高中化学人教版17　基元反应与反应历程

培优微课基元反应与反应历程1.基元反应一个化学反应往住需要经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。2.反应历程(1)含义：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。(2)实例：大多数化学反应并不是经过简单碰撞就一步完成的，往往要经历多个基元反应。如CH4与Cl2的取代反应是自由基反应历程，经历反应的引发、发生、终止：Cl2→2Cl·，Cl·＋CH4→HCl＋·CH3、·CH3＋Cl2→CH3Cl＋Cl·、CH3Cl＋Cl·→·CH2Cl＋HCl、·CH2Cl＋Cl2→CH2Cl2＋Cl·等多步基元反应。CH4与Cl2在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等多种取代产物的混合物。3.自由基(1)含义：带有单电子的原子或原子团叫做自由基，如O·自由基、I·自由基。(2)反应历程中的自由基如反应2HI=H2＋I2的反应历程是2HI→H2＋2I·，2I·→I2。4.解题要点(1)决速步骤若化学反应历经多个基元反应，基元反应的速率有快有慢，则总反应的速率取决于速率慢(最慢)的那步基元反应而不是速率快(最快)的那步基元反应。活化能最高的反应速率(最)慢，是总反应速率的决速步骤。(2)催化剂与中间产物催化剂是参加反应又生成出来(参与基元反应，转化为其他物质，到后面的基元反应中又生成出来)的物质，中间产物是由反应生成又在反应中消失(由前面的基元反应生成，又参与后面基元反应)的物质。1.(2023·浙江稽阳联谊联考)已知Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的速率方程v＝kceq\s\up6(\f(1,2))(Cl2)·c(CO)(k为速率常数)，该反应可认为经过以下反应历程：第一步：Cl2(g)2Cl(g)快速平衡第二步：Cl(g)＋CO(g)COCl(g)快速平衡第三步：COCl(g)＋Cl2(g)→COCl2(g)＋Cl(g)慢反应下列说法正确的是()A.第三步反应的活化能较低，是决速反应B.Cl是该总反应的中间产物，COCl是该总反应的催化剂C.c(Cl2)、c(CO)分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度前者大D.升温、加入催化剂可使k增大导致反应速率加快答案D解析A.第三步反应速率较小，则反应的活化能较大，总反应的速率主要取决于第三步反应，第三步反应是决速反应，故A错误；B.Cl和COCl是该总反应的中间产物，但没有出现在第一个反应的反应物中，COCl不是该总反应的催化剂，故B错误；C.从速率方程v＝kceq\s\up6(\f(1,2))(Cl2)·c(CO)中可以看出，c(CO)、c(Cl2)分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度c(CO)大，故C错误；D.升温、加入催化剂可以提高反应物中活化分子的百分数，使k增大导致反应速率加快，故D正确。2.(2024·湖南师大附中入学考试)H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2－的作用下合成H2O2，反应历程如图：下列说法不正确的是()A.该过程的总反应为H2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))H2O2B.该过程有非极性键断裂C.[PdCl4]2－在此过程中作为中间产物D.历程中发生了反应Pd＋O2＋2Cl－=[PdCl2O2]2－答案C解析A.依据图示可知氢气与氧气在[PdCl4]2－催化作用下生成过氧化氢，即H2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))H2O2，A项正确；B.H2、O2中存在非极性键，该过程有非极性键断裂，B项正确；C.依据过程图可知[PdCl4]2－在此过程中先消耗后生成，反应前后不变，是催化剂，C项错误；D.由图示可知，过程中发生了反应Pd＋O2＋2Cl－=[PdCl2O2]2－，D项正确。3.(2024·重庆七校开学考试)CO用于处理大气污染物N2O，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是()A.CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)B.该总反应的反应ΔH＝－361.22kJ/molC.该总反应的决速步是反应②D.该反应催化剂为Zn＋，ZnO＋为中间产物答案C解析A.根据流程图可以看出反应过程中CO变为CO2，N2O变成N2，因此化学方程式为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)，故A正确；B.ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，根据图2可以看出反应的能量变化为ΔH＝－361.22－0＝－361.22kJ/mol，故B正确；C.反应①的活化能是149.6kJ/mol，反应②的活化能是108.22kJ/mol，反应②的活化能更小，因此反应①是总反应的决速步，C错误；D.根据图1和图2结合，可以看出反应的催化剂为Zn＋，ZnO＋为中间产物，D正确。“环式”反应历程