鲁科版高考化学一轮总复习精品课件 第七章 热点专攻10 化学反应机理(历程)及分析.ppt

2.(2023湖北部分重点校联考)以炔烃、一氧化碳和乙醇为原料,HMLn为催化剂,先引入羰基,进而合成酯,是工业上生产酯的有效方法之一,其反应机理如图所示,下列叙述错误的是()A.上述反应原子利用率是100%B.中间产物有4种C.过程(Ⅳ)发生了取代反应D.目标产物能发生加成反应、氧化反应、取代反应答案B解析由题干反应历程图可知,该反应的总方程式:HC≡CR+CO+NuH热点2能量变化型机理及分析例2.(双选)(2021湖南卷,14)铁的配合物离子(用[L—Fe—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:下列说法错误的是()A.该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑B.H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低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Ⅱ→Ⅲ步骤决定答案CD解析由反应机理可知,HCOOH电离出H+后,HCOO-与催化剂结合,放出二氧化碳,然后又结合H+转化为氢气,故化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑,A正确;若c(H+)过低,则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低,反应速率减慢,若c(H+)过高,则会抑制甲酸的电离,使甲酸根浓度降低,反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢,故c(H+)过高或过低,均导致反应速率减慢,B正确;经分析反应机理可得,Fe在反应过程中化合价未发生变化,C错误;反应Ⅳ→Ⅰ过程的活化能最大,反应速率最慢,对该过程的总反应起决定作用,D错误。方法指导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;根据物质具有能量或共价键的键能确定反应热(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,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是由慢反应步骤决定。对点训练3.(2023福建福州模拟)苯与Br2的催化反应历程如图所示。关于该反应历程,下列说法正确的是()A.苯与Br2的催化反应为放热反应B.该反应历程,苯与Br2的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯C.苯与Br2的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成D.从反应速率角度,苯与Br2的催化反应主反应为取代反应,原因是该反应活化能更低答案D解析由题图可知,苯与Br2的加成反应是吸热反应,取代反应是放热反应,A错误;该反应历程,苯与Br2的催化反应可生成溴苯,但不能生成邻二溴苯,B错误;由于转化为的活化能最大,反应速率最慢,故是总反应的决速步骤,但步骤中不存在极性键的断裂,C错误;第三步中取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定,故苯与Br2的催化反应主反应为取代反应,D正确。4.H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能(kJ·mol-1)如图所示。下列说法错误的是()A.H2还原NO生成N2的决速步骤为反应⑥B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3C.根据上图数据可计算NO+5H===NH3+H2O的ΔHD.由图可知,相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程答案C解析由题图可知,反应⑥的活化能(Ea)最大,反应速率最慢,故反应⑥是决速步骤,A正确;由题图可知,生成NH3的基元反应更少,且生成NH3的活化能小于生成N2的活化能,故更容易生成NH3,B正确;据题图可知反应①~⑤的活化能,但无法确定每步反应的ΔH,故不能确定NO+5H===NH3+H2O的ΔH,C错误;题图中在相同催化剂条件下,NO和H2可转化为NH3和H2O,或N2和H2O,可能存在多种反应历程,D正确。本课结束热点专攻10化学反应机理(历程)及分析第七章命题前沿某科研团队利用富含硫空位的少层二硫化钼(MoS2)作催化剂,实现了低温、高效、长寿命催化CO2加氢制取甲醇(CH3OH)。低能耗、高效率的CO2转化利用是实现“碳达峰”“碳中和”的重要方式。新题速递在MoS2催化作用下利用CO2加氢可制得甲醇,该反应历程如图所示(吸附在MoS2表面的物种用*标注,如*CO2表示CO2吸附在MoS2表面,图中*H已省略)。下列说法不正确的是()A.CO2被吸附在催化剂表面形成*CO2是放热反应B.决定合成甲醇反应速率的步骤是*HCOO+*HCO+*H2OC.反应中不易生成CH2O的原因是其活