人教版高中化学专题10 化学反应机理与历程（讲）（教师版）.docx

专题10 化学反应机理与历程
考纲
1．了解活化能的概念，了解催化剂的重要作用；
2．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用；
3．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式；
4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
考情预测
化学反应机理试题以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，就是把一个复杂反应分解成若干个反应，然后按照一定规律组合起来，从而达到阐述复杂反应的内在联系的目的。近几年这类题型是高考热点，呈现方式每年都有变化，意对解题模型进行掌握。 通过真实问题情境素材增加了试题新颖性，考查学生的迁移运用能力和创新思维。通过从不同版本教材中追根，从历年高考中看变，来提高学生的迁移思维、创新发展能力。
反应机理在近几年高考题中频繁出现，预计在2023年高考中，会以选择和在化学反应原理中图像进行呈现，考查学生知识运用与推理能力。反应机理真实情境进行分析，思维转化大，考查考生的迁移运用能力和创新思维，具有一定的难度；故非常有必要从催化剂的特性、催化的机理等角度进行深入的分析，找到解决新情境问题的思维方法。
核心素养
宏观辨识与微观探析  变化观念与平衡思想 证据推理与模型认知 
高频考点一 反应历程中的能量变化图像
1．题在书外，理在书中。选编以下教材中的经典图示：
反应历程与活化能
催化剂对反应历程与活化能影响
人教版新教材
鲁科版新教材
苏教版
2．变形考查——源于教材高于教材
传统高考命题以知识立意为重，前几年的高考对此知识点的考查大多是教材的变形考查
　
2015·北京高考·T9
2015·海南高考·T16
2016·海南高考·T11
3．不断创新——真情境考查真应用
核心素养时代，高考命题由知识立意转向素养立意，高考讲究真情境考查真应用
2019·全国卷Ⅰ·T28
2018·海南高考·T12
2020·天津高考·T10
【典例剖析】
【例1】Cu–Ce-Ox固溶体作为金属催化剂，能有效促进电化学还原，反应产生CH4和C2H4的共同中间体*CO在催化剂表面的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．Cu–Ce-Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性
B．制约CO2还原为C2H4反应速率的是*CH-CHO→*C-COH
C．由*CO生成*OH的反应为*CO+5H++5e-=CH4+*OH
D．*CHO→*CH3O只有化学键的形成
【答案】D
【解析】A项，由图像分析，生成甲烷的最大能垒相对能量低，所以在该催化剂表面更容易生成甲烷，即
Cu–Ce-Ox固溶体催化剂对生成CH4有较高选择性，A项正确；B项，制约反应速率的应该是最高能垒的吸热反应，所以制约CO2还原为C2H4反应速率的是*CH-CHO→*C-COH，B项正确；C项，反应在催化剂表面吸附状态下发生，由图像可知是H+参加反应，所以由*CO生成*OH的反应为*CO+5H++5 e-=CH4+*OH，C项正确；D项，*CHO→*CH3O属于化学变化，且为吸热反应，所以既有化学键断裂也有化学键生成，D项错误；故选D。
【例2】(2021•湖南选择性考试)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：
下列说法错误的是(　　)
A．该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑ 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Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】D
【解析】反应历程HCOOH→HCOO﹣+H+，[L﹣Fe﹣H]++HCOO﹣→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L﹣Fe﹣H]++H2↑。A项，合并HCOOH→HCOO﹣+H+，[L﹣Fe﹣H]++HCOO﹣→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L﹣Fe﹣H]++H2，得总方程式，该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，故A正确；B项，H+浓度过大HCOO
﹣浓度减小，[L﹣Fe﹣H]++HCOO﹣→反应慢，H+浓度过小+H+→反应慢，H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低，故B正确；C项，→CO2+，碳的化合价升高，铁的化合价降低，故C正确；D项，决定化学反应速率的步骤是最慢的一步，活化能越高，反应越慢，从反应机理图中可知，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故D错误；故选D。
【变式探究】
1．(2022·重庆市普通高中高三学业水平等级考试)“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催