化能小，故 正确。 4．[（2025·荆州高二质检）]和在催化剂表面可以合成，该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示（*指微粒吸附在催化剂表面，指吸附在催化剂载体上的氧原子上，表示过渡态）。下列说法错误的是（ ） A. 决定该过程的总反应速率的基元反应为 B. 增大催化剂表面积可提高在催化剂表面的吸附速率 C. 比能量高 D. 催化效果更好的是催化剂2 【答案】C 【解析】选。由题图可知，第二个过渡态的活化能最大，此步为决速步，决定该过程的总反应速率，基元反应为，项正确；增大催化剂表面积，可提高 在催化剂表面的接触面积，从而提高二氧化碳在催化剂表面的吸附速率，项正确；由题图可知，比 能量低，项错误；由题图可知，催化剂2参与的反应中，活化能都比催化剂1参与的相同的反应活化能低，所以催化效果更好的是催化剂2，项正确。 5．反应物转化为产物或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不正确的是（ ） A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 进程Ⅱ中，使用了催化剂 C. 生成的速率：Ⅲ Ⅱ D. 进程Ⅳ中，没有催化作用 【答案】C 【解析】选。由题图可知，进程Ⅰ中，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，项正确；由题图可知，进程Ⅱ是在进程Ⅰ的基础上加入催化剂，项正确；由题图可知，进程Ⅲ中决速步的活化能高于进程Ⅱ中决速步的活化能，故生成 的速率：Ⅲ Ⅱ，项错误；由题图可知，是产物，最终没有得到，故 没有催化作用，项正确。 6．[（2025·贵阳高二检测）]中国科学院大学以为电极材料，以为原料利用电化学催化还原法制备。用计算机模拟电极材料表面发生反应的历程如下图所示（*表示微粒与的接触位点）。下列说法错误的是（ ） A. 上述制备的总反应为 B. 为生成反应的中间体 C. 比更稳定 D. 电催化还原生成的选择性高于生成的选择性 【答案】B 【解析】选。由题图可知，在该过程中，转化为，与 作用最终生成，总反应为，故 正确；由题图可知，为生成 反应的中间体，故 错误；由题图可知，的能量低于 的能量，物质能量越低越稳定，故 比 更稳定，故 正确；由题图可知，生成 的活化能低于生成 的活化能，活化能越低反应越容易发生，故电催化还原 生成 的选择性更高，故 正确。 第页 学科网（北京）股份有限公司 $