高考化学二轮复习易错题易错点20 化学反应机理（解析版）

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（1）应反机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应，就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应，以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，然后按照一定规律组合起来，从而阐述复杂反应的内在联系，以及总反应与基元反应内在联系。
（2）反应机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。
（3）反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。
（4）认识化学反应机理，任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下此类化合物的通用反应。
易错题【02】有效碰撞理论
（1）化学反应发生的条件：在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，大多数碰撞无法发生反应，只有少数分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子是活化分子。普通反应物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞。
（2）反应历程：发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量称为活化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示，反应的活化能是E1，反应热是E1－E2。
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。活化能越大，反应速率越慢，化学反应取决于最慢的一步。
易错题【03】催化剂与化学反应
化学反应中，反应分子原有的某些化学键，必须解离并形成新的化学键，这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中，加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质（催化剂）其作用可降低反应的活化能。催化剂能改变反应的途径、降低反应的活化能、加快反应速率，但不能改变反应热的符号与数值、不能改变平衡的移动方向。解答时注意题干信息的理解应用，通过分析化学反应过程，明确反应过程中催化剂的作用和能量变化、化学键的变化。左图虚线表示催化剂对反应的影响，右图为催化反应历程示意图。
典例分析
例1、已知反应( aq)+2I-(aq)2(aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如图所示。下列有关说法错误的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+( aq)+(aq)=2Fe3+(aq)+2(aq)
A．反应①和反应②相比，反应②更快
B．Fe3+是该反应的催化剂
C．增大Fe3+的浓度，能够加快反应速率
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的活化能大
D【解析】A．由图可知：反应①所需要的活化能比反应②所需要的活化能大，活化能越小反应速率越快，故反应②更快，A正确；B．Fe3+在反应①作反应物，在反应②作生成物，即Fe3+在反应前后没有变化，是该反应的催化剂，B正确；C．由B知Fe3+是该反应的催化剂，催化剂的作用是降低活化能，加快反应速率，C正确；D．由图可知(aq)+2I-(aq)⇋2 (aq)+I2(aq)的正反应是放热反应，正反应的活化能比逆反应的活化能小，催化剂不能改变焓变，即正逆反应的活化能大小关系与催化剂Fe3+无关，D错误。
例2、合成氨是人工固氮的主要途径，工业生产采用Haber-Bsch法，反应条件严苛，能源消耗大。制取氢气原料的途径之一为：CH4(g)+H2Og)CO(g)+3H2(g) △H=- 206.3 k/ml。研究N2和H2的反应机理，有利于开发新的氨气合成技术。在釕催化剂表面合成氨的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法不正确的是
A．合成氨反应属于放热反应
B．过程①决定整个合成氨反应的快慢
C．在该反应历程中，与N※反应的是H※
D．选用优质催化剂，能够进步降低合成氨反应的焓变
D【解析】A．由图可知反应物氮气和氢气的能量和高于生成物氨气的能量，该反应为放热反应，故A正确；B．由图可知反应①的正反应活化能最大，而活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率的快慢，故B正确；C．由图中过程反应可知N※与H※结合成NH※，故C正确；D．催化剂只能降低反应的活化能，对焓变无影响，故D错误。
例3、目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是
A．第②、③步反应均释放能量
B．该反应进程中有二个过渡态
C．酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能
D．总反应速率由第①步反应决定
B【解析】A. 根据反应历程，结合图可知，第②③步均为反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应，选项A正确；B. 根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由图可知，该反应进程中有三个过渡态，选项B错误；C. 酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，选项C正确；D. 活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，选项D正确。
例4、研究者利用电化学法在铜催化剂表面催化还原CO制备乙烯，同时得到副产物乙醇，反应机理如下图。下列说法不正确的是
A．x为2H++e-
B．可以选择效果更好的催化剂来提高CO单位时间的利用率
C．该电极上生成乙烯的总反应式为2CO+8H++8e-=C2H4+2H2O
D．可通过增强催化剂的选择性来减少副反应的发生
A【解析】A．对比两种形式，由原子守恒和电荷守恒，推出x为2H++2e-，故A说法错误；B．使用选择性效果更好的催化剂，能提高反应速率，即提高单位CO单位时间的利用率，故B说法正确；C．根据反应机理，CO制备C2H4的反应C的化合价由+2→-2价降低4价，总反应为2CO+8H++8e-=C2H4+2H2O，故C说法正确；D．催化剂具有选择性，可以通过增强催化剂的选择性来减少副反应的发生，故D说法正确。
1．（2022·浙江·高三开学考试）我国科学家通过双功能催化剂催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H