版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
高考题型专项突破化学反应机理、历程与能垒题
。考查方向
本类题在高考卷中主要以陌生能量-历程图或反应机理图形式出现,主要考
查催化剂、反应物、生成物及中间体的判断、历程中发生的化学反应方程式、物
质成键与断键的判断、能量变化、化学反应速率及平衡等知识。
❷真题精研
题1(2022.湖南高考改编)反应物(S)转化为产物(P或P∙Z)的能量与反应进程
的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是()
A.进程I是吸热反应
B.平衡时P的产率:∏>I
C.生成P的速率:ΠI>Π
D.进程IV中,Z没有催化作用
[解题思路分析1进程I中反应物的能量高于产物的能量,应为放热反应,A
不正确;进程∏中使用了催化剂X,催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产
率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B不正确;进程III中由S∙Y转化为
PY的活化能高于进程∏中由SX转化为PX的活化能,由于这两步反应分别是
两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为I∏<∏,C不正确。
[答案]D
题2(2022.山东高考)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。下列说法错误的是()
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由No生成HONO的反应历程有2种
C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
[解题思路分析]根据题图反应机理知,含N分子发生的反应有NO
+.OOH=NO2+∙OHsNO+NO2+H2O=2HONOsNO2+∙C3H7=C3H6+
HON0、HONO=NO+OH,含N分子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,A正确;根据题图,由NO生成HONO的反应历程有
2种,B正确;NO是催化剂,增大N。的量,C3H8的平衡转化率不变,C正确;
无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与02反应制备丙烯的总反应都为2C3H8
1U
+O22C3H6+2H2O,无论发生哪个历程,最终生成的水都不变,D错误。
[答案]D
。题型突破
一、化学反应机理/历程类试题解题模板
解决新信息图像题.一定要理解图
第一步
像信息所表示的机理及过程,对所求
准确转化
问题向已有知识进行恰当的转化.
对新信息题可以采取一般到特殊
第二步的特例法,在理解题目信息的本
方法的选取质的基础上,从逻辑推理的角度
进行解答。
严格按新信息的指代机理.解答
第三步
-问题时要避免课本知识或者已
仔细审读题目
有知识对新信息问题的干扰。
二、催化剂反应机理题解题方法
1.通览全图,找准一“剂”三“物”
催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的,以催化剂粒子为
一“剂”指催化剂
主体的多个物种一定在机理图中的主线上
三“物”指反应物、反应物通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物
生成物、中间物生成物通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是产物
(或中间体)中间体除催化剂、反应物、生成物外,其余一般均是中间体
2.逐项分析得答案
根据题给情境信息,找出催化剂、反应物、生成物、中间体,再结合每一选
项设计的问题逐项分析判断,选出正确答案。
三、突破能量变化能垒图
理清坐标含义
能/变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程.横
坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段纵
坐标表示能立的变化,不同阶段的最大能牟即该反
应的活化能
分析各段反应
仔细观察曲线(或直线)的变化趋势,分析每一阶
段发生的反应是什么,各段反应是放热还是吸热,
能量升高的为吸热,能址F降的为放热
做出合理判断
综合整合各项信息,回扣题H要求,做出合理判断
如利用盖斯定律将各步反应相加,即得到完整反应
催化剂只改变反应的活化能.但不改变反应的反应
热.也不会改变反应的转化率
注:①能垒越大,反应速率越小,即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应,催化剂使能垒降低幅度越大,说明催化效果
越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应,其中能垒越小的反应,反应速率越大,
产物占比越高。
0题型专练
1.(2021.湖南高考)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:
HCOOH
卜Fr
453435
•:过渡态1,—:过渡态2
相o
0._
-l
X4能
•-2一2.6
+w
⅛=-±•..
∕≡U<
k(s+nI
j-H++
∙OH
n+O0C
l-oU0u
ɔHU±
)-H
H)H
1+0
0
3
H
反应进程
下列说法错误的是()
A.该过程的总反应为HCooHl^C。2t+H2t
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∏-HI步骤决定
答案D
解析由反应机理可知,HCC)OH电离出氢离子后,HCoo-与催化剂结合,
放出二氧化碳,然后又结合氢离子转化为氢气,所以化学方程式为HCooH健凝i
CO2t+H2t,故A正确;若氢离子浓度过低,则反应InTlV的反应物浓度降低,
反应速率减慢,若氢离子浓度过高,则会抑制甲酸的电离,使甲酸根离子浓度降
低,反应Ifn速率减慢,所以氢离子浓度过高或过低,均导致反应速率减慢,
故B正确;由反应机理可知,Fe在反应过程中化合价发生了变化,故C正确;
由反应进程可知,反应IVTl能垒最大,反应速率最慢,对该过程的总反应起决
定作用,故D错误。
2.(2022.济南模拟)常温常压下,在3种不同碳负载的铜微粒(a、b和C)上,
选择性电催化乙快加氢制乙烯(H+电还原为H2的反应可同时发生)的相对能量变
化如图,下列说法错误的是()
相对能ht∕Q∙
J
",""324吸驷67,、,
0∖Ξ二■飞宣而•浙Kl-
*+CH()+∖
22g曲,=0.86eV
I2H,()+2<∙'W=O.5讣,
*C,H,+*CHι+11*+(:出$®+
2H2()X-H2δ÷e+OH"20H2OH
反应历程
CzH?电还原为CzHit
0.8
相
对
能
后
∖
∙(v
0.0-j--------L---------------ɪʒ——1
*+H"+e^*+}H,
反应历程
H'电还原为H?
A.析氢反应是电催化乙快加氢制乙烯的竞争反应
B.析氢反应的能力:a>c>b
C.吸附C2H2的能力:a<b<c
D.i生成ii是乙快加氢制乙烯反应历程中的决速步骤
答案B
解析选择性电催化乙快加氢制乙烯和H+电还原为H2的反应同时发生,故
析氢反应是电催化乙快加氢制乙烯的竞争反应,A正确;析氢反应的活化能a>c>b,
活化能越大反应越难进行,故析氢反应的能力a<c<b,B错误;由图可知,吸咐
C2H2过程中放出的能量a<b<c,产物能量a>b>c,相同物质进行不同过程放出的
能量越多,产物的能量越低,该过程越容易进行,故吸附C2H2的能力a<b<c,C
正确;由图可知,i生成行的活化能最大,是整个反应的决速步骤,D正确。
3.(2022.江苏高考节选)“Fe-HCOAHzO热循环制氢和甲酸”的原理为:在密
闭容器中,铁粉与吸收CO2制得的NaHCO3溶液反应,生成H2、HCoONa和Fe3O4;
Fe3O4再经生物柴油副产品转化为Fe0
⑴实验中发现,在300℃时,密闭容器中NaHCo3溶液与铁粉反应,反应初
期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式
为O
⑵随着反应进行,FeCO3迅速转化为活性Fe3O43活性Fe3O4」是HC(M转
化为HCoO-的催化剂,其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。
如图所示的反应步骤[可描述为__________________________________________
C>。"
HCOO+H2O
Fe3O4_t
-300℃,
答案(I)Fe+2HC0i=FeCO3+CO?"+H2f
⑵H的电负性大于Fe,小于。,在活性Fe3θ4-表面,氏断裂为H原子,一
个吸附在催化剂的亚铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带
正电,前者与HCoJ中略带正电的碳结合,后者与HCoJ中略带负电的羟基氧结
合生成H2θ,HCoM转化为HC。。-
4.(2022•哈师大附中高三期末考试)乙快在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应
机理如图。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。
CHztg)
E=-172kj/inoɪ
ICJIE=+66kj∕ιι>ol
+
1H7HF∖2⅛M∖
'rOAL∣∕m∕ιl∖(∖H,£=+85kj/mol
E=-26kJ∕m”以小C2H√g)
1H,→H∖⅛H/∖γ-
2-Ik马∖gH*=+82kJ∕mU
该历程中最大能垒(活化能)为kJ/mol,该步骤的化学方程式
为O
答案85C2H3+H*=C2H:
专项作业
建议用时:40分钟
选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜
为工作电极,电解CO2,可制得LDPE,该电极反应可能的机理如图所示。下列
说法正确的是()
+e
&攵江广化合物X(不含碳元素)
一定条件
CO,二鬻C。+。H-
-过程FIl过程HlL
过程I:CH2—*∙^FH2C-CH2⅛
过程IVLDPE
A.Co2与CO5是同一种微粒
B.OH-的电子式为.:H
C.过程III中碳元素被氧化
D.LDPE不易分解,对环境有污染
答案D
2.如图为氟利昂(如CFCb)破坏臭氧层的反应过程示意图,下列说法不正确
的是()
A.过程I中断裂极性键C-Cl键
B.过程II可表示为O3+CI=CIO+O2
C.过程III中。+。=。2是吸热过程
D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏臭氧层的催化剂
答案C
3.锂可用于氮的固定,其转化过程如图所示。下列说法错误的是()
A.反应①中N2是氧化剂
B.反应②属于复分解反应
C.转化过程中涉及的H2。、LioH都属于电解质
D.反应③中Li在阳极生成
答案D
解析反应①为N2+6Li==2Li3N,该反应中N2为氧化剂,A正确;反应②
为LisN+3H2θ=NH3t+3LiOH,该反应为复分解反应,B正确;H2OsLiOH
均为电解质,C正确;反应③中阳极发生氧化反应,其电极反应式为4OH--4e-
=2H2O+O2t,阴极发生还原反应,其电极反应式为Li++e-==Li,D错误。
OR
NPh
4.(2022∙武汉高三质量检测)含铜催化剂催化<5与YPh偶联反应机理如
图所示(Ph—表示苯基)。下列说法错误的是()
A∙∏到ΠI的转化过程中有非极性键的断裂和形成
B.HI到IV原子利用率为100%
C.V中所有碳原子不可能共平面
OR
Nz+7hM
APh
D.该反应的方程式为:
答案A
5.我国科研人员在CCh加氢制甲醇研究方面已取得重要成果,在
Cu-ZnO-ZrO2催化剂上主反应历程如图所示(H2-*H+*H,*标记的物质是该反
应历程中的中间产物或过渡态)。下列说法错误的是()
A.第①步中既有极性键的断裂,也有非极性键的断裂
B.水在反应历程中是可以循环使用的物质
C.CU-Zno-Zr02作为催化剂参与了反应,降低了反应的活化能
D.第④步反应是一个吸热过程
答案D
解析第④步反应是*H+*HO=H2θ,形成H。键,是放热过程,D错误。
6.乙二醛(OHCCHO)与02反应历程中所涉及的反应物(OHCCH0、。2)、过
渡态、中间体及产物(OHCCoOH、HCOOHsHooCCOOH)相对能量如图。下歹IJ
说法错误的是()
3/MX
相IJ
2CU
对-
1CX
能.
X)
H1)
/一l
Jk一2C)ʌ
3Z)ʌ
∙一l
m4x(l1
=Im/
--5(X)
6/
TΛΓM)
A.乙二醛氧化历程中涉及极性键和非极性键的断裂
B.乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸的反应均为放热反应
C.乙二醛氧化历程中,若加入催化剂,能提高乙二醛的平衡转化率
D.乙二醛与氧气反应生成乙二酸的控速步骤为:反应物一TSl
答案C
7.(2022•浙江三市高三质量检测)甲酸在一定条件下可分解生成CO和H2O,
在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是
()
途径1途径2
A.途径1的活化能为E-Λ∖,其大小与AHi有关
B.途径1使用了催化剂,途径2没有使用催化剂,但AHl=AH2
C.途径2要经过三步才完成,而途径1只要一步就完成,所以途径1反应
速率更快
D.途径2中第二步反应的速率比第三步反应要慢
答案D
8.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解Co2反应为温室气体减排提供了一
个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列
说法正确的是()
、、光_co,、o
(X⅛∙χχ-S/00\D)
@gg)1598kj.m*©@@
0ŋ@g)1O72kJ-mnr'>(c)@
明d颂)4Xm-
O/00、/,、/。
τi"C^∣T产Ti"
A.过程①中钛氧键断裂会释放能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焙变,从而提高化学反应速率
D.Co2分解反应的热化学方程式为2C02(g)=2C0(g)+02(g)ΔH=+30
kJ∙mol^l
答案B
9.(2022.青岛市高三教学质量检测)已知CH4、。2和H2O(g)(H2O的作用是活
1
化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+2
O2(g)=CH3OH(g)∖H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用
“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是()
相
对
能
量
\
£
∙
m
ɔ
,
)
1
ol-
kJ∙m
2.51
"=-3
应的△
该反
A.
剂表面
在催化
易吸附
)更容
2O(g
)比H
O2(g
B.
形成
断裂与
◎键的
只涉及
过程中
该反应
C.
*H
H+
H3O
=*C
*OH
H4+
式为*C
的方程
慢反应
图示中
D.
D
答案
根据
错误;
的A
反应
算该
法计
,无
历程
反应
部分
示了
只展
该图
解析
多,
热量
出的
时放
2(g)
吸附0
量比
的热
放出
g)时
H2θ(
,吸附
表面
化剂
,在催
图示
2*0
*02-
过程中
该反应
错误;
),B
2O(g
的是H
吸附
易被
更容
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 房地产格局研究:长三角一体化城市群2022年
- 中药材种植的药材种植机械化推进考核试卷
- 稀有金属在地质勘探设备中的应用考核试卷
- 成人高考英语阅读理解专项训练考核试卷
- 乡村旅游资源评估与开发
- 乡村旅游行业总体发展目标
- 乡村旅游经营管理体制创新
- 现代农业机械操作考核试卷
- 陶瓷洁具行业绿色包装材料研究考核试卷
- 麻织造工艺参数优化考核试卷
- 飞机灭鼠实施方案
- 社会单位消防安全管理系统
- 强制性条文监理实施细则样本
- 小学数学重量单位克、千克、吨换算练习400道及答案
- 公益慈善合作协议书
- 保证工艺质量的措施
- 6.1反比例函数 说课课件 2023-2024学年北师大版数学九年级上册
- 中国城市行政代码
- 攻城掠地手游挂机脚本
- 肾上腺肿瘤患者的护理查房课件
- (完整word版)数学中考答题卡模板
评论
0/150
提交评论