高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)+第7章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡熱點(diǎn)專攻17化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(歷程)及分析課件

熱點(diǎn)專攻17化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(歷程)及分析熱點(diǎn)精講多年以來,化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的分析及應(yīng)用始終是高考命題的熱點(diǎn)之一,此類試題大多以“能量-歷程轉(zhuǎn)化”“物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)”等為載體,考查吸熱(或放熱)反應(yīng)、共價(jià)鍵及變化、活化能與反應(yīng)速率等,側(cè)重考查考生的“理解與辨析能力”“分析與推測能力”等關(guān)鍵能力。1.活化能-反應(yīng)歷程圖像及分析

(1)在無催化劑的情況下:E1為正反應(yīng)的活化能;E2為逆反應(yīng)的活化能;E1-E2為此反應(yīng)的焓變(ΔH)。(2)有催化劑時(shí),總反應(yīng)分成了兩個(gè)反應(yīng)步驟,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)催化劑的作用:降低E1、E2,但不影響ΔH,反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于起點(diǎn)(反應(yīng)物)能量和終點(diǎn)(生成物)能量的相對(duì)大小。2.物質(zhì)轉(zhuǎn)化-循環(huán)圖示及分析

(1)位于“環(huán)上”的物質(zhì)一般是催化劑或中間體,如⑤、⑥、⑦、⑧。(2)“入環(huán)”的物質(zhì)為反應(yīng)物,如①和④。(3)“出環(huán)”的物質(zhì)為生成物,如②和③。(4)依據(jù)判斷出的反應(yīng)物和生成物,即可快速寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。熱點(diǎn)精練題型1能量變化型機(jī)理及分析1.(2023·湖北卷,19節(jié)選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下,C40H10可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如下:(1)已知C40Hx中的碳?xì)滏I和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ·mol-1和298.0kJ·mol-1,H—H鍵能為436.0kJ·mol-1。估算C40H20(g)

C40H18(g)+H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。

(2)圖示歷程包含________個(gè)基元反應(yīng),其中速率最慢的是第_______個(gè)。+128.033解析

(1)從結(jié)構(gòu)分析,反應(yīng)中斷裂兩條碳?xì)滏I,形成一條碳碳鍵和H—H。ΔH=431.0

kJ·mol-1×2-298.0

kJ·mol-1-436.0

kJ·mol-1=+128.0

kJ·mol-1。(2)基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng),從圖上看包含3個(gè)基元反應(yīng),其中第3步活化能最大,故該步反應(yīng)速率最慢。2.(1)(2022·廣東卷,19節(jié)選)Cr2O3催化丙烷脫氫過程中,部分反應(yīng)歷程如圖,X(g)→Y(g)過程的焓變?yōu)開_______________(列式表示)。

E1-E2+ΔH+E3-E4解析

設(shè)反應(yīng)歷程中第一步的產(chǎn)物為M,第二步的產(chǎn)物為N,則X→M

ΔH1=E1-E2,M→N

ΔH2=ΔH,N→Y

ΔH3=E3-E4,根據(jù)蓋斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓變?yōu)棣1+ΔH2+ΔH3=E1-E2+ΔH+E3-E4。(2)(2021·廣東卷,19節(jié)選)一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分________步進(jìn)行,其中,第________步的正反應(yīng)活化能最大。

44解析

由圖可知,反應(yīng)歷程中能量變化出現(xiàn)了4個(gè)峰,即吸收了4次活化能,經(jīng)歷了4步反應(yīng);且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對(duì)應(yīng)的峰最高,即正反應(yīng)方向第4步吸收的能量最多,對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。題型2物質(zhì)循環(huán)型機(jī)理及分析3.LnFeⅢ—Cl配合物能夠受光激發(fā)產(chǎn)生高活性的氯自由基(Cl·),可將烷烴中難以活化的C(sp3)—H轉(zhuǎn)化為C—N,反應(yīng)機(jī)理變化情況如圖所示:下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.HCl是反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物B.催化循環(huán)過程中鐵元素的化合價(jià)不發(fā)生變化B解析

B項(xiàng),循環(huán)過程中鐵元素有+2和+3價(jià)的轉(zhuǎn)化,錯(cuò)誤。

4.釩的配合物催化某可逆反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.該反應(yīng)的離子方程式為H2O2+Cl-+H+

HOCl+H2OB.產(chǎn)物HOCl可用于殺菌消毒C.該催化循環(huán)中V的成鍵數(shù)目發(fā)生變化D.釩的配合物通過參與反應(yīng),降低反應(yīng)的活化能,提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率D解析

產(chǎn)物HOCl,即次氯酸,具有強(qiáng)氧化性,可以殺菌消毒,B正確;該催化循環(huán)