内容正文:
怎么学
专题
考查内容
物质催化循环一反应历程(机理)分析
这部分题目难度不高,但是由于图像复杂,学
生容易望而却步或忽视其中细节。需要学生
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
分析判断。
典例铁的配合物离子{用[L一Fe一H]+表
示}催化某反应的一种反应机理和相对能量的
变化情况如图所示:
HCOOH
H
→[L-Fe-可
HCOO
过渡态2
-He
L一Fe-H
H
过渡态1
L—Fe-H
co
45.3
过渡态1
43.
过渡态2
0.0
÷22.6
31.8
Ⅲ
-42.6
-46.2
+HOOH+-003H
V
03+HOO3H
04-4-00L
反应进程
下列说法错误的是(
)
A.该过程的总反应为HCOOH催化剂CO,个
+H2个
B.H+浓度过大或者过小,均导致反应速率
降低
O专题7化学反应速率与化学平衡
轴归纳
⊙
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V→I步骤决定
解析:A项,根据题图,可知该过程反应物为
HCOOH、生成物为CO2、H2,正确;B项,H
浓度过大抑制甲酸的电离,HCOO的浓度减
小,I→Ⅱ反应速率降低,H+是Ⅲ→N的反应
物,H+浓度过小时,Ⅲ→Ⅳ反应速率降低,正
确;C项,在整个催化循环中发生化合价变化
的元素是H、C,Fe的化合价不变,错误;D项,
总反应速率主要取决于慢反应,活化能越大,
反应越慢,则该过程的总反应速率由活化能最
大的V→I步骤决定,正确。
)答案C
选题意图
需要学生具备通览全图的能力,找准一“剂”三
“物”
催化剂在机理图中多数是以完整的循
一“剂”指
环出现的,以催化剂粒子为主体的多个
催化剂
物种一定在机理图中的主线上
通过一个箭头进入整个历
反应物
程的物质一般是反应物
三“物”指
通过一个箭头最终脱离整
反应物、
反应产物
个历程的物质一般是反应
反应产
产物
物、中间
通过一个箭头脱离整个历
产物(或
程,但最终生成反应产物的
中间体)
中间产物
是中间体,通过两个箭头进
(或中间体)入整个历程的物质也是中
间体,中间体有时在反应历
程中用“[]”标出
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讲解
实战高考·化学
考查内容
多平衡体系竞争反应
多平衡体系竞争反应是近几年高考的热点,不
再局限于单一平衡的分析,多平衡体系需要注
意的问题:
(1)在计算K时需要注意组分的物质的量是
全平衡体系的总量,而不是单一反应生成的。
(2)灵活应用“差量法”进行计算,能够有效减
少计算量,尤其是设计体积分数和K。的
问题。
典例2C02经催化加氢可以生成低碳烃,主要
有以下两个竞争反应:
反应:COb(g)十4H(g)=CH(g)+2HO(g)
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)十
4H2O(g)
为分析催化剂对反应的选择性,在1L密闭容
器中充入2 mol CO2和4molH2,测得有关物
质的物质的量随温度变化如图所示:
↑/mol
1.0...
0.5
CH
0.2
0
520
840T℃
306
该催化剂在较低温度时主要选择
(填
“反应I”或“反应Ⅱ”)。520℃时,反应I的
平衡常数K=
(只列算式不计算)。
解析:温度较低时,CH4的物质的量多,所以该
催化剂在较低温度时主要选择反应I。
520℃时,根据题给数据可得
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
转化
(molL-150.2
0.8
0.2
0.4
2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)
转化
(mol·L-1)
0.41.2
0.2
0.8
反应达到平衡时,c(C02)=(2-0.2-0.4)
mol·L-1=1.4mol·L-1;c(H2)=(4-0.8
-1.2)mol·L1=2mol·L-1;c(H2O)=
(0.4+0.8)mol·L-1=1.2mol·L-1;
所以520℃时,反应I的
K=cCH)·c2(H0)_0.2X1.22
c(CO2)·c4(H2)
1.4X24。
)答案反应I
0.2×1.22
1.4×24
选题意图
这类题型往往是学生心目中的难点,但实际上
通过三段式厘清逻辑并不难计算。