备战2025届新高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡热点专攻17化学反应机理历程及分析课件

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多年以来,化学反应机理的分析及应用始终是高考命题的热点之一,此类试题大多以“能量-历程转化”“物质转化循环”等为载体,考查吸热(或放热)反应、共价键及变化、活化能与反应速率等,侧重考查考生的“理解与辨析能力”“分析与推测能力”等关键能力。
1.活化能-反应历程图像及分析
(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能;E2为逆反应的活化能;E1-E2为此反应的焓变(ΔH)。(2)有催化剂时,总反应分成了两个反应步骤,反应①为吸热反应,产物为总反应的中间产物,反应②为放热反应,总反应为放热反应。(3)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小。
2.物质转化-循环图示及分析
(1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体,如⑤、⑥、⑦、⑧。(2)“入环”的物质为反应物,如①和④。(3)“出环”的物质为生成物,如②和③。(4)依据判断出的反应物和生成物,即可快速写出反应的化学方程式。
解析 (1)从结构分析,反应中断裂两条碳氢键,形成一条碳碳键和H—H。ΔH=431.0 kJ·ml-1×2-298.0 kJ·ml-1-436.0 kJ·ml-1=+128.0 kJ·ml-1。(2)基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应,从图上看包含3个基元反应,其中第3步活化能最大,故该步反应速率最慢。
2.(1)(2022·广东卷,19节选)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图, X(g)→Y(g)过程的焓变为________________(列式表示)。 
E1-E2+ΔH+E3-E4
解析 设反应历程中第一步的产物为M,第二步的产物为N,则X→M　ΔH1=E1-E2,M→N　ΔH2=ΔH,N→Y　ΔH3=E3-E4,根据盖斯定律可知, X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3=E1-E2+ΔH+E3-E4。
(2)(2021·广东卷,19节选)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分________步进行,其中,第________步的正反应活化能最大。 
解析 由图可知,反应历程中能量变化出现了4个峰,即吸收了4次活化能,经历了4步反应;且从左往右看4次活化能吸收中,第4次对应的峰最高,即正反应方向第4步吸收的能量最多,对应的正反应活化能最大。
题型2 物质循环型机理及分析3.LnFeⅢ—Cl配合物能够受光激发产生高活性的氯自由基(Cl·),可将烷烃中难以活化的C(sp3)—H转化为C—N,反应机理变化情况如图所示:
下列说法错误的是(　　)A.HCl是反应过程的中间产物B.催化循环过程中铁元素的化合价不发生变化
解析 B项,循环过程中铁元素有+2和+3价的转化,错误。
4.钒的配合物催化某可逆反应的一种反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　)