秘籍

反应历程或机理图像一般取材于实际科研成果，充分体现了化学反应的本质，高考常以此为载体考查反应原理、活化能、反应热等知识，是近年高考的命题热点，此类试题难点是从陌生图像中提取解题信息。反应的历程能够反映出物质结构和反应能力之间的关系，从而可以加深我们对于物质运动形态的认识。反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。化学反应机理试题以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，就是把一个复杂反应分解成若干个反应，然后按照一定规律组合起来，从而达到阐述复杂反应的内在联系的目的。解答时注意题干信息的理解应用，通过分析化学反应过程，明确反应过程中催化剂的作用和能量变化、化学键的变化试题常以图像为载体，以陌生的反应历程方程式或示意图为主要信息源，高起点(题目陌生度高，往往用词新颖) ，低落点(考查的思维简单) ，从微观视角来考查反应机理，考查点集中在题目信息采集处理、能量、速率、平衡、结构、反应等关键考点。

知识必备

一、概念

1．反应历程：

反应历程是指化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径，因为化学变化从根本上来说，就是旧键的破裂和新键的生成。反应的历程能够反映出物质结构和反应能力之间的关系，从而可以加深我们对于物质运动形态的认识。

在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，大多数碰撞无法发生反应，只有少数分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子是活化分子。普通反应物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞。

发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高的能量。活化分子比普通分子所高出的能量称为活化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示，反应的活化能是E₁，反应热是E₁－E₂。

在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。活化能越大，反应速率越慢，化学反应取决于最慢的一步。

2．反应机理：

(1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应，就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应，以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，然后按照一定规律组合起来，从而阐述复杂反应的内在联系，以及总反应与基元反应内在联系。

(2)反应机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。

(3)反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。

(4)认识化学反应机理，任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下此类化合物的通用反应。

二、必备基础知识

1．认识反应热的“两个角度”和“三种计算方法”

2．反应热DH与活化能的关系:

3．正确理解催化剂与活化能、反应热的关系

a、催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小

b、在无催化剂的情况下，E₁为正反应的活化能，E₂为逆反应的活化能，即：E₁＝E₂＋ΔH

三、基础知识的拓展和应用

1．基元反应、过渡态理论及活化能

(1)基元反应：研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成，往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。

(2)过渡态理论：过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。

2．多步反应的活化能及与速率的关系

(1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E₁、E₂)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。

(2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。

3．催化剂与活化能

(1)催化剂的催化机理：催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。

(2)催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变∆H的大小，不影响平衡。

(3)催化反应一般过程(简化的过程)：

①反应物扩散到催化剂表面；

②反应物被吸附在催化剂表面；

③被吸附的反应物发生化学反应生成产物；

④产物的解吸。

四、基础知识拓展应用再理解

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：

(1)H^＋＋H₂O₂≒H₃O₂⁺

(2)H₃O₂⁺＋Br^－===H₂O＋HOBr

(3)HOBr＋H^＋＋Br^－===H₂O＋Br₂

2．基元反应过渡状态理论

(1)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

(2)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。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

反应物　　过渡态　　　产物

3．正确理解活化能与反应热的关系

a、催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小

b、在无催化剂的情况下，E₁为正反应的活化能，E₂为逆反应的活化能，即：E₁＝E₂＋ΔH

4．影响化学反应速率的内因——活化能

(1)相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因——活化能大小不同所致，活化能小的化学反应速率快，活化能大的反应速率慢

(2)活化能是指为了能发生化学反应，普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量

(3)化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关，所有能够改变内能、运动速率，以及碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率，即：活化分子百分数和单位体积活化分子数增大时，化学反应速率也就增大

（图文来源网络，版权归原作所有）

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