专题09 反应热、化学反应速率、化学平衡与反应机理（培优讲义）2026年高考化学二轮复习高效培优系列

该高中化学高考复习讲义聚焦反应热、化学反应速率、化学平衡与反应机理核心考点，按考情精析、重难考点深解（过渡态能垒、循环转化、直线转化图像分析）、解题思维优化（四类题型）逻辑架构，通过知识梳理、方法指导（如突破策略、解题模板）、真题训练（典例+变式）环节，帮助学生突破机理与速率平衡融合分析等难点，体现复习系统性和针对性。 讲义紧扣工业情境，强化机理与速率平衡融合考查，运用“口诀区分+定量计算+模板归纳”策略，如过渡态能垒图像分析中用“高峰过渡态、低谷中间体”口诀辨析概念，结合能垒计算训练科学思维，通过分层练习和易错点提醒保障效果，提升学生信息解读与综合应用能力，为教师提供清晰复习路径，把控节奏。

专题09 反应热、化学反应速率、化学平衡与反应机理 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】 反应历程过渡态、能垒图像的分析与应用 【考点02】 循环转化机理图像的分析与应用 【考点03】 直线转化机理图像的分析与应用 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 【题型02】考查循环转化机理图像的分析与应用 【题型03】考查直线转化机理图像的分析与应用 【题型04】综合考查反应机理与反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 核心考向聚焦 主战场转移：紧扣工业 / 学术情境，强化反应机理与速率、平衡融合考查，侧重图像数据解读，还出现原理反常情境，注重综合应用与核心素养。 核心价值：依托反应热、速率平衡与机理，考查化学核心原理应用，衔接工业生产实际，培育证据推理、模型认知素养与科学探究能力。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：聚焦信息提取与加工、图像数据解读分析能力，侧重反应机理推导、速率平衡定量计算，强化原理应用与实际问题解决、逻辑推理及论证表达能力。 培优瓶颈：尖子生易在机理与速率平衡融合分析、复杂图像数据多维解读处遇瓶颈，对反常反应规律的逻辑推导、定量计算的细节把控不足，且跨情境原理迁移与综合论证表达能力有待提升。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年高考中，将紧扣工业真实情境，深化反应机理与速率、平衡的融合考查，侧重复杂图像/数据的多维解读，增设原理反常情境，强化定量计算与跨情境原理迁移的综合应用能力考查。 策略：深挖机理与速率平衡关联，精析图像数据，突破反常情境，强化定量计算与跨情境原理迁移训练。 重点训练：1.强化机理与速率、平衡融合分析，练透逻辑推导； 2.精做复杂图像/数据题，提升多维解读能力； 3.突破反常反应情境，掌握原理灵活应用； 4.狠抓定量计算细节，强化跨情境迁移训练。 ◇考点 01 反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1.图像核心构成 （1）横坐标为反应进程，纵坐标为体系能量； （2）标注反应物（HCOOH）、生成物(CO2)、中间体（能量低谷，可存在,如HCOOH*、HCOO*、H*）、过渡态（能量高峰，反应中间状态，不可分离）； （3）能垒=某步过渡态能量-该步起始态（反应物/中间体）能量，即该步基元反应的活化能。 2、分步拆解分析 （1）定反应本质：热效应+反应步数 ①热效应：ΔH=生成物总能量-反应物总能量，ΔH＞0吸热、ΔH＜0放热； ②反应步数：过渡态的个数=基元反应的步数，中间体为基元反应间的产物。 （2）判关键环节：决速步+反应快慢 ①决速步：能垒最大的基元反应（活化能最大），其速率决定总反应速率； ②步速比较：同一反应中，能垒越小，对应基元反应速率越快。 （3）辨物质作用：催化剂+中间体 ①催化剂：参与反应（出现在起始/中间步骤），最终再生（出现在生成物端），仅降低正/逆反应的能垒，不改变ΔH、反应物/生成物能量； ②中间体：反应过程中生成又消耗，仅出现在中间步骤，无始无终。 （4）析路径差异：优势路径+催化剂选择性 ①优势路径：相同反应物生成相同产物时，“能垒总和更低（尤其是决速步能垒低）”的路径，反应更易发生； ②催化剂选择性：不同催化剂对应不同反应路径，可使反应物优先生成某一目标产物（对应路径能垒显著更低）。 3、应用（考向落地） （1）定量计算——活化能/ΔH/键能：根据图像数据计算某步基元反应的活化能（能垒数值）、总反应ΔH；结合键能公式，实现能垒、键能、反应热的相互换算。 （2）机理验证——判断机理合理性：结合实验测得的总反应速率（或决速步信息），对比图像中能垒大小，验证推测的反应历程是否符合“决速步速率匹配总速率”的规律。 （3）实际推导——工业反应条件选择：根据图像分析不同催化剂的能垒降低效果、不同路径的产物差异，推导工业最优条件（如选择高效催化剂、控制温度匹配优势路径）。 4、易错提醒 （1）混淆过渡态与中间体：过渡态是能量高峰（瞬间存在），中间体是能量低谷（可检测）； （2）错误认为总反应能垒=各步能垒之和：总反应无统一能垒，仅决速步能垒决定总速率； （3）误判催化剂对能垒的影响：催化剂同等程度降低正、逆反应的能垒，不改变平衡状态； （4）忽略相对能量：图像纵坐标可为“相对能量”，计算ΔH时直接用相对能量差值即可，无需考虑绝对能量。 二、培优瓶颈及突破策略 1、培优瓶颈（尖子生专属痛点） （1）机理辨析不精准：易混淆过渡态与中间体，误将“能量高峰”当作中间体、“能量低谷”当作过渡态；对催化剂与中间体的判断忽略“催化剂始态终态一致、中间体有生有消”的核心特征，导致机理分析出错。 （2）定量计算有疏漏：能垒、活化能、ΔH的计算的混淆，误将“总反应能垒”当作各步能垒之和，或计算ΔH时代入单步能垒数据；忽略相对能量与绝对能量的差异，导致数值计算偏差。 （3）综合应用能力弱：面对多路径、反常情境（如温度升高速率下降）的能垒图像，无法关联速率、平衡规律推导优势路径；工业催化情境中，难以结合能垒分析催化剂选择性、最优反应条件。 （4）易错点反复出错：对“催化剂不改变ΔH、仅降低能垒”“决速步仅由单步最高能垒决定”等核心结论记忆不牢固，在选择题判断、非选择题表述中频繁失分。 3、突破策略（适配二轮培优） （1）筑牢基础，精准辨析：牢记图像核心要素，用“高峰过渡态、低谷中间体”口诀快速区分；整理催化剂与中间体的判断模板，结合简单图像强化记忆，杜绝基础混淆。 （2）规范计算，规避疏漏：明确“能垒=过渡态能量-起始态能量”、“ΔH=生成物总能量-反应物总能量”核心公式，标注每步计算的能量来源；专项训练定量计算，重点标注易错步骤，形成计算规范。 （3）强化综合，关联迁移：结合高考真题，专项训练多路径、工业催化情境图像，练习“能垒分析→速率判断→条件推导”的逻辑链条；总结反常情境的解题思路，实现原理与情境的灵活衔接。 （4）错题复盘，精准提分：整理高频易错点，标注错误原因（如混淆概念、计算失误）；定期复盘真题和培优题，提炼解题模板，实现同类题型不再失分，稳步突破培优瓶颈。 ◇考点 02 循环转化机理图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1、图像核心特征（快速识别） （1）以循环流程图为核心，标注反应物、生成物、催化剂、中间体、反应条件（温度/催化剂/试剂）； （2）核心关系为反应物参与循环、催化剂循环再生、中间体生成又消耗、生成物脱离循环，常结合能垒、物质转化关系考查，是高考机理题高频考向。 2、核心分析思路（3步拆解法） 在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。 （1）定核心角色，明转化关系 ①催化剂：循环起始加入、最终生成，全程参与但量不变、性质不变（可出现在循环任一步，核心是“始有终有”），如上图中MoO3则是该反应的催化剂， ②中间体：循环中生成、后续消耗，无始无终，是基元反应的中间产物，如上图中剩余的三个物质均为中间产物。 ③反应物：循环外加入、参与循环第一步；生成物：循环中生成、脱离循环体系（终态产物，不再参与后续反应），如上图中1，2-丙二醇是反应物，水、甲醛、丙烯为生成物。 （2）梳转化路径，写总反应 ①按箭头指向梳理每步基元反应，标注各步反应物、生成物； ②将所有基元反应叠加，消去催化剂和中间体，得到总反应方程式（核心：左右两边相同物质抵消，保证原子守恒）。 （3）联反应原理，析关键问题 ①结合反应热、速率、平衡规律，分析循环中决速步（能垒最高步骤）、催化剂选择性（定向生成目标产物）、反应条件选择（如温度/试剂对循环的影响）； ②判断循环优势（如原子利用率、反应速率、条件温和性）。 3、高考考查方向 ①角色判断：区分催化剂、中间体（高频选择考点，易混淆）； ②总反应书写：根据循环步骤叠加写总反应（主观题必考点）； ③原理分析：结合循环分析反应速率、催化剂作用、条件优化的原因； ④综合应用：对比不同循环路径，判断优势路径（如原子利用率高、能垒低、无副产物）。 4、高频易错点提醒 ①混淆催化剂与中间体：牢记催化剂“始有终有”，中间体“有生有消”，切勿仅以“出现在中间步骤”判断； ②书写总反应漏写条件：循环中标注的催化剂、温度等，需写在总反应条件处； ③忽略原子守恒：叠加基元反应时，需先配平各步方程式，再消去催化剂/中间体； ④误判循环优势：判断优势路径需结合反应速率（能垒）、原子利用率、产物纯度，而非单一指标。 二、培优瓶颈及突破策略 1.培优瓶颈 （1）物质角色判断模糊：易混淆催化剂与中间体，忽略“催化剂始有终有、中间体有生有消”的核心特征，对多循环叠加场景下的物质归属判断失误。 （2）转化路径梳理混乱：面对多步、带分支的循环图像，无法按箭头指向有序拆解基元反应，易遗漏步骤或颠倒转化顺序，导致总反应书写出错。 （3）原理关联应用薄弱：仅能完成基础分析，无法将循环转化与反应速率、平衡移动、催化剂选择性结合，对工业情境中循环条件优化、优势路径判断缺乏思路。 （4）答题规范存在疏漏：书写总反应时漏配平、漏写反应条件，分析原理时表述不严谨，未紧扣“循环再生”“路径匹配”等核心逻辑，导致非选择扣分。 2、突破策略 （1）口诀化区分核心物质：牢记“始出终现是催化剂，中间生成又消耗是中间体”，结合简单循环图像专项训练，圈画标注物质进出节点，形成快速判断思维。 （2）程序化梳理转化路径：养成“定起点→顺箭头→标步序→消中间”的解题习惯，按步骤配平每步基元反应，再叠加消去催化剂和中间体，杜绝总反应书写错误。 （3）综合化关联反应原理：结合高考真题强化“循环分析+速率/平衡”综合训练，聚焦工业催化情境，练习从循环路径中判断决速步、分析催化剂选择性的逻辑方法。 （4）规范化落实答题细节：整理总反应书写、原理分析的答题模板，标注高频失分点；通过错题复盘，纠正表述不严谨、步骤缺失等问题，形成标准化答题思路。 ◇考点 03 直线转化机理图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1、图像核心特征（快速识别） （1）以线性箭头流程图为核心呈现反应机理，无循环往复，按反应先后顺序依次标注反应物（NO2-、NH4+）、中间体(NO、N2H4)、过渡态、生成物(N2)及反应条件（催化剂——酶1、酶2、酶3/温度/试剂）； （2）箭头单向推进，各步基元反应呈“串联式”衔接，核心逻辑为前步产物为后步反应物，催化剂全程参与/某步介入，生成物最终脱离转化链，常结合能垒、物质定量转化考查，是高考机理题基础且高频的考向。 2、分析思路（4 步拆解法） （1）定转化节点，辨物质角色 按箭头顺序标注各节点物质，依据特征快速判定： ①反应物：转化链起始端物质，仅消耗不生成； ②生成物：转化链末端物质，仅生成不消耗； ③催化剂：起始参与、末端再生（可单步介入，全程量不变）； ④中间体：某步生成、后续消耗，为前后步基元反应的 “衔接物质”。 （2）梳基元反应，配平分步方程式 沿单向箭头依次拆解每步基元反应，明确每步的反应物、生成物及反应条件，逐步配平（保证原子、电荷守恒），标注中间体的生成与消耗节点，避免步骤遗漏或颠倒。 （3）叠加分步反应，推导总反应方程式 将所有配平后的基元反应方程式叠加，消去等式两边的催化剂和中间体，合并同类物质，最终得到总反应方程式，验证原子守恒，补充总反应条件（催化剂 / 温度等）。 （3）联反应原理，析关键问题 结合反应热、速率、平衡规律分析： ①速率角度：判断决速步（能垒最高的基元反应，常标注能垒数据）； ②能量角度：结合能垒计算单步活化能、总反应 ΔH； ③应用角度：分析试剂/催化剂的作用、分步转化的优势（如提高产率、避免副反应）。 3、高考考查方向 （1）物质角色判断：区分反应物、生成物、催化剂与中间体（选择基础考点，易与循环图像混淆）； （2）分步/总反应书写：根据转化链写基元反应或总反应方程式（非选择必考点，侧重守恒配平）； （3）定量转化分析：结合各步转化比例，计算反应物的转化率、生成物的产率（与计算结合）； （4）原理综合分析：判断决速步、分析催化剂的作用、解释分步转化的工业意义（如提高反应速率、提升产物纯度）。 4、易错点提醒 （1）混淆物质角色：误将 “单步介入的催化剂” 当作中间体，忽略催化剂 “最终再生” 的核心特征； （2）配平疏漏：书写分步 / 总反应时，忽略电荷守恒（离子反应）、原子守恒，漏写气体符号 / 沉淀符号； （3）叠加反应出错：消去中间体时未按比例叠加，导致总反应物质计量数错误； （4）原理关联片面：分析决速步时，仅关注能垒数值，忽略 “基元反应的衔接性”（前步速率影响后步速率）。 5、典型解题模板（适配高考） （1）题干：直线转化机理图像（含单向箭头、各节点物质、能垒/条件标注） （2）解题步骤： ① 标节点：沿箭头依次标注物质，圈画催化剂、中间体核心特征； ② 写分步：逐步配平基元反应，标注反应条件； ③ 合总式：消去催化剂/中间体，叠加得总反应，验证守恒； ④ 析问题：结合能垒/条件，分析决速步、催化剂作用等（紧扣原理，规范表述）。 6、与循环转化机理图像的核心区别 对比 直线转化机理图像 循环转化机理图像 转化逻辑 单向串联，无往复 循环往复，物质再生 物质衔接 前步产物为后步反应物 循环内物质相互转化，首尾衔接 催化剂 可全程 / 单步介入，末端再生 循环内再生，全程参与转化 核心难点 分步配平、总反应叠加 多路径梳理、物质循环归属判断 二、培优瓶颈及突破策略 1、核心培优瓶颈 （1）物质角色判断偏差：易混淆单步介入的催化剂与中间体，忽略催化剂 “末端再生” 特征，对带试剂介入的线性链中物质归属判断失误。 （2）分步与叠加疏漏：多步基元反应配平时忽略电荷 / 原子守恒，叠加消去中间体时未按比例换算，导致总反应计量数、产物书写错误。 （3）原理关联不深入：仅能识别决速步，无法结合线性转化的步骤衔接分析速率影响，对分步转化的工业优势（如防副反应、提产率）缺乏推导思路。 （4）答题表述不规范：分析原理时未紧扣 “步骤衔接”“能垒与速率关联” 核心，定量计算时漏标数据来源，非选择题易因逻辑缺失、细节疏漏扣分。 2、突破策略 （1）精准界定物质角色：牢记 “始参终生为催化剂、中生后消为中间体”，养成线性链中圈注物质进出节点的习惯，专项训练带试剂介入的复杂链判断。 （2）固化分步叠加流程：建立 “逐步配平（守原子 / 电荷）→标注中间体→比例叠加→消去中间物” 的标准化步骤，通过基础题训练形成肌肉记忆，杜绝计算疏漏。 （3）深化原理关联训练：结合真题强化 “线性步骤→能垒分析→速率 / 产率推导” 逻辑，聚焦工业情境，练习从分步转化中分析试剂、催化剂的作用及分步优势。 （4）规范答题表达模板：整理总反应书写、决速步判断、工业意义分析的固定表述，标注高频失分点；通过错题复盘，纠正表述模糊、逻辑断层的问题。 3、答题表达模板归纳 模板1：物质角色判断（催化剂/中间体/反应物/生成物） （1）催化剂：该物质在反应起始阶段参与反应，在转化链末端再生，全程质量和化学性质不变，符合“始参终生”的特征，故为催化剂。 （2）中间体：该物质在转化链的某一步基元反应中生成，又在后续的基元反应中完全消耗，无始无终，仅作为中间产物，故为中间体。 （3）反应物/生成物：该物质是转化链的起始物质（仅消耗、不生成），故为反应物；该物质是转化链的末端物质（仅生成、不消耗），脱离转化体系，故为生成物。 模板2：总反应方程式书写（核心规范） （1）分步配平：根据直线转化箭头顺序，配平每步基元反应方程式（保证原子守恒、电荷守恒，标注对应反应条件）； （2）叠加消去：将所有基元反应方程式叠加，消去等式两边的催化剂和中间体（按比例抵消，不遗漏物质）； （3）规范书写：合并同类物质，得到总反应方程式，补充总反应条件（催化剂、温度等），标注气体（↑）、沉淀（↓）符号，验证原子、电荷守恒。 模板3：决速步判断及理由分析 （1）判断：第____步基元反应为该反应的决速步。 （2）理由：直线转化中，基元反应的反应速率由其活化能（能垒）决定，活化能（能垒）越大，反应速率越慢；该步基元反应的能垒（活化能）高于其他所有步骤，反应速率最慢，故其为总反应的决速步，决定总反应速率。 模板4：原理分析（催化剂作用/分步转化优势/条件优化） （1）催化剂作用：该催化剂通过参与基元反应，降低了反应的能垒（活化能），加快了总反应速率（或决速步速率）；且催化剂在反应末端再生，不改变总反应的ΔH，不影响反应限度。 （2）分步转化优势：该反应采用直线串联分步转化，可避免反应物直接反应产生副产物，提高目标产物产率；同时，分步转化可降低每步反应的能垒，使反应更易发生，适配工业生产条件。 （3）条件优化理由：控制该反应条件（如温度、试剂用量），可加快决速步反应速率，促进中间体顺利转化，减少副反应发生，提升循环转化效率（贴合直线转化逻辑，不冗余）。 ◇题型 01 考查反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·河北卷）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 【答案】D 【解析】A．观察历程图可知，反应ⅰ中的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成和，此时的相对能量为0.05eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确；B．反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差，即3.39eV-0.70eV=2.69eV，B正确；C．反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，C正确；D．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误；故选D。 典例2（2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】C 【解析】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误；B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误；C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确；D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误；故选C。 方｜法｜提｜练 紧扣“图像要素识别→分步逻辑拆解→原理关联应用”三步法，快速突破图像分析难点，规避高频易错点，适配高考各类设问（选择/非选择）。 第一步，精准识别图像核心要素：先标注横坐标（反应进程）、纵坐标（能量），快速区分过渡态（能量高峰）、中间体（能量低谷），明确能垒=过渡态能量-对应起始态（反应物/中间体）能量，牢记活化能与能垒数值相等。 第二步，分步拆解核心信息：判断反应热（ΔH=生成物-反应物总能量）；确定反应步数（过渡态个数=基元反应数），锁定决速步（能垒最大步骤）；区分催化剂（始参终生，降低能垒不改变ΔH）与中间体（有生有消）。 第三步，关联原理规范答题：定量计算时，紧扣能垒、ΔH核心公式，标注数据来源；定性分析时，结合速率、平衡规律，规范表述决速步、催化剂作用等，避免混淆过渡态与中间体、误算能垒等易错点，确保答题逻辑连贯、精准。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·黑龙江辽宁·一模）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．对于生成Y的反应，浓作脱水剂 C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化 D．X、Y均为苯的取代产物 【答案】A 【解析】A．生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，A正确；B．根据图示可知：对于生成Y的反应，反应物有硫酸，硫酸参加了化学反应，反应后又生成了硫酸，浓H2SO4作催化剂，B错误；C．M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化，而作为原料的苯，苯环上的碳原子为sp2杂化，故反应过程中，碳原子的杂化方式发生了变化，苯中的大π键发生了变化，C错误；D．产物Ⅰ是打开双键生成的，故X是加成产物；产物Ⅱ生成了小分子硫酸，故产物Y是取代产物，D错误；故选A。 变式2（2025·浙江·二模）Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法正确的是 A．该反应的总焓变为负值，数值为 B．反应过程中，Ni的成键数目在所有中间体中均保持不变 C．反应过程涉及非极性键的断裂和生成，且包含极性键的形成 D．决速步骤为中间体1转化为中间体2，因该步活化能最大 【答案】A 【解析】A．只与始态和终态有关，根据历程图像可知，该反应为放热反应，总反应为  ，故A正确；bbB．中间体1中Ni的成键数目为4，中间体2、3中Ni的成键数目为2，在此反应过程中Ni的成键数目发生变化，故B错误；C．该反应过程涉及C—C断裂和C—H形成，没有非极性键的形成，故C错误；D．活化能越大，化学反应速率越慢，是决速步骤，根据历程图可知，中间体2→中间体3活化能最大，是决速步骤，故D错误；选A。 变式3（2025·贵州遵义·模拟预测）苯乙烯是一种重要的化工原料，工业上常采用乙苯为原料制得。利用“乙苯直接脱氢”制备苯乙烯的原理为。近期研究表明，该反应在催化剂表面分步进行，其反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注，吸附物种可能发生副反应）。 由图示信息可知，下列说法错误的是 A．该反应历程（过渡态1和2中）的决速步骤反应方程式为 B．转化为的过程中可能伴随键的初步形成 C．在反应中仅参与生成，不参与其他副反应 D．乙苯裂解产生碳覆盖在催化剂表面使其中毒，在原料气中通入水蒸气可消除积碳 【答案】C 【解析】A．该反应历程中（过渡态1和过渡态2中）的活化能在两步反应中最大，则该步骤为决速步骤，A正确；B．从转化为过程中，反应物中为单键连接，产物中的两个原子之间电子云密度升高，可能形成部分双键特征（键的初步形成），该过程伴随原子的脱离，为后续形成完整键（苯乙烯中的键）做准备，B正确；C．H*是吸附在催化剂表面的中间体，H*可能攻击键导致氢解，生成甲烷、乙烷、苯、甲苯等副产物，因此H*会参与到副反应中，C错误；D．乙苯深度脱氢会生成固态碳，沉积的碳会堵塞催化剂的孔道、覆盖其活性位点，导致催化剂无法与乙苯接触，最终“中毒”失活；水蒸气在此过程中作为“除碳剂”，通过与积碳发生气化反应，将固态碳转化为可随气流带走的气态物质，具体反应为，D正确；故答案选C。 变式4【原创题】我国科学家合成了一种新型材料，实现了低温催化水煤气变换。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS指过渡态。下列说法错误的是 A．新型材料能降低反应活化能 B．气体分子从催化剂表面脱附均需吸热 C． D．该过程有极性键的断裂和生成 【答案】B 【解析】A．是反应的催化剂，可以降低反应活化能，A正确；B．从图像可以看出，在转化为的过程中，从催化剂表面脱附，该过程放热，B错误；C．根据盖斯定律，化学反应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关。从图像可以看出，反应的，反应的，将上述两反应相加可得反应，该反应，C正确；D．该过程涉及中O-H极性键的断裂和中C=O极性键的生成，D正确；故答案选B。 ◇题型 02 考查循环转化机理图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·浙江卷）传统方法中，制备化合物c常用到。某课题组提出了一种避免使用的方法，机理如图所示(L表示配体，表示价态)。下列说法不正确的是 A．化合物b是的替代品 B．是该过程产生的副产物 C．M可能是和 D．整个过程中，含镍化合物发生了2次氧化反应 【答案】C 【解析】A．根据反应机理图可知由化合物b制备目标产物c，化合物b替代提供氰基，A正确；B．反应过程中有自由基生成，自由基结合生成，为副产物，B正确；C．由图可知LNiⅠ-Br与反应生成LNi0与M，其中Ni化合价降低，氢化合价由-1价升高到0价的氢气，没有H+生成，C错误；D．整个过程中，含镍化合物化合价升高2次，发生了2次氧化反应，D正确；故选C。 典例2（2025·河南卷）在负载的催化剂作用下，可在室温下高效转化为，其可能的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的原子利用率为 B．每消耗可生成 C．反应过程中，和的化合价均发生变化 D．若以为原料，用吸收产物可得到 【答案】B 【分析】由反应历程可知，总反应为，据此解答。 【解析】A．该反应为化合反应，原子利用率为100%，A正确；B．由分析可知，每消耗可生成，B错误；C．由反应历程可知，催化剂有连接4个S原子和2个S原子的，这两种类型的原子成键数目均会发生改变，所以和的化合价均发生变化，C正确；D．若以为原料，有反应历程可知，会生成，用吸收产物时，其存在电离平衡：，结合水电离出的可得到，D正确；故选B。 方｜法｜提｜练 紧扣“物质角色识别→转化路径拆解→原理关联规范”三步法，快速梳理循环逻辑，规避高频易错点，适配高考选择、非选择各类设问，高效突破解题难点。 第一步，精准识别核心物质：圈画循环体系中反应物（循环外加入）、生成物（循环外脱离），依据“始参终生为催化剂、有生有消为中间体”，快速区分两类关键物质，避免角色混淆。 第二步，有序拆解转化路径：按箭头指向，分步梳理每步基元反应，配平方程式，明确各步物质转化关系，重点关注循环往复的核心路径，不遗漏分支步骤。 第三步，关联原理规范答题：叠加基元反应、消去催化剂和中间体得到总反应；结合速率、平衡规律，分析决速步、催化剂作用及循环优势，规范表述，规避配平、条件遗漏等易错点。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·四川广安·一模）钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钌基催化剂催化合成甲酸的反应机理。下列说法中错误的是 A．反应过程中Ru的化合价未发生变化 B．该过程涉及极性键的断裂和形成 C．总反应在一定温度下能够自发进行，则正、逆反应活化能的关系为 D．配合物I的配体是 【答案】C 【分析】由图可知，氢气和物质I反应生成水和物质Ⅱ，物质Ⅱ和二氧化碳反应生成物质Ⅲ，物质Ⅲ和水反应生成甲酸物质I，则总反应的反应过程为H2(g)+CO2(g)HCOOH(l)，物质I为该反应的催化剂，反应物为二氧化碳和氢气，物质Ⅱ和Ⅲ为中间产物。 【解析】A．在配合物I 中，为-1价，则Ru为+2价；在配合物Ⅱ 中，H为-1价配体，则Ru为+2价；在配合物Ⅲ 中，为-1价配体，则Ru为+2价。故反应过程中Ru的化合价未发生变化，A正确；B．过程中涉及二氧化碳断开碳氧双键中的1根极性键，和氢气中的非极性键，形成C-H极性键，所以涉及极性键的断裂和形成，B正确；C．总反应为：H2(g)+CO2(g)HCOOH(l)，则S＜0，根据吉布斯自由能可知，在一定温度下能够自发进行，H＜0，则活化能，C错误；D．配合物I的中心离子为Ru2+，有两个配体，均为，配位原子为O，D正确；故选C。 变式2（2025·浙江台州·一模）某课题组以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(＋1、＋3表示Rh的价态)。下列说法不正确的是 A．可看成合成乙酸的催化剂 B．反应②中发生了还原反应 C．若中C均用标记，反应物CO用，则生成 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 【答案】C 【分析】以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理，涉及Rh的不同价态及中间产物的变化，[RhI2(CO)2]-(+1价)在反应起始通过与CH3I作用生成+3价的Rh配合物，Rh配合物继续与CO、H2O等发生多步反应最终生成CH3COOH并再生成[RhI2(CO)2]-(+1价)。 【解析】A．据分析知在循环中先消耗后生成，是反应的催化剂，A正确；B．Rh从+1变为+3被氧化，则CH3I被还原，B正确；C．根据反应机理可知，若[RhI2(CO)2]- 中C均用13C标记，反应物CO用12C，则生成CH313COOH，C错误；D．由图可知⑥是断羰基碳上的键和水中的，成，故中O原子进攻电正性很强的羰基碳，D正确；故答案选C。 变式3（2025·浙江·一模）光催化氮气与水合成氨的反应是非常具有应用前景的方法，主要途径如下： 下列说法不正确的是 A．为该反应的催化剂 B．中间体A存在顺反异构 C．总反应为： D．过程Ⅱ和Ⅲ中的A、B均发生了氧化反应 【答案】D 【分析】由图可知，首先参与反应后又生成，则为该反应的催化剂，光催化氮气与水合成氨，同时生成氧气，总反应为：，据此解答。 【解析】A．由分析可知，为该反应的催化剂，A正确；B．中间体A中的氮原子存在1对孤电子对，存在顺反异构：、，B正确；C．由分析可知，总反应为：，C正确；D．由图可知，过程Ⅱ、Ⅲ中水被氧化生成氧气，根据氧化还原反应的规律，则A、B均被还原，发生还原反应，D错误；故选D。 变式4【原创题】与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺（，化学性质类似于）。可能的反应机理如图所示，下列说法正确的是 A．过程①~④中N的化合价均发生变化 B．过程②和③中都有极性键形成 C．过程⑤中为和 D．电催化与盐酸生成的反应方程式： 【答案】B 【分析】由反应机理可知，，据此分析； 【解析】A．过程①未得失电子，化合价不变，②③④均得电子，N的化合价均发生变化，A错误；B．过程②有H-N极性键形成，过程③中有H-O极性键形成，B正确；C．根据题意可知，NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：NH2OH+H+=NH3OH+，过程⑤中为，C错误；D．电催化与盐酸生成的反应方程式：，D错误；故选B。 ◇题型 03 考查直线转化机理图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·云南卷）铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C．Ⅳ的示意图为 D．催化剂Cu可降低反应热 【答案】C 【解析】A．由图可知，Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子，属于还原反应，A错误；B．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，如图，有极性键生成，不是非极性键，B错误；C．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，由Ⅲ结合氢离子和电子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键，Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为，C正确；D．催化剂可改变活化能，加快反应速率，不能改变反应热，D错误；故选C。 典例2（2023·新课标卷卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。    下列说法错误的是 A．、和均为极性分子 B．反应涉及、键断裂和键生成 C．催化中心的被氧化为，后又被还原为 D．将替换为，反应可得 【答案】D 【解析】A．NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；B．由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C正确；D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D。 方｜法｜提｜练 紧扣“物质角色识别→线性路径拆解→原理关联规范”三步法，适配高考选择、非选择设问，快速突破线性转化难点，规避高频易错点，提升解题效率与准确率。 第一步，精准识别核心物质：沿线性箭头，圈画反应物（转化链起始，仅消耗）、生成物（转化链末端，仅生成），依据“始参终生为催化剂、有生有消为中间体”，快速区分，杜绝角色混淆。 第二步，有序拆解线性路径：按箭头单向顺序，分步梳理每步基元反应，配平方程式（保证原子、电荷守恒），明确前步产物为后步反应物的衔接关系，不遗漏、不颠倒步骤。 第三步，关联原理规范答题：叠加基元反应、消去催化剂和中间体得到总反应；结合速率、平衡规律，分析决速步、催化剂作用及分步优势，规范表述，规避配平、条件遗漏等易错点。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·浙江·一模）反应机理如下： 已知：酰基为吸电子基团，会降低该反应苯环的反应活性，通常不生成多元取代物；下面说法不正确的是 A．比更容易进行该反应 B．和的中心原子杂化方式分别是sp和 C．与发生上述反应的速率：氯苯<苯<甲苯 D．催化剂还可用或替代 【答案】D 【解析】A．和均生成酰基正离子，的给电子效应（超共轭）比强，使酰基正离子更稳定，因此更易反应，A正确；B．酰基正离子（）的中心C为sp杂化（双键+正电荷，线性结构）；中Al连有4个σ键，为杂化，B正确；C．苯环的反应活性：甲苯（甲基给电子，活化苯环）>苯>氯苯（氯吸电子，钝化苯环），因此反应速率符合“氯苯<苯<甲苯”，C正确；D．是路易斯酸催化剂，可替代（也是路易斯酸），但中N的电负性大，难以提供空轨道作为路易斯酸，不能替代，D错误；故答案选D。 变式2（2025·浙江·一模）乙酸乙酯(A)在乙醇钠()的作用下发生Claisen酯缩合反应，机理如下图所示： 已知：的，的。 下列说法中不正确的是 A．乙醇钠是本实验的催化剂，因乙酸乙酯中含有少量乙醇，故实验中只需加入少量钠即可使上述转化较为完全 B．化合物A()中的酸性弱于D()中的酸性 C．推测化合物存在互变异构体 D．化合物与化合物可发生酯缩合生成 【答案】A 【解析】A．由图示可知，乙醇钠参与了A、B以及C、D相互转化的2个可逆反应，而图示最后涉及的2个转化为非可逆反应，则乙醇钠是反应物，反应中被消耗，未再生，并非催化剂(催化剂需不被消耗)，需足量乙醇钠推动平衡正向进行，“只需少量”错误，A错误；B．化合物中的位于酯基附近，而化合物中的位于酯基和羰基附近，吸电子效应更强，使得更容易失去，因此化合物中的酸性更强，B正确；C．酮式与烯醇式互变异构，化合物D存在烯醇式的互变异构，C正确；D．化合物中键易断裂形成，与化合物A生成，再消去产生，D正确；故选A。 变式3（2025·湖南·一模）硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时，在掺杂了的纳米合金催化剂表面，水解制氢生成，其部分反应机理如图所示，下列说法错误的是 A．的空间结构为正四面体形 B．反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成 C．水解制氢反应的离子方程式为 D．其他条件不变，用代替，X的结构式为 【答案】D 【解析】A．中B原子采用sp3杂化，空间结构为正四面体形，A正确；B．反应过程中有和的断裂，和的形成，因此涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成，B正确；C．水解制氢反应的离子方程式为，C正确；D．其他条件不变，用代替，根据反应机理， X的结构式为，D错误；故答案选D。 变式4【原创题】Pt-MoC催化剂可用于低温甲醇水相重整制氢，反应机理如下： 下列说法错误的是 A．化合物A的化学式为 B．过程Ⅰ涉及了极性键的断裂和非极性键的形成 C．为提高的平衡产率，需更换活性更高的催化剂 D．主反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】A．分析流程可知，过程V发生反应，故化合物A的化学式为，A正确；B．过程Ⅰ发生了键断裂和键形成，故涉及了极性键的断裂和非极性键的形成，B正确；C．催化剂无法影响反应的限度，故更换活性更高的催化剂无法提高的平衡产率，C错误；D．综合分析过程Ⅰ~Ⅳ可知，主反应的化学方程式为，D正确。故答案为：C。 ◇题型 04 综合考查反应机理与反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2026·吉林长春·一模）HCOOH在催化剂的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．Ⅰ是催化剂 B．Ⅱ是中间体 C．②对应的基元反应是决速步 D．总反应的化学方程式为 【答案】C 【分析】反应机理：、①、②、③、④；相对能量变化图对应反应机理中I到II对应步骤①，II到III对应步骤②，III到IV对应步骤③，IV到I对应步骤④。 【解析】A．参与第①步反应，经过多步反应后又生成了，且题干中说明有机物在含铁配离子的作用下发生反应，因此是该反应的催化剂，A正确；B．由分析得，Ⅱ是第①步反应中的产物，参与了第②步反应，因此Ⅱ是中间体，B正确；C．由相对能量变化图可知，步骤②活化能为，步骤④活化能为，因此基元反应的决速步是④，C错误；D．由反应机理图可知，反应物是，产物是、，所以总反应的化学方程式为，D正确；故答案选C。 典例2（25-26高三上·黑龙江大庆·期中）化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由单个化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如图(假设1eV=QkJ)。说法正确的是 A．化合物是该过程的催化剂 B．图中化合物1和的总能量小于化合物2的总能量 C．化合物2中，CO作为配体，由C原子提供孤电子对 D．过程①的热化学方程式为：   【答案】C 【解析】A．根据图示，化合物是该过程的中间产物，A错误；B．由相对能量曲线可知，总反应是放热反应，所以图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量，B错误；C．化合物2中，CO作为配体，O的电负性大于C，C易提供孤电子对，C正确；D．由图知，单个化合物1(固体)→化合物2(固体)所吸收的热量为1.3Q kJ，则1mol 1(固体) →化合物2(固体) 所吸收的热量约为6.02×1023×1.3Q kJ，过程①的热化学方程式为：   ，D错误；故选C。 方｜法｜提｜练 紧扣“图像与机理融合→分步拆解→综合关联”三步法，突破“机理逻辑+能垒计算”双重难点，适配高考综合设问，兼顾准确率与解题效率，贴合尖子生培优需求。 第一步，融合识别关键信息：同步分析能垒图像（标注过渡态、中间体、能垒数据）与反应机理，明确物质角色（催化剂、中间体），关联基元反应与对应能垒，建立“步骤-能垒-速率”对应关系。 第二步，分步拆解核心逻辑：先判反应热、决速步（能垒最大步骤），再梳理机理中各步转化关系，配平基元反应，实现“图像数据”与“机理逻辑”双向印证。 第三步，综合关联规范答题：结合机理分析能垒变化的合理性，结合能垒数据推导机理可行性；定量计算活化能、ΔH，定性分析催化剂作用，规避混淆机理与图像关联的易错点，规范表述逻辑。 变｜式｜巩｜固 变式1（25-26高三上·河北·月考）一种金属Pt/Ni-MOF光催化剂，实现了空气中的捕获和催化转化产生、，部分工作机理如图甲所示。另一种纳米片催化剂能有效地将催化转化为，其反应历程如图乙[已知、表示不同位点上的]。下列说法错误的是 A．参与活化，实现了的捕获 B．若生成，其总反应方程式为 C．由图乙可知，不同位点的Ni催化活性不同 D．由图乙可知，升高温度有利于提高的平衡转化率 【答案】D 【解析】A．由图可知，参与活化，实现了的捕获，A正确；B．由图甲可知，二氧化碳、氢气是反应物，一氧化碳、甲烷和水是生成物，若，其总反应方程式为，B正确；C．由图乙可知，Ni(a)和Ni(b)位点在反应历程中与不同中间物种结合，且对应的反应体系相对能量不同，表明这两个位点的化学环境与催化作用不同，因此催化活性不同，C正确；D．由图乙可知，催化转化为的反应为放热反应，所以升高温度平衡逆移，的平衡转化率降低，D错误；故选D。 变式2（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 【答案】C 【分析】甲醇与CO催化制备乙酸的反应分三步进行：ⅰ.CH3OH(l)+HI=CH3I(l)+H2O(l)，反应ⅱ.CH3I(l)+CO(g)=CH3COI(l)，反应ⅲ.CH3COI(l)+H2O(l)=CH3COOH(l)+HI。总反应为CH3OH(l)+CO(g)CH3COOH(l)，HI为反应的催化剂。 【解析】A．总反应为CH3OH(l)+CO(g)=CH3COOH(l)，则原子利用率为100%，A正确；B．三步反应的正反应的活化能分别为0.72eV、[-0.68-(-1.38)]eV=0.7eV、[0.91-(-1.01)]eV=1.92eV，第ⅲ步反应的活化能最大，反应速率最慢，则该历程的决速步骤为反应ⅲ，B正确；C．由分析可知，HI为总反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能降低反应的焓变，C错误；D．该反应中，反应物的总能量为0eV，产物的总能量为-3.05eV，则∆H=-3.05eV-0eV=-3.05eV＜0，所以总反应为放热反应，总反应的正反应活化能小于逆反应活化能，D正确；故选C。 变式3（25-26高三上·福建厦门·月考）丙烯与HBr发生自由基反应，条件不同，产物不同。 反应①的机理如图1，反应①②的进程和能量如图2所示。下列说法正确的是 A．升高温度可以显著提高反应①和②的速率 B．异丁烯发生反应①的产物为 C．链终止产物可能有 D．自由基Ⅱ比自由基Ⅰ稳定的原因是乙烯基的吸电子效应大于甲基 【答案】C 【解析】A．由图2可知，反应②自由基反应的活化能较低，反应速率主要受引发剂浓度和光照等因素影响，温度对其速率影响不显著，A错误；B．异丁烯[(CH3)2C=CH2]发生反应①（自由基加成）时，Br应加成到含H多的双键碳（末端=CH2），生成更稳定的叔碳自由基，产物为(CH3)2CH-CH2Br，而非选项中所示结构，B错误； C．链终止阶段两个自由基结合可形成产物，自由基可以自身结合生成，C正确；D．自由基Ⅱ（•CH2-CH=CH2）为烯丙基自由基，因p-π共轭效应电子离域而稳定，与乙烯基吸电子效应无关，D错误；故选C。 变式4【原创题】氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液(显碱性)代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是 A．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 B．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 C．图1中步骤②为HCOOH催化释放氢过程中的决速步骤 D．HCOOH催化释放氢的热化学方程式为 【答案】D 【解析】A．其他条件不变时，若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水溶液显碱性，能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，提高释放氢气的纯度，故A正确；B．在催化剂作用下，HCOOH分解生成和，根据图1，转化过程中，涉及O-H键和C-H键的断裂，以及H-H键的形成，O-H键、C-H键均为极性键，H-H键为非极性键，故B正确；C．活化能大的反应反应速率最慢，是反应的决速步骤，结合图2，步骤为②的活化能较大，故该过程的决速步骤为②，故C正确；D．根据图2，反应物的相对能量为0 eV，生成物的相对能量为-0.45 eV，则该反应的能量变化为。该数值表示一个HCOOH分子反应放出的能量，而热化学方程式中的焓变的单位通常是，表示1 mol反应物反应时的能量变化，因此选项D中焓变的数值和单位均不正确，故D错误；故选D。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 反应热、化学反应速率、化学平衡与反应机理 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】 反应历程过渡态、能垒图像的分析与应用 【考点02】 循环转化机理图像的分析与应用 【考点03】 直线转化机理图像的分析与应用 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 【题型02】考查循环转化机理图像的分析与应用 【题型03】考查直线转化机理图像的分析与应用 【题型04】综合考查反应机理与反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 核心考向聚焦 主战场转移：紧扣工业 / 学术情境，强化反应机理与速率、平衡融合考查，侧重图像数据解读，还出现原理反常情境，注重综合应用与核心素养。 核心价值：依托反应热、速率平衡与机理，考查化学核心原理应用，衔接工业生产实际，培育证据推理、模型认知素养与科学探究能力。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：聚焦信息提取与加工、图像数据解读分析能力，侧重反应机理推导、速率平衡定量计算，强化原理应用与实际问题解决、逻辑推理及论证表达能力。 培优瓶颈：尖子生易在机理与速率平衡融合分析、复杂图像数据多维解读处遇瓶颈，对反常反应规律的逻辑推导、定量计算的细节把控不足，且跨情境原理迁移与综合论证表达能力有待提升。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年高考中，将紧扣工业真实情境，深化反应机理与速率、平衡的融合考查，侧重复杂图像/数据的多维解读，增设原理反常情境，强化定量计算与跨情境原理迁移的综合应用能力考查。 策略：深挖机理与速率平衡关联，精析图像数据，突破反常情境，强化定量计算与跨情境原理迁移训练。 重点训练：1.强化机理与速率、平衡融合分析，练透逻辑推导； 2.精做复杂图像/数据题，提升多维解读能力； 3.突破反常反应情境，掌握原理灵活应用； 4.狠抓定量计算细节，强化跨情境迁移训练。 ◇考点 01 反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1.图像核心构成 （1）横坐标为反应进程，纵坐标为体系能量； （2）标注反应物（HCOOH）、生成物(CO2)、中间体（能量低谷，可存在,如HCOOH*、HCOO*、H*）、过渡态（能量高峰，反应中间状态，不可分离）； （3）能垒=某步过渡态能量-该步起始态（反应物/中间体）能量，即该步基元反应的活化能。 2、分步拆解分析 （1）定反应本质：热效应+反应步数 ①热效应：ΔH=生成物总能量-反应物总能量，ΔH＞0吸热、ΔH＜0放热； ②反应步数：过渡态的个数=基元反应的步数，中间体为基元反应间的产物。 （2）判关键环节：决速步+反应快慢 ①决速步：能垒最大的基元反应（活化能最大），其速率决定总反应速率； ②步速比较：同一反应中，能垒越小，对应基元反应速率越快。 （3）辨物质作用：催化剂+中间体 ①催化剂：参与反应（出现在起始/中间步骤），最终再生（出现在生成物端），仅降低正/逆反应的能垒，不改变ΔH、反应物/生成物能量； ②中间体：反应过程中生成又消耗，仅出现在中间步骤，无始无终。 （4）析路径差异：优势路径+催化剂选择性 ①优势路径：相同反应物生成相同产物时，“能垒总和更低（尤其是决速步能垒低）”的路径，反应更易发生； ②催化剂选择性：不同催化剂对应不同反应路径，可使反应物优先生成某一目标产物（对应路径能垒显著更低）。 3、应用（考向落地） （1）定量计算——活化能/ΔH/键能：根据图像数据计算某步基元反应的活化能（能垒数值）、总反应ΔH；结合键能公式，实现能垒、键能、反应热的相互换算。 （2）机理验证——判断机理合理性：结合实验测得的总反应速率（或决速步信息），对比图像中能垒大小，验证推测的反应历程是否符合“决速步速率匹配总速率”的规律。 （3）实际推导——工业反应条件选择：根据图像分析不同催化剂的能垒降低效果、不同路径的产物差异，推导工业最优条件（如选择高效催化剂、控制温度匹配优势路径）。 4、易错提醒 （1）混淆过渡态与中间体：过渡态是能量高峰（瞬间存在），中间体是能量低谷（可检测）； （2）错误认为总反应能垒=各步能垒之和：总反应无统一能垒，仅决速步能垒决定总速率； （3）误判催化剂对能垒的影响：催化剂同等程度降低正、逆反应的能垒，不改变平衡状态； （4）忽略相对能量：图像纵坐标可为“相对能量”，计算ΔH时直接用相对能量差值即可，无需考虑绝对能量。 二、培优瓶颈及突破策略 1、培优瓶颈（尖子生专属痛点） （1）机理辨析不精准：易混淆过渡态与中间体，误将“能量高峰”当作中间体、“能量低谷”当作过渡态；对催化剂与中间体的判断忽略“催化剂始态终态一致、中间体有生有消”的核心特征，导致机理分析出错。 （2）定量计算有疏漏：能垒、活化能、ΔH的计算的混淆，误将“总反应能垒”当作各步能垒之和，或计算ΔH时代入单步能垒数据；忽略相对能量与绝对能量的差异，导致数值计算偏差。 （3）综合应用能力弱：面对多路径、反常情境（如温度升高速率下降）的能垒图像，无法关联速率、平衡规律推导优势路径；工业催化情境中，难以结合能垒分析催化剂选择性、最优反应条件。 （4）易错点反复出错：对“催化剂不改变ΔH、仅降低能垒”“决速步仅由单步最高能垒决定”等核心结论记忆不牢固，在选择题判断、非选择题表述中频繁失分。 3、突破策略（适配二轮培优） （1）筑牢基础，精准辨析：牢记图像核心要素，用“高峰过渡态、低谷中间体”口诀快速区分；整理催化剂与中间体的判断模板，结合简单图像强化记忆，杜绝基础混淆。 （2）规范计算，规避疏漏：明确“能垒=过渡态能量-起始态能量”、“ΔH=生成物总能量-反应物总能量”核心公式，标注每步计算的能量来源；专项训练定量计算，重点标注易错步骤，形成计算规范。 （3）强化综合，关联迁移：结合高考真题，专项训练多路径、工业催化情境图像，练习“能垒分析→速率判断→条件推导”的逻辑链条；总结反常情境的解题思路，实现原理与情境的灵活衔接。 （4）错题复盘，精准提分：整理高频易错点，标注错误原因（如混淆概念、计算失误）；定期复盘真题和培优题，提炼解题模板，实现同类题型不再失分，稳步突破培优瓶颈。 ◇考点 02 循环转化机理图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1、图像核心特征（快速识别） （1）以循环流程图为核心，标注反应物、生成物、催化剂、中间体、反应条件（温度/催化剂/试剂）； （2）核心关系为反应物参与循环、催化剂循环再生、中间体生成又消耗、生成物脱离循环，常结合能垒、物质转化关系考查，是高考机理题高频考向。 2、核心分析思路（3步拆解法） 在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。 （1）定核心角色，明转化关系 ①催化剂：循环起始加入、最终生成，全程参与但量不变、性质不变（可出现在循环任一步，核心是“始有终有”），如上图中MoO3则是该反应的催化剂， ②中间体：循环中生成、后续消耗，无始无终，是基元反应的中间产物，如上图中剩余的三个物质均为中间产物。 ③反应物：循环外加入、参与循环第一步；生成物：循环中生成、脱离循环体系（终态产物，不再参与后续反应），如上图中1，2-丙二醇是反应物，水、甲醛、丙烯为生成物。 （2）梳转化路径，写总反应 ①按箭头指向梳理每步基元反应，标注各步反应物、生成物； ②将所有基元反应叠加，消去催化剂和中间体，得到总反应方程式（核心：左右两边相同物质抵消，保证原子守恒）。 （3）联反应原理，析关键问题 ①结合反应热、速率、平衡规律，分析循环中决速步（能垒最高步骤）、催化剂选择性（定向生成目标产物）、反应条件选择（如温度/试剂对循环的影响）； ②判断循环优势（如原子利用率、反应速率、条件温和性）。 3、高考考查方向 ①角色判断：区分催化剂、中间体（高频选择考点，易混淆）； ②总反应书写：根据循环步骤叠加写总反应（主观题必考点）； ③原理分析：结合循环分析反应速率、催化剂作用、条件优化的原因； ④综合应用：对比不同循环路径，判断优势路径（如原子利用率高、能垒低、无副产物）。 4、高频易错点提醒 ①混淆催化剂与中间体：牢记催化剂“始有终有”，中间体“有生有消”，切勿仅以“出现在中间步骤”判断； ②书写总反应漏写条件：循环中标注的催化剂、温度等，需写在总反应条件处； ③忽略原子守恒：叠加基元反应时，需先配平各步方程式，再消去催化剂/中间体； ④误判循环优势：判断优势路径需结合反应速率（能垒）、原子利用率、产物纯度，而非单一指标。 二、培优瓶颈及突破策略 1.培优瓶颈 （1）物质角色判断模糊：易混淆催化剂与中间体，忽略“催化剂始有终有、中间体有生有消”的核心特征，对多循环叠加场景下的物质归属判断失误。 （2）转化路径梳理混乱：面对多步、带分支的循环图像，无法按箭头指向有序拆解基元反应，易遗漏步骤或颠倒转化顺序，导致总反应书写出错。 （3）原理关联应用薄弱：仅能完成基础分析，无法将循环转化与反应速率、平衡移动、催化剂选择性结合，对工业情境中循环条件优化、优势路径判断缺乏思路。 （4）答题规范存在疏漏：书写总反应时漏配平、漏写反应条件，分析原理时表述不严谨，未紧扣“循环再生”“路径匹配”等核心逻辑，导致非选择扣分。 2、突破策略 （1）口诀化区分核心物质：牢记“始出终现是催化剂，中间生成又消耗是中间体”，结合简单循环图像专项训练，圈画标注物质进出节点，形成快速判断思维。 （2）程序化梳理转化路径：养成“定起点→顺箭头→标步序→消中间”的解题习惯，按步骤配平每步基元反应，再叠加消去催化剂和中间体，杜绝总反应书写错误。 （3）综合化关联反应原理：结合高考真题强化“循环分析+速率/平衡”综合训练，聚焦工业催化情境，练习从循环路径中判断决速步、分析催化剂选择性的逻辑方法。 （4）规范化落实答题细节：整理总反应书写、原理分析的答题模板，标注高频失分点；通过错题复盘，纠正表述不严谨、步骤缺失等问题，形成标准化答题思路。 ◇考点 03 直线转化机理图像的分析与应用 一、重难知识梳理 1、图像核心特征（快速识别） （1）以线性箭头流程图为核心呈现反应机理，无循环往复，按反应先后顺序依次标注反应物（NO2-、NH4+）、中间体(NO、N2H4)、过渡态、生成物(N2)及反应条件（催化剂——酶1、酶2、酶3/温度/试剂）； （2）箭头单向推进，各步基元反应呈“串联式”衔接，核心逻辑为前步产物为后步反应物，催化剂全程参与/某步介入，生成物最终脱离转化链，常结合能垒、物质定量转化考查，是高考机理题基础且高频的考向。 2、分析思路（4 步拆解法） （1）定转化节点，辨物质角色 按箭头顺序标注各节点物质，依据特征快速判定： ①反应物：转化链起始端物质，仅消耗不生成； ②生成物：转化链末端物质，仅生成不消耗； ③催化剂：起始参与、末端再生（可单步介入，全程量不变）； ④中间体：某步生成、后续消耗，为前后步基元反应的 “衔接物质”。 （2）梳基元反应，配平分步方程式 沿单向箭头依次拆解每步基元反应，明确每步的反应物、生成物及反应条件，逐步配平（保证原子、电荷守恒），标注中间体的生成与消耗节点，避免步骤遗漏或颠倒。 （3）叠加分步反应，推导总反应方程式 将所有配平后的基元反应方程式叠加，消去等式两边的催化剂和中间体，合并同类物质，最终得到总反应方程式，验证原子守恒，补充总反应条件（催化剂 / 温度等）。 （3）联反应原理，析关键问题 结合反应热、速率、平衡规律分析： ①速率角度：判断决速步（能垒最高的基元反应，常标注能垒数据）； ②能量角度：结合能垒计算单步活化能、总反应 ΔH； ③应用角度：分析试剂/催化剂的作用、分步转化的优势（如提高产率、避免副反应）。 3、高考考查方向 （1）物质角色判断：区分反应物、生成物、催化剂与中间体（选择基础考点，易与循环图像混淆）； （2）分步/总反应书写：根据转化链写基元反应或总反应方程式（非选择必考点，侧重守恒配平）； （3）定量转化分析：结合各步转化比例，计算反应物的转化率、生成物的产率（与计算结合）； （4）原理综合分析：判断决速步、分析催化剂的作用、解释分步转化的工业意义（如提高反应速率、提升产物纯度）。 4、易错点提醒 （1）混淆物质角色：误将 “单步介入的催化剂” 当作中间体，忽略催化剂 “最终再生” 的核心特征； （2）配平疏漏：书写分步 / 总反应时，忽略电荷守恒（离子反应）、原子守恒，漏写气体符号 / 沉淀符号； （3）叠加反应出错：消去中间体时未按比例叠加，导致总反应物质计量数错误； （4）原理关联片面：分析决速步时，仅关注能垒数值，忽略 “基元反应的衔接性”（前步速率影响后步速率）。 5、典型解题模板（适配高考） （1）题干：直线转化机理图像（含单向箭头、各节点物质、能垒/条件标注） （2）解题步骤： ① 标节点：沿箭头依次标注物质，圈画催化剂、中间体核心特征； ② 写分步：逐步配平基元反应，标注反应条件； ③ 合总式：消去催化剂/中间体，叠加得总反应，验证守恒； ④ 析问题：结合能垒/条件，分析决速步、催化剂作用等（紧扣原理，规范表述）。 6、与循环转化机理图像的核心区别 对比 直线转化机理图像 循环转化机理图像 转化逻辑 单向串联，无往复 循环往复，物质再生 物质衔接 前步产物为后步反应物 循环内物质相互转化，首尾衔接 催化剂 可全程 / 单步介入，末端再生 循环内再生，全程参与转化 核心难点 分步配平、总反应叠加 多路径梳理、物质循环归属判断 二、培优瓶颈及突破策略 1、核心培优瓶颈 （1）物质角色判断偏差：易混淆单步介入的催化剂与中间体，忽略催化剂 “末端再生” 特征，对带试剂介入的线性链中物质归属判断失误。 （2）分步与叠加疏漏：多步基元反应配平时忽略电荷 / 原子守恒，叠加消去中间体时未按比例换算，导致总反应计量数、产物书写错误。 （3）原理关联不深入：仅能识别决速步，无法结合线性转化的步骤衔接分析速率影响，对分步转化的工业优势（如防副反应、提产率）缺乏推导思路。 （4）答题表述不规范：分析原理时未紧扣 “步骤衔接”“能垒与速率关联” 核心，定量计算时漏标数据来源，非选择题易因逻辑缺失、细节疏漏扣分。 2、突破策略 （1）精准界定物质角色：牢记 “始参终生为催化剂、中生后消为中间体”，养成线性链中圈注物质进出节点的习惯，专项训练带试剂介入的复杂链判断。 （2）固化分步叠加流程：建立 “逐步配平（守原子 / 电荷）→标注中间体→比例叠加→消去中间物” 的标准化步骤，通过基础题训练形成肌肉记忆，杜绝计算疏漏。 （3）深化原理关联训练：结合真题强化 “线性步骤→能垒分析→速率 / 产率推导” 逻辑，聚焦工业情境，练习从分步转化中分析试剂、催化剂的作用及分步优势。 （4）规范答题表达模板：整理总反应书写、决速步判断、工业意义分析的固定表述，标注高频失分点；通过错题复盘，纠正表述模糊、逻辑断层的问题。 3、答题表达模板归纳 模板1：物质角色判断（催化剂/中间体/反应物/生成物） （1）催化剂：该物质在反应起始阶段参与反应，在转化链末端再生，全程质量和化学性质不变，符合“始参终生”的特征，故为催化剂。 （2）中间体：该物质在转化链的某一步基元反应中生成，又在后续的基元反应中完全消耗，无始无终，仅作为中间产物，故为中间体。 （3）反应物/生成物：该物质是转化链的起始物质（仅消耗、不生成），故为反应物；该物质是转化链的末端物质（仅生成、不消耗），脱离转化体系，故为生成物。 模板2：总反应方程式书写（核心规范） （1）分步配平：根据直线转化箭头顺序，配平每步基元反应方程式（保证原子守恒、电荷守恒，标注对应反应条件）； （2）叠加消去：将所有基元反应方程式叠加，消去等式两边的催化剂和中间体（按比例抵消，不遗漏物质）； （3）规范书写：合并同类物质，得到总反应方程式，补充总反应条件（催化剂、温度等），标注气体（↑）、沉淀（↓）符号，验证原子、电荷守恒。 模板3：决速步判断及理由分析 （1）判断：第____步基元反应为该反应的决速步。 （2）理由：直线转化中，基元反应的反应速率由其活化能（能垒）决定，活化能（能垒）越大，反应速率越慢；该步基元反应的能垒（活化能）高于其他所有步骤，反应速率最慢，故其为总反应的决速步，决定总反应速率。 模板4：原理分析（催化剂作用/分步转化优势/条件优化） （1）催化剂作用：该催化剂通过参与基元反应，降低了反应的能垒（活化能），加快了总反应速率（或决速步速率）；且催化剂在反应末端再生，不改变总反应的ΔH，不影响反应限度。 （2）分步转化优势：该反应采用直线串联分步转化，可避免反应物直接反应产生副产物，提高目标产物产率；同时，分步转化可降低每步反应的能垒，使反应更易发生，适配工业生产条件。 （3）条件优化理由：控制该反应条件（如温度、试剂用量），可加快决速步反应速率，促进中间体顺利转化，减少副反应发生，提升循环转化效率（贴合直线转化逻辑，不冗余）。 ◇题型 01 考查反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·河北卷）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 典例2（2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·黑龙江辽宁·一模）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．对于生成Y的反应，浓作脱水剂 C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化 D．X、Y均为苯的取代产物 变式2（2025·浙江·二模）Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法正确的是 A．该反应的总焓变为负值，数值为 B．反应过程中，Ni的成键数目在所有中间体中均保持不变 C．反应过程涉及非极性键的断裂和生成，且包含极性键的形成 D．决速步骤为中间体1转化为中间体2，因该步活化能最大 变式3（2025·贵州遵义·模拟预测）苯乙烯是一种重要的化工原料，工业上常采用乙苯为原料制得。利用“乙苯直接脱氢”制备苯乙烯的原理为。近期研究表明，该反应在催化剂表面分步进行，其反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注，吸附物种可能发生副反应）。 由图示信息可知，下列说法错误的是 A．该反应历程（过渡态1和2中）的决速步骤反应方程式为 B．转化为的过程中可能伴随键的初步形成 C．在反应中仅参与生成，不参与其他副反应 D．乙苯裂解产生碳覆盖在催化剂表面使其中毒，在原料气中通入水蒸气可消除积碳 变式4【原创题】我国科学家合成了一种新型材料，实现了低温催化水煤气变换。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS指过渡态。下列说法错误的是 A．新型材料能降低反应活化能 B．气体分子从催化剂表面脱附均需吸热 C． D．该过程有极性键的断裂和生成 ◇题型 02 考查循环转化机理图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·浙江卷）传统方法中，制备化合物c常用到。某课题组提出了一种避免使用的方法，机理如图所示(L表示配体，表示价态)。下列说法不正确的是 A．化合物b是的替代品 B．是该过程产生的副产物 C．M可能是和 D．整个过程中，含镍化合物发生了2次氧化反应 典例2（2025·河南卷）在负载的催化剂作用下，可在室温下高效转化为，其可能的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的原子利用率为 B．每消耗可生成 C．反应过程中，和的化合价均发生变化 D．若以为原料，用吸收产物可得到 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·四川广安·一模）钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钌基催化剂催化合成甲酸的反应机理。下列说法中错误的是 A．反应过程中Ru的化合价未发生变化 B．该过程涉及极性键的断裂和形成 C．总反应在一定温度下能够自发进行，则正、逆反应活化能的关系为 D．配合物I的配体是 变式2（2025·浙江台州·一模）某课题组以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(＋1、＋3表示Rh的价态)。下列说法不正确的是 A．可看成合成乙酸的催化剂 B．反应②中发生了还原反应 C．若中C均用标记，反应物CO用，则生成 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 变式3（2025·浙江·一模）光催化氮气与水合成氨的反应是非常具有应用前景的方法，主要途径如下： 下列说法不正确的是 A．为该反应的催化剂 B．中间体A存在顺反异构 C．总反应为： D．过程Ⅱ和Ⅲ中的A、B均发生了氧化反应 变式4【原创题】与盐酸在催化电极上生成盐酸羟胺（，化学性质类似于）。可能的反应机理如图所示，下列说法正确的是 A．过程①~④中N的化合价均发生变化 B．过程②和③中都有极性键形成 C．过程⑤中为和 D．电催化与盐酸生成的反应方程式： ◇题型 03 考查直线转化机理图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·云南卷）铜催化下，由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C．Ⅳ的示意图为 D．催化剂Cu可降低反应热 典例2（2023·新课标卷卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。    下列说法错误的是 A．、和均为极性分子 B．反应涉及、键断裂和键生成 C．催化中心的被氧化为，后又被还原为 D．将替换为，反应可得 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·浙江·一模）反应机理如下： 已知：酰基为吸电子基团，会降低该反应苯环的反应活性，通常不生成多元取代物；下面说法不正确的是 A．比更容易进行该反应 B．和的中心原子杂化方式分别是sp和 C．与发生上述反应的速率：氯苯<苯<甲苯 D．催化剂还可用或替代 变式2（2025·浙江·一模）乙酸乙酯(A)在乙醇钠()的作用下发生Claisen酯缩合反应，机理如下图所示： 已知：的，的。 下列说法中不正确的是 A．乙醇钠是本实验的催化剂，因乙酸乙酯中含有少量乙醇，故实验中只需加入少量钠即可使上述转化较为完全 B．化合物A()中的酸性弱于D()中的酸性 C．推测化合物存在互变异构体 D．化合物与化合物可发生酯缩合生成 变式3（2025·湖南·一模）硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时，在掺杂了的纳米合金催化剂表面，水解制氢生成，其部分反应机理如图所示，下列说法错误的是 A．的空间结构为正四面体形 B．反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成 C．水解制氢反应的离子方程式为 D．其他条件不变，用代替，X的结构式为 变式4【原创题】Pt-MoC催化剂可用于低温甲醇水相重整制氢，反应机理如下： 下列说法错误的是 A．化合物A的化学式为 B．过程Ⅰ涉及了极性键的断裂和非极性键的形成 C．为提高的平衡产率，需更换活性更高的催化剂 D．主反应的化学方程式为 ◇题型 04 综合考查反应机理与反应历程过渡态能垒图像的分析与应用 典｜例｜精｜析 典例1（2026·吉林长春·一模）HCOOH在催化剂的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．Ⅰ是催化剂 B．Ⅱ是中间体 C．②对应的基元反应是决速步 D．总反应的化学方程式为 典例2（25-26高三上·黑龙江大庆·期中）化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由单个化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如图(假设1eV=QkJ)。说法正确的是 A．化合物是该过程的催化剂 B．图中化合物1和的总能量小于化合物2的总能量 C．化合物2中，CO作为配体，由C原子提供孤电子对 D．过程①的热化学方程式为：   变｜式｜巩｜固 变式1（25-26高三上·河北·月考）一种金属Pt/Ni-MOF光催化剂，实现了空气中的捕获和催化转化产生、，部分工作机理如图甲所示。另一种纳米片催化剂能有效地将催化转化为，其反应历程如图乙[已知、表示不同位点上的]。下列说法错误的是 A．参与活化，实现了的捕获 B．若生成，其总反应方程式为 C．由图乙可知，不同位点的Ni催化活性不同 D．由图乙可知，升高温度有利于提高的平衡转化率 变式2（2026·黑龙江大庆·二模）甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是 A．总反应的原子利用率为100% B．该历程的决速步骤为反应ⅲ C．HI为总反应的催化剂，可降低反应的焓变 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 变式3（25-26高三上·福建厦门·月考）丙烯与HBr发生自由基反应，条件不同，产物不同。 反应①的机理如图1，反应①②的进程和能量如图2所示。下列说法正确的是 A．升高温度可以显著提高反应①和②的速率 B．异丁烯发生反应①的产物为 C．链终止产物可能有 D．自由基Ⅱ比自由基Ⅰ稳定的原因是乙烯基的吸电子效应大于甲基 变式4【原创题】氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液(显碱性)代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是 A．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度 B．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 C．图1中步骤②为HCOOH催化释放氢过程中的决速步骤 D．HCOOH催化释放氢的热化学方程式为 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $