提升練03 反應(yīng)歷程探究與催化原理（解析版）

提升練03反應(yīng)歷程探究與催化原理目錄01挑戰(zhàn)題型·查能力漏洞【題型一】 基元反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理分析【題型二】 能壘圖、過(guò)渡態(tài)理論及其反應(yīng)機(jī)理分析【題型三】 催化劑、活化能及其反應(yīng)機(jī)理【題型四】 循環(huán)反應(yīng)機(jī)理圖像分析【題型五】 速率方程與速率常數(shù)的有關(guān)計(jì)算【題型六】 外界條件對(duì)速率與速率常數(shù)的影響【題型七】速率常數(shù)與平衡常數(shù)的轉(zhuǎn)化02攻克重難·補(bǔ)能力漏洞03知識(shí)通關(guān)·限時(shí)演練【題型一】基元反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理分析1．（2024·河南信陽(yáng)·二模）基于非金屬原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氫生成甲醇的反應(yīng)歷程如圖，其中吸附在催化劑表面上的物種用“”標(biāo)注，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．整個(gè)反應(yīng)歷程中有四個(gè)基元反應(yīng)B．過(guò)渡態(tài)相對(duì)能量：C．物種吸附在催化劑表面的過(guò)程為吸熱過(guò)程D．反應(yīng)決速步的活化能為0.95eV【答案】C【解析】A．從微觀上看，反應(yīng)物分子一般總是經(jīng)過(guò)若干的簡(jiǎn)單反應(yīng)步驟，才最后轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子的。每一個(gè)簡(jiǎn)單的反應(yīng)步驟，就是一個(gè)基元反應(yīng)?；磻?yīng)步驟要求反應(yīng)物一步變成生成物，沒(méi)有任何中間產(chǎn)物，由圖可知，整個(gè)反應(yīng)歷程中有四個(gè)基元反應(yīng)，故A正確；B．由圖可知，過(guò)渡態(tài)相對(duì)能量的大小順序?yàn)?，故B正確；C．由圖可知，吸附在催化劑表面的生成物總能量低于反應(yīng)物的總能量，為放熱過(guò)程，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，反應(yīng)決速步為慢反應(yīng)，由圖可知，反應(yīng)H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，則反應(yīng)決速步的活化能為0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D正確；故選C。2．（2024·湖北·二模）常溫常壓下利用Cu/ZnO/ZrO催化劑實(shí)現(xiàn)二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng)歷程和能量變化圖如下（其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標(biāo)注）：下列說(shuō)法正確的是A．轉(zhuǎn)化歷程有四個(gè)基元反應(yīng)，決速步為：B．若無(wú)Cu/ZnO/ZrO催化劑，二氧化碳加氫制甲醇不能自發(fā)進(jìn)行C．反應(yīng)過(guò)程中斷裂與形成的共價(jià)鍵類型相同D．尋找高效催化劑，有利于的回收利用，使該反應(yīng)原子利用率達(dá)到100%【答案】A【解析】A．由圖可知，轉(zhuǎn)化歷程有四個(gè)基元反應(yīng)；活化能越大，反應(yīng)越慢，為決速步，決速步為，故A正確；B．催化劑能改變反應(yīng)的速率，不能決定反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行，無(wú)Cu/ZnO/ZrO催化劑，二氧化碳加氫制甲醇依然能自發(fā)進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)過(guò)程中斷裂與形成的共價(jià)鍵類型不相同，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)產(chǎn)物還有水生成，原子利用率不可能達(dá)到100%，故D錯(cuò)誤。答案選A。【題型二】能壘圖、過(guò)渡態(tài)理論及其反應(yīng)機(jī)理分析3．（23-24高三上·山西忻州·階段練習(xí)）我國(guó)科學(xué)家利用兩種不同的納米催化劑(Co3O4/Pt、N-Co3O4/Pt)在室溫水汽條件下實(shí)現(xiàn)高效CO催化氧化(C16O+16O2=C16O2)，其反應(yīng)歷程中相對(duì)能量的變化如下圖所示(TS1、TS2、TS3分別代表過(guò)渡態(tài)1、過(guò)渡態(tài)2、過(guò)渡態(tài)3)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．效果較好的催化劑是N-Co3O4/PtB．若利用H218O進(jìn)行同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)到以上反應(yīng)中有C16O18O和C18O2生成，說(shuō)明O-H鍵斷裂C．反應(yīng)：C16O(g)+16O2(g)=C16O2(g)的?H<0D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化劑表面，則Co3O4/Pt更容易吸附H2O【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示可知N-Co3O4/Pt作為催化劑活化能降低更多，因此效果較好的催化劑是N-Co3O4/Pt，A正確；B．若利用進(jìn)行同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)到以上反應(yīng)中有和生成，來(lái)自，說(shuō)明O-H鍵斷裂，B正確；C．根據(jù)圖示可知反應(yīng)物總能量高于生成物，因此的，C正確；D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化劑表面，N-Co3O4/Pt的活化能更低，因此更容易吸附H2O，D錯(cuò)誤；故選D。4．（2024·廣東·一模）乙烯氫化的熱化學(xué)方程式為，使用不同含Au催化劑的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．1mol的能量小于1mol與1mol具有的能量之和B．該反應(yīng)的焓變：C．過(guò)渡態(tài)物質(zhì)的穩(wěn)定性：過(guò)渡態(tài)1>過(guò)渡態(tài)2D．相應(yīng)的活化能：催化劑AuF>催化劑【答案】C【解析】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故1mol的能量小于1mol與1mol具有的能量之和，A正確；B．反應(yīng)的，B正確；C．過(guò)渡態(tài)1的能量大于過(guò)渡態(tài)2的能量，能量越低越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：過(guò)渡態(tài)1<過(guò)渡態(tài)2，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，相應(yīng)的活化能：催化劑AuF>催化劑，D正確；故答案為：C。5．（2024·湖南常德·一模）近日，中國(guó)科學(xué)院報(bào)道了基于銅的巖鹽有序雙鈣鈦礦氧化物，其高效催化轉(zhuǎn)化為，副產(chǎn)物有。其部分機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．由圖可知，轉(zhuǎn)化為過(guò)程放出熱量0.43eVB．由圖可知，轉(zhuǎn)化為的歷程中，最大活化能為0.77eVC．時(shí)，含碳物質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在非極性鍵的斷裂與形成D．由圖可知，轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)速率小于轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)速率【答案】B【解析】A．圖中沒(méi)有給出的能量，則無(wú)法計(jì)算轉(zhuǎn)化為過(guò)程放出的熱量，A錯(cuò)誤；B．由圖可知，轉(zhuǎn)化為的歷程中，最大活化能時(shí)的需要的活化能，則最大活化能為0.77eV，B正確；C．時(shí)，不存在非極性鍵的斷裂，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，轉(zhuǎn)化為的最大活化能為0.19eV，結(jié)合選項(xiàng)B可知，轉(zhuǎn)化為的最大活化能較小，反應(yīng)速率較快，D錯(cuò)誤；故選B?！绢}型三】催化劑、活化能及其反應(yīng)機(jī)理6．（23-24高三下·重慶九龍坡·階段練習(xí)）在催化作用下發(fā)生反應(yīng)：。其反應(yīng)的機(jī)理如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．吸附在上的H帶正電荷B．步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量C．該過(guò)程中有s—鍵的形成D．合成過(guò)程中不斷分離出，有利于平衡正向移動(dòng)【答案】B【解析】A．異種電荷相互吸引，則吸附在上的H帶正電荷，A正確；B．Ⅱ?yàn)槌涉I過(guò)程，會(huì)放出能量，B錯(cuò)誤；C．得到甲醇過(guò)程中形成羥基中氫氧鍵，該鍵為s—鍵，C正確；D．合成過(guò)程中不斷分離出，使得甲醇濃度降低，可以促使平衡正向移動(dòng)，D正確；故選B。7．（2024·遼寧沈陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè)）已知：某科研小組嘗試?yán)霉腆w表面催化工藝進(jìn)行的分解。若用和分別表示、、和固體催化劑，在固體催化劑表面分解的過(guò)程如圖所示。從吸附到解吸的過(guò)程中，能量狀態(tài)最低的是A．① B．② C．③ D．無(wú)法確定【答案】C【分析】斷裂化學(xué)鍵吸熱、形成化學(xué)鍵放熱，且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，以此來(lái)解答?！窘馕觥坑蓤D可知①為吸附，②為NO斷鍵轉(zhuǎn)化為氮原子和氧原子，③為形成化學(xué)鍵，④為解吸，斷鍵吸熱，成鍵放熱，故能量最低的狀態(tài)是③，故答案選C?！绢}型四】循環(huán)反應(yīng)機(jī)理圖像分析8．（2024·河南周口·二模）是電解鋁煙氣的主要組分之一，屬于強(qiáng)溫室氣體，其溫室效應(yīng)指數(shù)為的7390倍。我國(guó)科學(xué)家用作為催化劑實(shí)現(xiàn)了100％催化水解，其歷程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．總反應(yīng)為B．不能改變總反應(yīng)的C．反應(yīng)過(guò)程中，Ga-F、C-F鍵既有斷裂又有形成D．反應(yīng)過(guò)程中涉及的小分子包含兩種非極性分子【答案】C【解析】A．從循環(huán)反應(yīng)中可得，為催化劑，發(fā)生反應(yīng)的方程式為，A正確；B．為催化劑，催化劑改變反應(yīng)歷程，降低活化能，不改變總反應(yīng)的，B正確；C．反應(yīng)過(guò)程中，Ga-F既有斷裂又有形成，C-F鍵只有斷裂沒(méi)有形成，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)過(guò)程中涉及的小分子有CF4、CO2、H2O、HF，其中CF4、CO2為非極性分子，D正確；故選C。9．（2024·安徽安慶·二模）中科大某課題組通過(guò)自由基雜環(huán)反應(yīng)直接合成各種稠合的內(nèi)酰胺，應(yīng)用于鈣鈦礦電池器件中。底物與Cu(Ⅰ)物種通過(guò)電子轉(zhuǎn)移經(jīng)歷兩種途徑得到目標(biāo)產(chǎn)物D。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Cu(Ⅰ)物種是催化劑 B．底物具有氧化性C．兩種途徑不同，總反應(yīng)的反應(yīng)熱也不同 D．合成過(guò)程中中碳碳雙鍵斷裂【答案】C【解析】A．Cu(Ⅰ)第一步消耗，最后一步生成,是催化劑，A正確；Ｂ．底物將Cu(Ⅰ)氧化為Cu(Ⅱ)，具有氧化性，B正確；Ｃ．兩種途徑雖不同，但反應(yīng)熱相同，C錯(cuò)誤；Ｄ．由圖可知，C60中有六元環(huán)上的碳碳雙鍵發(fā)生了斷裂，D正確；故答案選C?！绢}型五】速率方程與速率常數(shù)的有關(guān)計(jì)算10．（2024·遼寧鞍山·二模）丙酮的溴代反應(yīng)()的速率方程為：，其中k為速率常數(shù)，與溫度有關(guān)；“”為反應(yīng)級(jí)數(shù)。某溫度時(shí)，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度溴顏色消失所需時(shí)間t/sHCl①0.800.200.0010200②1.600.200.0010100③0.800.400.0010100④0.800.200.0020400分析該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是A．增大，能延長(zhǎng)溶液顏色消失的時(shí)間B．實(shí)驗(yàn)②和③的平均速率相等C．實(shí)驗(yàn)①在200s內(nèi)的平均速率D．反應(yīng)級(jí)數(shù)為2【答案】C【解析】A．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①④中的丙酮和HCl的濃度是相同的，而實(shí)驗(yàn)④中的溴比實(shí)驗(yàn)①的大，說(shuō)明增大，能延長(zhǎng)溶液顏色消失的時(shí)間，A正確；B．對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③的數(shù)據(jù)，相等，溴顏色消失所需的時(shí)間也相等，所以溴的反應(yīng)速率是相等的，B正確；C．實(shí)驗(yàn)①在200s內(nèi)的平均速率，C錯(cuò)誤；D．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和③的數(shù)據(jù)可知，的濃度增大2倍，速率增大2倍，則m=1，對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的數(shù)據(jù)可知，HCl的濃度增大2倍，速率增大2倍，則p=1，對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和④的數(shù)據(jù)可知，Br2的濃度增大2倍，速率減少2倍，則m=-1，m+n+p=2，反應(yīng)級(jí)數(shù)為2，D正確；故選C。11．（2024·湖南·二模）室溫下，某溶液中初始時(shí)僅溶有等物質(zhì)的量的M和N，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①；②（產(chǎn)物均易溶）。反應(yīng)①的速率，反應(yīng)②的速率（、為速率常數(shù)）。反應(yīng)體系中M和Z的濃度隨時(shí)間變化如圖。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)過(guò)程中，體系中Y和Z的濃度之比逐漸減小B．0～30min內(nèi)，M的平均反應(yīng)速率約為C．若反應(yīng)能進(jìn)行完全，則反應(yīng)結(jié)束時(shí)37.5％的N轉(zhuǎn)化為YD．反應(yīng)的活化能：①②【答案】C【解析】A．由圖可知，M的起始濃度為，反應(yīng)①的速率，反應(yīng)②的速率，、為速率常數(shù)，則同一反應(yīng)體系中反應(yīng)①、②的速率之比始終不變，所以Y、Z的濃度變化之比始終不變，A錯(cuò)誤；B．①②，則體系中始終有，由圖可知，30min時(shí)，M的平均反應(yīng)速率為，B錯(cuò)誤；C．30min時(shí)，，則，即反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的濃度之比為，當(dāng)反應(yīng)能進(jìn)行到底時(shí)，，則，，反應(yīng)結(jié)束時(shí)N轉(zhuǎn)化為Y的特化率為，C正確；D．30min時(shí)，，即、，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，所以反應(yīng)①的活化能小于反應(yīng)②的活化能，D錯(cuò)誤；故選C?！绢}型六】外界條件對(duì)速率與速率常數(shù)的影響12．（2024·安徽黃山·一模）室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有A，同時(shí)發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：①；②，反應(yīng)①的速率可表示為，反應(yīng)②的速率可表示為（、為速率常數(shù)），圖1為溫度時(shí)，該體系中A、B、C、D濃度隨時(shí)間變化的曲線，圖2為反應(yīng)①和②的曲線，下列說(shuō)法正確的是A．表示D濃度隨時(shí)間變化的曲線B．時(shí)曲線表示的物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為C．溫度時(shí)，反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能小D．若圖1的溫度降低，時(shí)刻體系中值變大【答案】D【分析】由方程式可知，兩個(gè)反應(yīng)中A都是反應(yīng)物、B都是生成物，則L2代表A濃度隨時(shí)間變化的曲線、L1代表B濃度隨時(shí)間變化的曲線；由圖2可知，溫度為T2時(shí)，速率常數(shù)k1＜k2，則圖1中對(duì)應(yīng)曲線L3代表D濃度隨時(shí)間變化的曲線、L4代表C濃度隨時(shí)間變化的曲線?！窘馕觥緼．由分析可知，L4代表C濃度隨時(shí)間變化的曲線，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，L1代表B濃度隨時(shí)間變化的曲線，由圖可知，2s時(shí)，B的濃度小于4mol/L，則2s內(nèi)，B的平均速率為=，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越小，由圖2可知，T2溫度時(shí)，反應(yīng)①的反應(yīng)速率慢于反應(yīng)②，則反應(yīng)①的活化大于反應(yīng)②，故C錯(cuò)誤；D．由圖2可知，溫度降低時(shí)，體系中反應(yīng)①的速率降低幅度大于反應(yīng)②，則圖1的溫度降低時(shí)，時(shí)刻體系中值變大，故D正確；故選D。13．（23-24高三上·河南·階段練習(xí)）某探究小組用反應(yīng)過(guò)程中燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量的變化，來(lái)研究影響反應(yīng)速率的因素，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。下列敘述正確的是試驗(yàn)編號(hào)T/K大理石規(guī)格HNO3溶液濃度/mol/L①298粗顆粒2.00②298粗顆粒1.00③308粗顆粒2.00④298細(xì)顆粒2.00A．實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3溶液濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài)．實(shí)驗(yàn)②和④探究大理石規(guī)格對(duì)反應(yīng)速率的影響C．實(shí)驗(yàn)①的反應(yīng)速率大于實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率D．相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)③生成二氧化碳的量一定大于實(shí)驗(yàn)④【答案】A【解析】A．實(shí)驗(yàn)①和②只有HNO3溶液濃度改變，可探究HNO3溶液濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，A項(xiàng)正確；B．實(shí)驗(yàn)②和④存在兩個(gè)變量，不能探究大理石規(guī)格對(duì)反應(yīng)速率的影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)③溫度高于實(shí)驗(yàn)①，則實(shí)驗(yàn)①的反應(yīng)速率小于實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)③和④存在兩個(gè)變量，無(wú)法判斷相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)③生成二氧化碳的量一定大于實(shí)驗(yàn)④，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A?！绢}型七】速率常數(shù)與平衡常數(shù)的轉(zhuǎn)化14．（23-24高三上·江西·階段練習(xí)）一定條件下，能將轉(zhuǎn)化為，原理為。已知，其中，表示反應(yīng)速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，m、n、x、y為反應(yīng)級(jí)數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。向恒容密閉容器中充入，在下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)①0.100.100.414②0.100.401.656③0.200.101.656下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．上述反應(yīng)在低溫條件下能自發(fā)反應(yīng)B．上述反應(yīng)中，反應(yīng)級(jí)數(shù)：C．若升高溫度，則均增大D．根據(jù)題中數(shù)據(jù)可計(jì)算出反應(yīng)在的(平衡常數(shù))【答案】D【解析】A．根據(jù)，所以在低溫條件下，才能滿足，A正確；B．由①②組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，，則，同理，根據(jù)①③組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求得，B正確；C．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，故正、逆反應(yīng)速率常數(shù)都增大，C正確；D．根據(jù)題中數(shù)據(jù)無(wú)法計(jì)算出反應(yīng)在的，D錯(cuò)誤；故選D。15．（23-24高三上·遼寧沈陽(yáng)·階段練習(xí)）在起始溫度均為T℃．容積均為的密閉容器A（恒溫）、B（絕熱）中均加入和，發(fā)生反應(yīng)

。已知：、分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，，，A、B容器中的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．曲線M、N的平衡常數(shù)大小為：B．與濃度比為且保持不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．T℃時(shí)，D．用CO的濃度變化表示曲線N在內(nèi)的平均速率為【答案】C【分析】A為恒溫容器，反應(yīng)放熱，B為絕熱容器，體系溫度升高，反應(yīng)速率快，且升溫，平衡逆向移動(dòng)，N2O的轉(zhuǎn)化率減小，故M曲線表示B容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系，N曲線表示A容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系?！窘馕觥緼．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，K值減小，N溫度低于M，故，故A正確；B．N2與CO2濃度比為1：1時(shí)，無(wú)法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故無(wú)法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C．PN曲線表示A容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系，T℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率為25%，N2O的反應(yīng)量為1mol×25%=0.25mol，平衡時(shí)N2O的物質(zhì)的量為0.75mol，CO的物質(zhì)的量為4mol-0.25mol=3.75mol，氮?dú)夂偷腃O2物質(zhì)的量均為0.25mol，此時(shí)平衡常數(shù)K=，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)v正=v逆，故k正?c(N2O)?c(CO)=k逆?c(N2)?c(CO2)，故，k逆=45k正，故C錯(cuò)誤；D．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的平均速率v(CO)=v(N2O)==1×10-4mol/(L?s)，故D正確；故選C。基元反應(yīng)：大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)不能一步完成，在微觀上是分幾步完成的，這每一步反應(yīng)都叫一個(gè)基元反應(yīng)如：反應(yīng)H2O2＋2Br－＋2H＋=Br2＋2H2O，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)提出它們微觀過(guò)程如下：①H＋＋H2O2H3Oeq\o\al(＋,2)②H3Oeq\o\al(＋,2)＋Br－=H2O＋HOBr③HOBr＋H＋＋Br－=H2O＋Br22．反應(yīng)歷程：由基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列，又稱反應(yīng)機(jī)理。（1）總反應(yīng)：2NO+2H2N2+2H2O（2）反應(yīng)歷程①2NO+H2N2O+H2O（慢）②2N2O2N2+O2（快）③2H2+O22H2O（更快）（3）決速反應(yīng)：在反應(yīng)歷程中，反應(yīng)速率最慢的基元反應(yīng)（4）決速濃度：最慢反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度決定總反應(yīng)的反應(yīng)速率3.多步反應(yīng)的活化能及與速率的關(guān)系(1)多步反應(yīng)的活化能：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)由幾個(gè)基元反應(yīng)完成，每一個(gè)基元反應(yīng)都經(jīng)歷一個(gè)過(guò)渡態(tài)，及達(dá)到該過(guò)渡態(tài)所需要的活化能(如圖E1、E2)，而該復(fù)合反應(yīng)的活化能只是由實(shí)驗(yàn)測(cè)算的表觀值，沒(méi)有實(shí)際物理意義。(2)活化能和速率的關(guān)系：基元反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)物到達(dá)過(guò)渡態(tài)就越不容易，該基元反應(yīng)的速率就越慢。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率就取決于速率最慢的基元反應(yīng)。（3）能壘（活化能）：即反應(yīng)物狀態(tài)達(dá)到活化狀態(tài)所需能量。根據(jù)變換歷程的相對(duì)能量可知，最大差值為：其最大能壘（活化能）(4)在鈀基催化劑表面上，甲醇制氫（）的反應(yīng)歷程如下圖所示，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標(biāo)注．最大能壘最大能壘該歷程中最大能壘（活化能）179.6,該步驟的基元反應(yīng)方程式為（5）曲線上的峰①峰的個(gè)數(shù)表示中間反應(yīng)的個(gè)數(shù)，不一定表示中間產(chǎn)物的種類②峰谷a.峰前的峰谷：表示該中間反應(yīng)反應(yīng)物的能量b.峰后的峰谷：表示該中間反應(yīng)生成物的能量4.催化劑的催化機(jī)理：催化劑的催化過(guò)程一般是催化劑跟其中的一種反應(yīng)物首先發(fā)生反應(yīng)，生成過(guò)渡物，然后再跟另外的反應(yīng)物反應(yīng)，生成產(chǎn)物，同時(shí)催化劑重新生成。催化劑生成的過(guò)渡物比沒(méi)有催化劑生成的過(guò)渡物的能量要低，因而使反應(yīng)更加容易發(fā)生和進(jìn)行。這就是改變了其反應(yīng)歷程。即催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，生成能量更低的中間產(chǎn)物，降低了達(dá)到過(guò)渡態(tài)所需要的活化能，使反應(yīng)易于發(fā)生，速率加快。這就是我們經(jīng)常說(shuō)的催化劑改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)的活化能。5.催化劑與活化能、焓變催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，化學(xué)反應(yīng)速率加快，但不影響焓變?H的大小，不影響平衡。6.活化能（1）正反應(yīng)的活化能：反應(yīng)物到最高點(diǎn)的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1（2）逆反應(yīng)的活化能：生成物到最高點(diǎn)的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1（3）活化能和反應(yīng)熱的關(guān)系①放熱反應(yīng)：Ea正＜Ea逆②吸熱反應(yīng)：Ea正＞Ea逆（4）活化能和反應(yīng)速率的關(guān)系①關(guān)系：活化能越大，反應(yīng)速率越慢②決速反應(yīng)：活化能最大的反應(yīng)或速率最慢的反應(yīng)③決速濃度：最慢反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度決定總反應(yīng)的反應(yīng)速率(3)催化反應(yīng)一般過(guò)程(簡(jiǎn)化的過(guò)程)：①反應(yīng)物擴(kuò)散到催化劑表面；②反應(yīng)物被吸附在催化劑表面；③被吸附的反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物；④產(chǎn)物的解吸。反應(yīng)解吸吸附擴(kuò)散反應(yīng)解吸吸附擴(kuò)散7．循環(huán)流程中物質(zhì)的判斷（1）有進(jìn)有出的物質(zhì)參與反應(yīng)，常作催化劑；（2）只進(jìn)不出的為反應(yīng)物、原料；（3）不進(jìn)只出的物質(zhì)為生成物、產(chǎn)品。8．催化工藝的三種形式（1）直接型（2）微觀型（3）循環(huán)型①反應(yīng)物：A和F②生成物：B和E③催化劑：C或D，中間產(chǎn)物D或C9．循環(huán)轉(zhuǎn)化機(jī)理圖像的解讀圖像解讀對(duì)于“環(huán)式”反應(yīng)過(guò)程圖像，位于“環(huán)上”的物質(zhì)一般是催化劑或中間體，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入環(huán)”的物質(zhì)為反應(yīng)物，如①和④，“出環(huán)”的物質(zhì)為生成物，如②和③10、速率常數(shù)(1)含義：速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下，反應(yīng)物濃度皆為1mol·L－1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下，可用速率常數(shù)大小來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率(2)速率常數(shù)的影響因素：與濃度無(wú)關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響，但溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)將有不同的值。通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)11、速率方程：(1)定義：一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比(2)表達(dá)式：對(duì)于反應(yīng)：aA＋bBpC＋qD，則v＝kca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù))如：①SO2Cl2SO2＋Cl2v＝k1c(SO2Cl2)②2NO22NO＋O2v＝k2c2(NO2)③2H2＋2NON2＋2H2Ov＝k3c2(H2)·c2(NO)例如：基元反應(yīng)CO+NO2=CO2+NOV正=k正c(CO)c(NO2)V逆=K逆c(CO2)c(NO)其中K正稱為正向反應(yīng)速率常數(shù)，K逆稱為逆向反應(yīng)速率常數(shù)，c(CO)、c(NO2)、c(CO2)、c(NO)為濃度V正，V逆為化學(xué)反應(yīng)的瞬時(shí)速率。適用范圍：①基元反應(yīng)；②對(duì)于非基元反應(yīng)，其速率方程的濃度的次方與反應(yīng)方程的計(jì)量數(shù)無(wú)確定關(guān)系，需要由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。12．影響化學(xué)速率常數(shù)k的因素（1）內(nèi)因：反應(yīng)的活化能越小，反應(yīng)進(jìn)行得越快，速率常數(shù)k越大（2）外因：與濃度和壓強(qiáng)無(wú)關(guān)①溫度：溫度越高，反應(yīng)速率越快，速率常數(shù)k越大②催化劑：加入催化劑，反應(yīng)速率加快，速率常數(shù)k變大③固體表面性質(zhì)：增大固體表面積，反應(yīng)速率加快，速率常數(shù)k變大13．影響化學(xué)平衡常數(shù)K的因素（1）內(nèi)因：化學(xué)反應(yīng)本身的性質(zhì)（2）外因：只與溫度有關(guān)①升高溫度，吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變大，放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變?、诮档蜏囟?，吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變小，放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變大14、正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系(1)K與k正、k逆的關(guān)系對(duì)于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，則：v正＝k正·ca(A)·cb(B)(k正為正反應(yīng)速率常數(shù))v逆＝k逆·cp(C)·cq(D)(k逆為逆反應(yīng)速率常數(shù))反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，此時(shí)：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：(2)Kp與k正、k逆的關(guān)系以2NO2N2O4為例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，此時(shí)：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)eq\f(k正,k逆)＝eq\f(pN2O4,p2NO2)＝Kp，即：Kp＝eq\f(k正,k逆)15．可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）16．三種平衡常數(shù)表達(dá)式（1）濃度平衡常數(shù)：Kc＝（2）壓強(qiáng)平衡常數(shù)：Kp＝（3）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)：Kx＝1．（23-24高三下·重慶·階段練習(xí)）一定條件下，與在活性表面轉(zhuǎn)化為，其部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．步驟Ⅰ中發(fā)生氧化反應(yīng) B．生成1mol理論上轉(zhuǎn)移2mol電子C．吸附在表面的兩個(gè)氫原子帶相同電荷 D．整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中只有極性鍵的斷裂與生成【答案】B【解析】A．步驟Ⅰ中失去氧，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為HCOO-，根據(jù)碳元素化合價(jià)變化可知，電子轉(zhuǎn)移為2e-~HCOO-，則生成1molHCOO-理論上轉(zhuǎn)移電子2mol，B正確；C．由圖可知，吸附在Fe3O4-x上的兩個(gè)氫原子分別于鐵、氧結(jié)合，故帶不相同電荷，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)過(guò)程中氫氣和轉(zhuǎn)化為HCOO-和水，反應(yīng)中存在氫氫鍵、氫氧鍵斷裂，氫氧鍵、碳?xì)滏I的生成，故還存在氫氫非極性鍵斷裂，D錯(cuò)誤；答案選B。2．（2024·湖南岳陽(yáng)·二模）N-羧基丙氨酸酸酐廣泛用于生物領(lǐng)域，用碳酸二甲酯和丙氨酸為原料可以制備N-羧基丙氨酸酸酐，其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．在強(qiáng)酸性環(huán)境不利于反應(yīng)進(jìn)行B．該過(guò)程中元素的化合價(jià)發(fā)生改變C．反應(yīng)過(guò)程中有的斷裂和形成D．用甘氨酸代替丙氨酸，可制得【答案】B【解析】A．在強(qiáng)酸性溶液中，碳酸二甲酯會(huì)發(fā)生水解，同時(shí)CH3CH(NH2)COO-濃度降低，不利于反應(yīng)進(jìn)行，A正確；B．碳酸二甲酯(CH3O)2CO]與Zn(CH3COO)2形成的是配位鍵，整個(gè)過(guò)程中均未有元素化合價(jià)發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；C．該過(guò)程中存在N—H、C—O等極性鍵的斷裂和生成，C正確；D．若用甘氨酸(H2NCH2COOH)代替丙氨酸，則根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，最后可得到，D正確;故答案為：B。3．（2024·北京豐臺(tái)·一模）過(guò)渡金屬氧化物離子(以MO+表示)在烴類的選擇性氧化等方面應(yīng)用廣泛。MO+與CH4反應(yīng)的過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．反應(yīng)速率：步驟I<步驟IIB．CH3OH分子中，鍵角：H—C—H>H—O—CC．若MO+與CH3D反應(yīng)，生成的氘代甲醇有2種D．CH4(g)+MO+(g)=CH3OH(g)+M+(g)

=E2+E4-E1-E3【答案】D【解析】A．步驟I的活化能大于步驟II，反應(yīng)速率步驟I更小，故A正確；B．O原子上有兩對(duì)孤對(duì)電子，排斥力較大，鍵角H—C—H>H—O—C，故B正確；C．根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，若MO+與CHD2反應(yīng)，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD或CD3OH，共兩種，故C正確；D．根據(jù)反應(yīng)歷程能量變化圖所示，總反應(yīng)的反應(yīng)熱為E1-E2+E3-E4，故D錯(cuò)誤；答案選D。4．（2024·河北·一模）某密閉容器中含有X和Y，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①；②。反應(yīng)①的正反應(yīng)速率，反應(yīng)②的正反應(yīng)速率，其中為速率常數(shù)。某溫度下，體系中生成物濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．時(shí)，正反應(yīng)速率B．內(nèi)，X的平均反應(yīng)速率C．若升高溫度，時(shí)容器中的比值減小D．反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②【答案】A【解析】A．由圖可知，初始生成M的速率大于N，則，時(shí)兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)，由于、，則正反應(yīng)速率，A正確；B．①②反應(yīng)中XQ的系數(shù)均為1，則內(nèi)，X的平均反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；C．后M濃度減小，可能為Q濃度增大導(dǎo)致①逆向移動(dòng)所致，不確定2個(gè)反應(yīng)的吸熱放熱情況，不能確定升高溫度，時(shí)容器中的比值變化情況，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，初始生成M的速率大于N，則反應(yīng)①的話化能小于反應(yīng)②，D錯(cuò)誤；故選A。5．（23-24高三下·廣西·開(kāi)學(xué)考試）恒容條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：。已知：，，分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)（僅與溫度有關(guān)），為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。如圖是不同溫度下隨時(shí)間的變化。下列說(shuō)法不正確的是A．已知電負(fù)性：，則與水反應(yīng)的方程式為：B．，該反應(yīng)C．時(shí)平衡體系中再充入，平衡正向移動(dòng)，增大D．當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到處時(shí)，【答案】C【解析】A．已知電負(fù)性：，則中氯氫為負(fù)價(jià)、硅為正價(jià)，其與水反應(yīng)生成硅酸、氯化氫和氫氣，方程式為：，A正確；B．因兩曲線對(duì)應(yīng)的狀態(tài)只是溫度不同，由圖像知達(dá)到平衡所需時(shí)間T2K溫度下比T1K短，溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所需時(shí)間越短，所以溫度：T2>T1。又T2K下達(dá)到平衡時(shí)SiHCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)比T1K時(shí)小，說(shuō)明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由此推知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，焓變大于0，B正確；C．恒溫恒容條件下再充入1molSiHCl3，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，而反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，所以改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，再次達(dá)到平衡時(shí)不變，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)進(jìn)行到a處時(shí)，＝0.8，此時(shí)，由反應(yīng)可知轉(zhuǎn)化的SiHCl3為0.2mol，生成SiH2Cl2、SiCl4均為0.1mol，，則，平衡時(shí)，，結(jié)合反應(yīng)中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，則，則，D正確；故選C。6．（23-24高三下·河北滄州·階段練習(xí)）向一容積可變密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A、B，發(fā)生反應(yīng)：，在不同壓強(qiáng)下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。下列判斷錯(cuò)誤的是壓強(qiáng)/MPa平衡常數(shù)溫度/℃1.01.52.0300ab16516c64d800160fgA．其他條件不變，反應(yīng)速率：B．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．下，反應(yīng)達(dá)平衡后，再充入Ar，A的轉(zhuǎn)化率增大D．時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為【答案】C【解析】A．其他條件相同，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，故A正確；B．平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故B正確；C．充入Ar，總體積增大，反應(yīng)體系的分壓減小，但由于C為固體，該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故平衡不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；D．1.5Mpa、300℃時(shí)，平衡常數(shù)b=16，設(shè)開(kāi)始時(shí)A、B的物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量的變化量為xmol，容器容積為VL，則達(dá)平衡時(shí)，A、B、D的物質(zhì)的量分別為，則，解得x=0.5，則B的轉(zhuǎn)化率為，故D正確；故答案為：C。7．（2023高三·全國(guó)·專題練習(xí)）反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

ΔH>0，下列說(shuō)法正確的是A．其他條件不變時(shí)，增加碳的量，化學(xué)反應(yīng)速率增大B．其他條件不變時(shí)，升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增大C．其他條件不變時(shí)，縮小容器的容積，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減小D．其他條件不變時(shí)，向容積不變的密閉容器中充入H2O(g)，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小【答案】B【解析】A．碳是固體，濃度為定值，只增大碳的量時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．溫度升高，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大，B項(xiàng)正確；C．其他條件不變時(shí)，縮小容器的容積，增大壓強(qiáng)，各物種濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．其他條件不變時(shí)，向容積不變的密閉容器中充入，等效為加壓，則正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率相對(duì)原來(lái)的也增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。8．反應(yīng)在一密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是①增加C的量②將容器體積縮小一倍③保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使體系體積增大A．①③ B．①④ C．②③ D．③④【答案】A【解析】①往反應(yīng)中加入固體物質(zhì)，不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率，①符合題意；②將容器的體積減小一半，等價(jià)于將整個(gè)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)增大了一倍，氣體物質(zhì)的濃度增大，所以會(huì)使反應(yīng)速率增大，②不符合題意；③保持體積不變，充入使容器內(nèi)總壓強(qiáng)增大，但是不參加反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度沒(méi)有改變，所以不影響化學(xué)反應(yīng)速率，③故符合題意；④恒壓時(shí)，充入使容器體積增大，壓強(qiáng)雖然不變，但各物質(zhì)的濃度減小，所以化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)減小，④不符合題意；故選A。9．（2023·上海黃浦·二模）把鐵條放入盛有過(guò)量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度【答案】C【解析】A．鎂比鐵更活潑，與稀硫酸反應(yīng)速率更快，能加快氫氣產(chǎn)生速率，A正確；B．滴加少量CuSO4，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)生成Cu，F(xiàn)e、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，B正確；C．常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，無(wú)法產(chǎn)生氫氣，C錯(cuò)誤；D．升高溶液溫度，反應(yīng)速率加快，D正確；故答案選C。10．化學(xué)工作者對(duì)反應(yīng)提出下列三步機(jī)理(為速率常數(shù))：第一步：

快速平衡，且平衡時(shí)有：

；第二步：

慢反應(yīng)，；第三步：

快反應(yīng)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)B．第二步反應(yīng)速率決定總反應(yīng)的快慢C．第三步中NO與的碰撞僅部分發(fā)生反應(yīng)D．速率常數(shù)：【答案】A【解析】A．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，=，，故A錯(cuò)誤；B．的快慢取決于最慢的步驟，第二步反應(yīng)速率最慢，第二步反應(yīng)速率決定總反應(yīng)的快慢，故B正確；C．第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，且生成NO，則第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效，故C正確；D．慢反應(yīng)的反應(yīng)速率小，則v（第一步的逆反應(yīng)）＞v（第二步反應(yīng)），，故D正確；故選A。11．（22-23高三下·湖北省直轄縣級(jí)單位·階段練習(xí)）阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式為lnk=lnA-(Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和A為常數(shù))，已知反應(yīng)(l)

(l)，其lnk正和lnk逆隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是

A．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能B．完全燃燒等質(zhì)量的M(l)、N(l)，N(l)放出的熱量多C．選用合適的催化劑能提高的平衡轉(zhuǎn)化率D．溫度變化對(duì)速率常數(shù)的影響程度：lnk正＞lnk逆【答案】C【解析】A．根據(jù)阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式lnk=lnA-EaRT(Ea為活化能)可知，題圖中曲線的斜率代表活化能大小，lnk正的斜率大，活化能大，A正確；B．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物N的能量更高，完全燃燒等質(zhì)量的M(l)、N(l)，N(l)放出的熱量更多，