专题十　化学反应速率与化学平衡 讲义-2025-2026学年高三化学二轮专题精训：高考题型分类突破

专题十　化学反应速率与化学平衡 【知识重构】 　催化剂与化学反应 1.催化剂和催化作用 (1)能改变化学反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变,这种物质叫催化剂。催化剂在反应中所起的作用叫催化作用。 (2)在化工生产中,常常加入催化剂以促进化学反应的进行。例如,在硫酸工业中,二氧化硫制三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂;在氮气与氢气合成氨的反应中,使用的是以铁为主体的多成分催化剂;生物体内的化学反应也与催化剂有着密切的联系,生物体内的各种酶具有催化活性,是生物催化剂。 (3)催化剂能改变化学反应的速率,而无法使原来不能发生的反应得以进行。在可逆反应中,催化剂能缩短或延长反应达到平衡的时间,而不能使化学平衡发生移动。 (4)催化剂一般具有选择性,因此,不同的化学反应要选用不同的催化剂。同样的反应物选用不同的催化剂,可能发生不同的反应,从而得到不同的产物。 2.催化剂与反应活化能 (1)催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化,但有些催化剂却参与了化学变化的过程,在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变。即在反应过程中既包括有催化剂参与的反应,又包括使催化剂再生成的反应。 (2)分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件,但不是每次碰撞都会引发化学反应。能够引起化学反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫有效碰撞,能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子具有较高的能量,因此,在所有分子中,活化分子所占百分数的大小决定了反应速率的大小。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为反应的活化能。 (3)催化剂有一定的活化温度范围,在这个温度范围内使用,催化剂的活性最高。 (4)使用催化剂能增大化学反应速率的机理主要是形成了中间产物,或在催化剂表面的活性中心发生反应,从而改变化学反应的途径,使反应的活化能降低。 3.催化剂与化学平衡 化学平衡的实质是一种动态平衡,在一定的条件下,反应的平衡常数为定值,催化剂的作用是降低反应所需的活化能,增加活化分子的数目,使单位时间内反应的分子数增多,但对正、逆反应来说是等效的,故不改变化学平衡。 　化学反应机理(或反应历程) 1.反应机理 (1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应,就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应,以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应,然后按照一定规律组合起来,从而阐述复杂反应的内在联系,以及总反应与基元反应的内在联系。 (2)反应机理详细地描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成、化学键的断裂和生成,以及各步反应的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。 (3)反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。 (4)描述化学反应机理时,要遵循:任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下的此类化合物的通用反应。 2.有效碰撞理论 (1)化学反应发生的条件:在化学反应中,反应物分子不断发生碰撞,大多数碰撞无法发生反应,只有少数分子的碰撞才能发生化学反应,能发生有效碰撞的分子是活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫作反应的活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素,还有空间因素,只有同时满足这两种因素才能发生有效碰撞。 (2)反应历程:化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫作反应的活化能。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。反应的活化能是E1,反应热是E1-E2(如图所示)。 在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越大。活化能越大,化学反应速率越小,化学反应速率取决于反应最慢的一步。 3.能垒与决速步骤 能垒:可以简单理解为从左往右进行中,向上爬坡最高的为能垒,而包含此能垒的反应称为决速步骤,也称为慢反应。从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒(如图),而HCO+CO2+2是在Rh作催化剂时该反应历程的决速步骤。 4.催化剂与中间产物 催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后反应中又再次生成,所以仅从反应结果上来看似乎并没有发生变化,但实际是反应开始消耗多少后续又生成多少。 中间产物:在连续反应中为第一步反应的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从反应结果上来看似乎并没有该物质的生成,但实际是生成多少后续又消耗多少。 在含少量 I-的溶液中,H2O2 分解的机理为: H2O2+I-H2O+IO-　慢 H2O2+IO-O2↑+I-+H2O　快 在该反应中I-为催化剂, IO-为中间产物。 在反应机理图中,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反应历程的物质(产物一般是通过一个箭头最终脱离这个反应历程的物质),而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历程中的任何一个环节。在该反应机理图中,MoO3是该反应的催化剂,循环中剩余的三种物质(、、)均为中间产物: 1,2-丙二醇脱氧、脱水反应的催化循环机理 　化学反应速率与平衡图像 1.物质的量(或浓度)、速率-时间图像 (1)速率-时间图像 如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,建立平衡后,加热对反应速率的影响如图所示: 此类图像定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了化学平衡的“动、等、定、变”的基本特征以及平衡移动的方向 (2)全程速率-时间图像 如Zn与盐酸反应,反应速率随时间的变化情况如图所示: AB段(v渐大),主要是因为该反应为放热反应,随着反应的进行,温度逐渐升高,导致反应速率逐渐增大;BC段(v渐小),主要是因为随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐变小,导致反应速率逐渐变小 (3)物质的量-时间图像 例如,某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示: 由图像得出的信息: ①X、Y是反应物,Z是产物 ②t3时反应达到平衡,X、Y没有全部反应 根据图像可进行如下计算: ①某物质的平均反应速率、转化率 如v(X)= mol·L-1·s-1,Y的转化率=×100% ②确定化学方程式中的化学计量数之比 如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2 　　2.体积分数(或转化率)-时间-温度(压强)图像 已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或体积分数)与时间的关系曲线,可推断温度的高低和反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系[以aA(g)+bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例进行说明] (1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起,当温度较高时,反应达到平衡所需时间短,如图甲中T2>T1 ②若为压强变化引起,当压强较大时,反应达到平衡所需时间短,如图乙中p1>p2 ③若为是否使用催化剂引起,当使用适宜的催化剂时,反应达到平衡所需时间短,如图丙中a使用了催化剂 (2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应 ②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应 ③若纵坐标表示A的体积分数,则图甲中正反应为吸热反应,图乙中正反应为气体体积增大的反应 (3)解答速率平衡图像问题的两大方法 ①“定一议二” 当图像中有三个变量时,先确定其中一个变量不变,再讨论另外两个变量的关系,有时还需要作辅助线 ②“三步分析法” 一看反应速率是增大还是减小 二看v正、v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 　　3.恒温(压)图像分析 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如图所示: 图3所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正<v逆的点是1,而点2、4表示v正=v逆 　　4.“四步法”妙解图表题 第一步: 把握反应特点 分析可逆反应的化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等 第二步: 识别图像类型 识别横坐标和纵坐标的含义、线和点(起点、拐点等)的关系。利用“先拐先平,数值大”的规律来判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大 第三步: 联想平衡原理 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及其使用的前提条件等 第四步: 数形结合解答 图表与原理整合,逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理 　有关化学反应速率和化学 平衡的易错点 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,由于Δc是取浓度变化的绝对值,因此,其化学反应速率都取正值,且是某一段时间内的平均速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示,书写时应标明是什么物质的反应速率。 3.在一定温度下,固体和纯液体物质,其单位体积的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中,用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值可能不同,但这些数值所表达的意义是相同的,即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。 5.一般来说,物质的转化在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 6.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物及生成物的浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物及生成物的浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变,如恒容时通入稀有气体来增大压强,反应速率不变(因为反应物的浓度未改变)。 7.改变温度,使用催化剂,反应速率一定发 生变化,其他外界因素的改变,反应速率则不一定发生变化。 8.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都增大,只不过正、逆反应速率增大的程度不同。 9.在不同条件下进行的正、反两个方向的反应不是可逆反应。 10.各物质的物质的量之比等于化学方程式的化学计量数之比时,不一定是平衡状态,因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。 11.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物)建立,也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。 12.某一可逆反应,在一定条件下达到了平衡,化学反应速率再改变时,平衡不一定发生移动。如反应前后气体体积不变的反应,增大压强或使用催化剂,化学反应速率发生变化,但平衡不移动。如果平衡发生了移动,则化学反应速率一定发生了改变。 13.化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大。若有多种反应物的反应,当增大某一反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,只会使其他的反应物的转化率增大,但该反应物的转化率反而减小。 14.增加固体或纯液体的量,化学平衡不移动。因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对化学反应速率以及化学平衡均无影响,但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。 15.化学平衡发生移动时,化学平衡常数不一定改变,只有温度改变,化学平衡常数才会改变。 16.要记清楚最基本的速率-时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应速率和逆反应速率中有一项与原平衡点相连;若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度,使用催化剂),则与原平衡点相脱离。记住先达到平衡的反应温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应的特点时,往往从最高点以后进行分析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。 17.浓度和压强的改变不能改变活化分子的百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度和使用催化剂均能改变活化分子的百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。 18.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据平衡移动原理进行判断。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,同时加压、升温,平衡移动的方向无法确定。若加压的同时又降温,则平衡向正反应方向移动。 19.正、逆反应的平衡常数互为倒数。若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂;两个化学方程式相加得到新的化学方程式,其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。 20.代入平衡常数表达式的是平衡时的浓度,而不是任意时刻的浓度,更不能将物质的量代入,反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作“1”。 21.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的,故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比,这是计算的关键。 22.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响,复合判据ΔG=ΔH-TΔS<0的反应不一定能够实际发生,只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势,还要考虑化学反应的快慢问题。 【题型解码】 题型1　催化剂影响速率平衡 例1　催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。 下列说法正确的是 (　　) A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能 B.C2H4与O2反应中,Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C.H2O2制O2反应中,MnO2能增大化学反应速率 D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焓变 变式1　二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应: Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH1>0 Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)　ΔH2>0 向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表。 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注:乙烯选择性=×100% 下列说法不正确的是 (　　) A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率 D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率 题型2　化学反应历程与机理 例2　丙烯可发生如下转化(反应条件省略): 下列说法不正确的是 (　　) A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B.H+可提高YZ转化的反应速率 C.YZ过程中,a处碳氧键比b处更易断裂 D.YP是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应 变式2　酯在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下: +OH-+R'O-+R'OH 已知:① ②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表: 取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH 水解相对速率 1 290 7200 下列说法不正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ是OH-与酯中Cδ+作用 B.步骤Ⅲ使Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动,使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆 C.酯的水解速率:FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3 D.与OH-反应、与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同 　　1.“只进不出”——反应物,“只出不进”——生成物,“有进有出、参与循环”——催化剂、中间产物或过渡态。 2.催化剂、中间产物是稳定物,过渡态物质是不稳定物质。 3.反应物在催化剂表面吸附放热,产物在催化剂表面脱附吸热。 4.活化能是反应物与中间产物或过渡态之间的能量之差。 5.活化能最大的反应是慢反应,为整个反应的“决速步骤”。 题型3　化学平衡或反应速率与图像分析 例3　异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 (　　) A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>② C.0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 变式3　室温下,为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素,测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 (　　) A.实验①中,0~2 h内平均反应速率v(Se)=2.0 mol·L-1·h-1 B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,Se的去除效果越好 【真题溯源精析】 1．[2025年安徽高考真题]恒温恒压密闭容器中时加入A（g），各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图（反应速率为反应速率常数）。 下列说法错误的是(      ) A.该条件下 B.0~时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D.若A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放热反应，升高温度则变大 答案：C 解析：反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则对于反应存在关系式：，对于反应存在关系式：，两式联立可得，A正确；起始时，和均为0，时，，则时间段，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；催化剂不影响平衡移动，故不变，C错误；和均为放热反应，则升高温度，平衡均逆向移动，故变大，D正确。 2．[2025年甘肃高考真题]氨基乙酸（）是结构最简单的氨基酸分子，其分子在水溶液中存在如下平衡： 在25 ℃时，其分布分数δ[如]与溶液pH关系如图所示。在溶液中逐滴滴入溶液，溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是(   ) A.曲线Ⅰ对应的离子是 B.a点处对应的pH为9.6 C.b点处 D.c点处 答案：C 解析：曲线对应物质的分布分数随pH增大逐渐减小，时，溶液呈强酸性，故曲线Ⅰ对应的离子为，A正确；a点时，，故此时，B正确；b点对应溶液，滴入10 mL NaOH溶液，该点溶液中存在电荷守恒：，而，故，C错误；c点加入20 mL NaOH溶液，所得溶液中溶质为，结合质子守恒可知，，D正确。 3．[2025年江苏高考真题]甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是(      ) A.时，的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时， C.其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 答案：A 解析：平衡体系中的含H物质有，含C物质有、，根据C元素守恒有：，根据H元素守恒有：，两式联立，结合上述分析和图中数据可得，故时，的平衡转化率为，A正确；由题图知，反应达到平衡时，，B错误；其他条件不变，在范围内，升高温度，反应Ⅰ的平衡正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ的平衡逆向移动，的物质的量增加，说明反应Ⅲ的平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ，故平衡时的物质的量随温度升高而减小，C错误；反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的反应，反应Ⅲ是气体分子数减小的反应，其他条件不变，增大压强，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡不移动，反应Ⅲ的平衡正向移动，平衡时的物质的量减小，故D错误。 4．[2025年山东高考真题]在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系（实线部分）如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在温度时的分压分别为。下列说法错误的是(      ) A.a线所示物种为固相产物 B.温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 答案：D 解析：图像分析：（s）受热分解生成NaF和两种氟化物，NaF为离子晶体，为分子晶体，熔点：NaF>，因此NaF为固相产物，为气相产物，则热解反应的化学方程式为，根据曲线的变化趋势及变化比例，结合方程式可判断曲线a、b、c分别为NaF（s）、（g）、（s）。由上述分析知，A正确；不与体系中任何物质反应，由于容器恒容，因此的分压不变，仍为，B正确；该反应的平衡常数，由题图可知，温度越高，分解程度越大，平衡时越大，即越大，由于温度下已完全分解，因此升温至时，无法释放更多的，故小于温度时热解反应的平衡常数，C正确；温度时，加入的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由知，重新平衡后的分压仍为，的浓度不变，故逆反应速率不变，D错误。 5．[2024年甘肃高考真题]下列措施能降低化学反应速率的是(      ) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 答案：C 解析：催化氧化氨制备硝酸时，加入的铂能加快转化为NO的反应速率，A项不符合题意；滴定时摇晃锥形瓶，可加快化学反应速率，B项不符合题意；锌粉和盐酸反应时，加水稀释会降低盐酸的浓度，从而降低化学反应速率，C项符合题意；石墨合成金刚石的反应中没有气体参与，故增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意。 6．[2024年江苏高考真题]阅读下列资料，完成下题： 催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制（二甲醚）、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。 （1）下列说法正确的是(   ) A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B.与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C.制反应中，能加快化学反应速率 D.与反应中，能减小该反应的焓变 （2）下列化学反应表示正确的是(   ) A.汽车尾气处理： B.电催化为的阳极反应： C.硝酸工业中的氧化反应： D.和催化制二甲醚： （3）下列有关反应描述正确的是(   ) A.催化氧化为，断裂键 B.氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 D.石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 答案：（1）C （2）D （3）B 解析：（1）固氮酶属于催化剂，作用是降低反应的活化能，A错误；由题干信息知，与在Ag作催化剂的条件下主要生成环氧乙烷，B错误；分解生成是该反应的催化剂，可以加快化学反应速率，C正确；是与反应生成的催化剂，催化剂不改变反应的焓变，D错误。 （2）根据O原子守恒可知，A错误；阳极应发生失电子的反应，B错误；发生催化氧化反应生成NO，该反应的化学方程式应为，C错误。 （3）转化为的过程中，断裂键，形成键，无键断裂，A错误；由材料可知，氯自由基对分解起催化作用，改变分解的历程，B正确；丁烷中不存在π键，C错误；石墨中碳原子为杂化，金刚石中碳原子为杂化，故D错误。 7．[2025年甘肃高考真题]加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(   ) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体 答案：C 解析：该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动，D错误。 8．[2024年浙江高考真题]二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I. II. 向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时（反应均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是(   ) 温度（） 400 500 600 乙烷转化率（） 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性（） 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性 A.反应活化能： B.时，反应I的平均速率为： C.其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率 答案：D 解析：A.由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确； B.由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则反应I的平均速率为：，B正确； C.其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确； D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后转化率提高，转化率降低，D错误； 答案选D。 9．[2023年北京高考真题]下列事实能用平衡移动原理解释的是( ) A.溶液中加入少量固体，促进分解 B.密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C.铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 答案：B 解析：是分解的催化剂，与平衡移动无关，A错误；转化为的反应是放热的可逆反应，升温平衡向生成的方向移动，浓度增大，混合气体颜色加深，B正确；铁遇浓硝酸发生钝化，加热会使其表面的致密氧化膜溶解，铁与浓硝酸发生氧化还原反应生成大量，与平衡移动无关，C错误；锌片与稀硫酸反应的过程中加入硫酸铜，锌置换出铜，进而构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D错误。 10．[2024年河北高考真题]在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。 下列说法正确的是(      ) A.99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度： B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时 C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量： D.若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率 答案：B 解析：设X的初始浓度为a，99%的X转化成配离子时，，，，同理，，在图像中找到X、Y两直线纵坐标值为-2对应的横坐标的值，X的横坐标数值更大，由于横坐标是，则X对应的更小，A错误；向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，Y会消耗溶液中的，新平衡下会变小，就会变大，则此时X、Z对应的点会沿着相应直线向右移动，结合图像可知，移动后，则，B正确；根据上述分析知，，因此由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量Y>Z，C错误；直线上的点代表平衡状态，P点在Y对应直线的下方，在不变，即不变的情况下，P点的相比平衡时偏小，即偏小，则此时，则解离平衡会向右移动，故P点时Y配离子的解离速率大于生成速率，D错误。 11．[2024年辽宁高考真题]异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(   ) A.3 h时，反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数：①>② C.平均速率 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 答案：A 解析：3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正，逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①，③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；内平均速率v（异山梨醇），C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。 12．[2023年广东高考真题]催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程（如图）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 答案：C 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，反应速率慢，反应体系达平衡慢，C项错误；由历程图可知，使用Ⅰ时，R转化为M速率较快，而M转化为P速率较慢，所以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。 13．[2023年江苏高考真题]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为（反应Ⅰ）（反应Ⅱ） 在密闭容器中，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是 A.反应的焓变 B.的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 D.时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 答案：D 解析： 由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误。 14．[2022年北京高考真题]捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上检测到有积炭。下列说法不正确的是(      ) A.反应①为；反应②为 B.，比多，且生成的速率不变，推测有副反应 C.时刻，副反应生成的速率大于反应②生成的速率 D.之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 答案：C 解析：根据图示知，A项正确；若只发生反应②，则，而比多，且生成的速率不变，结合反应过程中始终未检测到，催化剂上有积炭，可推测有副反应，且反应②和副反应中和的化学计量数之比均为1:2，B项正确；时，的流出速率为，CO的流出速率约为，说明副反应生成的速率小于反应②生成的速率，C项错误；根据图2知，后，CO的生成速率为0，的流出速率逐渐增大，最终恢复到的生成速率逐渐减小至0，说明后反应②不再发生，副反应逐渐停止，D项正确。 15．[2022年江苏高考真题]乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 CO的选择性，下列说法正确的是(   ) A.图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 B.升高温度，平衡时CO的选择性增大 C.一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D.一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 答案：B 解析：A.由分析可知②代表的产率，故A错误； B.由分析可知升高温度，平衡时CO的选择性增大，故B正确； C.一定温度下，增大，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转化率降低，故C错误； D.加入CaO同时吸收和水蒸气，无法判断平衡如何移动，无法判断如何影响平衡时产率，故D错误； 故选B。 【全真模拟测评】 1．[2025届·安徽·一模联考]在恒容密闭容器中发生反应，测得在不同起始浓度和温度下反应过程中随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率，k为速率常数，已知。下列说法正确的是(   ) 温度 50         20 15 10     10 5             A. B.温度下，内平均反应速率为 C.温度下时与温度下时反应物的活化分子数相同 D. 答案：D 解析：略 2．[2025届·江西九江·一模]恒温下，向2L的刚性密闭容器中充入一定量W(g)，反应关系如图，反应②和③的速率方程分别为和分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)物质的量随时间变化如下表。下列说法正确的是(   ) 0 1 2 3 4 0.400 0.306 0.240 0.192 0.160 A.内，Y的平均反应速率为 B.若扩大容器体积，平衡时Y的产率增大 C.若，平衡时 D.若升高温度，平衡时增大 答案：C 解析：A.由表格数据可知，2min时W的物质的量为0.240mol，则0∼2min内，W的反应速率为，则Y的反应速率为，故A错误； B.由转化关系可知，反应①为W完全分解生成X和Y，Y只参与反应①，所以增大容器容积，平衡时Y的物质的量不变、产率不变，故B错误； C.由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：，若，则X和Z的浓度关系为，故C正确； D.反应③的活化能大于反应②说明X转化为Z的反应为放热反应，升高温度，反应②平衡向逆反应方向移动，Z的浓度减小，故D错误； 故答案为C。 3．[2025届·北京丰台区·二模]某小组用、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下，按下列初始浓度进行实验。 实验Ⅰ. 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 实验Ⅱ.用KI替代HI做上述5组实验，观察到有无色气体产生，一段时间内溶液均未见棕黄色。 下列说法不正确的是(   ) A.由实验Ⅰ可知，氧化HI的反应速率与和的乘积成正比 B.实验①中反应继续进行，20s时测得为，则0～20s的平均反应速率： C.实验Ⅱ中的现象可能是因为分解的速率大于氧化KI的速率 D.对比实验Ⅰ和Ⅱ，的还原性随酸性减弱而减弱 答案：D 解析：A.对比实验①、②、③：HI浓度增加反应速率增加，对比实验①、④、⑤：浓度增加反应速率增加，因此，氧化HI的反应速率与和的乘积成正比，故A正确； B.0～20s的平均反应速率：，故B正确； C.实验II向加入KI产生氧气，而未产生，说明分解的速率大于氧化KI的速率，故C正确； D.实验II引入了，对的分解有影响，不能说明酸性对还原性的影响，故D错误； 故答案为D。 4．[2025届·河南开封·三模]利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应： 其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时，完全分解]： 0 30 60 120 200 1200 1500 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8 下列说法正确的是(   ) A.内， B.30℃时，反应的平衡常数 C.若提高反应温度至40℃，则完全分解后体系压强 D.研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时 答案：D 解析：的分解不是可逆反应，时，完全分解；为放热反应，因此当完全分解后，产生的的压强必为16.25kPa，30℃时，反应，，65-y++16.25=60.8，y=40.9，，据此分析； A.内，设分解了xkPa，则生成的压强为2xkPa，则生成的压强为kPa，设有wkPa的发生了转化，列三段式，，++=37.2kPa，因二聚为的反应可以迅速达到平衡，即达到平衡状态，故，解得w=21.65kPa，x=19.21kPa，，A错误； B.根据分析可知，30℃时，反应平衡常数，B错误； C.为放热反应，升温，平衡逆向移动，压强会增大，C错误； D.研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时，则，D正确； 故选D。 5．[2025届·重庆·二模]工业上制备BaS涉及如下两个反应：①；②。时，两反应的压强平衡常数（以平衡分压代替平衡浓度计算）分别为，。该温度下，在刚性密闭容器中加入和发生反应，一段时间后达平衡状态，此时以上两种固体均存在。下列说法错误的是(      ) A.平衡时的分压为 B.平衡后抽出体积混合气体，反应①②均正向移动 C.平衡时容器内总压强为 D.平衡后再通入一定量，再次平衡时体积分数增大 答案：D 解析：由于，，设的分压为，，，则平衡时容器内总压强为，平衡时的分压为。 A.据分析，平衡时的分压为，故A正确； B.抽出体积混合气体后，、均减小，反应①②均正向移动，故B正确； C.据分析，平衡时容器内总压强为，故C正确； D.平衡后再通入一定量，反应①②均逆向移动，再次平衡时、保持不变，体积分数不变，故D错误； 故答案为D。 6．[2025届·北京朝阳区·一模]将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链，实现。下列说法不正确的是(   ) A.X为初始原料 B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质 C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应 D.升高温度，的平衡常数增大 答案：C 解析：以为初始原料构建化学链的原理为：先利用将和转化为和，还原为单质Fe，生成的被CaO吸收转化为，分离后提供能量使重新分解为和CaO，CaO循环使用，在能量作用与Fe重新转化为和，循环使用，实现的分离提纯转化，据此分析解答。 A.根据分析，初始原料X为，A正确； B.在整个转化过程中，既表现出氧化性，可氧化Fe生成，又体现了酸性氧化物的性质，可与碱性氧化物CaO反应生成盐，B正确； C.虽然的，说明此反应为吸热反应，但体系中还涉及的还原、Fe的氧化等过程，并非所有氧化还原反应均为吸热反应，C错误； D.根据反应可知，该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，根据，得到平衡常数增大，D正确； 故答案为：C。 7．[2025届·内蒙古呼和浩特·一模]恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是(   ) 序号 时间 表面积 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x     ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大 B.实验①，， C.实验②，时处于平衡状态，且 D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态 答案：B 解析：A.实验①、实验②中0～20min、20min～40min氨气浓度变化量都是，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，A错误； B.实验①中，则，B正确； C.催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为，则实验①达平衡时氨气浓度也为，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态，x<0.2，C错误； D.实验③，恒温恒容密闭容器中，当混合气体质量不变，密度保持恒定，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选B。 8．[2025届·河北保定·三模联考]对于反应。下列说法错误的是(   ) A.该反应在常温下能自发进行的主要原因是 B.反应的平衡常数可表示为 C.该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能 D.反应达到平衡状态时， 答案：B 解析：A.该反应为，，根据反应自发性判断依据，在常温下能自发进行的主要原因是，A项正确； B.平衡常数是生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积，即，B项错误； C.该反应，根据正反应的活化能-逆反应的活化能，可知该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能，C项正确； D.反应达到平衡状态时，系数化为1后能说明正、逆反应速率相等，，D项正确 答案选B。 9．[2025届·浙江温州·三模]下列说法不正确的是(      ) A.采用多层催化剂间隔催化，有利于提高反应速率、产率 B.，高压可提高CO吸收率 C.，其他条件不变，添加少量纳米CaO可以增大的平衡体积分数 D.基元反应的速率较小，则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 答案：D 解析：反应放热，采用催化-降温-催化交替进行，能使平衡正移，同时避免速率因降温而过低，A正确；该反应为气体分子数减小的反应，因此增大压强，能使平衡正移，B正确；少量纳米CaO只吸收，而不吸收，因此能使平衡正移，提高平衡时的体积分数，C正确；基元反应中，活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差，即为活化能，该反应速率较慢，则活化能较大，所以所有活化分子的平均能量远高于所有分子的平均能量，而不可能等于，D错误。 10．[2025届·江西·二模联考]高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是(   ) A.恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B.恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，增大 C.恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D.1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 答案：D 解析：A.恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，平衡常数不变，平衡时，是定值，所以CO的转化率不变，故A错误； B.恒温时，增大压强，体积减小，平衡常数不变，平衡时，不变，故B错误； C.恒容时，升高温度，平衡逆向移动，混合气体中含量降低，所以混合气体的平均相对分子质量减小，故C错误； D.1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，平衡时，，则1000℃时该反应的平衡常数=，故D正确； 选D。 11．[2025届·江苏连云港·一模]含Ru(钌)化合物可催化转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是(   ) A.该催化剂不能提高的平衡转化率 B.过程1中发生还原反应 C.过程3中有生成时有2mol电子转移 D.整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 答案：C 解析：A.催化剂不能使化学平衡发生移动，只能改变反应速率，所以不能提高的平衡转化率，A正确； B.Ru的化合物与二氧化碳反应，产物增加了氧原子，发生了氧化反应，二氧化碳被还原，B正确； C.由图可知，反应方程式为，反应中钌元素的化合价没有变化，氢元素的化合价既升高被氧化，又降低被还原，氢气既是反应的氧化剂也是反应的还原剂，所以当转化为时，氢气得到2mol电子，并没有电子得失，所以当生成时有电子转移，C错误； D.由图可知，元素在化合物中的化学式分别为；氧元素均形成含氧化合物，没有形成过氧化物，由化合价代数和为0可知，Ru和O元素的化合价不变，D正确； 故选C。 12．[2025秋·高三·江西宜春·开学考试校考]为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是(   ) A.容器内的压强 B.bc段上述反应达到平衡状态 C.c点状态下v(正)>v(逆) D.该温度下反应的平衡常数 答案：C 解析：反应相同时间后，图中b点的转化率最高，则b点恰好达到平衡状态，由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大，的起始浓度逐渐减小，但浓度均大于b点，的浓度越大，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以ab曲线上反应均达到平衡状态，反应正向是气体体积增大的反应，随着容器体积的增大，的转化率逐渐增大，b点达到最大；b点以后，随着容器体积的增大，压强越小，反应往正方向移动，的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以bc曲线上反应均未达到平衡状态，由于的起始浓度低，则反应正向进行； A.为1mol，a点反应0.4mol二氧化氮、b点反应0.8mol二氧化氮，反应为气体分子数增加1的反应，结合反应，ab反应后总的物质的量为1mol+0.4mol÷2=1.2mol、1mol+0.8mol÷2=1.4mol，由于，则，A错误； B.由分析，bc曲线上反应均未达到平衡状态，B错误； C.由分析，c点反应往正方向移动，c点状态下v(正)>v(逆)，C正确； D.a点时反应达到平衡，a点反应0.4mol二氧化氮，结合方程式，生成氮气、二氧化碳分别为0.2mol、0.4mol，平衡时二氧化氮0.6mol，则，D错误； 故选C。 13．[2025届·广西·二模]近年来，研究者开发出新工艺利用乙酸合成乙酸乙酯，使生产成本明显降低。向密闭容器中充入等物质的量的乙烯(g)与乙酸(g)，发生的反应为，测得在不同压强下乙酸乙酯的平衡产率随温度（T）的变化关系如图所示。下列说法错误的是(   ) A.正反应速率： B.a、c、d点对应的压强平衡常数之比为 C.该反应在任何温度下都不能自发进行 D.该反应的正反应活化能大于逆反应的活化能 答案：B 解析：已知，根据图像可知，升高温度，乙酸乙酯产率增大，说明升高温度化学平衡正向移动，正反应吸热，另根据化学方程式可知，增大压强化学平衡正向移动，乙酸乙酯产率增大，所以且该反应，回答下列问题； A.根据分析可知：b、c、d三点温度相同，但压强b>c>d，温度相同时，压强越大，正反应速率越快，所以正反应速率：b>c>d，A不符合题意； B.起始时通入等物质的量的乙烯(g)与乙酸(g)，发生，a、c两点乙酸乙酯的产率相同，也就是反应物转化率相同，那么a、c两点有相同的三段式如下：，可以得到a点，c点，所以a、c两点的压强平衡常数之比为，c、d两点的温度相同，相同，所以a、c、d三点压强平衡常数之比为：，B符合题意； C.根据分析可知，该反应，，该反应在任何温度下都不能自发进行，C不符合题意； D.根据分析可知，该反应为吸热反应，，正反应活化能-逆反应活化能，所以正反应活化能>逆反应活化能，D不符合题意； 故答案选B 14．[2025秋·高二·山东德州·期末]已知制备光气的反应为，将等物质的量的和充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(   ) A.温度： B.平衡常数： C.的平衡转化率： D.b点时，若，则CO的平衡转化率为 答案：C 解析：A.，升高温度，平衡左移，n增大，M减小，，A错误； B.a、c两点温度相同，平衡常数相同，，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，则，B错误； C.M越大，混合气体中的含量越高，反应物的转化率越大，的平衡转化率：，C正确； D.CO与等物质的量混合，设起始时，设CO转化了，则，解得，即CO的转化率为，D错误； 故选：C。 15．[2025届·四川巴中·三模]的排放来自汽车尾气，研究利用反应，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示，下列有关说法不正确的是(   ) A.若能测得反应产生，则反应放出的热量为 B.达到平衡后减小活性炭的用量，平衡逆向移动 C.在之间，化学反应速率： D.使用合适的催化剂，可加快反应，反应的不变 答案：B 解析：A.物质的量为，反应产生放热，产生放热，物质的量为，反应放出热量为，A正确； B.活性炭是固体，固体的量的改变不影响平衡移动，B错误； C.在之间，转化率在减小，说明反应逆向进行，所以，C正确； D.催化剂可加快反应速率，但不改变反应的，D正确； 故选B。 16．[2025届·河南·模拟考试联考]将燃煤废气中的转化为二甲醚()的反应原理为：。已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是(   ) A.该反应的 B.X点时，的平衡转化率为65% C.温度为500K时，提高投料比，该反应的平衡常数K不变 D.恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态 答案：B 解析：A.由图可知，当投料比相同时，温度越高，的平衡转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，即该反应的，A正确； B.由图可知，X点对应的投料比，恰好等于化学方程式中氢气和二氧化碳的化学计量数之比，的平衡转化率为60%，由于和的平衡转化率相等，故的平衡转化率也为60%，B错误； C.平衡常数只和温度有关，温度不变，平衡常数不变，故温度为500K时，提高投料比，的平衡转化率增大，但该反应的平衡常数K不变，C正确； D.恒温恒容条件下，反应过程中混合气体的质量不变，体积不变，故混合气体的密度始终不变，则气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态，D正确； 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十　化学反应速率与化学平衡 【知识重构】 　催化剂与化学反应 1.催化剂和催化作用 (1)能改变化学反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变,这种物质叫催化剂。催化剂在反应中所起的作用叫催化作用。 (2)在化工生产中,常常加入催化剂以促进化学反应的进行。例如,在硫酸工业中,二氧化硫制三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂;在氮气与氢气合成氨的反应中,使用的是以铁为主体的多成分催化剂;生物体内的化学反应也与催化剂有着密切的联系,生物体内的各种酶具有催化活性,是生物催化剂。 (3)催化剂能改变化学反应的速率,而无法使原来不能发生的反应得以进行。在可逆反应中,催化剂能缩短或延长反应达到平衡的时间,而不能使化学平衡发生移动。 (4)催化剂一般具有选择性,因此,不同的化学反应要选用不同的催化剂。同样的反应物选用不同的催化剂,可能发生不同的反应,从而得到不同的产物。 2.催化剂与反应活化能 (1)催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化,但有些催化剂却参与了化学变化的过程,在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变。即在反应过程中既包括有催化剂参与的反应,又包括使催化剂再生成的反应。 (2)分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件,但不是每次碰撞都会引发化学反应。能够引起化学反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫有效碰撞,能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子具有较高的能量,因此,在所有分子中,活化分子所占百分数的大小决定了反应速率的大小。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为反应的活化能。 (3)催化剂有一定的活化温度范围,在这个温度范围内使用,催化剂的活性最高。 (4)使用催化剂能增大化学反应速率的机理主要是形成了中间产物,或在催化剂表面的活性中心发生反应,从而改变化学反应的途径,使反应的活化能降低。 3.催化剂与化学平衡 化学平衡的实质是一种动态平衡,在一定的条件下,反应的平衡常数为定值,催化剂的作用是降低反应所需的活化能,增加活化分子的数目,使单位时间内反应的分子数增多,但对正、逆反应来说是等效的,故不改变化学平衡。 　化学反应机理(或反应历程) 1.反应机理 (1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应,就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应,以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应,然后按照一定规律组合起来,从而阐述复杂反应的内在联系,以及总反应与基元反应的内在联系。 (2)反应机理详细地描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成、化学键的断裂和生成,以及各步反应的相对速率大小等。典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。 (3)反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。 (4)描述化学反应机理时,要遵循:任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下的此类化合物的通用反应。 2.有效碰撞理论 (1)化学反应发生的条件:在化学反应中,反应物分子不断发生碰撞,大多数碰撞无法发生反应,只有少数分子的碰撞才能发生化学反应,能发生有效碰撞的分子是活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫作反应的活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞。发生有效碰撞不仅有能量的因素,还有空间因素,只有同时满足这两种因素才能发生有效碰撞。 (2)反应历程:化学反应中的反应物转化为最终产物通过的途径。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫作反应的活化能。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。反应的活化能是E1,反应热是E1-E2(如图所示)。 在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越大。活化能越大,化学反应速率越小,化学反应速率取决于反应最慢的一步。 3.能垒与决速步骤 能垒:可以简单理解为从左往右进行中,向上爬坡最高的为能垒,而包含此能垒的反应称为决速步骤,也称为慢反应。从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒(如图),而HCO+CO2+2是在Rh作催化剂时该反应历程的决速步骤。 4.催化剂与中间产物 催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应,在最后反应中又再次生成,所以仅从反应结果上来看似乎并没有发生变化,但实际是反应开始消耗多少后续又生成多少。 中间产物:在连续反应中为第一步反应的产物,在后续反应中又作为反应物被消耗,所以仅从反应结果上来看似乎并没有该物质的生成,但实际是生成多少后续又消耗多少。 在含少量 I-的溶液中,H2O2 分解的机理为: H2O2+I-H2O+IO-　慢 H2O2+IO-O2↑+I-+H2O　快 在该反应中I-为催化剂, IO-为中间产物。 在反应机理图中,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反应历程的物质(产物一般是通过一个箭头最终脱离这个反应历程的物质),而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历程中的任何一个环节。在该反应机理图中,MoO3是该反应的催化剂,循环中剩余的三种物质(、、)均为中间产物: 1,2-丙二醇脱氧、脱水反应的催化循环机理 　化学反应速率与平衡图像 1.物质的量(或浓度)、速率-时间图像 (1)速率-时间图像 如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,建立平衡后,加热对反应速率的影响如图所示: 此类图像定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了化学平衡的“动、等、定、变”的基本特征以及平衡移动的方向 (2)全程速率-时间图像 如Zn与盐酸反应,反应速率随时间的变化情况如图所示: AB段(v渐大),主要是因为该反应为放热反应,随着反应的进行,温度逐渐升高,导致反应速率逐渐增大;BC段(v渐小),主要是因为随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐变小,导致反应速率逐渐变小 (3)物质的量-时间图像 例如,某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示: 由图像得出的信息: ①X、Y是反应物,Z是产物 ②t3时反应达到平衡,X、Y没有全部反应 根据图像可进行如下计算: ①某物质的平均反应速率、转化率 如v(X)= mol·L-1·s-1,Y的转化率=×100% ②确定化学方程式中的化学计量数之比 如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2 　　2.体积分数(或转化率)-时间-温度(压强)图像 已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或体积分数)与时间的关系曲线,可推断温度的高低和反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系[以aA(g)+bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例进行说明] (1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起,当温度较高时,反应达到平衡所需时间短,如图甲中T2>T1 ②若为压强变化引起,当压强较大时,反应达到平衡所需时间短,如图乙中p1>p2 ③若为是否使用催化剂引起,当使用适宜的催化剂时,反应达到平衡所需时间短,如图丙中a使用了催化剂 (2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应 ②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应 ③若纵坐标表示A的体积分数,则图甲中正反应为吸热反应,图乙中正反应为气体体积增大的反应 (3)解答速率平衡图像问题的两大方法 ①“定一议二” 当图像中有三个变量时,先确定其中一个变量不变,再讨论另外两个变量的关系,有时还需要作辅助线 ②“三步分析法” 一看反应速率是增大还是减小 二看v正、v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 　　3.恒温(压)图像分析 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如图所示: 图3所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正<v逆的点是1,而点2、4表示v正=v逆 　　4.“四步法”妙解图表题 第一步: 把握反应特点 分析可逆反应的化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等 第二步: 识别图像类型 识别横坐标和纵坐标的含义、线和点(起点、拐点等)的关系。利用“先拐先平,数值大”的规律来判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大 第三步: 联想平衡原理 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及其使用的前提条件等 第四步: 数形结合解答 图表与原理整合,逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理 　有关化学反应速率和化学 平衡的易错点 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,由于Δc是取浓度变化的绝对值,因此,其化学反应速率都取正值,且是某一段时间内的平均速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示,书写时应标明是什么物质的反应速率。 3.在一定温度下,固体和纯液体物质,其单位体积的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中,用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值可能不同,但这些数值所表达的意义是相同的,即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。 5.一般来说,物质的转化在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 6.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物及生成物的浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物及生成物的浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变,如恒容时通入稀有气体来增大压强,反应速率不变(因为反应物的浓度未改变)。 7.改变温度,使用催化剂,反应速率一定发 生变化,其他外界因素的改变,反应速率则不一定发生变化。 8.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都增大,只不过正、逆反应速率增大的程度不同。 9.在不同条件下进行的正、反两个方向的反应不是可逆反应。 10.各物质的物质的量之比等于化学方程式的化学计量数之比时,不一定是平衡状态,因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。 11.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物)建立,也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。 12.某一可逆反应,在一定条件下达到了平衡,化学反应速率再改变时,平衡不一定发生移动。如反应前后气体体积不变的反应,增大压强或使用催化剂,化学反应速率发生变化,但平衡不移动。如果平衡发生了移动,则化学反应速率一定发生了改变。 13.化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大。若有多种反应物的反应,当增大某一反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,只会使其他的反应物的转化率增大,但该反应物的转化率反而减小。 14.增加固体或纯液体的量,化学平衡不移动。因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对化学反应速率以及化学平衡均无影响,但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。 15.化学平衡发生移动时,化学平衡常数不一定改变,只有温度改变,化学平衡常数才会改变。 16.要记清楚最基本的速率-时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应速率和逆反应速率中有一项与原平衡点相连;若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度,使用催化剂),则与原平衡点相脱离。记住先达到平衡的反应温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应的特点时,往往从最高点以后进行分析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。 17.浓度和压强的改变不能改变活化分子的百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度和使用催化剂均能改变活化分子的百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。 18.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据平衡移动原理进行判断。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,同时加压、升温,平衡移动的方向无法确定。若加压的同时又降温,则平衡向正反应方向移动。 19.正、逆反应的平衡常数互为倒数。若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂;两个化学方程式相加得到新的化学方程式,其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。 20.代入平衡常数表达式的是平衡时的浓度,而不是任意时刻的浓度,更不能将物质的量代入,反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作“1”。 21.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的,故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比,这是计算的关键。 22.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响,复合判据ΔG=ΔH-TΔS<0的反应不一定能够实际发生,只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势,还要考虑化学反应的快慢问题。 【题型解码】 题型1　催化剂影响速率平衡 例1　催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。 下列说法正确的是 (　　) A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能 B.C2H4与O2反应中,Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C.H2O2制O2反应中,MnO2能增大化学反应速率 D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焓变 变式1　二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应: Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH1>0 Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)　ΔH2>0 向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表。 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注:乙烯选择性=×100% 下列说法不正确的是 (　　) A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率 D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率 题型2　化学反应历程与机理 例2　丙烯可发生如下转化(反应条件省略): 下列说法不正确的是 (　　) A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B.H+可提高YZ转化的反应速率 C.YZ过程中,a处碳氧键比b处更易断裂 D.YP是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应 变式2　酯在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下: +OH-+R'O-+R'OH 已知:① ②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表: 取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH 水解相对速率 1 290 7200 下列说法不正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ是OH-与酯中Cδ+作用 B.步骤Ⅲ使Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动,使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆 C.酯的水解速率:FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3 D.与OH-反应、与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同 　　1.“只进不出”——反应物,“只出不进”——生成物,“有进有出、参与循环”——催化剂、中间产物或过渡态。 2.催化剂、中间产物是稳定物,过渡态物质是不稳定物质。 3.反应物在催化剂表面吸附放热,产物在催化剂表面脱附吸热。 4.活化能是反应物与中间产物或过渡态之间的能量之差。 5.活化能最大的反应是慢反应,为整个反应的“决速步骤”。 题型3　化学平衡或反应速率与图像分析 例3　异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 (　　) A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>② C.0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 变式3　室温下,为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素,测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 (　　) A.实验①中,0~2 h内平均反应速率v(Se)=2.0 mol·L-1·h-1 B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,Se的去除效果越好 【真题溯源精析】 1．[2025年安徽高考真题]恒温恒压密闭容器中时加入A（g），各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图（反应速率为反应速率常数）。 下列说法错误的是(      ) A.该条件下 B.0~时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D.若A（g）→M（g）和A（g）→N（g）均为放热反应，升高温度则变大 2．[2025年甘肃高考真题]氨基乙酸（）是结构最简单的氨基酸分子，其分子在水溶液中存在如下平衡： 在25 ℃时，其分布分数δ[如]与溶液pH关系如图所示。在溶液中逐滴滴入溶液，溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是(   ) A.曲线Ⅰ对应的离子是 B.a点处对应的pH为9.6 C.b点处 D.c点处 3．[2025年江苏高考真题]甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是(      ) A.时，的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时， C.其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 4．[2025年山东高考真题]在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系（实线部分）如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在温度时的分压分别为。下列说法错误的是(      ) A.a线所示物种为固相产物 B.温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 5．[2024年甘肃高考真题]下列措施能降低化学反应速率的是(      ) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 6．[2024年江苏高考真题]阅读下列资料，完成下题： 催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制（二甲醚）、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。 （1）下列说法正确的是(   ) A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B.与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C.制反应中，能加快化学反应速率 D.与反应中，能减小该反应的焓变 （2）下列化学反应表示正确的是(   ) A.汽车尾气处理： B.电催化为的阳极反应： C.硝酸工业中的氧化反应： D.和催化制二甲醚： （3）下列有关反应描述正确的是(   ) A.催化氧化为，断裂键 B.氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 D.石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 7．[2025年甘肃高考真题]加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(   ) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体 8．[2024年浙江高考真题]二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I. II. 向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时（反应均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是(   ) 温度（） 400 500 600 乙烷转化率（） 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性（） 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性 A.反应活化能： B.时，反应I的平均速率为： C.其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率 9．[2023年北京高考真题]下列事实能用平衡移动原理解释的是( ) A.溶液中加入少量固体，促进分解 B.密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C.铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 10．[2024年河北高考真题]在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。 下列说法正确的是(      ) A.99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度： B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时 C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量： D.若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率 11．[2024年辽宁高考真题]异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(   ) A.3 h时，反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数：①>② C.平均速率 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 12．[2023年广东高考真题]催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程（如图）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 13．[2023年江苏高考真题]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为（反应Ⅰ）（反应Ⅱ） 在密闭容器中，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是 A.反应的焓变 B.的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 D.时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 14．[2022年北京高考真题]捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上检测到有积炭。下列说法不正确的是(      ) A.反应①为；反应②为 B.，比多，且生成的速率不变，推测有副反应 C.时刻，副反应生成的速率大于反应②生成的速率 D.之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 15．[2022年江苏高考真题]乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 CO的选择性，下列说法正确的是(   ) A.图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 B.升高温度，平衡时CO的选择性增大 C.一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D.一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 【全真模拟测评】 1．[2025届·安徽·一模联考]在恒容密闭容器中发生反应，测得在不同起始浓度和温度下反应过程中随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率，k为速率常数，已知。下列说法正确的是(   ) 温度 50         20 15 10     10 5             A. B.温度下，内平均反应速率为 C.温度下时与温度下时反应物的活化分子数相同 D. 2．[2025届·江西九江·一模]恒温下，向2L的刚性密闭容器中充入一定量W(g)，反应关系如图，反应②和③的速率方程分别为和分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)物质的量随时间变化如下表。下列说法正确的是(   ) 0 1 2 3 4 0.400 0.306 0.240 0.192 0.160 A.内，Y的平均反应速率为 B.若扩大容器体积，平衡时Y的产率增大 C.若，平衡时 D.若升高温度，平衡时增大 3．[2025届·北京丰台区·二模]某小组用、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下，按下列初始浓度进行实验。 实验Ⅰ. 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 实验Ⅱ.用KI替代HI做上述5组实验，观察到有无色气体产生，一段时间内溶液均未见棕黄色。 下列说法不正确的是(   ) A.由实验Ⅰ可知，氧化HI的反应速率与和的乘积成正比 B.实验①中反应继续进行，20s时测得为，则0～20s的平均反应速率： C.实验Ⅱ中的现象可能是因为分解的速率大于氧化KI的速率 D.对比实验Ⅰ和Ⅱ，的还原性随酸性减弱而减弱 4．[2025届·河南开封·三模]利用测压法在刚性反应器中研究30℃时分解反应： 其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强随时间的变化如下表所示[时，完全分解]： 0 30 60 120 200 1200 1500 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8 下列说法正确的是(   ) A.内， B.30℃时，反应的平衡常数 C.若提高反应温度至40℃，则完全分解后体系压强 D.研究表明，分解的反应速率，时，测得体系中，则此时 5．[2025届·重庆·二模]工业上制备BaS涉及如下两个反应：①；②。时，两反应的压强平衡常数（以平衡分压代替平衡浓度计算）分别为，。该温度下，在刚性密闭容器中加入和发生反应，一段时间后达平衡状态，此时以上两种固体均存在。下列说法错误的是(      ) A.平衡时的分压为 B.平衡后抽出体积混合气体，反应①②均正向移动 C.平衡时容器内总压强为 D.平衡后再通入一定量，再次平衡时体积分数增大 6．[2025届·北京朝阳区·一模]将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链，实现。下列说法不正确的是(   ) A.X为初始原料 B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质 C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应 D.升高温度，的平衡常数增大 7．[2025届·内蒙古呼和浩特·一模]恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是(   ) 序号 时间 表面积 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x     ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大 B.实验①，， C.实验②，时处于平衡状态，且 D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态 8．[2025届·河北保定·三模联考]对于反应。下列说法错误的是(   ) A.该反应在常温下能自发进行的主要原因是 B.反应的平衡常数可表示为 C.该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能 D.反应达到平衡状态时， 9．[2025届·浙江温州·三模]下列说法不正确的是(      ) A.采用多层催化剂间隔催化，有利于提高反应速率、产率 B.，高压可提高CO吸收率 C.，其他条件不变，添加少量纳米CaO可以增大的平衡体积分数 D.基元反应的速率较小，则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 10．[2025届·江西·二模联考]高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是(   ) A.恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B.恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，增大 C.恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D.1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 11．[2025届·江苏连云港·一模]含Ru(钌)化合物可催化转化为HCOOH，其反应机理如图所示。 下列说法不正确的是(   ) A.该催化剂不能提高的平衡转化率 B.过程1中发生还原反应 C.过程3中有生成时有2mol电子转移 D.整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变 12．[2025秋·高三·江西宜春·开学考试校考]为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是(   ) A.容器内的压强 B.bc段上述反应达到平衡状态 C.c点状态下v(正)>v(逆) D.该温度下反应的平衡常数 13．[2025届·广西·二模]近年来，研究者开发出新工艺利用乙酸合成乙酸乙酯，使生产成本明显降低。向密闭容器中充入等物质的量的乙烯(g)与乙酸(g)，发生的反应为，测得在不同压强下乙酸乙酯的平衡产率随温度（T）的变化关系如图所示。下列说法错误的是(   ) A.正反应速率： B.a、c、d点对应的压强平衡常数之比为 C.该反应在任何温度下都不能自发进行 D.该反应的正反应活化能大于逆反应的活化能 14．[2025秋·高二·山东德州·期末]已知制备光气的反应为，将等物质的量的和充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(   ) A.温度： B.平衡常数： C.的平衡转化率： D.b点时，若，则CO的平衡转化率为 15．[2025届·四川巴中·三模]的排放来自汽车尾气，研究利用反应，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示，下列有关说法不正确的是(   ) A.若能测得反应产生，则反应放出的热量为 B.达到平衡后减小活性炭的用量，平衡逆向移动 C.在之间，化学反应速率： D.使用合适的催化剂，可加快反应，反应的不变 16．[2025届·河南·模拟考试联考]将燃煤废气中的转化为二甲醚()的反应原理为：。已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示。下列说法错误的是(   ) A.该反应的 B.X点时，的平衡转化率为65% C.温度为500K时，提高投料比，该反应的平衡常数K不变 D.恒温恒容条件下，气体的密度不变，不能说明该反应一定达到平衡状态 学科网（北京）股份有限公司 $