杰哥 | 有關(guān)基元反應(yīng)、活化能、催化劑的題型分析

1??2023·北京卷

尿素[CO(NH?)?]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進步。

二十世紀(jì)初，工業(yè)上以CO?和NH?為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應(yīng)分兩步：

ⅰ. CO?和NH?生成NH?COONH?；

ⅱ. NH?COONH?分解生成尿素。

結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是。

a. 活化能：反應(yīng)ⅰ<反應(yīng)ⅱ?

b. ⅰ為放熱反應(yīng)，ⅱ為吸熱反應(yīng)?

c. CO?(l) +2NH?(l) = CO(NH?)?(l) +H?O(l) ΔH =E??E?

• ΔH= (E?-E?)+(E?-E?)

2??2023·浙江 1 月

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程示意圖如下【已知O?(g)和Cl?(g)的相對能量為0】，下列說法不正確的是

A. E? ?E? = E? ?E?

B. 可計算Cl?Cl鍵能為2(E??E?) kJ?mol?1

• 0到2(E??E?) kJ?mol?1

C．相同條件下，O?的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程Ⅱ>歷程Ⅰ

• 催化劑不能影響平衡移動，也不能影響平衡轉(zhuǎn)化率

D. 歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：ClO(g) + O(g) =O?(g) +Cl(g) ΔH =(E? ?E?)kJ?mol?1

• 速率越快，活化能越小
• 焓變是生成物的焓減去反應(yīng)物的焓

3??2023·浙江 6 月

一定條件下，1-苯基丙炔（Ph-C≡C-CH?）可與HCl發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：

反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖（已知：反應(yīng) I、Ⅲ為放熱反應(yīng)），下列說法不正確的是

A. 反應(yīng)焓變：反應(yīng) I>反應(yīng)Ⅱ

• ΔH<0，放熱，ΔH越小

B. 反應(yīng)活化能：反應(yīng) I<反應(yīng)Ⅱ

• 速率快，活化能越小

C. 增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物 I 的比例

• 達(dá)到新平衡，消耗的物質(zhì)很少

D. 選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ

4??2023·湖北卷

納米碗C??H??是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，C??H??可以由C??H??分子經(jīng)過連 續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C??H??(g) —H→ C??H??(g) +H?(g)的反應(yīng)機理和能量變化如下：

回答下列問題：

（1）已知C??H?中的碳?xì)滏I和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ?mol?1和298.0kJ?mol?1，H-H鍵能為436.0kJ?mol?1。估算C??H??(g) ? C??H??(g) + H?(g)的ΔH = +128kJ?mol?1。

• 第一步基元反應(yīng)，斷了C—H鍵，生成了H—H鍵
• 第二步基元反應(yīng)，生成1個C—C鍵
• 第三步基元反應(yīng)，斷了1個C—H鍵
• ΔH=反鍵-生鍵
• （2*431）-（298+436）=+128

（2）圖示歷程包含3個基元反應(yīng)，其中速率最慢的是第3個。

• 看誰活化能最大

5??2023·山東濟南·統(tǒng)考三模

萘與三氧化硫反應(yīng)同時生成

α-萘磺酸

與β-萘磺酸

， 穩(wěn)定性β-萘磺酸>α-萘磺酸，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，1、2、3、4 是中間產(chǎn)物，m、n 各代表一種產(chǎn)物。下列說法正確的是

• β-萘磺酸能量低，α-萘磺酸能量高

A. 較高溫度下，反應(yīng)的主要產(chǎn)物是β-萘磺酸?

B. 升高相同溫度，生成β-萘磺酸的反應(yīng)速率變化更大?

C. 實驗中測得2的濃度大于4，是因為生成m的反應(yīng)焓變更大【2→m的活化能大，速率慢，消耗2少濃度大，所以原因是跟濃度有關(guān)】

D. 選擇不同催化劑，對產(chǎn)物中m、n的含量不會產(chǎn)生影響

• 對于平行反應(yīng)的催化劑，具有選擇性，比如：可以催化α，不可以催化β
• 溫度越高，活化能大的反應(yīng)速率增大越大

6??2023·河北省高三下一月聯(lián)考

某科研團隊合作開發(fā)了活性位點催化劑，先“吸氫”再將硝基化合物轉(zhuǎn)化為氨基化合物，反應(yīng)歷程和每步的活化能如圖所示：

下列說法正確的是

• 找到起點在哪里（有時候起點不在正上方）

A. ?S?Co?是該反應(yīng)歷程的中間產(chǎn)物【催化劑】

B. 提高Ⅲ→Ⅳ的反應(yīng)速率，對快速提升總反應(yīng)速率起決定性作用【硝基苯到I的活化能最大，反應(yīng)最慢，他才是起決定作用的】

C. I→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的轉(zhuǎn)化過程中，N 元素的化合價逐漸降低?【有機反應(yīng)中，加O去H是氧化，加H去O是還原，I→Ⅱ是還原，Ⅱ→Ⅲ是還原，Ⅲ→Ⅳ是還原】

D. 總反應(yīng)為

出現(xiàn)了中間產(chǎn)物

7??2023·湖南卷

N?H?是一種強還原性的高能物質(zhì)，在航天、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。我國科學(xué)家合成的某 Ru(Ⅱ)催化劑（用[L?Ru?NH?]?表示）能高效電催化氧化NH?合成N?H?，其反應(yīng)機理如圖所示。

下列說法錯誤的是

A. Ru(Ⅱ)被氧化至 Ru(Ⅲ)后，配體NH?失去質(zhì)子能力增強【失去H?】

B. M中Ru的化合價為+3【+2】

C. 該過程有非極性鍵的形成【N—N鍵】

D. 該過程的總反應(yīng)式：4NH? ?2e? =N?H? + 2NH??