重点强化练（一） 化学反应机理 能垒图(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件聚焦化学反应机理与能垒图，衔接第二章化学反应速率与化学平衡，通过HNO自由基与O₂反应、CH₄氧化等典型例题，搭建从理论概念到实际应用的学习支架，帮助学生理解活化能、反应热等核心知识。 其亮点在于精选2025-2026年最新调研题，结合碳达峰、半导体制备等真实情境，通过分析决速步骤、催化剂作用等培养科学思维与探究能力，强化物质结构决定性质的化学观念。学生能提升复杂反应分析能力，教师可借助系统解析高效开展教学。

重点强化练（一）　化学反应机理　能垒图 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 1. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示： 下列说法正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 A. 该反应为吸热反应 B. 产物的稳定性：P1＞P2 C. 该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19 kJ·mol－1 D. 相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v（P1）＜v（P2） √ 化学·选择性必修1 解析： 　由题图可知，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，A错误；产物P2所具有的能量比产物P1所 具有的能量低，所以产物P2比产物P1要稳定，B错误；由题图可知中间产物 Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则E正＝186.19 kJ·mol－1，C正确；由题 图可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由 中间产物Z转化为产物的速率：v（P1）＞v（P2），D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 2. （2025·河南高中联盟调研）科学家用计算机模拟钼基催化下CH4被氧化 的部分反应历程，如图所示： 下列说法正确的是（　　） A. 上述历程包括3个基元反应且都放出热量 B. 第一个基元反应的速率最快 C. 上述反应有非极性键的断裂和形成 D. 上述历程生成2 mol CH3OH（g）时放出的热量为193.00 kJ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 　由题图可知，反应历程中包括2个过渡态，2个基元反应，A错 误；反应的活化能越大，反应速率越慢，第1个基元反应的活化能大于第2 个基元反应，所以第2个基元反应的速率最快，B错误；反应中没有非极性 键的断裂和形成，C错误；反应的热化学方程式为O Mo O（s）＋ CH4（g） CH3OH（g）＋O Mo（s）　ΔH＝－96.50 kJ·mol－1， 则反应生成2 mol甲醇时放出的热量为96.50 kJ·mol－1×2 mol＝193.00 kJ， D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 3. （2026·安徽池州期中改编）如图为常温下碳酸二甲酯DMC （CH3OCOOCH3）的合成反应机理（吸附在催化剂表面上的物种用*标 注，已知1 eV＝1.6×10－19 J），下列说法中正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 A. 合成碳酸二甲酯的热化学方程式为2CH3OH ＋CO2 CH3OCOOCH3 ＋H2O 　ΔH＝＋112.6 kJ·mol－1 B. 该反应进程中决速步骤的方程式为CH3OH*＋HO·* CH3O·*＋H2O* C. 第三步基元反应中有极性键的断裂和生成，是吸热过程 D. 催化剂通过吸附反应物降低反应活化能的方式降低反应速率 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 　根据图像可知：2CH3OH（l）＋CO2（g）与CH3OCOOCH3（l） ＋H2O（l）相对能量为＋112.6×102 eV，已知1 eV＝1.6×10－19 J，合成 碳酸二甲酯的热化学方程式焓变值应为112.6×102×1.6×10－ 19×6.02×1023 J·mol－1，A错误；该反应进程中决速步为活化能最大的步 骤，CH3OH*＋HO·* CH3O·*＋H2O*，B正确；第三步基元反应为过渡 态Ⅲ的前后中间产物的变化，过渡态Ⅲ的前中间产物能量高于过渡态Ⅲ后 中间产物的能量，该基元反应为放热反应，C错误；催化剂通过吸附反应 物降低反应活化能的方式提高反应速率，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 4. （2025·河北保定模拟）羰基化反应是在有机化合物分子中引入羰基的反应，是制备醛、酮等羰基化合物的重要方法，一种羰基化偶联反应机理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 该历程的中间体有3种 B. LnPd改变反应途径，提高了化学反应速率 C. 上述过程中断开和形成的共价键一定只有极性键 D. 总反应为R2—Cl＋CO＋R1—Sn（alkyl）3 Cl—Sn（alkyl）3 ＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 　由图可知，R2—Cl、CO、R1—Sn 是反应物，R2COR1、 Cl—Sn 为生成物，LnPd为催化剂，其余为中间体。该历程的中间 体有3种，A正确；根据分析可知，LnPd为催化剂，可以改变反应途径，降 低活化能，提高化学反应速率，B正确；反应过程中可能涉及C—C键的形 成，该共价键属于非极性共价键，C错误；根据分析可知，总反应为R2— Cl＋CO＋R1—Sn（alkyl）3 Cl—Sn（alkyl）3＋ ，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 5. （2026·贵州遵义期中）已知：Au4/In2O3表面CO2加氢反应历程的势能如 图所示。TS为过渡态，被催化剂吸附的物种X可表示为X*。 下列有关说法错误的是（　　） A. CO2加氢的总反应方程式：CO2＋ 3H2 CH3OH＋H2O B. 反应路径中基元反应[H2COO＋H]* [H2CO＋OHAu]*为决速步 C. 路径1为主要的反应路径 D. 反应产物从催化剂表面脱附通常是一个吸热过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 　图示CO2加氢最终制得甲醇和水，故反应历程给出的总反应方程 式 CO2＋3H2 CH3OH＋H2O ，A正确；反应的活化能越大，反应速率 越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，基元反应[H2CO＋OHAu]* [H2CO＋OHIn]*（生成TS4）的活化能较高，为反应的决速步骤，B错误； 能垒低的路径为主要路径，由图可知路径1生成TS7的活化能比路径2生成 TS7的活化能要低，则路径1为主要反应路径，C正确；生成物从催化剂表 面脱附一般是吸热过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 6. （2026·河北保定期中）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： （1）反应ⅱ中脱去H2O（g）步骤的活化能为 eV。 2.69　 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 （2）总反应的决速步骤包含在反应 中（填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”）。 解析：反应ⅱ中H2O（g）脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70 eV与 TS5的相对能量差，即3.39 eV－0.70 eV＝2.69 eV；整个反应历程中，活 化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的反应步骤（活化能为3.07 eV）， 所以总反应的决速步包含在反应ⅲ中。 ⅲ　 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 7. （2026·江西抚州期中）甲醇分解制氢的反应历程如图所示，吸附在催 化剂表面的物质用*标注，TS表示过渡态。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 （1）反应历程中，速率最慢的步骤发生的反应为 ⁠ ⁠。 解析： 速率最慢的步骤即活化能最大的步骤，由图可知活化能最大 的一步反应为CO*＋4H* CO*＋2H2 ，也可以写作4H* 2H2 ； CO*＋4H* CO*＋ 2H2 或4H* 2H2 　 （2）使用不同的催化剂会导致 不同（填字母）。 A. 反应的焓变 B. 活化分子百分数 B　 解析： A项，催化剂不会改变反应的焓变；B项，催化剂能降低反应所需的 活化能，使普通分子转化为活化分子，增大单位体积内活化分子数目和活 化分子百分数。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 8. （2026·湖北荆州期中）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之 一，CO2合成尿素具有重要意义。 反应Ⅰ　2NH3 ＋CO2 H2NCOONH4 　ΔH1＝－119.2 kJ·mol－1 （快反应）； 反应Ⅱ　H2NCOONH4 CO （s）＋H2O（g）　ΔH2＝＋15.5 kJ·mol－1（慢反应）。 （1）写出CO2合成尿素的热化学方程式 ⁠ （为反应Ⅲ）。 2NH3 ＋CO2 CO （s）＋H2O（g）　ΔH＝－103.7 kJ·mol－1 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： CO2合成尿素的反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，2NH3 ＋CO2 CO （s）＋H2O（g）　ΔH＝－119.2 kJ·mol－1＋15.5 kJ·mol－1＝－ 103.7 kJ·mol－1，则CO2合成尿素的热化学方程式为2NH3 ＋CO2 CO （s）＋H2O（g）　ΔH＝－103.7 kJ·mol－1。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 （2）下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是 ⁠ （填字母）。 D　 解析： 反应Ⅰ为快反应，反应Ⅱ为慢反应，得出反应Ⅱ的活化能高于反应Ⅰ，反应Ⅰ的ΔH1＜0，为放热反应，反应Ⅱ的ΔH2＞0，为吸热反应，因此图像中能表示尿素合成塔中发生的能量变化历程是D。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 （3）T ℃，在2 L的恒容容器中，通入2 mol NH3和1 mol CO2，发生合成尿 素的反应Ⅲ，10 min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的 一半，则0～10 min内，用NH3的浓度变化表示的平均反应速率v ＝ ⁠。 0.075 mol·L－1·min－1　 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 设转化的n（NH3）＝2x mol，依题意得： 因为 ＝ ＝ ＝2，解得x＝ ，Δc ＝ mol·L－1＝ mol·L －1＝ mol·L－1，v ＝ ＝ mol·L－1·min－1＝0.075 mol·L－ 1·min－1。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 （4）在不同催化剂作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变 化关系如图所示。工业生产宜选择 （填“Cat1”或“Cat2”）。 100～400 ℃时升温，Cat1作用下，活化分子百分数 （填“增 大”“减小”或“不变”）。 Cat2　 增大　 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 解析： 由图可知，在相同温度下，使用催化剂Cat2时氨的转化率更 高，说明Cat2的催化活性更好，故工业生产宜选择催化剂Cat2，100 ℃～ 400 ℃时升温，Cat1作用下，活化分子百分数增大，原因是400 ℃以前，温 度升高，反应速率增大，活化分子百分数增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 化学·选择性必修1 $