1-3 化学反应历程-能量(kJmol)图(学生版)-2026版-高考化学培优微突破！全国通.用

6/61-3化学反应历程-能量（kJ/mol）图图表呈现：能量图通常显示反应物、中间体、过渡态和产物的能量变化，标有活化能、焓变等关键参数。内容综合：涉及多步反应机理、速率决定步骤、产物稳定性、催化剂作用、平衡常数、同位素效应等。情境真实：多基于高考真题或模拟题，结合工业合成、有机反应等实际情境，如苯的硝化、乙酸甲酯水解、二氧化碳加氢制甲醇等。选项干扰性强：选项常涉及热力学和动力学的混淆概念，需要精细读图和逻辑推理。考查知识：热力学：焓变（ΔH）、反应自发性、产物稳定性。动力学：活化能、反应速率、速率决定步骤、催化剂影响。反应机理：中间体、过渡态、步骤顺序、键能变化。化学平衡：平衡常数、温度对平衡的影响。同位素效应：重同位素对反应速率和产物分布的影响。考查能力：读图能力：从能量图中提取关键信息（如能量高低、活化能大小）。分析推理能力：结合图表和化学原理判断选项正误。应用能力：将理论知识应用于具体反应情境。考查方式：通过能量图设置问题，要求学生从宏观能量变化推断微观机理，强调“证据-推理-结论”的思维过程。第一步审题与读图仔细阅读题目描述，明确反应物、产物和反应条件。观察能量图，识别反应物、中间体、过渡态（峰值）、产物的能量位置，标注活化能（峰值高度）和焓变（能量差）。第二步提取关键信息确定反应步骤（单步或多步），比较各步骤的活化能。识别速率决定步骤（活化能最高步骤）。判断反应热（放热或吸热）从能量差分析。第三步分析选项对每个选项，结合图表和化学原理逐一验证：活化能：低活化能步骤速率快。稳定性：能量越低越稳定。催化剂：降低活化能，不改变ΔH。平衡：温度影响平衡移动（勒夏特列原理）。机理：键变化、中间体角色。第四步逻辑验证使用排除法，确保选项与图表数据一致。注意“不正确的是”等否定词，避免惯性思维。思维模型：将能量图视为“反应路径地图”，从能量视角分析动力学（速率）和热力学（平衡），结合机理细节进行综合判断。活化能（Ea）：过渡态与反应物的能量差，决定反应速率；Ea越低，速率越快。焓变（ΔH）：产物与反应物的能量差；ΔH<0为放热，ΔH>0为吸热。速率决定步骤：多步反应中活化能最高的步骤，控制总反应速率。催化剂：降低Ea，加快速率，但不改变ΔH和平衡位置。中间体与过渡态：中间体位于能量谷底，过渡态位于峰值。平衡常数（K）：K=[产物]^系数/[反应物]^系数，受温度影响（放热反应升温K减小）。同位素效应：重同位素（如D代替H）使键能增强，反应速率变慢。能量图解读：能识别反应物、产物、中间体、过渡态，并计算Ea和ΔH。混淆活化能与焓变：误将Ea当作ΔH判断放热/吸热。催化剂误解：认为催化剂改变平衡常数或ΔH（实际只改变速率）。速率决定步骤误判：忽略多步反应中活化能最高的步骤。温度对平衡的影响：误认为升温总是提高产率（放热反应升温降低产率）。能量图读图错误：将中间体能量当作活化能，或误判键变化。同位素效应应用错误：误判重同位素对产物分布的影响。机理细节疏忽：如苯硝化中大π键变化、酯水解中键断裂方式。【典例】【审题】1．（2024·北京·高考真题）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物ⅡB．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物C．由苯得到M时，苯中的大键没有变化D．对于生成Y的反应，浓作催化剂读题识反应：题目描述苯与浓H₂SO₄和浓HNO₃反应，典型苯硝化反应，生成硝基苯。但能量图显示有中间体M和两种产物（Ⅰ和Ⅱ），提示可能涉及竞争路径。读图提取信息：能量图显示反应物（苯）能量高，经中间体M后分叉为产物Ⅰ和Ⅱ，产物Ⅱ能量更低。从中间体到产物Ⅱ的活化能低于到产物Ⅰ，且产物Ⅱ能量更低。分析选项：A选项：从中间体到产物，产物Ⅱ活化能低（速率快）、能量低（稳定），正确。B选项：X为加成产物、Y为取代产物。根据硝化机理，苯通常发生亲电取代，但图中X可能为加成中间体（如σ络合物），Y为取代产物，符合解析，正确。C选项：由苯得到M时，苯中大π键没有变化。但M为硝化中间体（如芳基正离子），碳杂化由sp²变为sp³，大π键被破坏，故C错误。D选项：生成Y的反应中，浓H₂SO₄作催化剂。硝化反应中H₂SO₄确实催化生成NO₂⁺，正确。结论：不正确的是C，审题关键在于理解硝化机理中大π键的断裂。1．（2021·山东·高考真题）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步B．反应结束后，溶液中存在18OH-C．反应结束后，溶液中存在CH318OHD．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变2．（24-25高三上·江苏·阶段练习）二氧化碳加氢可用于合成甲醇：，其反应过程中能量变化如图所示，下列有关说法正确的是A．该反应平衡常数B．反应达平衡后，升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大C．提高的比例，可增大的平衡转化率D．总反应的决速步为3．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·期中）工业上曾以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应均可逆且分两步进行：①和生成；②分解生成尿素。反应过程能量变化关系如图所示。将一定量的和投入密闭容器中反应。下列说法正确的是A．正反应活化能：反应①<反应②B．合成尿素反应的C．随着反应的进行，含量会持续增大D．升高温度，反应②速率和限度均增加，尿素的平衡产率一定增大4．（23-24高三下·江苏·开学考试）电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性的生成甲醇。分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两