2025版高考化学二轮复习课件 选择题突破8 反应机理 反应速率及化学平衡.pptx

;突破点1化学反应机理分析;;;①反应热取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,仅由部分反应物和部分生成物的总能量,不能判断反应是吸热反应还是放热反应。

②从反应物至最高点的能量数值代表正反应的活化能(E1),从最高点到生成物的能量数值代表逆反应的活化能(E2)。

③催化剂只能改变正、逆反应的活化能,从而改变反应速率,但不能改变反应的ΔH。;【应用示例1】下面是丙烷(用RH表示)的氯化和溴化反应时的相对能量变化图(已知1eV=1.6×10-19J)及产率关系。;(1)1molRH(g)完全生成1molRCl(g)放热J。?

(2)稳定性Br·Cl·。?

(3)以丙烷、卤素、氢氧化钠溶液为原料制备2-丙醇,更优越的是_______(填“Br2”或“Cl2”)。?

(4)溴代的决速反应是第步;氯代的决速反应是第步。?;解析:(1)由图可知,1个RH(g)分子转化成RCl(g)放热1.6×10-19(a-b)J,则1molRH(g)完全生成1molRCl(g)放热NA×1.6×10-19(a-b)J;(2)由图可知,Br·的能量比Cl·低,则Br·比Cl·稳定;(3)由题目信息可知,丙烷和Br2发生取代反应时,比和Cl2发生取代反应更加容易生成CH3CH(X)CH3,CH3CH(X)CH3在NaOH水溶液中发生水解反应可以得到2-丙醇,则以丙烷、卤素、氢氧化钠溶液为原料制备2-丙醇,Br2优于Cl2;(4)由图可知,溴代和氯代第一步的反应活化能大于第二步,说明第一步反应速率小于第二步,则溴代和氯代第一步都是决速反应。;(2)催化机理能垒图[2]

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。

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,该反应历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=-0.16NAeV·mol-1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。;链接高考[1]

(2022·湖南卷改编)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应历程的关系如图所示:;解析:由图可知,历程Ⅰ中S的总能量大于产物P的???能量,因此历程Ⅰ是放热反应,A正确;历程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此两个历程平衡时P的产率相同,B错误;历程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于历程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能,由于这两步反应分别是两个历程的决速步骤,因此生成P的速率:ⅢⅡ,C错误;历程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z,然后S·Z转化为产物P·Z,由于P·Z没有转化为P+Z,因此,Z没有催化作用,D错误。;链接高考[2]

1.(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();2.(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();3.(2022·山东卷改编)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。;解析:(1)根据反应机理图知,含N分子发生的反应有NO+·OOH═NO2+·OH、NO+NO2+H2O═2HONO、NO2+·C3H7═C3H6+HONO、HONO═NO+·OH,NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定有电子转移;(2)根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种;(3)NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变;(4)无论反应历程如何,反应物为C3H8和O2、生成物为C3H6和H2O,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水的量不变。;【应用示例2】Cu-Ce-Ox固溶体作为金属催化剂,能有效促进电化学还原,反应产生CH4和C2H4的共同中间体*CO在催化剂表面的反应机理如图所示。;解析:(1)由图像分析,生成甲烷的最大能垒相对能量低,所以在该催化剂表面更容易生成甲烷,即Cu-Ce-Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性;(2)制约反应速率的应该是能垒最高的吸热反应,所以制约CO2还原为C2H4反应速率的是*CH—COH→C—COH