第8講2.3化學(xué)反應(yīng)的速率-寒假班高二化學(xué)教材知識點(diǎn)精講練（滬科版2020）

第八講化學(xué)反應(yīng)的速率知識梳理考點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的意義和表示方法意義：表示某一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一種物理量。表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)某一反應(yīng)物濃度的減少或某生成物濃度的增加來表示。2、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)量特征表達(dá)式：(△c表示某一反應(yīng)物或某一生成物物質(zhì)的量濃度的絕對變化值，△t表示時(shí)間變化量)單位：mol·L1·s1或mol·L1·min1或mol·L1·h1說明：①化學(xué)反應(yīng)速率無正負(fù)之分；②化學(xué)反應(yīng)速率不是瞬時(shí)速率而是平均速率；③用不同物質(zhì)來表示某一化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值一般不一定相等，所以必須標(biāo)明物質(zhì)；④用不同物質(zhì)來表達(dá)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值不一定相等，但它們的速率比等于方程式中的系數(shù)比。即：對于反應(yīng)aA+bBcC+dD來說，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d【注意】這里的速率均是指同一方向的，要么是正反應(yīng)方向，要么是逆反應(yīng)方向。1．在起始溫度均為T℃．容積均為10L的密閉容器A（恒溫）、B（絕熱）中均加入1molN2O和4molCO，發(fā)生反應(yīng)N2Og+COg?NA．曲線M、N的平衡常數(shù)大小為：KB．N2與CO2濃度比為C．T℃時(shí)，kD．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的平均速率為【答案】C【解析】A．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，K值減小，N溫度低于M，故KNB．N2與CO2濃度比為1：1時(shí)，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故無法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C．PN曲線表示A容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系，T℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率為25%，N2O的反應(yīng)量為1mol×25%=0.25mol，平衡時(shí)N2O的物質(zhì)的量為0.75mol，CO的物質(zhì)的量為4mol0.25mol=3.75mol，氮?dú)夂偷腃O2物質(zhì)的量均為0.25mol，此時(shí)平衡常數(shù)K=cN2cCO2cN2OcCO=K=145，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)v正=v逆，故k正?c(N2O)?D．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的平均速率v(CO)=v(N2O)=1mol×10%10L×100故選C。2．研究NOx之間的轉(zhuǎn)化對大氣污染控制具有重要意義，已知：N2O4(g)?2NO2(g)

ΔH>0，如圖所示，在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度為T1時(shí)，c(N2O4)和c(NO2)隨t變化為曲線Ⅰ、Ⅱ，改變溫度到T2，c(NO2)隨t變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是A．溫度T1>T2B．反應(yīng)速率v(a)<v(b)C．K(T1)>K(T2)D．在T2溫度下，反應(yīng)在0t1內(nèi)的平均速率為v(N2O4)=0.02t【答案】D【解析】A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的濃度增大，所以溫度T1＜T2，A錯(cuò)誤；B．v=ΔnΔt，a點(diǎn)b點(diǎn)生成Δ(NO2C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，T1＜T2，所以K(T1)＜K(T2)，C錯(cuò)誤；D．在T2溫度下，反應(yīng)在0t1內(nèi)的v(NO2）=0.04t1mol/L/s,故答案為：D。3．某溫度時(shí)，在1L容器中發(fā)生A、B兩種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，A、B物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為AB．達(dá)到平衡時(shí)，A和B濃度保持不變C．4min時(shí)，該反應(yīng)已處于化學(xué)平衡狀態(tài)D．0~4min，B的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min)【答案】B【解析】A．由圖可知A是反應(yīng)物，B是生成物，達(dá)到平衡時(shí)，消耗的時(shí)間是一樣的，A的變化量為0.6mol，B的變化量為0.3mol，變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A?B，故A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A與B的濃度應(yīng)該保持不變，故B正確；C．4min后A和B的濃度仍在變化，說明未達(dá)到平衡狀態(tài)，8min時(shí)圖像中的兩條曲線都變直了，說明濃度不再發(fā)生改變，說明此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；D．0~4min，B的平均反應(yīng)速率為v(B)=Δn故本題選B?？键c(diǎn)二、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)→起最主要作用(如：F2非?；顫?，與H2在陰冷的環(huán)境下相遇會發(fā)生爆炸，而I2與H2在500℃的條件下才能反應(yīng)，而且是可逆反應(yīng))外因：外界因素(包括濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑、固體表面積等)(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。實(shí)質(zhì)：改變反應(yīng)物的濃度，實(shí)際上就是改變單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)。具體來說，增大反應(yīng)物的濃度，必然提高了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，故加快化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，必然減少了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，故減慢化學(xué)反應(yīng)速率。注意事項(xiàng)：此規(guī)律只適用于濃度可以改變的物質(zhì)(氣體或溶液)所參與的反應(yīng)，對于固體或純液體來說，它們的濃度是常數(shù)，改變它們的量(質(zhì)量、物質(zhì)的量等)均不會影響化學(xué)反應(yīng)速率。如：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，若增加焦炭的量，化學(xué)反應(yīng)速率不發(fā)生改變。(2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響條件：壓強(qiáng)對固體或液體的濃度改變幾乎無影響，所以此規(guī)律只適用于有氣體參與的反應(yīng)。規(guī)律：對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。實(shí)質(zhì)：對于氣體來說，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，氣體體積減小(相當(dāng)于壓縮容器)，即增大了氣體的濃度，所以，增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；減小壓強(qiáng)，氣體體積增大(相當(dāng)于增大容器)，即減小了氣體的濃度，所以，減小壓強(qiáng)可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：在其他條件一定的情況下，升高溫度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低溫度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。實(shí)驗(yàn)測得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2～4倍。實(shí)質(zhì)：當(dāng)升高反應(yīng)體系溫度時(shí)，物質(zhì)吸收能量后，內(nèi)能增大，單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加，同時(shí)分子運(yùn)動(dòng)加劇，增加了分子碰撞的機(jī)會，從而提高有效碰撞次數(shù)，故加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低反應(yīng)體系溫度時(shí)，物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)減弱，減少了分子碰撞的機(jī)會，從而降低了有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù)，故減慢化學(xué)反應(yīng)速率。(4)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：使用催化劑，能同等程度地加快(或減慢)正、逆反應(yīng)速率。實(shí)質(zhì)：分子必須具備一定的能量才能成為活化分子，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的途徑，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，從而使更多的普通分子成為活化分子，提高了有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù)，故加快化學(xué)反應(yīng)速率。【說明】催化劑可分為正催化劑和負(fù)催化劑(或阻化劑)。所謂正催化劑是指能加快反應(yīng)速率的催化劑，負(fù)催化劑是指能降低反應(yīng)速率的催化劑。由于負(fù)催化劑較少，所以一般催化劑都是指正催化劑而言。(5)固體表面積的大小對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：固體顆粒越小，即表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；固體顆粒越大，即表面積越小，化學(xué)反應(yīng)速率就越慢。實(shí)質(zhì)：固體物質(zhì)在一般情況下，濃度是個(gè)常數(shù)。但當(dāng)將一定質(zhì)量的固體粉碎后，顆粒變小，表面積增大，相當(dāng)于增大了固體物質(zhì)的濃度，故可加快化學(xué)反應(yīng)速率。(6)原電池對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：對于較活潑的金屬與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸等)發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣時(shí)，若向此溶液中加入較不活潑金屬或金屬陰離子時(shí)，產(chǎn)生氫氣的速率會加快。實(shí)質(zhì)：當(dāng)向原溶液中加入不活潑金屬或金屬陽離子時(shí)，會形成原電池發(fā)生電化腐蝕，而電化腐蝕的速率要大于普通的化學(xué)腐蝕的速率。4．丙烯是三大合成材料的基本原料之一，其中生產(chǎn)聚丙烯時(shí)丙烯用量最大。另外，丙烯還可用于生產(chǎn)多種重要有機(jī)化工原料。由丙烷(C3H8Ⅰ．丙烷催化脫氫法：C3HⅡ．丙烷催化氧化法：C3H請回答下列問題：(1)已知2H2g+O2g(2)T℃下，向2L恒容密閉容器中充入0.8時(shí)間/min01357壓強(qiáng)/kPa1011.5131414①下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號)。a．丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率

b．容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化c．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

d．容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化②0～3min內(nèi)，用H2g表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為mol·L1③C3H8g的平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=【答案】(1)+124(2)cd0.0440%【解析】（1）已知Ⅰ．丙烷催化脫氫法：C3H8g?C3H6g+H2g

（2）①a．丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率，只有正反應(yīng)速率，沒有說明逆反應(yīng)速率，則不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a不符合題意；b．根據(jù)質(zhì)量守恒，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變，容器體積不變，則容器內(nèi)氣體的密度始終不變，則不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b不符合題意；c．該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c符合題意；d．根據(jù)質(zhì)量守恒，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變，該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量逐漸減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d符合題意；故答案選cd；②起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為10p0kPa，3min時(shí)壓強(qiáng)為13p0kPa，列化學(xué)平衡三段式，C3H8(g)?C3H6(g)起始p(kPa)10③起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為10p0kPa，反應(yīng)達(dá)平衡后總壓為14p0kPa，列化學(xué)平衡三段式，C3H8(g)?C3H65．選擇性催化還原法(SCR法)去除NOx(1)以V2O5為催化劑的催化原理：V2O①五價(jià)釩在pH為10~13的溶液中會以焦釩酸根(V2O7②其他條件相同，NH3、NO以一定速率，通過一定量V2O5催化劑催化脫硝，當(dāng)NO含量一定，(2)以Fe2①請寫出脫硝過程中總反應(yīng)方程式：。②NO脫除率隨溫度變化如圖2所示，溫度高于1000℃時(shí)NO脫除率明顯下降，可能原因是：。(3)以CuOCeO①理想CeO2晶胞如圖3所示，實(shí)際晶體中會含有部分氧空位。部分O2?填充在由Ce4+②Cu基催化劑對于使用CO脫去NO有著極為優(yōu)異的催化性能，現(xiàn)探究不同nCeO2:nCuO情況下脫硝、脫碳的情況。已知反應(yīng)機(jī)理是CO首先吸附在CeO2③測定某催化劑中CeO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取催化劑產(chǎn)品0.8000g，用30mL高氯酸和20mL磷酸混合液加熱溶解，冷卻至室溫后，用0.2000mol?L?1硫酸亞鐵銨[NH42【答案】(1)或者催化劑表面酸性位點(diǎn)一定，隨NH3NO比值增大，催化劑表面吸附的NH3(2)4NH3+4NO+(3)四面體CuO88.15%【解析】（1）由題意，pH為10~13時(shí)，V2或者NH3NO比值大于1.0后NO脫除率變化不大，其原因可能是：催化劑表面酸性位點(diǎn)一定，隨NH3（2）由反應(yīng)機(jī)理得出脫硝過程中總反應(yīng)方程式：4NH3+4NO+（3）由化學(xué)式CeO2，原子數(shù)之比1:2，則Y為O2，X為Ge4+，部分O2?填充在由Ce4+構(gòu)成的四面體空隙中；由圖CO轉(zhuǎn)化率隨nCuO增大轉(zhuǎn)化率比較大，CO反應(yīng)的活性位點(diǎn)位于CuO上；由Fe6．工業(yè)尾氣脫硝是減少空氣污染的重要舉措?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下。反應(yīng)ΔKCH?802.6N+182.6CH5.02NO8.5①CH4脫硝反應(yīng)CH4g+2NOg+O2A．恒容時(shí)增大O2的壓強(qiáng)

C．移去部分H2O②CH4另一脫硝反應(yīng)CH4g+2NO(2)模擬工業(yè)尾氣脫硝：一定條件下，將pCH4:當(dāng)溫度低于780K時(shí)，NO的去除率隨溫度升高而升高，可能原因是；高于780K時(shí)，NO的去除率隨溫度升高而降低，結(jié)合(1)的信息分析其可能原因是。(3)中國科學(xué)家利用Cu催化劑實(shí)現(xiàn)電化學(xué)脫硝。通過理論計(jì)算推測電解池陰極上NO可能的轉(zhuǎn)化機(jī)理及轉(zhuǎn)化步驟的活化能分別如下(*表示催化劑表面吸附位，如NOH?I．NOⅡ．NOHⅢ．NⅣ．NHV．NH上述反應(yīng)機(jī)理中，Ⅱ～V中速率最慢的步驟是。若電路中有1mmol電子流過，其中生成NH3的選擇性為95%，電解池陰極生成的NH3的物質(zhì)的量為【答案】(1)985.2AC5.9×1064(2)當(dāng)溫度低于780K時(shí),反應(yīng)未達(dá)到平衡，升高溫度，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的去除率升高。高于780K時(shí)，反應(yīng)放熱，隨溫度升高平衡向逆向移動(dòng)，NO的去除率隨溫度升高而降低(3)Ⅱ0.19【解析】（1）①：根據(jù)蓋斯定律，①②=③，△H3=△H1△H2=（802.6182.6）kJ?mol?1=800K時(shí)，為了提高該反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率，A．恒容時(shí)增大O2B．減小反應(yīng)容器的容積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，前后系數(shù)相等，平衡不移，B錯(cuò)誤；C．移去部分H2OD．選擇合適的催化劑,平衡不移，D錯(cuò)誤；故選AC。②：根據(jù)蓋斯定律，③④=⑤，故Kp800K=Kp③（2）①當(dāng)溫度低于780K時(shí),反應(yīng)未達(dá)到平衡，升高溫度，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的去除率升高；②高于780K時(shí)，反應(yīng)放熱，隨溫度升高平衡向逆向移動(dòng)，NO的去除率隨溫度升高而降低。（3）①活化能越大速率越慢，Ⅱ～V中速率最慢的步驟是Ⅱ；②由NO的轉(zhuǎn)化機(jī)理可知方程式為：NO+5H++5e=NH3+H2O，生成1molNH3轉(zhuǎn)移5mol電子，若電路中有1mmol電子流過，其中生成NH3的選擇性為95%，電解池陰極生成的NH3的物質(zhì)的量為7．以NH3還原NOx的選擇性催化還原(NH3-SCR)技術(shù)廣泛應(yīng)用于煙氣(含NO、(1)常壓下，將一定比例的NH3、NO、O2、N2的混合氣體勻速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測得NO的轉(zhuǎn)化率與N2的選擇性2n生成(2)研究NH3-SCR法尾氣中NH3脫除機(jī)理的流程如圖2所示。其他條件一定時(shí)，在不通O2、通入O2兩種情況下，NH①反應(yīng)17~19.2h時(shí)，NH3脫除率下降，其原因是②通入O2后，NO選擇性增大，其原因是【答案】(1)催化劑活性降低，NH3轉(zhuǎn)化為N2的速率降低；部分NH3被氧化為NO(2)該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NH3與CuO反應(yīng)生成Cu(或Cu2O)和N2，隨時(shí)間推移，CuO與Cu2O的量減少，NH3氧化為N2的速率降低隨時(shí)間推移，Cu被O2氧化為CuO的量增多，NH3被CuO催化氧化成NO的量增大【解析】（1）溫度高于350℃，N2選擇性下降的原因是催化劑活性降低，NH3轉(zhuǎn)化為N2的速率降低；部分NH3被氧化為NO；（2）①反應(yīng)17～19.2h時(shí)，NH3脫除率下降，其原因是該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NH3與CuO反應(yīng)生成Cu(或Cu2O)和N2，隨時(shí)間推移，CuO與Cu2O的量減少，NH3氧化為N2的速率降低；②通入O2后，NO選擇性增大，其原因是通入O2后，Cu被O2氧化為CuO的量增多，NH3被CuO催化氧化成NO的量增大?？键c(diǎn)三、活化能1、能壘

活化分子含有的能參加化學(xué)反應(yīng)的最低限度的能量，稱為化學(xué)反應(yīng)的能壘，或稱能閾或能障。

對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，要想從反應(yīng)物變成產(chǎn)物必須要“翻山越嶺”。能壘，則是反應(yīng)物變成產(chǎn)物所必須克服的能量障礙。能壘的高度表示了反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需克服的能量障礙的大小，能壘越高，表示反應(yīng)的難度越大。能壘大則不易形成活化的中間產(chǎn)物，反應(yīng)難以進(jìn)行。能壘E為活化絡(luò)合物與反應(yīng)物的零點(diǎn)能之差，是不同于活化能的。一般的化學(xué)反應(yīng)都是在等溫等壓下進(jìn)行，自發(fā)跟非自發(fā)是看deltaG也就是吉布斯自由能變。無論哪種，要突破能壘，也就是活化能，都是因?yàn)橐?jīng)歷一個(gè)過渡態(tài)。自發(fā)跟非自發(fā)說的是熱力學(xué)，活化能高低說的是動(dòng)力學(xué)。2、活化能指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。對基元反應(yīng)，反應(yīng)活化能即基元反應(yīng)的活化能。對復(fù)雜的非基元反應(yīng)，反應(yīng)活化能是總包反應(yīng)的表觀活化能，即各基元反應(yīng)活化能的代數(shù)和。如圖所示：反應(yīng)A+B→AB的活化能為瓦，加入催化劑K后，反應(yīng)分兩步進(jìn)行:①A+K→AK活化能為Ea1（慢反應(yīng)）②AK+B→AB+K活化能為Ea2(快反應(yīng))總反應(yīng)：活化能為Eal可以看出，加入催化劑K后，兩步反應(yīng)的活化能Eal和Eal均小于原反應(yīng)的活化能￡a，因此反應(yīng)速率加快。仔細(xì)分析這兩步反應(yīng)可以看山：由于Ea1>Ea2，第1步反應(yīng)是慢反應(yīng)，是決定整個(gè)反應(yīng)快慢的步驟，稱為“定速步驟”或“決速步驟”，第1步反應(yīng)越快，則整體反應(yīng)速率就越快。因此對總反應(yīng)來說，第一步反應(yīng)的活化能Ea1就是在催化條件下總反應(yīng)的活化能。在化學(xué)中，反應(yīng)機(jī)理是發(fā)生整體化學(xué)變化的基本反應(yīng)的逐步序列。3.化學(xué)機(jī)理化學(xué)機(jī)理是一種理論猜想，它試圖詳細(xì)描述在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的每個(gè)階段發(fā)生了什么。

在大多數(shù)情況下，無法觀察到反應(yīng)的詳細(xì)步驟。

選擇推測的機(jī)制是因?yàn)樗跓崃W(xué)上是可行的，并且在分離的中間體或反應(yīng)的其他定量和定性特征方面有實(shí)驗(yàn)支持。

它還描述了每個(gè)反應(yīng)性中間體、活化復(fù)合物和過渡態(tài)，以及哪些鍵斷裂，以及哪些鍵形成。

一個(gè)完整的機(jī)制還必須解釋使用反應(yīng)物和催化劑的原因、在反應(yīng)物和產(chǎn)物中觀察到的立體化學(xué)、形成的所有產(chǎn)物以及每種產(chǎn)物的量。根據(jù)機(jī)理所包含的基元反應(yīng)的個(gè)數(shù)，反應(yīng)機(jī)理分為：有限個(gè)或無限個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的機(jī)理兩類。對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)由有限個(gè)基元反應(yīng)組成的，是常見的反應(yīng)機(jī)理見的反應(yīng)機(jī)理，它們是構(gòu)成更復(fù)雜反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)模型。舉例，如氧化亞氮在碘蒸氣存在時(shí)的熱分解反應(yīng)：2N2O→2N2+O2。其反應(yīng)機(jī)理包含以下步驟：其中，反應(yīng)（1）是對峙反應(yīng)，分別用k+和k表不正向及逆向的反應(yīng)速率常數(shù)。反應(yīng)（1）、（2）和(3)組成連續(xù)反應(yīng)。因此，這個(gè)反應(yīng)同時(shí)具有對峙反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)的特征。無限個(gè)基元反應(yīng)組成鏈反應(yīng)屬于由無限個(gè)基元反應(yīng)組合而成，像鏈一樣一個(gè)接一個(gè)傳遞下去的反應(yīng)。鏈反應(yīng)有以下三步組成，以H2

+Cl2→2HCl

反應(yīng)為例，即：鏈的引發(fā)：鏈反應(yīng)的開始，自由基在熱的作用下分解產(chǎn)生自由基。即：Cl2→2Cl·鏈的傳遞:自由基與穩(wěn)定分子發(fā)生作用形成產(chǎn)物，同時(shí)又生成新的自由基，反應(yīng)如同鏈鎖一樣連續(xù)進(jìn)行下去。Cl·+H2→HCl+H·H·+Cl2→HCl+Cl·試驗(yàn)證明一個(gè)Cl·自由基往往能循環(huán)反應(yīng)生成10~10個(gè)HCl分子。鏈的終止：在鏈反應(yīng)進(jìn)行中，鏈的傳遞物在氣相中相互碰撞發(fā)生重合或歧化形成穩(wěn)定分子放出能量，也可在氣相中或器壁上發(fā)生三體碰撞形成穩(wěn)定分子，而放出的能量被器壁吸收，使鏈的傳遞終止。2Cl·+M→Cl2

+M4.能量反應(yīng)過程圖分析（1）化學(xué)動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)歷程化學(xué)動(dòng)力學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率和反應(yīng)歷程（即機(jī)理）的科學(xué)。所謂反應(yīng)歷程就是反應(yīng)物按什么途徑，經(jīng)過哪些步驟，才能轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物。選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)途徑，可以使熱力學(xué)由預(yù)期轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。（2）基元反應(yīng)與非基元反應(yīng)例如H++OH?=H2O，反應(yīng)幾乎沒有過程，瞬間平衡一步到位，稱為簡單反應(yīng)；而2HI=H2+I2的實(shí)際機(jī)理是分兩步進(jìn)行的，每一步都成為一個(gè)基元反應(yīng)，2HI→H2+2I·、2I·→I2存在未成對電子的微粒稱為自由基，反應(yīng)活性高，壽命短，2HI=H2+I2稱為非基元反應(yīng)。（3）有效碰撞理論與活化能活化能活化分子數(shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)有效碰撞濃度/壓強(qiáng)不變不變上升上升溫度不變上升上升上升催化劑下降上升上升上升（4）過渡態(tài)與中間體（1）過渡態(tài)①以上為一種基元反應(yīng)，其中正反應(yīng)活化能Ea正=ba，逆反應(yīng)活化Ea逆=bc，ΔΗ=Ea正Ea逆；②過渡態(tài)（A…B…C）不穩(wěn)定（2）中間體處于能量最高點(diǎn)的是反應(yīng)的過渡態(tài)，在多步反應(yīng)中兩個(gè)過渡態(tài)之間的是中間體，中間體很活潑，壽命很短，但是比會比過渡態(tài)更穩(wěn)定些。5．能壘與決速步能壘：簡單可以理解為從左往右進(jìn)行中，向上爬坡最高的為能壘，而包含此能壘的反應(yīng)我們稱之為決速步驟，也成為慢反應(yīng)。例如下圖中，從第一個(gè)中間態(tài)到過渡態(tài)2的能量就是能壘，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh作催化劑時(shí)該歷程的決速步驟。

6．催化劑與中間產(chǎn)物的判斷催化劑：在連續(xù)反應(yīng)中從一開始就參與了反應(yīng)，在最后又再次生成，所以僅從結(jié)果上來看似乎并沒有發(fā)生變化，實(shí)則消耗多少后續(xù)又生成了多少。中間產(chǎn)物：在連續(xù)反應(yīng)中為第一步的產(chǎn)物，在后續(xù)反應(yīng)中又作為反應(yīng)物被消耗，所以僅從結(jié)果上來看似乎并沒有生成，實(shí)則是生成多少后續(xù)又消耗多少。8．下列有關(guān)碰撞理論的說法正確的是A．增大壓強(qiáng)(體積減小)或升高溫度，均能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率B．活化能接近于零的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物相互接觸時(shí)，反應(yīng)瞬間完成C．人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫活化能D．增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使單位時(shí)間有效碰撞次數(shù)增多【答案】B【解析】A．增大壓強(qiáng)(體積減小)可以增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目，但不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，故A錯(cuò)誤。B．活化能接近于零的反應(yīng)，由于不需要活化能的推動(dòng)，所以當(dāng)反應(yīng)物相互接觸時(shí)反應(yīng)瞬間完成，故B正確。C．我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差叫做反應(yīng)的活化能，故C錯(cuò)誤。D．增大反應(yīng)物濃度，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，故D錯(cuò)誤。故選B。9．我國科學(xué)家成功利用CO還原NO，從源頭上減少煤粉燃燒產(chǎn)生的大氣污染。一定溫度下，在1L的恒容密閉容器中，充入1molCO和1molNO，反應(yīng)2COg+2NOg?A．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率以相同倍數(shù)增大B．加入催化劑使正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)活化能增大C．若往容器中再通入1molNO和1molCO2，則此時(shí)vD．若往容器中再通入2molCO和1molN2，則此時(shí)v【答案】D【分析】一定溫度下，在1L的恒容密閉容器中，充入1molCO和1molNO，反應(yīng)2COg+2NOg?2K=0.2×0.42【解析】A．升高溫度，平衡一定發(fā)生移動(dòng)，則正、逆反應(yīng)速率不同，增大的倍數(shù)不同，A不正確；B．加入催化劑使正反應(yīng)速率加快，則該催化劑降低正反應(yīng)的活化能，則逆反應(yīng)活化能減小，B不正確；C．若往容器中再通入1molNO和1molCO2，濃度商Qc=0.2×1.421.6D．若往容器中再通入2molCO和1molN2，則此時(shí)Qc=1.2×0.422.6故選D。10．含Ru(釕)化合物可催化CO2下列說法正確的是A．1mol物質(zhì)Ⅰ轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Ⅱ時(shí)，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移4mol電子B．物質(zhì)Ⅱ→Ⅲ過程中，Ru元素化合價(jià)保持不變C．整個(gè)過程中，有非極性鍵的斷裂與形成D．反應(yīng)結(jié)束后，體系中水的量增多【答案】B【解析】A．1mol物質(zhì)Ⅰ轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Ⅱ時(shí)，由圖可知，反應(yīng)方程式為Ru(OH)2+2H2=RuH2+2H2O，反應(yīng)中釕元素的化合價(jià)沒有變化，氫元素的化合價(jià)既升高被氧化，又降低被還原，氫氣即是反應(yīng)的氧化劑也是反應(yīng)的還原劑，所以當(dāng)1mol物質(zhì)I轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Ⅱ時(shí)，氫氣得到2mol電子，物質(zhì)I并沒有電子得失，A錯(cuò)誤；B．由圖知，物質(zhì)Ⅱ→Ⅲ過程中，Ru元素均與非金屬元素形成2個(gè)單鍵，或者：由圖可知，物質(zhì)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)式分別為RuH2、Ru(HCOO)2，由化合價(jià)代數(shù)和為0可知，化合物Ⅱ、Ⅲ中Ru元素化合價(jià)均為+2、保持不變，B正確；C．氫氣分之內(nèi)為非極性鍵，整個(gè)過程中，氫氣分子被破壞，故有非極性鍵的斷裂，但沒有非極性鍵的形成，C錯(cuò)誤；D．由圖知，總反應(yīng)為催化劑作用下二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+CO2=催化劑答案選B。