压轴题06 化学反应机理、历程、能垒图分析 01 化学反应机理关键概念 反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径，反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，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。 概念辨析1：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。现实中有的反应是一步完成，而多数的反应需要经历若干个步骤才能完成，称为复杂反应。 概念辨析2：活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能；活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量，对一级反应来说，活化能表示势垒的高度，活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度。 概念辨析3：能垒（Energy Barrier）是描述系统在某个过程中需要克服的能量障碍；能垒是连接热力学与动力学的关键概念。 热力学决定过程是否自发，而动力学则决定过程的速度 。能垒的高低直接影响反应的难易程度和速率，是理解和控制化学反应的重要参数。 概念辨析4：催化剂———在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则消耗多少后续又生成了多少。中间产物———在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。 02 过渡态、“能垒”图的简单模型 图1:N2O(g)和NO(g)反应生成N2(g)和NO2(g)的能量变化图 图2:炭黑活化氧分子生成活化氧过程的能量变化模拟图 03 解题技巧 活化能与反应热 E1———活化能 E2———活化分子变成生成物分子放出的能量 E1－E2———反应热（即ΔH） 活化能与化学反应速率的关系 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子所占的百分数越大，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，化学反应速率越大。 可简略表示：活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增多→化学反应速率增大 题型01 反应历程图的理解与应用 1．（2024·广东卷）对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(———为无催化剂，--为有催化剂)为 B． C． D． 2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 题型02 具体反应的“圈”图解析 3．（2024届广东省深圳一模）光催化氧化甲烷制甲醛的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．在光催化剂表面会发生反应 B．CH3OOH为中间产物 C．上述过程中有非极性键的断裂与生成 D．每生成30 g HCHO，总反应转移电子数目为4NA 4．（2024届广东省佛山一模）氨氧化法是工业制硝酸的重要途径，其中氨氧化过程如下图所示。下列说法错误的是 A．能降低氧化的活化能 B．该过程的总反应式为： C．第一电离能：O>N>H D．可用氨还原法处理硝酸工业的尾气 1．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是 A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行 B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡 C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小 D．反应过程 ... ...
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