1-4 化学反应历程与催化剂 【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

1-4 化学反应历程与催化剂 · 以反应历程图（能量-反应进程图） 为主要呈现方式； · 图中常标注反应物、生成物、中间体、过渡态、活化能、焓变等； · 考查催化剂对反应路径、速率、平衡、中间体浓度等的影响； · 选项中常涉及反应步骤数、速率控制步骤、温度影响、平衡移动、催化剂选择性等概念。 · 知识层面： · 催化剂的作用机理（降低活化能、改变反应路径、不改变平衡）； · 反应速率与活化能的关系； · 温度对反应速率与平衡的影响； · 中间体的识别与稳定性判断； · 反应步骤与决速步骤的分析。 · 能力层面： · 图像信息的提取与转化能力； · 逻辑推理与比较分析能力； · 化学平衡与反应速率理论的综合应用能力。 · 考查方式： · 通过图像对比（有无催化剂、不同催化剂）设置选项； · 结合温度变化、平衡常数、转化率等设置干扰项； · 要求判断说法“正确”或“不正确”。 第一步 读图识要素： · 识别横纵坐标（通常为“反应进程”与“能量”）； · 标注反应物、生成物、中间体、过渡态； · 找出各步骤的活化能（能垒）。 第二步 判断反应性质： · 放热/吸热（看反应物与生成物的能量高低）； · 步骤数（看峰的数量）； · 决速步骤（找最高能垒）。 第三步 分析催化剂影响： · 是否改变步骤数； · 是否降低某步骤活化能； · 是否影响中间体浓度； · 是否影响平衡（通常不影响）。 第四步 结合温度影响： · 升温对速率（所有反应加快）与平衡（吸热方向移动）的影响； · 判断温度对中间体、产物浓度的影响。 第五步 逐项判断选项： · 注意“不正确的是”还是“正确的是”； · 排除明显错误项，结合图像与理论验证。 知识点 说明 催化剂作用 降低活化能，改变反应路径，不改变平衡常数、ΔH、ΔG 决速步骤 活化能最大的步骤，决定总反应速率 中间体 反应过程中生成并消耗的物质，能量图中位于能谷 过渡态 能量峰值点，不稳定，无法分离 活化能 反应物到过渡态的能量差，决定反应速率 温度影响 升温加快速率，平衡向吸热方向移动 平衡常数 只与温度有关，与催化剂无关 错误类型 说明 误认为催化剂改变平衡 催化剂只改变达到平衡的时间，不改变平衡位置 混淆中间体与过渡态 中间体是能谷，过渡态是能峰 误判决速步骤 忽略最高能垒步骤，误以为所有步骤都影响速率 忽略温度对平衡的影响 只考虑速率加快，忽略平衡移动方向 误读图像坐标 将“反应进程”误视为时间轴，误判浓度变化 【典例】 【审题】 1．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，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 · 读图： 横轴：反应进程；纵轴：能量； 四个峰 → 四个步骤； 两种催化剂路径不同，但步骤数相同（A项初步判断为正确）。 · 判断反应性质： 反应物能量高于生成物 → 放热反应； 升温平衡左移 → R浓度增大（B项正确）。 · 分析催化剂影响： 催化剂Ⅰ的最高能垒低于Ⅱ → Ⅰ的决速步骤更快 → 总反应更快达到平衡（C项说“使用Ⅱ更快”错误）； 催化剂Ⅰ前两步快、后两步慢 → M积累更多（D项正确）。 · 结论： 不正确的是 C 项。 1．（2024·广东·高考真题）对反应(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． B． C． D． 2．（2025·河南·模拟预测）对反应(Z为中间产物)，T0温度下，总反应的平衡常数为K，相同条件下，加入催化剂①和②前后的反应历程如图所示(一为无催化剂，---为有催化剂)。 下列说法正确的是 A．提高反应温度，增大 B．催化剂①能提高X的平衡转化率 C．T0温度下，当时，总反应达到平衡状态 D．催化剂①和②均可使反应达到平衡所需时间大幅缩短 3．（25-26高三上·河北保定·阶段练习）对反应（P为中间产物），在有、无催化剂条件下反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．在有催化剂条件下，反应快慢取决于步骤② B．使用催化剂或升高温度均可提高活化分子百分数 C．使用催化剂后，可明显提高N的平衡产率 D．由图可知，相同条件下稳定性： 4．（2025·浙江·模拟预测）某反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程b说明有催化剂参与，改变了反应机理 B．由于，说明该反应过程的活化能是 C．该反应过程的焓变是 D．升高温度，活化分子数目变多，反应速率上升 5 / 5 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中间体是能谷，过渡态是能峰 误判决速步骤 忽略最高能垒步骤，误以为所有步骤都影响速率 忽略温度对平衡的影响 只考虑速率加快，忽略平衡移动方向 误读图像坐标 将“反应进程”误视为时间轴，误判浓度变化 【典例】 【审题】 1．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，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 · 读图： 横轴：反应进程；纵轴：能量； 四个峰 → 四个步骤； 两种催化剂路径不同，但步骤数相同（A项初步判断为正确）。 · 判断反应性质： 反应物能量高于生成物 → 放热反应； 升温平衡左移 → R浓度增大（B项正确）。 · 分析催化剂影响： 催化剂Ⅰ的最高能垒低于Ⅱ → Ⅰ的决速步骤更快 → 总反应更快达到平衡（C项说“使用Ⅱ更快”错误）； 催化剂Ⅰ前两步快、后两步慢 → M积累更多（D项正确）。 · 结论： 不正确的是 C 项。 【答案】C 【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确； B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确； C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选C。 1．（2024·广东·高考真题）对反应(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． B． C． D． 【答案】A 【解析】提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A正确，故选A。 2．（2025·河南·模拟预测）对反应(Z为中间产物)，T0温度下，总反应的平衡常数为K，相同条件下，加入催化剂①和②前后的反应历程如图所示(一为无催化剂，---为有催化剂)。 下列说法正确的是 A．提高反应温度，增大 B．催化剂①能提高X的平衡转化率 C．T0温度下，当时，总反应达到平衡状态 D．催化剂①和②均可使反应达到平衡所需时间大幅缩短 【答案】C 【解析】由题干图示信息可知，反应历程中①X(g)Z(g)是一个吸热反应，而②Z(g)Y(g)是一个放热反应，其反应①的活化能比反应②大，即反应①是决速步骤，据此分析解题。A．由分析可知，①X(g)Z(g)是一个吸热反应，而②Z(g)Y(g)是一个放热反应，提高反应温度，反应①平衡正向移动，反应②平衡逆向移动，导致c平(X)减小，c平(Z)增大，则减小，A错误；B．已知催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，故催化剂①不能提高X的平衡转化率，B错误；C．已知平衡常数仅仅是温度的函数，故T0温度下，当时，即，即总反应达到平衡状态，C正确；D．反应①的活化能比反应②大，即反应①是决速步骤，则催化剂①可使反应达到平衡所需时间大幅缩短，而催化剂②不能，D错误；故答案为：C。 3．（25-26高三上·河北保定·阶段练习）对反应（P为中间产物），在有、无催化剂条件下反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．在有催化剂条件下，反应快慢取决于步骤② B．使用催化剂或升高温度均可提高活化分子百分数 C．使用催化剂后，可明显提高N的平衡产率 D．由图可知，相同条件下稳定性： 【答案】B 【解析】A．在有催化剂条件下，反应分两步：M→P（步骤①，活化能E1）和P→N（步骤②，活化能E2）。反应快慢取决于活化能更大的慢步骤，由图可知步骤①的活化能E1大于步骤②的E2，故反应快慢取决于步骤①，A错误；B．使用催化剂可降低活化能，使更多普通分子变为活化分子；升高温度能增加分子能量，使更多分子达到活化能以上，二者均能提高活化分子百分数，B正确；C．催化剂仅改变反应速率，不影响平衡移动，因此N的平衡产率不变，C错误；D．物质能量越低越稳定，由图可知能量：P>M>N，故稳定性：N>M>P，D错误；故选B。 4．（2025·浙江·模拟预测）某反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．反应过程b说明有催化剂参与，改变了反应机理 B．由于，说明该反应过程的活化能是 C．该反应过程的焓变是 D．升高温度，活化分子数目变多，反应速率上升 【答案】B 【解析】A．催化剂能够改变反应途径，降低反应的活化能，根据图示可知反应过程b有催化剂参与，A正确；B．反应过程b使用了催化剂，则活化能为E1，反应过程a未使用催化剂，活化能大于E1，B错误；C．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，因此，即焓变是-||，C正确；D．升高温度，分子能量升高，更多的普通分子会转化成活化分子，活化分子数目变多，有效碰撞概率增大，反应速率上升，D正确；故答案选B。 6 / 6 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $