高中化学大一轮课件 大单元四　第十一章　第45讲　过渡态理论　催化剂对化学反应的影响.pptx

第45讲;;;;1.基元反应

(1)大多数化学反应都是分几步完成的，其中的都称为基元反应。

(2)基元反应速率方程

对于基元反应aA＋bB===gG＋hH，其速率方程可写为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k称为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而变化)，这种关系可以表述为基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。;2.反应机理

基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)，基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。

例如H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，它的反应历程有如下两步基元反应：

①I2I·＋I·(快)

②H2＋2I·===2HI(慢)

其中慢反应为整个反应的决速步骤。;3.过渡态理论

(1)化学反应并不是通过反应物分子的简单碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能的过渡态，处于过渡态的分子叫做活化络合物。活化络合物是一种高能量的不稳定的反应物原子组合体，它能较快地分解为新的能量较低的较稳定的生成物。

(2)活化能(Ea)是处在过渡态的活化络合物分子平均能量与反应物分子平均能量的差值。;对于反应NO2＋CO===NO＋CO2，CO和NO2先形成活化络合物[O—N…O…C—O]，原有的N…O键部分地破裂，新的C…O键部分地形成，最后旧键完全破裂，新键形成，转变为生成物分子。

(ⅰ)反应过程可表示为

O—N—O＋C—OO—N…O…C—O―→N—O＋O—C—O;(ⅱ)反应过程能量图

图示释义

(1)表示正反应的活化能；

(2)表示逆反应的活化能；

(3)反应的焓变ΔH＝；

(4)一般来说，Ea越，反应速率越快，反应越易进行。;1.甲烷与氯气在光照条件下存在如下反应历程(“·”表示电子)：

①Cl22Cl·(慢反应)

②CH4＋Cl·―→·CH3＋HCl(快反应)

③·CH3＋Cl2―→CH3Cl＋Cl·(快反应)

④·CH3＋Cl·―→CH3Cl(快反应);已知在一个分步反应中，较慢的一步反应控制总反应的速率。下列说法不正确的是

A.上述过程的总反应方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl

B.光照的主要作用是促进反应①的进行从而使总反应速率加快

C.反应②～④都是由微粒通过碰撞而发生的反应

D.反应①是释放能量的反应;;2.CO2和H2在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇：CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应实际上分两步进行。

第一步：Cu/ZnO*＋H2===Cu/Zn*＋H2O

第二步：_______________________________________(写出化学方程式)。;3.已知2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的速率方程为v＝k·cn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：;t/min;;;4.300℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如表：;;5.反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示，下列说法正确的是

A.X的键能大于Y的键能

B.M为反应的中间产物

C.其他条件相同时，②的反应速率比①的更快

D.对于反应①，升高温度，Y的平衡产率将增大;;6.如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是

A.加入合适的催化剂待反应完成时可增大过

渡金属化合物的产率

B.Zr＋CH4―→CH3—Zr…H的活化能为99.20kJ·

mol－1

C.整个反应的快慢由―→

的反应快慢决定

D.Zr＋CH4―→CH—Zr…H3ΔH＝－39.54kJ·mol－1;;;1.催化机理

从碰撞理论解释：催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，使活化分子百分数增多，从而加快反应速率，图示如下。;2.催化剂的特征

(1)催化剂只能改变反应途径(又称反应机理)，不能改变反应的始态和终态。它同时加快了正、逆反应速率，缩短了达到平衡的时间，并不能改变平衡状态。

(2)催化剂有选择性，不同的反应常用不同的催化剂，即每个反应有它特有的催化剂。生产上常利用催化剂的选择性，使所希望的化学反应加快，同时抑制某些副反应的发生。

(3)每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的活性，否则将失去活性或发生催化剂中毒。;一、催化反应中化学键和物质的变化;;2.(2022·山东，10)在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如