2021届高考化学考前三个月专项复习课件（26张ppt） 命题区间十 角度一 物质转化微观过程探析
文档属性
| 名称 | 2021届高考化学考前三个月专项复习课件（26张ppt） 命题区间十 角度一 物质转化微观过程探析 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-04-03 07:11:53 | ||
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文档简介
物质转化微观过程探析
角度一
1.大多数的化学反应不能一步完成，在微观上是分几步完成的，这每一步反应都叫一个基元反应。
如反应：H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：
(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
高考必备知识
2.基元反应过渡状态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 产物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
1.(2020·全国卷Ⅰ，10)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO
===CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持
不变
D.存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O
1
2
3
4
5
√
重练高考真题
解析 由反应过程可知，CH3COI在反应过程中生成，后又参与后续反应而消耗，属于反应中间体，A项正确；
观察反应过程图示可得甲醇羰基化反
应的化学方程式为CH3OH＋CO===
CH3CO2H，B项正确；
观察反应过程图示可看出Rh的成键数
目有4、5、6，C项错误；
观察反应过程图示可知存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O，D项正确。
1
2
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4
5
2.(2020·全国卷Ⅱ，11)据文献报道：
Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理
如右图所示。下列叙述错误的是
A.OH－参与了该催化循环
B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2
D.该催化循环中Fe的成键数目发
生变化
1
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5
√
为 和H2的过程中，铁的成键数目发生了变化，D正确。
解析 根据题图中信息可知，OH－参与了该催化循环过程，A正确；
由题图中箭头方向可知有H2生成，所以该反应可以产生清洁燃料H2，B正确；
由题图中箭头方向可知，在催化反应过程中释放出CO2，CO2是生成物，C错误；
根据题图中信息可知， 转化
1
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3.[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，14改编]1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1,3-丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br－进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是
A.1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B.与0 ℃相比，40 ℃时1,3-丁二烯的转化率
增大
C.从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率增大，1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的
增大程度
1
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3
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5
√
解析 A项，由图可知1,4-加成产物的能
量比1,2-加成产物的能量低，前者更稳定，
错误；
B项，由图可知，第一步为吸热反应，第
二步为放热反应，升高温度第二步平衡逆向移动，1,3-丁二烯的转化率减小，错误；
C项，升高温度，反应速率均增大，错误；
D项，1,2-加成反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，正确。
1
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5
4.(2018·北京，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的
原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中，
有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
√
1
2
3
4
5
解析 催化剂不能使平衡发生移动，故不能提高反应物的平衡转化率，D错；
CH4＋CO2―→CH3COOH，反应的原子利用率为100%，A对；
1
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5
由题图可知，CH4→CH3COOH有C—H键发生断裂，B对；
反应物总能量高于生成物总能量，反应放出能量，①→②形成了C—C键，C对。
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5.(2018·海南，12改编)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低
0.42 eV
C.氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O
键的生成过程
D.炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
√
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5
解析 根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出0.29 eV能量，故A项错误；
根据能量图分析，没有水加入的反应的活
化能为E＝0.75 eV，有水加入的反应的活
化能为E＝0.57 eV，所以水可使氧分子活
化反应的活化能降低0.75 eV－0.57 eV＝
0.18 eV，故B项错误；
根据图像分析，氧分子活化过程中O—O键断裂，生成C—O键，所以氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，故C项正确；
1
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3
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5
活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D项错误。
1.氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是
A.催化剂a表面发生了极性
共价键的断裂和形成
B.N2与H2反应生成NH3的原
子利用率为100%
C.在催化剂b表面形成氮氧
键时不涉及电子转移
D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
1
2
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√
精练预测押题
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4
解析 催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成，故A项错误；
N2与H2反应生成NH3，反应物参加反
应过程中原子利用率为100%，故B项
正确；
催化剂b表面是氨气催化氧化生成NO
的反应，发生的是氧化还原反应，故C项错误；
催化剂a、b改变反应速率，不改变化学平衡，不能提高反应的平衡转化率，故D项错误。
2.(2020·淮北一模)高能固氮反应条件苛刻，计算机模拟该历程如图所示：在放电的条件下，微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子，分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的是
1
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3
4
A.图1中，中间体1到产物1的方程式为O—O==N―→O＋N==O
B.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大
C.由O和N2制NO的活化能为315.72 kJ·mol－1
D.由N原子和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢
1
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√
解析 由图1可知，中间体1为O—O==N，产物1为O＋N==O，所以中间体1到产物1的方程式为O—O==N―→O＋N==O，故A正确；
反应的能垒越高，反应速率越慢，总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定，由图2可知，中间体2到过渡态4的能垒较大，为223.26 kJ·mol－1，决定了NO的生成速率很慢，故B正确；
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由图2可知，反应物2到过渡态4的能垒为315.72 kJ·mol－1，过渡态4到反应物2放出能量，为逆反应的活化能，所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72 kJ·mol－1，故C正确；
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由图1可知，N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大，反应速率较快；由图2可知，O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高，中间体2到过渡态4的能垒为223.26 kJ·mol－1，导致O原子和N2制NO的反应速率较慢，所以由N原子和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快，故D错误。
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4
3.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HAP能提高HCHO与
O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中，
有C—H键发生断裂
C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为：HCHO＋O2 CO2＋H2O
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√
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解析 根据图知，HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物，所以为催化剂，催化剂能改变化学反应速率，故A项正确；
HCHO在反应中有C—H键的断裂和C==O键的形成，所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水，故B项正确；
根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自于甲醛，故C项错误；
该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为HCHO＋O2 CO2＋H2O，故D项正确。
4.(2020·北京模拟)研究表明，大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A.整个过程中O3作催化剂
B.反应Ⅲ的方程式为O2＋O===O3
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等
刺激性物质
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
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3
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√
解析 反应前后催化剂的质量和性质不发生改变，根据过程图，O3只参与反应，没有O3的生成，因此O3不是催化剂，故A说法错误；
根据过程，反应Ⅲ：O和O2参与
反应，生成O3，即反应方程式为
O2＋O===O3，故B说法正确；
根据反应过程，反应Ⅱ生成甲醛
和乙醛，因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质，故C说法正确；
反应Ⅰ：O3＋3NO===3NO2，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，反应Ⅱ丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛，发生氧化还原反应，故D说法正确。
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角度一
1.大多数的化学反应不能一步完成，在微观上是分几步完成的，这每一步反应都叫一个基元反应。
如反应：H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：
(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
高考必备知识
2.基元反应过渡状态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 产物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
1.(2020·全国卷Ⅰ，10)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO
===CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持
不变
D.存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O
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√
重练高考真题
解析 由反应过程可知，CH3COI在反应过程中生成，后又参与后续反应而消耗，属于反应中间体，A项正确；
观察反应过程图示可得甲醇羰基化反
应的化学方程式为CH3OH＋CO===
CH3CO2H，B项正确；
观察反应过程图示可看出Rh的成键数
目有4、5、6，C项错误；
观察反应过程图示可知存在反应CH3OH＋HI===CH3I＋H2O，D项正确。
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2.(2020·全国卷Ⅱ，11)据文献报道：
Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理
如右图所示。下列叙述错误的是
A.OH－参与了该催化循环
B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2
D.该催化循环中Fe的成键数目发
生变化
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为 和H2的过程中，铁的成键数目发生了变化，D正确。
解析 根据题图中信息可知，OH－参与了该催化循环过程，A正确；
由题图中箭头方向可知有H2生成，所以该反应可以产生清洁燃料H2，B正确；
由题图中箭头方向可知，在催化反应过程中释放出CO2，CO2是生成物，C错误；
根据题图中信息可知， 转化
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3.[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，14改编]1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1,3-丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br－进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是
A.1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B.与0 ℃相比，40 ℃时1,3-丁二烯的转化率
增大
C.从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率增大，1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的
增大程度
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解析 A项，由图可知1,4-加成产物的能
量比1,2-加成产物的能量低，前者更稳定，
错误；
B项，由图可知，第一步为吸热反应，第
二步为放热反应，升高温度第二步平衡逆向移动，1,3-丁二烯的转化率减小，错误；
C项，升高温度，反应速率均增大，错误；
D项，1,2-加成反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以从0 ℃升至40 ℃，1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，正确。
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4.(2018·北京，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的
原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中，
有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
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解析 催化剂不能使平衡发生移动，故不能提高反应物的平衡转化率，D错；
CH4＋CO2―→CH3COOH，反应的原子利用率为100%，A对；
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由题图可知，CH4→CH3COOH有C—H键发生断裂，B对；
反应物总能量高于生成物总能量，反应放出能量，①→②形成了C—C键，C对。
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5.(2018·海南，12改编)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低
0.42 eV
C.氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O
键的生成过程
D.炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
√
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解析 根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出0.29 eV能量，故A项错误；
根据能量图分析，没有水加入的反应的活
化能为E＝0.75 eV，有水加入的反应的活
化能为E＝0.57 eV，所以水可使氧分子活
化反应的活化能降低0.75 eV－0.57 eV＝
0.18 eV，故B项错误；
根据图像分析，氧分子活化过程中O—O键断裂，生成C—O键，所以氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，故C项正确；
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活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D项错误。
1.氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是
A.催化剂a表面发生了极性
共价键的断裂和形成
B.N2与H2反应生成NH3的原
子利用率为100%
C.在催化剂b表面形成氮氧
键时不涉及电子转移
D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率
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精练预测押题
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解析 催化剂a表面是氢气和氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成，故A项错误；
N2与H2反应生成NH3，反应物参加反
应过程中原子利用率为100%，故B项
正确；
催化剂b表面是氨气催化氧化生成NO
的反应，发生的是氧化还原反应，故C项错误；
催化剂a、b改变反应速率，不改变化学平衡，不能提高反应的平衡转化率，故D项错误。
2.(2020·淮北一模)高能固氮反应条件苛刻，计算机模拟该历程如图所示：在放电的条件下，微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子，分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的是
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A.图1中，中间体1到产物1的方程式为O—O==N―→O＋N==O
B.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大
C.由O和N2制NO的活化能为315.72 kJ·mol－1
D.由N原子和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢
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解析 由图1可知，中间体1为O—O==N，产物1为O＋N==O，所以中间体1到产物1的方程式为O—O==N―→O＋N==O，故A正确；
反应的能垒越高，反应速率越慢，总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定，由图2可知，中间体2到过渡态4的能垒较大，为223.26 kJ·mol－1，决定了NO的生成速率很慢，故B正确；
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由图2可知，反应物2到过渡态4的能垒为315.72 kJ·mol－1，过渡态4到反应物2放出能量，为逆反应的活化能，所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72 kJ·mol－1，故C正确；
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由图1可知，N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大，反应速率较快；由图2可知，O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高，中间体2到过渡态4的能垒为223.26 kJ·mol－1，导致O原子和N2制NO的反应速率较慢，所以由N原子和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快，故D错误。
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3.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HAP能提高HCHO与
O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中，
有C—H键发生断裂
C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为：HCHO＋O2 CO2＋H2O
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解析 根据图知，HAP在第一步反应中作反应物、第二步反应中作生成物，所以为催化剂，催化剂能改变化学反应速率，故A项正确；
HCHO在反应中有C—H键的断裂和C==O键的形成，所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水，故B项正确；
根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自于甲醛，故C项错误；
该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为HCHO＋O2 CO2＋H2O，故D项正确。
4.(2020·北京模拟)研究表明，大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A.整个过程中O3作催化剂
B.反应Ⅲ的方程式为O2＋O===O3
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等
刺激性物质
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
1
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√
解析 反应前后催化剂的质量和性质不发生改变，根据过程图，O3只参与反应，没有O3的生成，因此O3不是催化剂，故A说法错误；
根据过程，反应Ⅲ：O和O2参与
反应，生成O3，即反应方程式为
O2＋O===O3，故B说法正确；
根据反应过程，反应Ⅱ生成甲醛
和乙醛，因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质，故C说法正确；
反应Ⅰ：O3＋3NO===3NO2，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，反应Ⅱ丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛，发生氧化还原反应，故D说法正确。
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