(共24张PPT)
微专题11 反应历程(机理)图示分析
聚焦一 能量变化—反应历程(机理)图像
1．基元反应
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。如H2和O2的反应需经历多步基元反应才能完成，主要的4步基元反应如下：
H2―→2H·(速率最小，称为决速步)；
H·＋O2―→·OH＋O·；
O·＋H2―→·OH＋H·；
·OH＋H2―→H2O＋H·。
2．过渡态理论
过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成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＋CB
反应物 过渡态 生成物
过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态的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小]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH，反应历程示意图如下：
3．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，如下图所示：
E1为总反应的活化能；E2、E3为使用催化剂后，反应机理中各步的活化能。
4．解答能量变化图像“四关键”
(1)明确图像横纵坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。
(2)细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等。
(3)厘清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。
(4)结合题意进行决速步骤的判断，ΔH的计算等。
√
√
2．(2023·新高考广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)，反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是( )
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
解析：由历程图可知，使用Ⅰ和Ⅱ，R转化为M经历两步，M转化为P又经历了两步，所以反应历程都分4步进行，A项正确；由历程图可知，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，R的浓度增大，B项正确；由历程图可知，使用Ⅱ时，第一步反应的活化能在所有反应中最大，反应速率小，反应体系达到平衡慢，C项错误；由历程图可知，使用Ⅰ时，R转化为M速率较大，而M转化为P速率较小，所以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。
√
【练模拟】
3．(2025·广东名校联考)氨氧化法制硝酸中发生主反应NH3(g)＋1.25O2(g) NO(g)＋1.5H2O(g) ΔH1＝－226.1 kJ·mol-1和副反应NH3(g)＋O2(g) 0.5N2O(g)＋1.5H2O(g) ΔH2＝－276.3 kJ·mol-1两个竞争反应(忽略其他副反应)，反应每生成1.5 mol H2O(g)的相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.推测反应0.5N2O(g)＋0.25O2(g) NO(g)
ΔH3＝＋50.2 kJ·mol-1
B．加入催化剂Ⅰ更有利于NO的生成
C．其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内H2O的浓度降低
D．平衡后增大压强，物质N2O的浓度不变
解析：根据盖斯定律，用主反应减去副反应后得到0.5N2O(g)＋0.25O2(g) NO(g) ΔH3＝＋50.2 kJ·mol-1，故A项正确；催化剂Ⅰ使主反应的活化能减小，使副反应的活化能增大，故更有利于生成NO，故B项正确；两个竞争反应的焓变均小于0，故升高温度，平衡逆向移动，H2O的平衡浓度降低，故C项正确；增大压强虽然对于气体分子数不变的副反应没有直接影响，但主反应的平衡会逆向移动，导致NH3和O2浓度增加，进而使副反应平衡正向移动，N2O的浓度会增大，故D项错误。
√
4．(2025·茂名联考)我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化CO2生产HCOOH的催化性能，反应机理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行
B．该反应过程仅涉及σ键的断裂与形成
C．相同条件下，HCOOH(l)比CO2(g)稳定
D．相同条件下，使用催化剂In(101)时，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
解析：根据题图可知，使用三种催化剂，反应历程都分4步进行，A正确；根据题图可知，反应过程中涉及π键的断裂与形成，B错误；能量越低越稳定，由题图可知，HCOOH(l)所具有的能量比CO2(g)的低，故相同条件下，HCOOH(l)比CO2(g)稳定，C正确；相同条件下，使用催化剂In(101)时，活化能较低，反应速率较大，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大，D正确。
聚焦二 物质催化循环—反应历程(机理)图像
1．“环式”物质催化循环图示
2．物质类别的判断
(1)催化剂的判断：一般地，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的。
(2)反应物的判断：通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物。
(3)中间体的判断：转化历程中生成，随之又参与下一步反应，一般不脱离整个历程。
(4)生成物的判断：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是生成物。
下列说法不正确的是( )
A．Y为反应物HCl，W为生成物H2O
B．反应制得1 mol Cl2，须投入2 mol CuO
C．升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
√
解析：结合题图及反应的热化学方程式可知，Y、Z是反应物HCl和O2，X、W是生成物Cl2和H2O；根据原子守恒进行分析，CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，故Y为HCl，Z为O2；CuCl2分解生成X和CuCl，故X为Cl2，W为H2O。由上述分析可知，Y为反应物HCl，W为生成物H2O，A正确；CuO是催化剂，反应前后的量不变，故反应制得1 mol Cl2，不一定要投入2 mol CuO，B错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，C正确；分析图中各元素化合价可知，有单质参与的两个反应均为氧化还原反应：2CuCl2===Cl2↑＋2CuCl、4CuCl＋O2===2Cu2OCl2，D正确。
2．(2024·新高考广东卷)在非水溶剂中，将CO2转化为化合物ii(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如下，其中的催化剂有________和________。
AcOH
KI
【练模拟】
3．CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．由步骤①知，加成反应也可生成酯类物质
B．反应过程中存在C—H的断裂
C．该反应的原子利用率为100%
D．若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I，则产品将变为丙烯酸乙酯
√
√微专题11 反应历程(机理)图示分析
聚焦一 能量变化—反应历程(机理)图像
INCLUDEPICTURE "核心精讲.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\核心精讲.tif" \* MERGEFORMATINET
1．基元反应
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。如H2和O2的反应需经历多步基元反应才能完成，主要的4步基元反应如下：
H2―→2H·(速率最小，称为决速步)；
H·＋O2―→·OH＋O·；
O·＋H2―→·OH＋H·；
·OH＋H2―→H2O＋H·。
2．过渡态理论
过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成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＋CB
反应物 过渡态 生成物
过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态的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小]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH，反应历程示意图如下：
INCLUDEPICTURE "+b24-238.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\+b24-238.TIF" \* MERGEFORMATINET
3．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，如下图所示：
INCLUDEPICTURE "-B24-238A.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\-B24-238A.TIF" \* MERGEFORMATINET
E1为总反应的活化能；E2、E3为使用催化剂后，反应机理中各步的活化能。
4．解答能量变化图像“四关键”
(1)明确图像横纵坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。
(2)细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等。
(3)厘清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。
(4)结合题意进行决速步骤的判断，ΔH的计算等。
INCLUDEPICTURE "即时巩固.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\即时巩固.tif" \* MERGEFORMATINET
【练真题】
1．(2024·新高考广东卷)对反应S(g) T(g)(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，……为有催化剂)为( A )
INCLUDEPICTURE "25NQ7A.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25NQ7A.TIF" \* MERGEFORMATINET
解析：提高反应温度，增大，说明升高温度，总反应S(g) T(g)平衡逆向移动，总反应为放热反应，减小，说明升高温度，反应S(g) I(g)平衡正向移动，该反应为吸热反应，故C、D项错误；由题图可知，S(g) I(g)的活化能比I(g) T(g)的活化能大，则S(g) I(g)为该反应的决速步骤，加入催化剂降低该过程的活化能，故A项正确、B项错误。
2．(2023·新高考广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)，反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "23GKD8.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\23GKD8.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
解析：由历程图可知，使用Ⅰ和Ⅱ，R转化为M经历两步，M转化为P又经历了两步，所以反应历程都分4步进行，A项正确；由历程图可知，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，R的浓度增大，B项正确；由历程图可知，使用Ⅱ时，第一步反应的活化能在所有反应中最大，反应速率小，反应体系达到平衡慢，C项错误；由历程图可知，使用Ⅰ时，R转化为M速率较大，而M转化为P速率较小，所以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。
【练模拟】
3．(2025·广东名校联考)氨氧化法制硝酸中发生主反应NH3(g)＋1.25O2(g) NO(g)＋1.5H2O(g) ΔH1＝－226.1 kJ·mol-1和副反应NH3(g)＋O2(g) 0.5N2O(g)＋1.5H2O(g) ΔH2＝－276.3 kJ·mol-1两个竞争反应(忽略其他副反应)，反应每生成1.5 mol H2O(g)的相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "26GDB39.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB39.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.推测反应0.5N2O(g)＋0.25O2(g) NO(g) ΔH3＝＋50.2 kJ·mol-1
B．加入催化剂Ⅰ更有利于NO的生成
C．其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内H2O的浓度降低
D．平衡后增大压强，物质N2O的浓度不变
解析：根据盖斯定律，用主反应减去副反应后得到0.5N2O(g)＋0.25O2(g) NO(g) ΔH3＝＋50.2 kJ·mol-1，故A项正确；催化剂Ⅰ使主反应的活化能减小，使副反应的活化能增大，故更有利于生成NO，故B项正确；两个竞争反应的焓变均小于0，故升高温度，平衡逆向移动，H2O的平衡浓度降低，故C项正确；增大压强虽然对于气体分子数不变的副反应没有直接影响，但主反应的平衡会逆向移动，导致NH3和O2浓度增加，进而使副反应平衡正向移动，N2O的浓度会增大，故D项错误。
4．(2025·茂名联考)我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化CO2生产HCOOH的催化性能，反应机理如下图所示。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "26GDB37.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB37.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行
B．该反应过程仅涉及σ键的断裂与形成
C．相同条件下，HCOOH(l)比CO2(g)稳定
D．相同条件下，使用催化剂In(101)时，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
解析：根据题图可知，使用三种催化剂，反应历程都分4步进行，A正确；根据题图可知，反应过程中涉及π键的断裂与形成，B错误；能量越低越稳定，由题图可知，HCOOH(l)所具有的能量比CO2(g)的低，故相同条件下，HCOOH(l)比CO2(g)稳定，C正确；相同条件下，使用催化剂In(101)时，活化能较低，反应速率较大，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大，D正确。
聚焦二 物质催化循环—反应历程(机理)图像
INCLUDEPICTURE "核心精讲.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\核心精讲.tif" \* MERGEFORMATINET
1．“环式”物质催化循环图示
INCLUDEPICTURE "B24-241.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\B24-241.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．物质类别的判断
(1)催化剂的判断：一般地，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的。
(2)反应物的判断：通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物。
(3)中间体的判断：转化历程中生成，随之又参与下一步反应，一般不脱离整个历程。
(4)生成物的判断：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是生成物。
INCLUDEPICTURE "即时巩固.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\即时巩固.tif" \* MERGEFORMATINET
【练真题】
1．(2024·新高考北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。
INCLUDEPICTURE "25BQ6.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25BQ6.TIF" \* MERGEFORMATINET
下列说法不正确的是( B )
A．Y为反应物HCl，W为生成物H2O
B．反应制得1 mol Cl2，须投入2 mol CuO
C．升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
解析：结合题图及反应的热化学方程式可知，Y、Z是反应物HCl和O2，X、W是生成物Cl2和H2O；根据原子守恒进行分析，CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，故Y为HCl，Z为O2；CuCl2分解生成X和CuCl，故X为Cl2，W为H2O。由上述分析可知，Y为反应物HCl，W为生成物H2O，A正确；CuO是催化剂，反应前后的量不变，故反应制得1 mol Cl2，不一定要投入2 mol CuO，B错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，C正确；分析图中各元素化合价可知，有单质参与的两个反应均为氧化还原反应：2CuCl2===Cl2↑＋2CuCl、4CuCl＋O2===2Cu2OCl2，D正确。
2．(2024·新高考广东卷)在非水溶剂中，将CO2转化为化合物ii(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如下，其中的催化剂有________和________。
INCLUDEPICTURE "25NQ16.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25NQ16.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案：AcOH KI
【练模拟】
3．CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如下图所示。下列叙述错误的是( C )
INCLUDEPICTURE "25HXL35.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL35.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．由步骤①知，加成反应也可生成酯类物质
B．反应过程中存在C—H的断裂
C．该反应的原子利用率为100%
D．若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I，则产品将变为丙烯酸乙酯
解析：由题图可知，CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的反应物为二氧化碳、乙烯和一碘甲烷，生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢，反应的化学方程式为CO2＋CH2===CH2＋CH3ICH2===CHCOOCH3＋HI。A.由题图可知，步骤①为LnNi、乙烯与二氧
化碳发生加成反应生成酯 INCLUDEPICTURE "25HXL36.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL36.tif" \* MERGEFORMATINET ，故A正确；B.由题图可知，步骤③中生成碳碳双键，存在C—H的断裂，故B正确；C.由分析可知，生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢，故该反应的原子利用率不可能为100%，故C错误；D.由分析可知，二氧化碳、乙烯和一碘甲烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸甲酯和碘化氢，则二氧化碳、乙烯和碘乙烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸乙酯和碘化氢，故D正确。
4．(2023·新高考湖南卷)N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂{用[L-Ru—NH3]＋表示}能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如下图所示。
INCLUDEPICTURE "23HNG10.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\23HNG10.TIF" \* MERGEFORMATINET
下列说法错误的是( B )
A．Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体NH3失去质子能力增强
B．M中Ru的化合价为＋3
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：4NH3－2e－===N2H4＋2NH
解析：由题图可知，Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，[L-Ru—NH3]2+可与NH3反应生成[L-Ru—NH2]＋和NH，配体NH3失去质子能力增强，A项正确；结合题图可知，[L-Ru—NH3]2+→[L-Ru—NH2]＋失去1个H，所带电荷数减1，则Ru化合价不变，与[L-Ru—NH2]＋相比，M中N含有1个单电子，所以Ru的化合价不是＋3，B项错误；由题图可知，反应过程中有N—N非极性键的形成，C项正确；由题图可知，总反应为4NH3－2e－===N2H4＋2NH，D项正确。
课时跟踪练38
[基础巩固]
1．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)的反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。下列表示正确的是( A )
A．v(O2)＝v(NO)
B．v(O2)＝v(H2O)
C.v(NH3)＝v(H2O)
D．v(NH3)＝v(O2)
解析：根据速率之比等于化学计量数之比可知，＝，故v(O2)＝v(NO)；＝，故v(O2)＝v(H2O)；＝＝，故v(NH3)＝v(H2O)；＝，故v(NH3)＝v(O2)。
2．可逆反应：A(g)＋3B(s) 2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最大的是( C )
A．v(A)＝0.5 mol·L-1·min-1
B．v(B)＝1.2 mol·L-1·s-1
C．v(C)＝0.1 mol·L-1·s-1
D．v(D)＝0.4 mol·L-1·min-1
解析：同一反应的化学反应速率(同一单位)与化学计量数的比值越大，化学反应速率越大。由题给信息可知，＝＝0.5 mol·L-1·min-1，B是固体，其浓度视为常数，不能用浓度变化表示化学反应速率，＝＝0.05 mol·L-1·s-1＝3 mol·L-1·min-1，＝＝0.2 mol·L-1·min-1，故反应速率最大的是C项。
3．(2025·茂名调研)改变下列因素，能增大活化分子百分数的是( C )
A．增大反应物浓度 B．减小反应物浓度
C．升高温度 D．增大压强
解析：增大反应物浓度，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数目增多，A不符合题意；减小反应物浓度，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数目减少，B不符合题意；升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数目增多，C符合题意；增大压强，即减小反应容器容积，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数目增多，D不符合题意。
4．在容积不变的密闭容器中存在：3H2(g)＋3CO(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH<0，其他条件不变时，改变某一条件对上述反应速率的影响。下列分析正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "25HXL7.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL7.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图Ⅰ研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图Ⅱ研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
解析：A.增大反应物浓度，正反应速率瞬间增大、逆反应速率不变，图Ⅰ研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响，A错误；B.降低温度，正反应速率和逆反应速率都减小，图Ⅰ研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B错误；C.该反应前后气体分子总数减小，所以增大压强正反应速率和逆反应速率都增大，但正反应速率增大的程度更大，图Ⅱ研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C错误；D.使用催化剂能同等程度地增大正反应速率和逆反应速率，图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响，D正确。
5．(2025·梅州模拟)同一体系内存在竞争反应：①A(g) B(g)，②A(g) C(g)。测得反应速率与时间t的关系如下图所示。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "HXFY1-1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\HXFY1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．反应①的反应限度大于反应②
B．加入催化剂一定能有效降低反应活化能，增大反应速率
C．无催化剂时t2 min后反应①达到平衡
D．加入催化剂，可有效提高C的产率
解析：反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，生成B的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应限度大于反应②的反应限度，A正确；加入催化剂，生成C的速率明显增大，生成B的速率略有减小，说明加入催化剂不一定增大反应速率，B错误；反应速率不变时，浓度不变，反应达到平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C正确；加入催化剂，生成C的速率明显增大，相同时间内生成的C更多，提高了C的产率，D正确。
6．由下列实验事实所得出的结论正确的是( A )
选项 实验事实 结论
A 在Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应中，其他条件相同时，Na2S2O3溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短 当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率增大
B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应
续上表
选项 实验事实 结论
C 物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应 反应开始时速率相同
D 在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，把容器容积缩小一半 正反应速率增大，逆反应速率不变
解析：增大反应物浓度，化学反应速率增大，A项正确；催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质不变，B项错误；物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中，起始氢离子浓度不同，因此反应开始时速率不同，C项错误；缩小容器容积，即增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。
7．对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如下图所示。下列说法不正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "PXY75.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\PXY75.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．水样pH越大，M的分解速率越小
B．水样中添加Cu2+，能增大M的分解速率
C．由①③得，反应物浓度越大，M的分解速率越小
D．在0～20 min内，②中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
解析：曲线斜率越大，反应速率越大，pH：①＞②，溶液初始浓度相同，斜率：①<②，说明水样pH越大，M的分解速率越小，故A正确；对于③④，初始浓度都为0.20 mol·L-1，pH＝4时，③中不加Cu2+，④中加Cu2+，斜率：③<④，反应速率：③<④，所以水样中添加Cu2+，能增大M的分解速率，故B正确；①③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，反应速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越大，故C错误；0～20 min内，②中M的分解速率v(M)＝ mol·L-1·min-1＝0.015 mol·L-1·min-1，故D正确。
8．(1)在400 ℃时，将一定量的AB2(g)和14 mol B2(g)压入一个盛有催化剂的10 L密闭容器中进行反应：2AB2(g)＋B2(g) 2AB3(g)，已知2 min后，容器中剩余2 mol AB2和12 mol B2。
①反应中消耗了________mol AB2(g)，2 min后AB3(g)的物质的量浓度是____________。
②2 min内平均反应速率v(B2)＝_________________________________________________。
③反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为________。
INCLUDEPICTURE "XT1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\XT1.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如右图所示。
①Z的产率是________。
②由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_________________________________________________。
③若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为________(结果保留1位小数)。
解析：(1)①已知2 min后，容器中剩余2 mol AB2(g)和12 mol B2(g)，因此消耗B2(g)的物质的量是14 mol－12 mol＝2 mol，根据化学方程式可知，反应中消耗了4 mol AB2(g)，同时生成4 mol AB3(g)，因此2 min后AB3(g)的物质的量浓度是＝0.4 mol·L-1。②2 min内平均反应速率v(B2)＝＝0.1 mol·L-1·min-1。③恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为＝。
(2)达到平衡时消耗X的物质的量是1.0 mol－0.7 mol＝0.3 mol，消耗Y的物质的量是1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol，生成Z的物质的量是0.2 mol，各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，因此该反应的化学方程式为3X＋Y 2Z，Z的理论产量是 mol，平衡时生成0.2 mol Z，所以Z的产率是×100%＝30%。若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为×100%≈38.9%。
答案：(1)①4 0.4 mol·L-1 ②0.1 mol·L-1·min-1 ③10∶9 (2)①30% ②3X＋Y 2Z ③38.9%
[素养提升]
9．(2025·江门第一中学月考)T ℃时，在2 L恒容密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度随时间变化如下图所示。下列结论正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "26GDB33.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB33.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．10 s内用B表示的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1
B．10 s时充入氦气，化学反应速率减小
C．该反应的化学方程式为3A＋B 2C
D．升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大
解析：10 s内用B表示的反应速率为＝0.03 mol·L-1·s-1，A错误；恒容密闭容器中，10 s时充入氦气，不影响反应物浓度，化学反应速率不变，B错误；气体A、B为反应物，气体C为生成物，0～10 s内，A、B、C浓度变化量之比为∶∶＝1∶3∶2, 10 s时反应达到平衡，故该反应的化学方程式为A(g)＋3B(g) 2C(g)，C错误；升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加，正、逆反应速率均增大，D正确。
10．某温度下，在金表面发生反应：2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)，其速率方程为v＝kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中，c(N2O)与S(催化剂)及时间的关系如下图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间，下列叙述错误的是( A )
INCLUDEPICTURE "25HXL8.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL8.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．n＝2，Ⅰ条件下k＝0.075 mol·L-1·min-1
B．其他条件相同，S(催化剂)越大，k越大
C．其他条件相同，c(N2O)增大，反应速率不变
D．该温度下，当S(催化剂)＝450 m2·g-1、c(N2O)起始＝3.0 mol·L-1时，T1/2为20 min
解析：根据题图可知，Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，所以n＝0，k＝v(N2O)＝0.075 mol·L-1·min-1，A错误，C正确；由题图可知，Ⅱ斜率最大，即在其他条件相同时，S(催化剂) 越大，k越大，B正确；该温度下，S(催化剂)＝450 m2·g-1，c(N2O)起始＝3.0 mol·L-1时，由题图可知，消耗一半N2O即消耗1.5 mol·L-1 N2O所用的时间为20 min，所以T1/2为20 min，D正确。
11．(2025·东莞六校联考)1，3-丁二烯与HBr发生加成反应的机理如下图所示。反应Ⅰ和反应Ⅱ都经过同一中间体，进一步发生基元反应②和基元反应③得到两种不同的加成产物。下列说法错误的是( D )
INCLUDEPICTURE "26GDB43.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．基元反应①ΔH>0，基元反应②ΔH<0
B．基元反应③相对于基元反应②为慢反应
C．同一条件下，反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大
D．反应过程中，升高温度，1，2-加成产物的产率明显增加
解析：根据题图可知，基元反应①为吸热反应，ΔH>0，基元反应②为放热反应，ΔH<0，A正确；基元反应③相对于基元反应②活化能较大，反应速率较小，所以基元反应③相对于基元反应②为慢反应，B正确；根据ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应可自发进行，两反应均为熵减反应，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，故同一条件下，反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大，C正确；根据题图可知，1，2-加成反应中基元反应②的活化能比1，4-加成反应中基元反应③的小，升高温度，对于1，2-加成反应产率影响较小，D错误。
12．实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象见下表。
编号 1-1 1-2
实验操作 INCLUDEPICTURE "25HXL9.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "25HXL10.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL10.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 无明显现象 溶液立即变蓝
已知：i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O易被还原为SO；ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；iii.I2可与S2O发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－。
(1)实验1－1的目的是_______________________。
(2)(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为
_________________________________________________
_________________________________________________。
(3)为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，见下表。
编号 0.2 mol·L-1KI溶液/mL 0.01 mol·L-1Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/mL 0.4%的淀粉溶液/滴 0.2 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液/mL 变色时间/s
2-1 2 0 2.8 2 0.2 立即
2-2 2 0.8 0.2 2 2 30
①实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有_____________________________
_________________________________________________。
②加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想：
猜想1：(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应，使 c(S2O)降低；
猜想2：(NH4)2S2O8先与KI反应，_________________________________________________。
a．甲同学提出猜想1的依据：由已知信息iii推测，Na2S2O3的还原性________ (填“强于”或“弱于”)KI的还原性。
b．乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是
_________________________________________________。
c．补全猜想2：__________________________________。
③查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30 s内的平均反应速率v(S2O)＝________ mol·L-1·s-1(写出计算式即可)。
解析：(1)空气中的氧气也可能将I－氧化为I2，所以实验1-1的目的是做对照，排除O2氧化I－的干扰。(2)(NH4)2S2O8与KI反应生成SO和I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为S2O＋2I－===2SO＋I2。(3)①无Na2S2O3时，生成少量I2后淀粉立即变蓝，无法确定S2O与I－反应的浓度变化，故实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率。②a.已知I2可与S2O发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－，该反应中I2是氧化剂，S2O是还原剂，I－是还原产物，根据氧化还原反应的规律可知，Na2S2O3的还原性强于KI的还原性；b.根据信息i和信息iii可以推测S2O与S2O能发生氧化还原反应：S2O＋2S2O===2SO＋S4O，实验2－2中，起始n(S2O)＝4×10-4 mol，起始n(S2O)＝8×10-6 mol，二者反应后n(S2O)＝3.96×10-4 mol，仍高于实验2-1中起始n(S2O)(4×10-5 mol)，溶液应立即变蓝，与实际不符，故猜想1不成立。c.根据已知信息iii可知，加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是(NH4)2S2O8先与KI反应，生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝。③(NH4)2S2O8 先与KI反应生成I2，然后I2与Na2S2O3迅速反应，由离子方程式S2O＋2I－===2SO＋I2和2S2O＋I2===S4O＋2I－可知，n[(NH4)2S2O8]＝n(Na2S2O3)＝ mol，溶液总体积V＝(2＋0.8＋0.2＋2)×10-3 L＝5×10-3 L，故v(S2O)＝ mol·L-1·s-1。
答案：(1)做对照，排除O2氧化I－的干扰
(2)S2O＋2I－===2SO＋I2
(3)①无Na2S2O3时，生成少量I2后淀粉立即变蓝，无法确定S2O与I－反应的浓度变化
②a.强于 b．实验2-2中，Na2S2O8与Na2S2O3完全反应后的溶液中，n(S2O)仍高于实验2-1中起始n(S2O)(4×10-5 mol)，溶液应立即变蓝 c．生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝
③
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
