2024年高考化学二轮复习专题-反应历程探究与催化原理（新高考专用）
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 基元反应及其反应机理分析 【题型二】 能垒图、过渡态理论及其反应机理分析 【题型三】 催化剂、活化能及其反应机理 【题型四】 循环反应机理图像分析 【题型五】 速率方程与速率常数的有关计算 【题型六】 外界条件对速率与速率常数的影响 【题型七】速率常数与平衡常数的转化 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】基元反应及其反应机理分析
1．（2024·河南信阳·二模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有四个基元反应
B．过渡态相对能量：
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
D．反应决速步的活化能为0.95eV
【答案】C
【解析】A．从微观上看，反应物分子一般总是经过若干的简单反应步骤，才最后转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤，就是一个基元反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物，没有任何中间产物，由图可知，整个反应历程中有四个基元反应，故A正确；
B．由图可知，过渡态相对能量的大小顺序为，故B正确；
C．由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C错误；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D正确；
故选C。
2．（2024·湖北·二模）常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注）：
下列说法正确的是
A．转化历程有四个基元反应，决速步为：
B．若无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇不能自发进行
C．反应过程中断裂与形成的共价键类型相同
D．寻找高效催化剂，有利于的回收利用，使该反应原子利用率达到100%
【答案】A
【解析】A．由图可知，转化历程有四个基元反应；活化能越大，反应越慢，为决速步，决速步为，故A正确；
B．催化剂能改变反应的速率，不能决定反应是否自发进行，无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇依然能自发进行，故B错误；
C．反应过程中断裂与形成的共价键类型不相同，故C错误；
D．反应产物还有水生成，原子利用率不可能达到100%，故D错误。
答案选A。
【题型二】能垒图、过渡态理论及其反应机理分析
3．（23-24高三上·山西忻州·阶段练习）我国科学家利用两种不同的纳米催化剂(Co3O4/Pt、N- Co3O4/Pt)在室温水汽条件下实现高效CO催化氧化(C16O+16O2=C16O2)，其反应历程中相对能量的变化如下图所示(TS1、TS2、TS3分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3)。下列说法错误的是
A．效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt
B．若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，说明O-H键断裂
C．反应：C16O(g)+16O2(g)=C16O2 (g)的 H<0
D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化剂表面，则Co3O4/Pt更容易吸附H2O
【答案】D
【解析】A．根据图示可知N-Co3O4/Pt作为催化剂活化能降低更多，因此效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt，A正确；
B．若利用进行同位素标记实验，检测到以上反应中有和生成，来自，说明
O-H键断裂，B正确；
C．根据图示可知反应物总能量高于生成物，因此的，C正确；
D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化剂表面，N-Co3O4/Pt的活化能更低，因此更容易吸附H2O，D错误；
故选D。
4．（2024·广东·一模）乙烯氢化的热化学方程式为 ，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．1mol 的能量小于1mol 与1mol 具有的能量之和
B．该反应的焓变：
C．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2
D．相应的活化能：催化剂AuF>催化剂
【答案】C
【解析】A．该反应为放热反应，故1mol的能量小于1mol 与1mol 具有的能量之和，A正确；
B．反应的，B正确；
C．过渡态1的能量大于过渡态2的能量，能量越低越稳定，则稳定性：过渡态1<过渡态2，C错误；
D．由图可知，相应的活化能：催化剂AuF>催化剂，D正确；
故答案为：C。
5．（2024·湖南常德·一模）近日，中国科学院报道了基于铜的岩盐有序双钙钛矿氧化物，其高效催化转化为，副产物有。其部分机理如图所示。
下列说法正确的是
A．由图可知，转化为过程放出热量0.43eV
B．由图可知，转化为的历程中，最大活化能为0.77eV
C．时，含碳物质结构中存在非极性键的断裂与形成
D．由图可知，转化为的反应速率小于转化为的反应速率
【答案】B
【解析】A．图中没有给出的能量，则无法计算转化为过程放出的热量，A错误；
B．由图可知，转化为的历程中，最大活化能时的需要的活化能，则最大活化能为0.77eV，B正确；
C．时，不存在非极性键的断裂，C错误；
D．由图可知，转化为的最大活化能为0.19eV，结合选项B可知，转化为的最大活化能较小，反应速率较快，D错误；
故选B。
【题型三】催化剂、活化能及其反应机理
6．（23-24高三下·重庆九龙坡·阶段练习）在催化作用下发生反应：。其反应的机理如下图所示。下列说法不正确的是
A．吸附在上的H带正电荷
B．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量
C．该过程中有s—键的形成
D．合成过程中不断分离出，有利于平衡正向移动
【答案】B
【解析】A．异种电荷相互吸引，则吸附在上的H带正电荷，A正确；
B．Ⅱ为成键过程，会放出能量，B错误；
C．得到甲醇过程中形成羟基中氢氧键，该键为s—键，C正确；
D．合成过程中不断分离出，使得甲醇浓度降低，可以促使平衡正向移动，D正确；
故选B。
7．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）已知：某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行的分解。若用和分别表示、、和固体催化剂，在固体催化剂表面分解的过程如
图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是
A．① B．② C．③ D．无法确定
【答案】C
【分析】断裂化学键吸热、形成化学键放热，且该反应为放热反应，以此来解答。
【解析】由图可知①为吸附，②为NO断键转化为氮原子和氧原子，③为形成化学键，④为解吸，断键吸热，成键放热，故能量最低的状态是③，
故答案选C。
【题型四】循环反应机理图像分析
8．（2024·河南周口·二模）是电解铝烟气的主要组分之一，属于强温室气体，其温室效应指数为的7390倍。我国科学家用作为催化剂实现了100％催化水解，其历程如下图所示。
下列说法错误的是
A．总反应为
B．不能改变总反应的
C．反应过程中，Ga-F、C-F键既有断裂又有形成
D．反应过程中涉及的小分子包含两种非极性分子
【答案】C
【解析】A．从循环反应中可得，为催化剂，发生反应的方程式为，A正确；
B．为催化剂，催化剂改变反应历程，降低活化能，不改变总反应的，B正确；
C．反应过程中，Ga-F既有断裂又有形成，C-F键只有断裂没有形成，C错误；
D．反应过程中涉及的小分子有CF4、CO2、H2O、HF，其中CF4、CO2为非极性分子，D正确；
故选C。
9．（2024·安徽安庆·二模）中科大某课题组通过自由基杂环反应直接合成各种稠合的内酰胺，应用于钙钛矿电池器件中。底物与Cu(Ⅰ)物种通过电子转移经历两种途径得到目标产物D。下列说法错误的是
A．Cu(Ⅰ)物种是催化剂 B．底物具有氧化性
C．两种途径不同，总反应的反应热也不同 D．合成过程中中碳碳双键断裂
【答案】C
【解析】A．Cu(Ⅰ)第一步消耗，最后一步生成,是催化剂，A正确；
Ｂ．底物将Cu(Ⅰ)氧化为Cu(Ⅱ)，具有氧化性，B正确；
Ｃ．两种途径虽不同，但反应热相同，C错误；
Ｄ．由图可知，C60中有六元环上的碳碳双键发生了断裂，D正确；
故答案选C。
【题型五】速率方程与速率常数的有关计算
10．（2024·辽宁鞍山·二模）丙酮的溴代反应()的速率方程为：，其中k为速率常数，与温度有关；“”为反应级数。某温度时，获得如下实验数据：
实验序号 初始浓度 溴颜色消失所需时间t/s
HCl
① 0.80 0.20 0.0010 200
② 1.60 0.20 0.0010 100
③ 0.80 0.40 0.0010 100
④ 0.80 0.20 0.0020 400
分析该组实验数据所得出的结论错误的是
A．增大，能延长溶液颜色消失的时间
B．实验②和③的平均速率相等
C．实验①在200s内的平均速率
D．反应级数为2
【答案】C
【解析】A．对比实验①④中的丙酮和HCl的浓度是相同的，而实验④中的溴比实验①的大，说明增大，能延长溶液颜色消失的时间，A正确；
B．对比实验②和③的数据，相等，溴颜色消失所需的时间也相等，所以溴的反应速率是相等的，B正确；
C．实验①在200s内的平均速率，C错误；
D．对比实验①和③的数据可知，的浓度增大2倍，速率增大2倍，则m=1，对比实验①和②的数据可知，HCl的浓度增大2倍，速率增大2倍，则p=1，对比实验①和④的数据可知，Br2的浓度增大2倍，速率减少2倍，则m=-1，m+n+p=2，反应级数为2，D正确；
故选C。
11．（2024·湖南·二模）室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N，同时发生以下两个反应：①；②（产物均易溶）。反应①的速率，反应②的速率（、为速率常数）。反应体系中M和Z的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y和Z的浓度之比逐渐减小
B．0～30min内，M的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N转化为Y
D．反应的活化能：①②
【答案】C
【解析】A．由图可知，M的起始浓度为，反应①的速率，反应②的速率，、为速率常数，则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变，所以Y、Z的浓度变化之比始终不变，A错误；
B．①②，则体系中始终有，由图可知，30min时，M的平均反应速率为，B错误；
C．30min时，，则，即反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比为，当反应能进行到底时，，则，，反应结束时N转化为Y的特化率为，C正确；
D．30min时，，即、，反应的活化能越高，反应速率越慢，所以反应①的活化能小于反应②的活化能，D错误；
故选C。
【题型六】外界条件对速率与速率常数的影响
12．（2024·安徽黄山·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有A，同时发生两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（、为速率常数），图1为温度时，该体系中A、B、C、D浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的曲线，下列说法正确的是
A．表示D浓度随时间变化的曲线
B．时曲线表示的物质的化学反应速率为
C．温度时，反应①的活化能比反应②的活化能小
D．若图1的温度降低，时刻体系中值变大
【答案】D
【分析】由方程式可知，两个反应中A都是反应物、B都是生成物，则L2代表A浓度随时间变化的曲线、L1代表B浓度随时间变化的曲线；由图2可知，温度为T2时，速率常数k1＜k2，则图1中对应曲线L3代表D浓度随时间变化的曲线、L4代表C浓度随时间变化的曲线。
【解析】A．由分析可知，L4代表C浓度随时间变化的曲线，故A错误；
B．由分析可知，L1代表B浓度随时间变化的曲线，由图可知，2s时，B的浓度小于4mol/L，则2s内，B的平均速率为=，故B错误；
C．反应的活化能越大，反应速率越小，由图2可知，T2温度时，反应①的反应速率慢于反应②，则反应①的活化大于反应②，故C错误；
D．由图2可知，温度降低时，体系中反应①的速率降低幅度大于反应②，则图1的温度降低时，时刻体系中值变大，故D正确；
故选D。
13．（23-24高三上·河南·阶段练习）某探究小组用反应过程中烧杯内物质质量的变化，来研究影响反应速率的因素，实验设计如下。下列叙述正确的是
试验编号 T/K 大理石规格 HNO3溶液浓度/mol/L
① 298 粗颗粒 2.00
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
A．实验①和②探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响
B．实验②和④探究大理石规格对反应速率的影响
C．实验①的反应速率大于实验③的反应速率
D．相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④
【答案】A
【解析】A．实验①和②只有HNO3溶液浓度改变，可探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响，A项正确；
B．实验②和④存在两个变量，不能探究大理石规格对反应速率的影响，B项错误；
C．实验③温度高于实验①，则实验①的反应速率小于实验③的反应速率，C项错误；
D．实验③和④存在两个变量，无法判断相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④，D项错误；
答案选A。
【题型七】速率常数与平衡常数的转化
14．（23-24高三上·江西·阶段练习）一定条件下，能将转化为，原理为。已知，其中，表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y为反应级数，由实验测定。向恒容密闭容器中充入，在下进行实验，测得有关数据如下：
实验
① 0.10 0.10 0.414
② 0.10 0.40 1.656
③ 0.20 0.10 1.656
下列说法错误的是
A．上述反应在低温条件下能自发反应
B．上述反应中，反应级数：
C．若升高温度，则均增大
D．根据题中数据可计算出反应在的(平衡常数)
【答案】D
【解析】A．根据，所以在低温条件下，才能满足，A正确；
B．由①②组实验数据可知，，则，同理，根据①③组实验数据可求得，B正确；
C．升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，C正确；
D．根据题中数据无法计算出反应在的，D错误；
故选D。
15．（23-24高三上·辽宁沈阳·阶段练习）在起始温度均为T℃．容积均为的密闭容器A（恒温）、B（绝热）中均加入和，发生反应 。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，，A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中错误的是
A．曲线M、N的平衡常数大小为：
B．与浓度比为且保持不变，不能说明反应达到平衡状态
C．T℃时，
D．用CO的浓度变化表示曲线N在内的平均速率为
【答案】C
【分析】A为恒温容器，反应放热，B为绝热容器，体系温度升高，反应速率快，且升温，平衡逆向移动，N2O的转化率减小，故M曲线表示B容器中N2O的转化率随时间的变化关系，N曲线表示A容器中N2O的转化率随时间的变化关系。
【解析】A．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，N温度低于M，故，故A正确；
B．N2与CO2浓度比为1：1时，无法判断正逆反应速率是否相等，故无法判断反应达到平衡状态，故B正确；
C．PN曲线表示A容器中N2O的转化率随时间的变化关系，T℃时，反应达到平衡状态时N2O的转化率为25%，N2O的反应量为1mol×25%=0.25mol，平衡时N2O的物质的量为0.75mol，CO的物质的量为4mol-0.25mol=3.75mol，氮气和的CO2物质的量均为0.25mol，此时平衡常数K=，达到平衡状态时v正=v逆，故k正 c(N2O) c(CO)=k逆 c(N2) c(CO2)，故，k逆=45k正，故C错误；
D．用CO的浓度变化表示曲线N在0～100s内的平均速率v(CO)=v(N2O)= =1×10-4mol/(L s)，故D正确；
故选C。
基元反应：
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：
①H＋＋H2O2H3O
②H3O＋Br－===H2O＋HOBr
③HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
2．反应历程：
由基元反应构成的反应序列，又称反应机理。
（1）总反应：2NO+2H2N2+2H2O
（2）反应历程
①2NO+H2N2O+H2O（慢）
②2N2O2N2+O2（快）
③2H2+O22H2O（更快）
（3）决速反应：在反应历程中，反应速率最慢的基元反应
（4）决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
3.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）能垒（活化能）：即反应物状态达到活化状态所需能量。根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）
(4)在钯基催化剂表面上，甲醇制氢（）的反应历程如下图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注．
该历程中最大能垒（活化能）179.6,该步骤的基元反应方程式为
（5）曲线上的峰
①峰的个数表示中间反应的个数，不一定表示中间产物的种类
②峰谷
a.峰前的峰谷：表示该中间反应反应物的能量
b.峰后的峰谷：表示该中间反应生成物的能量
4.催化剂的催化机理：
催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。
即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。
5.催化剂与活化能 、 焓变
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。
6.活化能
（1）正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1
（2）逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1
（3）活化能和反应热的关系
①放热反应：Ea正＜Ea逆
②吸热反应：Ea正＞Ea逆
（4）活化能和反应速率的关系
①关系：活化能越大，反应速率越慢
②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应
③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
(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。
7．循环流程中物质的判断
（1）有进有出的物质参与反应，常作催化剂；
（2）只进不出的为反应物、原料；
（3）不进只出的物质为生成物、产品。
8．催化工艺的三种形式
（1）直接型
（2）微观型
（3）循环型
①反应物：A和F
②生成物：B和E
③催化剂：C或D，中间产物D或C
9．循环转化机理图像的解读
图像 解读
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③
10、速率常数
(1)含义：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率
(2)速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数
11、速率方程：
(1)定义：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比
(2)表达式：对于反应：aA＋bB==pC＋qD，则v＝kca(A)·cb(B) (其中k为速率常数)
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
例如：基元反应 CO+NO2=CO2+NO
V正 =k正c(CO) c(NO2)
V逆 =K逆c(CO2) c(NO)
其中 K正称为正向反应速率常数，K逆称为逆向反应速率常数， c(CO) 、c(NO2) 、 c(CO2)、 c(NO) 为浓度
V正， V逆为化学反应的瞬时速率。
适用范围： ①基元反应；② 对于非基元反应，其速率方程的浓度的次方与反应方程的计量数无确定关系，需要由实验测得。
12．影响化学速率常数k的因素
（1）内因：反应的活化能越小，反应进行得越快，速率常数k越大
（2）外因：与浓度和压强无关
①温度：温度越高，反应速率越快，速率常数k越大
②催化剂：加入催化剂，反应速率加快，速率常数k变大
③固体表面性质：增大固体表面积，反应速率加快，速率常数k变大
13．影响化学平衡常数K的因素
（1）内因：化学反应本身的性质
（2）外因：只与温度有关
①升高温度，吸热反应的平衡常数变大，放热反应的平衡常数变小
②降低温度，吸热反应的平衡常数变小，放热反应的平衡常数变大
14、正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
(1)K与k正、k逆的关系
对于反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，
则：v正＝k正·ca(A)·cb(B) (k正为正反应速率常数)
v逆＝k逆·cp(C)·cq(D) (k逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：
(2)Kp与k正、k逆的关系
以2NO2N2O4为例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)＝＝Kp，即：Kp＝
15．可逆反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g）
16．三种平衡常数表达式
（1）浓度平衡常数：Kc＝
（2）压强平衡常数：Kp＝
（3）物质的量分数平衡常数：Kx＝
1．（23-24高三下·重庆·阶段练习）一定条件下，与在活性表面转化为，其部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．步骤Ⅰ中发生氧化反应 B．生成1mol理论上转移2mol电子
C．吸附在表面的两个氢原子带相同电荷 D．整个反应过程中只有极性键的断裂与生成
【答案】B
【解析】A．步骤Ⅰ中失去氧，发生还原反应，A错误；
B．反应中转化为HCOO-，根据碳元素化合价变化可知，电子转移为2e-~HCOO-，则生成1molHCOO-理论上转移电子2mol，B正确；
C．由图可知，吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子分别于铁、氧结合，故带不相同电荷，C错误；
D．反应过程中氢气和转化为HCOO-和水，反应中存在氢氢键、氢氧键断裂，氢氧键、碳氢键的生成，故还存在氢氢非极性键断裂，D错误；
答案选B。
2．（2024·湖南岳阳·二模）N-羧基丙氨酸酸酐广泛用于生物领域，用碳酸二甲酯和丙氨酸为原料可以制备N-羧基丙氨酸酸酐，其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．在强酸性环境不利于反应进行
B．该过程中元素的化合价发生改变
C．反应过程中有的断裂和形成
D．用甘氨酸代替丙氨酸，可制得
【答案】B
【解析】A．在强酸性溶液中，碳酸二甲酯会发生水解，同时CH3CH(NH2)COO-浓度降低，不利于反应进行，A正确；
B．碳酸二甲酯(CH3O)2CO]与Zn(CH3COO)2形成的是配位键，整个过程中均未有元素化合价发生变化，B错误；
C．该过程中存在N—H、C—O等极性键的断裂和生成，C正确；
D．若用甘氨酸(H2NCH2COOH)代替丙氨酸，则根据转化关系，最后可得到，D正确;
故答案为：B。
3．（2024·北京丰台·一模）过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A．反应速率：步骤I<步骤II
B．CH3OH分子中，键角：H—C—H>H—O—C
C．若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇有2种
D．CH4(g) + MO+(g)=CH3OH(g) + M+(g) = E2+E4-E1-E3
【答案】D
【解析】A．步骤I的活化能大于步骤II，反应速率步骤I更小，故A正确；
B．O原子上有两对孤对电子，排斥力较大，键角H—C—H>H—O—C，故B正确；
C．根据反应机理可知，若MO+与CHD2反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共两种，故C正确；
D．根据反应历程能量变化图所示，总反应的反应热为E1-E2+E3-E4，故D错误；
答案选D。
4．（2024·河北·一模）某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．时，正反应速率
B．内，X的平均反应速率
C．若升高温度，时容器中的比值减小
D．反应①的活化能大于反应②
【答案】A
【解析】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则，时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，A正确；
B．①②反应中XQ的系数均为1，则内，X的平均反应速率，B错误；
C．后M浓度减小，可能为Q浓度增大导致①逆向移动所致，不确定2个反应的吸热放热情况，不能确定升高温度，时容器中的比值变化情况，C错误；
D．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的话化能小于反应②，D错误；
故选A。
5．（23-24高三下·广西·开学考试）恒容条件下，发生如下反应：。已知：，，分别为正、逆向反应速率常数（仅与温度有关），为物质的量分数。如图是不同温度下随时间的变化。下列说法不正确的是
A．已知电负性：，则与水反应的方程式为：
B．，该反应
C．时平衡体系中再充入，平衡正向移动，增大
D．当反应进行到处时，
【答案】C
【解析】A．已知电负性：，则中氯氢为负价、硅为正价，其与水反应生成硅酸、氯化氢和氢气，方程式为：，A正确；
B．因两曲线对应的状态只是温度不同，由图像知达到平衡所需时间T2K温度下比T1K短，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，所以温度：T2>T1。又T2K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数比T1K时小，说明升温平衡向正反应方向移动，由此推知该反应为吸热反应，焓变大于0，B正确；
C．恒温恒容条件下再充入1molSiHCl3，相当于增大压强，而反应前后气体分子数不变的反应，所以改变压强，平衡不移动，再次达到平衡时不变，C错误；
D．反应进行到a处时，＝0.8，此时，由反应可知转化的SiHCl3为0.2mol，生成SiH2Cl2、SiCl4均为0.1mol，，则，平衡时，，结合反应中转化关系可知，则，则，D正确；
故选C。
6．（23-24高三下·河北沧州·阶段练习）向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：，在不同压强下，该反应的平衡常数随温度的变化如表所示。下列判断错误的是
压强/MPa 1.0 1.5 2.0
平衡常数 温度/℃
300 a b 16
516 c 64 d
800 160 f g
A．其他条件不变，反应速率：
B．正反应是吸热反应
C．下，反应达平衡后，再充入Ar，A的转化率增大
D．时，B的转化率为
【答案】C
【解析】A．其他条件相同，压强越大，反应速率越快，故A正确；
B．平衡常数随温度升高而增大，说明升温平衡正向移动，该反应的正反应是吸热反应，故B正确；
C．充入Ar，总体积增大，反应体系的分压减小，但由于C为固体，该反应前后气体分子数不变，故平衡不移动，A的转化率不变，故C错误；
D．1.5Mpa、300℃时，平衡常数b=16，设开始时A、B的物质的量为1mol，平衡时B的物质的量的变化量为xmol，容器容积为VL，则达平衡时，A、B、D的物质的量分别为，则，解得x=0.5，则B的转化率为，故D正确；
故答案为：C。
7．（2023高三·全国·专题练习）反应C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH >0，下列说法正确的是
A．其他条件不变时，增加碳的量，化学反应速率增大
B．其他条件不变时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大
C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，化学反应速率减小
D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入H2O(g)，正反应速率增大，逆反应速率减小
【答案】B
【解析】A．碳是固体，浓度为定值，只增大碳的量时化学反应速率不变，A项错误；
B．温度升高，正反应和逆反应速率均增大，B项正确；
C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，各物种浓度增大，化学反应速率增大，C项错误；
D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入，等效为加压，则正反应速率增大，逆反应速率相对原来的也增大，D项错误；
答案选B。
8．反应在一密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量
②将容器体积缩小一倍
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使体系体积增大
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】A
【解析】①往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，①符合题意；
②将容器的体积减小一半，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍，气体物质的浓度增大，所以会使反应速率增大，②不符合题意；
③保持体积不变，充入使容器内总压强增大，但是不参加反应，容器内各物质的浓度没有改变，所以不影响化学反应速率，③故符合题意；
④恒压时，充入使容器体积增大，压强虽然不变，但各物质的浓度减小，所以化学反应速率会减小，④不符合题意；
故选A。
9．（2023·上海黄浦·二模）把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气产生速率的是
A．改铁条为镁条 B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸为98%的硫酸 D．升高溶液的温度
【答案】C
【解析】A．镁比铁更活泼，与稀硫酸反应速率更快，能加快氢气产生速率，A正确；
B．滴加少量CuSO4，Fe与CuSO4反应生成Cu，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池，加快反应速率，B正确；
C．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，C错误；
D．升高溶液温度，反应速率加快，D正确；
故答案选C。
10．化学工作者对反应提出下列三步机理(为速率常数)：
第一步： 快速平衡，且平衡时有： ；
第二步： 慢反应，；
第三步： 快反应。
下列说法中错误的是
A．第一步反应的平衡常数
B．第二步反应速率决定总反应的快慢
C．第三步中NO与的碰撞仅部分发生反应
D．速率常数：
【答案】A
【解析】A．当反应达到平衡时，=，，故A错误；
B．的快慢取决于最慢的步骤，第二步反应速率最慢，第二步反应速率决定总反应的快慢，故B正确；
C．第二步反应不影响第一步的平衡，且生成NO，则第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效，故C正确；
D．慢反应的反应速率小，则v（第一步的逆反应）＞v（第二步反应），，故D正确；
故选A。
11．（22-23高三下·湖北省直辖县级单位·阶段练习）阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-(Ea为活化能，k为速率常数，R和A为常数)，已知反应 (l) (l)，其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．完全燃烧等质量的M(l)、N(l)，N(l)放出的热量多
C．选用合适的催化剂能提高的平衡转化率
D．温度变化对速率常数的影响程度：lnk正＞lnk逆
【答案】C
【解析】A．根据阿伦尼乌斯经验公式lnk=lnA-EaRT(Ea为活化能)可知，题图中曲线的斜率代表活化能大小，lnk正的斜率大，活化能大，A正确；
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能，则该反应为吸热反应，生成物N的能量更高，完全燃烧等质量的M(l)、N(l)，N(l)放出的热量更多，B正确；
C．催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能改变平衡转化率，C错误；
D．lnk正的斜率大，正反应的活化能大，温度变化对k正的影响程度大于对k逆的影响程度，D正确；
故选：C。
12．（23-24高三上·黑龙江·期末）CO2甲烷化是目前研究的热点方向之一，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
回答下列问题：
(1)在体积相等的多个恒容密闭容器中。分别充入1mol CO2和4mol H2发生上述反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)，在不同温度下反应相同时间，测得lgk、H2转化率与温度关系如图1所示。已知该反应的速率方程为v正=k正c(CO2)c4(H2)，v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，只受温度影响。
如图1中信息可知，反应Ⅰ的ΔH1 0(填“>”或“<”)，代表lg k正曲线的是 (填“MH”或“NG”)；反应Ⅰ的Kc(浓度平衡常数)与速率常数之间的关系 (用含k正、k逆的代数式表示)，T3温度下反应达到平衡，体系压强为p，则Kp= 。
(2)向恒压密闭装置中充入5mol CO2和20mol H2，不同温度下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量n(X)与温度T的关系如图2所示。如图2中缺少 (填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为 ，800℃时，CH4的产率为 。
【答案】(1) < NG Kc=
(2) CO2 先升高后降低 76%
【解析】（1）由图中信息可知，温度越高，则越小，曲线MH和NG是lgk与温度关系。abc转化率与温度关系，从后往前看，从b到a氢气转化率低，平衡逆向进行，正反应为放热反应，升高温度时逆反应增大程度大于正反应速率增大程度即lgk逆大于lgk正，则代表lgk正的曲线是NG，该反应是放热反应。该反应的速率方程为v正=k正c(CO2)c4(H2)，v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)，即平衡状态下k正c(CO2)c4(H2)=k逆c(CH4)c2(H2O)，Kc=；T3温度下反应达到平衡状态，体系压强为p，结合三段式列式计算；
气体总物质的量为：0.6mol+2.4mol+0.4mol+0.8mol=4.2mol，则p(H2)==，p(CO2)=，p(CH4)=，p(H2O)=；；
（2）随着温度升高X物质的量逐渐减小，Y的物质的量逐渐增大，由于反应Ⅰ是放热反应，随着温度升高，甲烷的量应高逐渐减小，二氧化碳的量增大，又由于反应Ⅱ是吸热反应，一氧化碳的量随温度升高而逐渐增大，二氧化碳的物质的量逐渐减小，根据量的关系800℃时另一种物质是1mol，在1100℃时另一种物质接近2.2mol，1400℃时另一种物质接近0.5mol，说明另一种物质先变大后变小，则可能是开始温度低的阶段反应Ⅰ逆向移动占主要地位，后来温度高时反应Ⅱ正向进行占主要地位，因此图中X为甲烷，Y为CO，则缺少CO2物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为先升高后降低，800℃时甲烷物质的量为3.8mol，产率为。2024年高考化学二轮复习专题-反应历程探究与催化原理（新高考专用）
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 基元反应及其反应机理分析 【题型二】 能垒图、过渡态理论及其反应机理分析 【题型三】 催化剂、活化能及其反应机理 【题型四】 循环反应机理图像分析 【题型五】 速率方程与速率常数的有关计算 【题型六】 外界条件对速率与速率常数的影响 【题型七】速率常数与平衡常数的转化 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】基元反应及其反应机理分析
1．（2024·河南信阳·二模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有四个基元反应
B．过渡态相对能量：
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
D．反应决速步的活化能为0.95eV
2．（2024·湖北·二模）常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注）：
下列说法正确的是
A．转化历程有四个基元反应，决速步为：
B．若无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇不能自发进行
C．反应过程中断裂与形成的共价键类型相同
D．寻找高效催化剂，有利于的回收利用，使该反应原子利用率达到100%
【题型二】能垒图、过渡态理论及其反应机理分析
3．（23-24高三上·山西忻州·阶段练习）我国科学家利用两种不同的纳米催化剂(Co3O4/Pt、N- Co3O4/Pt)在室温水汽条件下实现高效CO催化氧化(C16O+16O2=C16O2)，其反应历程中相对能量的变化如下图所示(TS1、TS2、TS3分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3)。下列说法错误的是
A．效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt
B．若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，说明O-H键断裂
C．反应：C16O(g)+16O2(g)=C16O2 (g)的 H<0
D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化剂表面，则Co3O4/Pt更容易吸附H2O
4．（2024·广东·一模）乙烯氢化的热化学方程式为 ，使用不同含Au催化剂的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．1mol 的能量小于1mol 与1mol 具有的能量之和
B．该反应的焓变：
C．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2
D．相应的活化能：催化剂AuF>催化剂
5．（2024·湖南常德·一模）近日，中国科学院报道了基于铜的岩盐有序双钙钛矿氧化物，其高效催化转化为，副产物有。其部分机理如图所示。
下列说法正确的是
A．由图可知，转化为过程放出热量0.43eV
B．由图可知，转化为的历程中，最大活化能为0.77eV
C．时，含碳物质结构中存在非极性键的断裂与形成
D．由图可知，转化为的反应速率小于转化为的反应速率
【题型三】催化剂、活化能及其反应机理
6．（23-24高三下·重庆九龙坡·阶段练习）在催化作用下发生反应：。其反应的机理如下图所示。下列说法不正确的是
A．吸附在上的H带正电荷
B．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量
C．该过程中有s—键的形成
D．合成过程中不断分离出，有利于平衡正向移动
7．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）已知：某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行的分解。若用和分别表示、、和固体催化剂，在固体催化剂表面分解的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是
A．① B．② C．③ D．无法确定
【题型四】循环反应机理图像分析
8．（2024·河南周口·二模）是电解铝烟气的主要组分之一，属于强温室气体，其温室效应指数为的7390倍。我国科学家用作为催化剂实现了100％催化水解，其历程如下图所示。
下列说法错误的是
A．总反应为
B．不能改变总反应的
C．反应过程中，Ga-F、C-F键既有断裂又有形成
D．反应过程中涉及的小分子包含两种非极性分子
9．（2024·安徽安庆·二模）中科大某课题组通过自由基杂环反应直接合成各种稠合的内酰胺，应用于钙钛矿电池器件中。底物与Cu(Ⅰ)物种通过电子转移经历两种途径得到目标产物D。下列说法错误的是
A．Cu(Ⅰ)物种是催化剂 B．底物具有氧化性
C．两种途径不同，总反应的反应热也不同 D．合成过程中中碳碳双键断裂
【题型五】速率方程与速率常数的有关计算
10．（2024·辽宁鞍山·二模）丙酮的溴代反应()的速率方程为：，其中k为速率常数，与温度有关；“”为反应级数。某温度时，获得如下实验数据：
实验序号 初始浓度 溴颜色消失所需时间t/s
HCl
① 0.80 0.20 0.0010 200
② 1.60 0.20 0.0010 100
③ 0.80 0.40 0.0010 100
④ 0.80 0.20 0.0020 400
分析该组实验数据所得出的结论错误的是
A．增大，能延长溶液颜色消失的时间
B．实验②和③的平均速率相等
C．实验①在200s内的平均速率
D．反应级数为2
11．（2024·湖南·二模）室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N，同时发生以下两个反应：①；②（产物均易溶）。反应①的速率，反应②的速率（、为速率常数）。反应体系中M和Z的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y和Z的浓度之比逐渐减小
B．0～30min内，M的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N转化为Y
D．反应的活化能：①②
【题型六】外界条件对速率与速率常数的影响
12．（2024·安徽黄山·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有A，同时发生两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（、为速率常数），图1为温度时，该体系中A、B、C、D浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的曲线，下列说法正确的是
A．表示D浓度随时间变化的曲线
B．时曲线表示的物质的化学反应速率为
C．温度时，反应①的活化能比反应②的活化能小
D．若图1的温度降低，时刻体系中值变大
13．（23-24高三上·河南·阶段练习）某探究小组用反应过程中烧杯内物质质量的变化，来研究影响反应速率的因素，实验设计如下。下列叙述正确的是
试验编号 T/K 大理石规格 HNO3溶液浓度/mol/L
① 298 粗颗粒 2.00
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
A．实验①和②探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响
B．实验②和④探究大理石规格对反应速率的影响
C．实验①的反应速率大于实验③的反应速率
D．相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④
【题型七】速率常数与平衡常数的转化
14．（23-24高三上·江西·阶段练习）一定条件下，能将转化为，原理为。已知，其中，表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y为反应级数，由实验测定。向恒容密闭容器中充入，在下进行实验，测得有关数据如下：
实验
① 0.10 0.10 0.414
② 0.10 0.40 1.656
③ 0.20 0.10 1.656
下列说法错误的是
A．上述反应在低温条件下能自发反应
B．上述反应中，反应级数：
C．若升高温度，则均增大
D．根据题中数据可计算出反应在的(平衡常数)
15．（23-24高三上·辽宁沈阳·阶段练习）在起始温度均为T℃．容积均为的密闭容器A（恒温）、B（绝热）中均加入和，发生反应 。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，，A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中错误的是
A．曲线M、N的平衡常数大小为：
B．与浓度比为且保持不变，不能说明反应达到平衡状态
C．T℃时，
D．用CO的浓度变化表示曲线N在内的平均速率为
基元反应：
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：
①H＋＋H2O2H3O
②H3O＋Br－===H2O＋HOBr
③HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
2．反应历程：
由基元反应构成的反应序列，又称反应机理。
（1）总反应：2NO+2H2N2+2H2O
（2）反应历程
①2NO+H2N2O+H2O（慢）
②2N2O2N2+O2（快）
③2H2+O22H2O（更快）
（3）决速反应：在反应历程中，反应速率最慢的基元反应
（4）决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
3.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）能垒（活化能）：即反应物状态达到活化状态所需能量。根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）
(4)在钯基催化剂表面上，甲醇制氢（）的反应历程如下图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注．
该历程中最大能垒（活化能）179.6,该步骤的基元反应方程式为
（5）曲线上的峰
①峰的个数表示中间反应的个数，不一定表示中间产物的种类
②峰谷
a.峰前的峰谷：表示该中间反应反应物的能量
b.峰后的峰谷：表示该中间反应生成物的能量
4.催化剂的催化机理：
催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。
即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。
5.催化剂与活化能 、 焓变
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。
6.活化能
（1）正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1
（2）逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1
（3）活化能和反应热的关系
①放热反应：Ea正＜Ea逆
②吸热反应：Ea正＞Ea逆
（4）活化能和反应速率的关系
①关系：活化能越大，反应速率越慢
②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应
③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
(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。
7．循环流程中物质的判断
（1）有进有出的物质参与反应，常作催化剂；
（2）只进不出的为反应物、原料；
（3）不进只出的物质为生成物、产品。
8．催化工艺的三种形式
（1）直接型
（2）微观型
（3）循环型
①反应物：A和F
②生成物：B和E
③催化剂：C或D，中间产物D或C
9．循环转化机理图像的解读
图像 解读
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③
10、速率常数
(1)含义：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率
(2)速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数
11、速率方程：
(1)定义：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比
(2)表达式：对于反应：aA＋bB==pC＋qD，则v＝kca(A)·cb(B) (其中k为速率常数)
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
例如：基元反应 CO+NO2=CO2+NO
V正 =k正c(CO) c(NO2)
V逆 =K逆c(CO2) c(NO)
其中 K正称为正向反应速率常数，K逆称为逆向反应速率常数， c(CO) 、c(NO2) 、 c(CO2)、 c(NO) 为浓度
V正， V逆为化学反应的瞬时速率。
适用范围： ①基元反应；② 对于非基元反应，其速率方程的浓度的次方与反应方程的计量数无确定关系，需要由实验测得。
12．影响化学速率常数k的因素
（1）内因：反应的活化能越小，反应进行得越快，速率常数k越大
（2）外因：与浓度和压强无关
①温度：温度越高，反应速率越快，速率常数k越大
②催化剂：加入催化剂，反应速率加快，速率常数k变大
③固体表面性质：增大固体表面积，反应速率加快，速率常数k变大
13．影响化学平衡常数K的因素
（1）内因：化学反应本身的性质
（2）外因：只与温度有关
①升高温度，吸热反应的平衡常数变大，放热反应的平衡常数变小
②降低温度，吸热反应的平衡常数变小，放热反应的平衡常数变大
14、正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
(1)K与k正、k逆的关系
对于反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，
则：v正＝k正·ca(A)·cb(B) (k正为正反应速率常数)
v逆＝k逆·cp(C)·cq(D) (k逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：
(2)Kp与k正、k逆的关系
以2NO2N2O4为例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)＝＝Kp，即：Kp＝
15．可逆反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g）
16．三种平衡常数表达式
（1）浓度平衡常数：Kc＝
（2）压强平衡常数：Kp＝
（3）物质的量分数平衡常数：Kx＝
1．（23-24高三下·重庆·阶段练习）一定条件下，与在活性表面转化为，其部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．步骤Ⅰ中发生氧化反应 B．生成1mol理论上转移2mol电子
C．吸附在表面的两个氢原子带相同电荷 D．整个反应过程中只有极性键的断裂与生成
2．（2024·湖南岳阳·二模）N-羧基丙氨酸酸酐广泛用于生物领域，用碳酸二甲酯和丙氨酸为原料可以制备N-羧基丙氨酸酸酐，其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．在强酸性环境不利于反应进行
B．该过程中元素的化合价发生改变
C．反应过程中有的断裂和形成
D．用甘氨酸代替丙氨酸，可制得
3．（2024·北京丰台·一模）过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A．反应速率：步骤I<步骤II
B．CH3OH分子中，键角：H—C—H>H—O—C
C．若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇有2种
D．CH4(g) + MO+(g)=CH3OH(g) + M+(g) = E2+E4-E1-E3
4．（2024·河北·一模）某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．时，正反应速率
B．内，X的平均反应速率
C．若升高温度，时容器中的比值减小
D．反应①的活化能大于反应②
5．（23-24高三下·广西·开学考试）恒容条件下，发生如下反应：。已知：，，分别为正、逆向反应速率常数（仅与温度有关），为物质的量分数。如图是不同温度下随时间的变化。下列说法不正确的是
A．已知电负性：，则与水反应的方程式为：
B．，该反应
C．时平衡体系中再充入，平衡正向移动，增大
D．当反应进行到处时，
6．（23-24高三下·河北沧州·阶段练习）向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：，在不同压强下，该反应的平衡常数随温度的变化如表所示。下列判断错误的是
压强/MPa 平衡常数 温度/℃ 1.0 1.5 2.0
300 a b 16
516 c 64 d
800 160 f g
A．其他条件不变，反应速率：
B．正反应是吸热反应
C．下，反应达平衡后，再充入Ar，A的转化率增大
D．时，B的转化率为
7．（2023高三·全国·专题练习）反应C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH >0，下列说法正确的是
A．其他条件不变时，增加碳的量，化学反应速率增大
B．其他条件不变时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大
C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，化学反应速率减小
D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入H2O(g)，正反应速率增大，逆反应速率减小
8．反应在一密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影
响的是
①增加C的量
②将容器体积缩小一倍
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使体系体积增大
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
9．（2023·上海黄浦·二模）把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气产生速率的是
A．改铁条为镁条 B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸为98%的硫酸 D．升高溶液的温度
10．化学工作者对反应提出下列三步机理(为速率常数)：
第一步： 快速平衡，且平衡时有： ；
第二步： 慢反应，；
第三步： 快反应。
下列说法中错误的是
A．第一步反应的平衡常数
B．第二步反应速率决定总反应的快慢
C．第三步中NO与的碰撞仅部分发生反应
D．速率常数：
11．（22-23高三下·湖北省直辖县级单位·阶段练习）阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-(Ea为活化能，k为速率常数，R和A为常数)，已知反应 (l) (l)，其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．完全燃烧等质量的M(l)、N(l)，N(l)放出的热量多
C．选用合适的催化剂能提高的平衡转化率
D．温度变化对速率常数的影响程度：lnk正＞lnk逆
12．（23-24高三上·黑龙江·期末）CO2甲烷化是目前研究的热点方向之一，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
回答下列问题：
(1)在体积相等的多个恒容密闭容器中。分别充入1mol CO2和4mol H2发生上述反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)，在不同温度下反应相同时间，测得lgk、H2转化率与温度关系如图1所示。已知该反应的速率方程为v正=k正c(CO2)c4(H2)，v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，只受温度影响。
如图1中信息可知，反应Ⅰ的ΔH1 0(填“>”或“<”)，代表lg k正曲线的是 (填“MH”或“NG”)；反应Ⅰ的Kc(浓度平衡常数)与速率常数之间的关系 (用含k正、k逆的代数式表示)，T3温度下反应达到平衡，体系压强为p，则Kp= 。
(2)向恒压密闭装置中充入5mol CO2和20mol H2，不同温度下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量n(X)与温度T的关系如图2所示。如图2中缺少 (填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为 ，800℃时，CH4的产率为 。
