2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

[一]反應(yīng)機(jī)理與基元反應(yīng)一些反應(yīng)，只需要經(jīng)過一個(gè)過程：H++OH-=H2O大多數(shù)反應(yīng)，則包含了多個(gè)過程：

反應(yīng)：2HI?H2

+I2(HI的分解是放熱反應(yīng))

反應(yīng)機(jī)理：①2HI→H2＋2I·②2I·→I2自由基不滿足8電子，能量往往較高I·在反應(yīng)中生成并可被檢測到那么I·是該反應(yīng)的中間體不能被進(jìn)一步拆分的反應(yīng)即是基元反應(yīng)[一]反應(yīng)機(jī)理與基元反應(yīng)反應(yīng)：2HI?H2

+I2

反應(yīng)機(jī)理：①2HI→H2＋2I·②2I·→I2[思考]過程①，從微觀上看，H2若要產(chǎn)生，需要什么要求？H-I的共價(jià)鍵斷裂，H-H形成共價(jià)鍵，在電子發(fā)生重組的過程中，其能量與反應(yīng)物相比，會(huì)升高還是降低？

反應(yīng)物到生成物(或中間體)之間形成了勢能較高的絡(luò)合物，稱過渡態(tài)。

過渡態(tài)不能被分離出來。舊鍵已斷裂但新鍵未形成[一]反應(yīng)機(jī)理與基元反應(yīng)反應(yīng)：2HI?H2

+I2

反應(yīng)機(jī)理：①2HI→H2＋2I·②2I·→I2(具體的能量由實(shí)驗(yàn)測定)這里給大家呈現(xiàn)的就是一幅完整的能量-反應(yīng)進(jìn)程圖下凹處——中間體最高點(diǎn)——過渡態(tài)一個(gè)完整的單峰——基元反應(yīng)[例]指出下面反應(yīng)中，什么是催化劑，什么是中間體。①②藍(lán)：反應(yīng)物；綠：產(chǎn)物；紅：催化劑其他：中間體(中間產(chǎn)物)[一]反應(yīng)機(jī)理與基元反應(yīng)[二]碰撞理論[問題1]氣態(tài)的HI分子若要形成過渡態(tài)，有什么條件？①兩個(gè)HI分子按照合適的取向靠近；②分子所具有足夠的能量以使其進(jìn)行電子重組。分子具有動(dòng)能(也屬于內(nèi)能)符合正態(tài)分布必然有一些分子是能量較高的而有一些是能量較低的[二]碰撞理論①有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(取向合適，足夠高的能量)②活化分子：具有足夠高的能量，可能發(fā)生有效碰撞的分子③活化能(Ea)：活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差對(duì)于一個(gè)基元反應(yīng)，另一種對(duì)活化能的理解：E1：正反應(yīng)的活化能E2：逆反應(yīng)的活化能[二]碰撞理論[問題2]反應(yīng)的活化能與反應(yīng)的焓變有何關(guān)系？[例]已知熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)，ΔH=-241.8kJ·mol-1，

該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol-1

則其逆反應(yīng)的活化能為____________________。409.0kJ·mol-1①活化能絕對(duì)大小與焓變無關(guān)即：吸熱反應(yīng)，活化能也可能很小，

放熱反應(yīng)，活化能也可能很大②正反應(yīng)和逆反應(yīng)活化能的差等于焓變?chǔ)=E1-E2[三]活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系活化能是由反應(yīng)機(jī)理決定的，本質(zhì)上和物質(zhì)本性有關(guān)活化能的大小，就是決定反應(yīng)速率的“內(nèi)因”[問題1]兩個(gè)類似的反應(yīng)，活化能越大，反應(yīng)速率越

？

如何用碰撞理論解釋？

活化能大，則活化分子百分?jǐn)?shù)較少，有效碰撞少，反應(yīng)速率小

活化能就像一條“分?jǐn)?shù)線”，設(shè)的越高，過線的人越少[三]活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系[問題2]同一個(gè)反應(yīng)，在條件改變時(shí)，如何用碰撞理論解釋其速率的變化？1.恒容加入反應(yīng)物使其濃度上升濃度增大，(在分子平均能量不變的情況下)，活化分子的濃度增大，有效碰撞增加，反應(yīng)速率加快2.壓縮體積使體系壓強(qiáng)增大

壓強(qiáng)不改變分子的平均動(dòng)能，壓強(qiáng)的影響等同于濃度的影響3.溫度上升

溫度是分子動(dòng)能的宏觀體現(xiàn)，溫度越高，則分子的平均能量高

溫度升高，活化分子的百分比增大，活化分子濃度也增大4.催化劑？[三]活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系[例]在鐵催化劑表面，合成氨反應(yīng)的機(jī)理如下：通過改變反應(yīng)歷程(機(jī)理)而使反應(yīng)速率加快的物質(zhì)——催化劑催化劑改變反應(yīng)歷程→活化能變小溫度不變，分子的平均能量不變→活化分子百分?jǐn)?shù)增大，活化分子濃度增大(可以理解為：分?jǐn)?shù)線下降了)[三]活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系[問題3]催化劑是否影響焓變？不影響，ΔH=E(生成物)-E(反應(yīng)物)[問題4]某反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，加入催化劑，則其正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率如何變化？都增大，ΔH=Ea(正)–Ea(逆)ΔH不變，逆反應(yīng)活化能也減小，逆反應(yīng)速率加快[三]活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系[小結(jié)](1)什么情況下，活化分子數(shù)百分?jǐn)?shù)會(huì)變化？

改變溫度，加入催化劑(2)什么情況下，活化能會(huì)變化？加入催化劑溫度也會(huì)影響活化能，但溫度變化不大時(shí)，可以忽略提示：一些其他情況也可能改變反應(yīng)歷程，例如光照，極端的溫度等等[練習(xí)]2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)

ΔH

=-198kJ·mol-1，在V2O5存在時(shí)，該反應(yīng)的機(jī)理為：V2O5＋SO2=2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2=2V2O5(慢)下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)速率主要取決于V2O5的質(zhì)量B.VO2是該反應(yīng)的催化劑C.逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol-1D.增大SO2的濃度可顯著提高反應(yīng)速率C[四]速率常數(shù)與活化能溫度與催化劑對(duì)速率的影響體現(xiàn)在速率常數(shù)k中Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式：k=Ae(-Ea/RT)

其中k為速率常數(shù)，A為指前因子，在一定溫度范圍內(nèi)也為常數(shù)Arrhenius公式的其他形式有：[思考]由Arrhenius公式可得出什么結(jié)論？速率常數(shù)與活化能和溫度有關(guān)一般反應(yīng)，溫度升高，速率常數(shù)增大，反應(yīng)加快。Ea越大，溫度的影響就越大。[四]速率常數(shù)與活化能[例1]若HI的分解反應(yīng)在TK進(jìn)行，無催化劑時(shí)活化能為xkJ/mol；以Au作催化劑，活化能降低至ykJ/mol。有Au催化劑時(shí)反應(yīng)速率為無催化劑時(shí)的

倍。

假定該反應(yīng)的速率常數(shù)符合如下的阿倫尼烏斯公式，且A不變[四]速率常數(shù)與活化能[例2]在一定溫度下，以I2為催化劑，氯苯和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應(yīng)，分別生成鄰二氯苯和對(duì)二氯苯，兩產(chǎn)物濃度之比與反應(yīng)時(shí)間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為0.5mol·L-1，反應(yīng)30min