45 第九章 微点突破10 反应历程与能垒图像分析-【名师导航】2027年高考化学一轮总复习教师用书（不定项）

该高中化学高考复习讲义聚焦反应历程与能垒图像分析核心考点，涵盖物质转化机理、能量变化判断等高考高频内容，按“物质—转化型”“能量—历程型”分题型构建知识体系，通过考点梳理明确“剂”与“物”的识别方法，结合方法指导解析活化能、反应热计算，搭配真题训练帮助学生突破图像分析难点。 资料突出化学观念与科学思维融合，如以CO₂与CH₄制备合成气历程为例，引导学生从微观角度分析催化剂作用及中间产物转化，通过键能数据计算反应热培养证据推理能力。设置基础例题与综合应用题分层训练，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生对复杂反应机理的分析及解题应考能力。

微点突破10　反应历程与能垒图像分析 题型一　“物质—转化型”反应机理 题目常以物质循环形式提供物质转化的反应历程，解题时应抓住以下几点： (1)通览全图，找准一“剂(催化剂)”三“物(反应物、生成物、中间产物)”。 (2)逐项分析定答案：根据题给信息，找出一“剂”三“物”后，再结合每个选项分析判断，确定发生的反应、化学键的断裂与生成等，选出正确答案。 1．利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，可能的反应历程如图所示： 说明：①C(ads)为吸附性活性炭，E表示方框中物质的总能量(单位：kJ·mol-1)，TS表示过渡态。②相关化学键键能：C—H(413 kJ·mol-1)，C===O(745 kJ·mol-1)，C≡O(1 075 kJ·mol-1)。 下列说法不正确的是(　　) A．制备合成气总反应的ΔH可表示为(E5－E1)kJ·mol-1 B．若E3＋E2＜E4＋E1，则决定速率步骤的化学方程式为CH4(g)===C(ads)＋2H2(g) C．若ΔH＝＋120 kJ·mol-1，H—H键能为436 kJ·mol-1 D．使用催化剂后，CO和H2平衡产率不改变 B　[根据图示可知制备合成气总反应的ΔH＝(E5－E1)kJ·mol-1，A正确；若E3＋E2＜E4＋E1，则E2－E1＜E4－E3，即第二步的活化能更大，决速步骤为C(ads)＋CO2(g)===2CO(g)，B错误；设H—H键能为x kJ·mol-1，则120＝(413×4＋745×2)－(1 075×2＋2x)，解得x＝436，C正确；催化剂不改变化学平衡状态，则使用催化剂后，CO和H2平衡产率不改变，D正确。] 2．五羰基合铁[Fe(CO)5]在常温下为淡黄色、易挥发的有毒液体(结构如下左图所示)，易溶于苯，不溶于水。以Fe(CO)5作为前驱体的析氢反应历程如下右图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应历程中，Fe的配位数未发生变化 B．该析氢反应的总反应为H2O＋CO===CO2＋H2 C．固态Fe(CO)5熔化时，主要克服范德华力 D．Fe(CO)5分子为非极性分子 A　[根据反应历程图可知，Fe的配位数有4、5、6，故A错误；由图中箭头方向可知，反应物是CO和H2O，生成物是CO2和H2，总反应为H2O＋CO===CO2＋H2，故B正确；Fe(CO)5晶体是分子晶体，熔化时主要克服范德华力，故C正确；由题述的左图可知，Fe(CO)5分子为高度对称结构，易溶于苯，不溶于水，则为非极性分子，故D正确。] 题型二　“能量—历程型”反应机理 1．物质的能量变化及稳定性的判断 (1)物质的能量变化：根据反应物和生成物的总能量的相对高低，判断吸热反应和放热反应；根据物质具有的能量或活化能(能垒)确定反应热(ΔH)。 (2)物质稳定性的判断：先确定物质具有能量的相对高低，一般情况下物质具有的能量越低，其稳定性越强。 2．化学反应速率的比较 (1)若化学反应分为多个基元反应，一般来说，活化能(Ea)越大，基元反应的反应速率越慢，反之，则反应速率越快。 (2)多步反应中，整个反应的总反应速率由慢反应步骤(决速步)决定。 1．甲醛(HCHO)氧化历程如图所示(各物质均为气态，部分物种未标出)。下列叙述错误的是(　　) A．总反应中有5个基元反应 B．过渡态TS2的能垒最大 C．加入催化剂主要作用是降低TS3能垒 D．总反应的ΔH<0 C　[在反应历程中，出现断键或成键的一步反应，为基元反应，总反应中有5个基元反应，故A正确；过渡态与活化能关系如下： 过渡态 TS1 TS2 TS3 TS4 能垒/(kJ·mol-1) 153.37 255 113.78 129.99 所以反应历程中，最大能垒为255 kJ·mol-1，即过渡态TS2的能垒最大，故B正确；反应历程中慢反应决定总反应速率，可知催化剂应该是降低过渡态TS2的能垒，故C错误；总反应为HCHO＋O2===CO2＋H2O，ΔH＝－585.09 kJ·mol-1＋(－421.98 kJ·mol-1)－(－600.88 kJ·mol-1)<0，故D正确。] 2．中国科学院基于实验发展了硝基甲烷(CH3NO2)热分解的动力学模型，其反应历程如图所示，图示中各物质均为气态。下列说法错误的是(　　) A．该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成 B．反-CH3ONO(g)⥫⥬顺-CH3ONO(g)　ΔH＝－0.87 kJ·mol-1 C．CH3NO2(g)生成HCNO(g)的反应历程中，经历TS2的步骤为决速步骤 D．反应过程中碳原子的杂化轨道类型发生改变 C　[由图可知，该反应历程中只涉及极性键的断裂和形成，故A正确；反-CH3ONO(g)转化为顺-CH3ONO(g)的热化学方程式为反-CH3ONO(g)⥫⥬顺-CH3ONO(g)　ΔH＝1.38 kJ·mol-1－2.25 kJ·mol-1＝－0.87 kJ·mol-1，故B正确；由图可知，CH3NO2(g)生成HCNO(g)的反应历程中，经历TS1的反应的活化能为64.37 kJ·mol-1，经历TS2的反应的活化能为66.80 kJ·mol-1－15.30 kJ·mol-1＝51.50 kJ·mol-1，则经历TS1的步骤为决速步骤，故C错误；CH3NO2中碳原子为sp3杂化，CH2O中碳原子为sp2杂化，则反应过程中碳原子的杂化轨道类型发生改变，故D正确。] 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $