专题5 小题突破1 能量—反应进程、催化转化图像分析-【备考最优解】2025版高考化学二轮专题复习教用课件

专题五 化学反应速率与限度 小题突破1 能量—反应进程、 催化转化图像分析 1 1 2 3 真题领航 明方向 核心再悟 破重难 精准演练 提能力 2 PART 01 第一部分 真题领航 明方向 3 1.（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( ) B A. B. C. D. 二 轮 专 题 复 习 返回目录 4 解析：选B。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，C、D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： ，A项错误，B项正确。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 5 2.（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 右图所示，下列说法错误的是( ) C 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 二 轮 专 题 复 习 返回目录 6 解析：选C。由能量变化图可知， ，A项正确；步骤2逆向反应的 ，B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，C项错误； 该过程中甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，D项正确。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 7 3.（2024·北京卷）可采用 催化氧化法将工业副产物制成 ， 实现氯资源的再利用。反应的热化学 方程式： 下列说法不正确的是( ) 。上图 所示为该法的一种催化机理。 A.为反应物，为生成物 B.反应制得，须投入 C.升高反应温度，被氧化制 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 B 二 轮 专 题 复 习 返回目录 8 解析：选B。首先结合题图及反应的热化学方程式知，、 是反应物 和，、是生成物和；然后根据原子守恒进行分析， 与反应生成，故为，为；分解生成和 ，故 为，为。由上述分析知，A正确； 是催化剂，在反应前后 的量不变，故反应制得，不一定要投入 ，B错误；该 反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，C正确；分析图中各元素化 合价知，有单质参与的两个反应均为氧化还原反应： 、 ，D正确。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 9 4.（2024·贵州卷） 与 可发生取代反应，反应过程中 的C原子和 原子均可进攻 ，分别生成腈和异腈 两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化 如下图所示（ 为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物）。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 10 A.从生成和 的反应都是放热反应 B.过渡态是由的C原子进攻的 而形成的 C.Ⅰ中“ ”之间的作用力比 Ⅱ 中“ ”之间的作用力弱 D.生成放热更多，低温时 是主要产物 D 由图示信息，下列说法错误的是( ) 二 轮 专 题 复 习 返回目录 11 解析：选D。由题图可知，两个反应中反应物的总能量均大于生成物的 总能量，均为放热反应，A正确；由题图可知，过渡态 最终产物为腈 ，结合的物质结构可知，过渡态是由 的C原子进 攻溴乙烷的 而形成的，B正确；Ⅰ中 吸收的能量小于Ⅱ中 吸收的能量，故Ⅰ中 之间 的作用力比Ⅱ中 之间的作用力弱，C正确；两个反应都为放热反应， 生成的活化能更低，故低温时， 为主要产物，D错 误。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 12 PART 02 第二部分 核心再悟 破重难 13 1.反应历程图像分析 （1）基元反应与非基元反应 例如，<m></m>的实际反应机理是分两步进行的，每一步都是一个 基元反应：<m></m> 、<m></m>，存在未成对电子的微粒称为自由 基，反应活性高，寿命短。<m></m>称为非基元反应。 （2）过渡态 ①正反应活化能正 ，逆反应活化能 逆,正 逆。 ②过渡态 不稳定。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 14 （3）中间体 处于能量最高点的状态是反应的过渡态，在多步反应中两个过渡态之间的 是中间体，中间体很活泼，寿命很短，但是会比过渡态更稳定些。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 15 （4）催化机理能垒图 ①在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图 中每步基元反应前后的活性物质，写出相应的热化学方程式。注意：如果 纵坐标相对能量的单位是电子伏特 ，焓变应转化成每摩尔。 ②每步基元反应的快慢取决于能垒的大小，能垒越大，反应速率越小。 ③示例：在催化下，甲酸分解制 反应的过程如下图所示。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 16 其中带“*”的物种表示吸附在 表面，该反应过程中决定反应速率步骤的 化学方程式为__________________________；甲酸分解制 的热化学方程 式可表示为___________________________________________________ （用 表示阿伏加德罗常数的值）。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 17 2.催化循环机理图像分析 （1）解答反应机理问题的四判断 ①催化剂判断：一般来说，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的。 ②反应物判断：通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物。 ③中间体判断：转化历程中生成，随之又参与下一步反应，一般不脱离整 个历程。 ④生成物判断：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是生成物。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 18 （2）示例：催化反应——环式历程分析方法 二 轮 专 题 复 习 返回目录 19 PART 03 第三部分 精准演练 提能力 20 1.（2024·贵州二模）苯甲醇与溴化氢的反应 （ 代表苯基）是分步进行的： ， ， ，反应进程中的能量变化如下图所示。下列 说法错误的是( ) C A.酸性条件下有利于该反应发生 B.第①③步反应速率比第②步大 C.过渡态2的能量最高，所以第②步 反应速率最小 D.第③步是放热反应 二 轮 专 题 复 习 返回目录 21 解析：选C。根据第①步反应可知，酸性条件下有利于该反应发生，A 说法正确；第①③步反应活化能小于第②步反应活化能，所以第①③步反 应速率比第②步大，B说法正确；第②步反应速率最小，是因为第②步反 应活化能最大，与过渡态能量高低无关，C说法错误；根据题图可知，第 ③步是放热反应，D说法正确。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 22 2.（2024·湖南二模）丙烷脱氢是制 备丙烯的一种常见方法，右图是某催 化剂催化该过程的能量变化图 （*表示吸附在催化剂表面的物种）。 下列有关说法正确的是( ) C A.在该条件下，所得丙烯中不含其他有机物 B.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 C.丙烷中的总键能大于丙烯及 氢气的总键能之和 D.相同条件下在该催化剂表面，比 脱氢更困难 二 轮 专 题 复 习 返回目录 23 解析：选C。由题图可知，丙烷脱氢生成丙烯后，丙烯还在继续脱氢， 说明有副反应发生，所以所得丙烯中还含有其他有机物，故A错误；由题 图可知，丙烷脱氢过程中未发生碳碳键的断裂，故B错误；由题图可知， 丙烷脱氢生成丙烯的反应为吸热反应，说明 丙烷中的总键能大于 丙烯及 氢气的总键能之和，故C正确；由题图可知，相同条件 下在该催化剂表面，脱氢的活化能 小于 脱氢的活化能 ，说明在该催化剂表面 脱氢比 脱氢容易，故D错误。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 24 3.（2024·周口二模） 是电解铝烟气的主要组 分之一，属于强温室气体，温室效应指数为 的7 390倍。我国科学家用 作为催化剂 实现了 催化水解，反应历程如右图所示。 下列说法错误的是( ) C A.总反应为 B.不能改变总反应的 C.反应过程中，、 既有断裂又有形成 D.反应过程中涉及的小分子包含两种非极性分子 二 轮 专 题 复 习 返回目录 25 解析：选C。根据题图可知，该过程总反应为 ，A正确； 是该反应的催化剂， 催化剂可以改变反应历程，降低反应活化能，但不改变总反应的 ，B正 确；反应过程中，既有断裂又有形成， 只有断裂没有形成，C 错误；该反应过程中涉及的小分子有、、、，其中 、 为非极性分子，D正确。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 26 4.（2024·安徽第二次联考） 是一种良好的火箭燃料，我国科学家合 成的某（Ⅱ）催化剂（用表示）能高效电催化氧化 合成 ，反应机理如下图所示。下列说法错误的是( ) D A.Ⅲ中的化合价为 价 B.图示中物质是 C.图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂， 物质Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为中间产物 D.总反应表示为 二 轮 专 题 复 习 返回目录 27 解析：选D。（Ⅱ）催化剂（用 表示）能高效电催 化氧化合成，中的化合价为 价，题图中Ⅰ Ⅱ过程失去1个电子，所以Ⅱ中的化合价为价，Ⅱ Ⅲ过程的 反应为 ，没有 元素化合价变化，所以Ⅲ中的化合价为价，图示中物质是 ， A、B正确；图示中物质 Ⅰ 为 ，是该反应的催化剂，物质 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ在整个过程中先生成后消耗，为中间产物，C正确；根据 题图可知，总反应表示为 ，D错误。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 28 $