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考点9 反应历程图像分析与活化能计算
复杂的化学反应包括多步基元反应，还包括在催化剂表面被吸附和解吸的过程，这些反应和过程都伴随着能量变化。通过分析化学应历程中的物种变化和能量变化，可以判断反应过程中键的断裂和形成、反应所经历的过渡态、反应历程中的能垒——各步反应的活化能、各步反应及总反应的焓变等。
解析“相对能量一反应历程”图象信息
呈现或判断反应物、生成物、过渡态、中间体。
在催化剂表面发生的变化：被吸附在催化剂表面的物种(粒子)、发生解吸（解除催化剂的吸附）的物种等。
化学键的断裂（断裂什么键）、形成（形成什么键）过程及“半断半成”（旧键未完全断裂、新键未完全形成）状态等。
反应历程中的最大能垒：在多个能垒峰中计算和判斩最大能垒。能垒就是过程的活化能。
反应(过程)的焓变。
依据“相对能量一反应历程”图象可以判断反应所经历的每一步基元反应的物种变化——始态、过渡态和终态，和能量变化——活化能、焓变。
分析焓变和活化能的区别
分析焓变——看始态能量和终态能量，判断△H<0或△H>0；分析活化能——能垒最高的峰与反应物的能量之差即为活化能。
(2022·安徽合肥联考）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]的反应历程（如图所示），其中吸附程及在金催化剂表面上的物种用*标注。回答下列问题。
水煤气变换反应的△H 填“>”或“<”，下同）0，物种在催化剂表面的解吸过程△H_______0。
过渡态1和过渡态2中，相对较稳定的是_______；历经过渡态1和过渡态2的两步反应，反应速率较快的是______ （填“前者”或“后者”）。
该历程中历经渡态1 的反应的化学方程式是_ _____，该步骤的逆反应的活化能E逆= 。
该历程中最大能垒（活化能）E正=____ __。
(2021·湖南适应性测试）活泼自由基与氧气的反应一直是科研工作者关注的热点。HNO自由基（用HNO*表示）与O 反应过程的能量变化如图所示：
下列说法正确的是（ ）
该反应为吸热反应
产物的稳定性：P >P
该历程中最大正反应的活化能E1=186.19 kJ/mol
相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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考点9 反应历程图像分析与活化能计算
复杂的化学反应包括多步基元反应，还包括在催化剂表面被吸附和解吸的过程，这些反应和过程都伴随着能量变化。通过分析化学应历程中的物种变化和能量变化，可以判断反应过程中键的断裂和形成、反应所经历的过渡态、反应历程中的能垒——各步反应的活化能、各步反应及总反应的焓变等。
解析“相对能量一反应历程”图象信息
呈现或判断反应物、生成物、过渡态、中间体。
在催化剂表面发生的变化：被吸附在催化剂表面的物种(粒子)、发生解吸（解除催化剂的吸附）的物种等。
化学键的断裂（断裂什么键）、形成（形成什么键）过程及“半断半成”（旧键未完全断裂、新键未完全形成）状态等。
反应历程中的最大能垒：在多个能垒峰中计算和判斩最大能垒。能垒就是过程的活化能。
反应(过程)的焓变。
依据“相对能量一反应历程”图象可以判断反应所经历的每一步基元反应的物种变化——始态、过渡态和终态，和能量变化——活化能、焓变。
分析焓变和活化能的区别
分析焓变——看始态能量和终态能量，判断△H<0或△H>0；分析活化能——能垒最高的峰与反应物的能量之差即为活化能。
(2022·安徽合肥联考）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]的反应历程（如图所示），其中吸附程及在金催化剂表面上的物种用*标注。回答下列问题。
水煤气变换反应的△H 填“>”或“<”，下同）0，物种在催化剂表面的解吸过程△H_______0。
过渡态1和过渡态2中，相对较稳定的是_______；历经过渡态1和过渡态2的两步反应，反应速率较快的是______ （填“前者”或“后者”）。
该历程中历经渡态1 的反应的化学方程式是_ _____，该步骤的逆反应的活化能E逆= 。
该历程中最大能垒（活化能）E正=____ __。
解析：本题以反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）为素材，呈现物种变化与能量变化图象，考查对反应历程的理解和对活化能的认知。
吸附是放热过程，解吸是吸热过程。生成物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应。（2）～（4）：过渡态1的能量低，相对稳定；历经过渡态1和过渡态2的两步反应的活化能分别为[1.59-(-0.32)]eV=1.91eV和[1.86-(-0.16)]eV=2.02 eV，所以前者反应速率比后者快。2.02 eV也是历程中最大正反应活化能，而经历过渡态1的反应—“CO*+H2O*+ H2O（g）=CO*+OH*+H*+H2O（g）”的逆反应的活化能为 (1.59-1.25)eV=0.34 eV。
(2021·湖南适应性测试）活泼自由基与氧气的反应一直是科研工作者关注的热点。HNO自由基（用HNO*表示）与O 反应过程的能量变化如图所示：
下列说法正确的是（ ）
该反应为吸热反应
产物的稳定性：P >P
该历程中最大正反应的活化能E1=186.19 kJ/mol
相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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