高考热考法12 物质能量、催化机理图像分析(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

该高中化学高考复习课件聚焦“热化学、化学反应速率与平衡”专题，依据高考评价体系梳理了物质能量分析、催化机理图像解读等核心考点，通过近三年真题统计明确“催化机理能垒图分析”占比达35%的高频考点，归纳出活化能计算、基元反应判断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题试练+核心整合+素养提升”策略，如以2024甘肃卷甲烷催化能量变化题为例，运用科学思维中的证据推理方法解析活化能计算及反应速率比较，结合催化循环机理四判断培养学生模型建构能力。特设“易错点警示”和“答题模板”，助力学生掌握图像分析技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

赢在微点 考前顶层设计 化学 第一部分 关键题型攻略 专题五　热化学　化学反应速率与平衡 高考热考法12 物质能量、催化机理图像分析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 真题试练——品考向 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由反应历程图可知，反应ⅰ反应后相对能量增加0.05 eV，体系能量升高，故反应ⅰ为吸热反应，A项正确；由图可知，反应ⅱ中H2O(g)脱去的步骤即反应ⅱ的最后一步的活化能为3.39 eV- 0.70 eV=2.69 eV，B项正确；反应ⅲ历程中存在两个过渡态，故包含2个基元反应，C项正确；由图可知，整个反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的步骤，其活化能为6.37 eV-3.30 eV=3.07 eV，D项错误。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2025·江苏卷)CO2与N通过电催化反应生成CO(NH2)2，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是(　　) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 (　　) A.E2=1.41 eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由能量变化图可知，E2=0.70 eV-(-0.71 eV)=1.41 eV，A项正确；步骤2逆向反应的ΔH=-0.71 eV-(-1.00 eV)=+0.29 eV，B项正确；步骤1的活化能E1=0.70 eV，步骤2的活化能E3=-0.49 eV-(-0.71 eV)=0.22 eV，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；该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.(2024·北京卷)苯在浓硝酸和浓硫酸作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(　　) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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，浓硫酸作催化剂 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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，以上两个角度均有利于产物Ⅱ，A项正确；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项正确；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项错误；苯的硝化反应中浓硫酸作催化剂，D项正 确。 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 核心整合——抓关键 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.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，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩尔。 (2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.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。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)示例：催化反应——环式历程分析方法。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 把握高考微点，实现素能提升，完成微练12 1.(2025·河北卷)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Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+ 3H2O(g)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H2O(g)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 2.(2025·河南卷)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CH3CH2CH3(g)CH3CHCH2(g)+H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，*CH3CHCH2+2*HCH3CH==CH2(g)+H2(g)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*CH3CH2CH3*CH3CHCH3+*H 由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A项错误；化学平衡常数只与温度有关，而与其他条件无关，因此两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同，B项错误；由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定，C项正确；反应的决速步骤为活化能最大的步骤，即反应进行最慢的步骤，由图像可以看出，在①转化为②的进程中，*CH3CHCH3+*H*CH3CHCH2+2*H的活化能最大，因此①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CHCH3+*H*CH3CHCH2+2*H(或写为*CH3CHCH3*CH3CHCH2+*H)，D项错误。 A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 B.过程Ⅱ中N发生了氧化反应 C.电催化CO2与N生成CO(NH2)2的反应方程式：CO2+2N+18H+CO(NH2)2+7H2O D.常温常压、无催化剂条件下，CO2与NH3·H2O反应可生产CO(NH2)2 过程Ⅱ中生成、N—H极性共价键，过程Ⅲ中生成C—N极性共价键，A项正确；过程Ⅱ中*N转化为*NH2，N的化合价降低发生还原反应，B项错误；题中反应电荷不守恒，正确的反应方程式为CO2+2N+18H++16e-CO(NH2)2+7H2O，C项错误；常温常压、无催化剂条件下，CO2与NH3·H2O反应生成(NH4)2CO3或NH4HCO3，不能得到CO(NH2)2，D项错误。 4.(2024·广东卷)对反应S(g)T(g)(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，c平(S)/c平(T)增大，c平(S)/c平(I)减小。基于以上事实，可能的反应过程示意图(——为无催化剂，为有催化剂)为(　　) 提高反应温度，c平(S)/c平(T)增大，说明反应S(g)T(g)的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，c平(S)/c平(I)减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D两项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应过程示意图为A，A项正确。 1.基元反应与非基元反应 例如H++OH-===H2O，反应几乎没有过程，瞬间平衡一步到位，称为简单反应；而2HI===H2+I2的实际机理是分两步进行的，每一步都是一个基元反应：2HIH2+2I·、2I·I2 ，存在未成对电子的微粒称为自由基，反应活性高，寿命短，2HI===H2+I2称为非基元反应。 (1)过渡态。 A+B-C→[A…B…C]→A-B+C 提醒：①以上为一种基元反应，其中正反应活化能Ea正=b-a，逆反应活化能Ea逆=b-c，ΔH=Ea正-Ea逆。②过渡态(A…B…C)不稳定。 (2)中间体。 提醒：处于能量最高点的是反应的过渡态，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。 例如：在Rh催化下，甲酸分解制H2反应的过程如图所示。 其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*+H*；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g)　ΔH=-0.16NA eV· mol-1(阿伏加德罗常数用NA表示)。 $