2025年高中化学二轮专题复习 专题五　选择题专攻1　物质能量、能垒变化图像分析.pdf

物质能量、能垒变化图像分析

1.基元反应与非基元反应

+-

例如H+OHHO是反应物一步直接转化为生成物的，其总反应就是基元反应，又称为简单反应；

2

2HIH+I2HIH+2I·2I·I

而的实际机理是分两步进行的，每一步都是一个基元反应：―→、―→，带

2222

有单电子的原子或原子团称为自由基，反应活性高，寿命短，2HIH+I称为非基元反应。

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2.过渡态

A+BC[ABC]AB+C

―→……―→

备注(1)以上为一种基元反应，其中正反应活化能Ea正b-a，逆反应活化能逆b-c，ΔH正-逆。(2)

过渡态[ABC]不稳定。

……

3.中间体

备注处于能量最高点的是反应的过渡态，在多步反应中两个过渡态之间的是中间体，中间体很活泼，寿

命很短，但是会比过渡态更稳定些。

4.催化机理能垒图

(1)在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性

物质，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩

尔。

(2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。

例如：在Rh催化下，甲酸分解制H反应的过程如图所示。

2

“*”Rh

其中带的物种表示吸附在表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为

***

HCOOHHCOO+H；甲酸分解制H的热化学方程式可表示为HCOOH(g)CO(g)+H(g)ΔH-

222

-1

0.16NAeV·mol(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

5.多步反应的活化能与速率的关系

如NO在空气中存在反应：2NO(g)+O(g)2NO(g)ΔH，反应分两步完成，其反应历程如图：

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(1)多步反应的活化能

TS1TS2

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，如该图中的和，达

到该过渡态所需要的能量为该基元反应的活化能，分别为Ea1、Ea2。

(2)反应的能量变化

1ΔHE-E0EE-E

①第步基元反应123，为放热反应，a143。

②第2步基元反应ΔHE-E0，为放热反应，EE-E。

212a252

③总反应的反应热与基元反应的活化能的大小无关，只与反应物、生成物的能量有关，ΔHE-E0，