清单04 反应热 反应速率与化学平衡（抢分清单）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

**基本信息** 以“技法-误区-题型”三维架构系统整合反应热、速率与平衡核心内容，构建“概念-原理-应用”逻辑链条，培养科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |解题技法精讲|6大技法|催化机理“能垒-决速步”分析、循环图“入环出环”判断、盖斯定律“倒乘加”计算等|从反应本质（活化能、焓变）到速率平衡影响因素，形成递进式知识网络| |常见误区破解|16类误区|催化剂作用辨析、活化能与反应热关系、平衡常数表达式规范等|针对概念混淆点（如燃烧热与中和热）、计算易错点（如键能与焓变）精准突破| |题型强化训练|5类题型（含25道典例）|反应机理图像分析、多平衡体系计算、速率平衡综合应用|覆盖高考高频情境（如工业合成、催化转化），实现方法迁移与能力提升|

清单04 反应热 反应速率与化学平衡 解题技法精讲 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 技法01 催化反应机理的分析与判断 技法02 反应机理循环图的分析与判断 技法03 化学反应速率与限度的图像、图表分析 技法04 热化学方程式的书写与焓变的计算 技法05 多平衡体系中的原因解释类问题 技法06 多平衡体系中平衡常数的相关计算 常见误区破解 误区01 催化剂在反应历程中作用的误解 误区09 化学反应速率概念及计算错误 误区02 活化能与反应速率、反应热关系的混淆 误区10 影响反应速率因素的片面理解 误区03 反应机理循环图中物质类别的误判 误区11 决速步骤的识别错误 误区04 自催化反应与决速步骤的理解 误区12 活化能与阿伦尼乌斯公式的关系混淆 误区05 燃烧热与中和热的概念理解模糊 误区13 化学平衡状态的判断依据不清 误区06 盖斯定律应用中的加减消元错误 误区14 平衡常数表达式的书写与使用错误 误区07 键能与反应热关系的误用 误区15 转化率与平衡常数关系的理解偏差 误区08 热化学方程式书写中的规范错误 误区16 多重平衡体系的分析能力不足 题型强化训练 题型01 反应机理与能垒图像 题型04 化学平衡常数与转化率的计算 题型02 反应机理与循环图 题型05 化学反应原理综合题 题型03 反应速率与平衡图像分析 技法01 催化反应机理的分析与判断 1．催化剂：存在少量就能显著改变反应速率，反应结束时，其自身的质量、组成和化学性质基本不变的物质。 2．催化特点： ①高效性，可以大大地加快反应速率。 ②选择性，反应不同，催化剂不同。 ③同等程度地加快正、逆反应的速率。 ④不能改变反应的可能性和平衡常数。 3．催化剂的催化机理： 催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。即催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。 4．催化剂与活化能、焓变 催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变∆H的大小，不影响平衡。 5．活化能 (1)正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1 (2)逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1 (3)活化能和反应热的关系 ①放热反应：Ea正＜Ea逆 ②吸热反应：Ea正＞Ea逆 (4)活化能和反应速率的关系 ①关系：活化能越大，反应速率越慢 ②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应 ③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率 6．催化机理能垒图 (1)在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩尔。 (2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。 例如：在Rh催化下，甲酸分解制H2反应的过程如图所示。 其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*＋H*；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－0.16NA eV·mol－1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 技法02 反应机理循环图的分析与判断 1．循环机理图中物质的判断 (1)有进有出的物质参与反应，常作催化剂； (2)只进不出的为反应物、原料； (3)不进只出的物质为生成物、产品。 2．循环转化机理图像的解读 对于“循环”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③。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。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 3．循环机理图题的解题思路 (1)通览全图，找准一“剂”三“物” ①催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 ②反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物； ③生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物； ④中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。 (2)逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 4.循环反应图中三类物质：反应物、产物、中间产物及反应条件、催化剂的判断 技法03 化学反应速率与限度的图像、图表分析 1.单一反应体系中化学反应速率的影响因素 （1）“惰性气体”对反应速率的影响 恒容充入“惰性气体” 总压增大参与反应的物质浓度不变（活化分子浓度不变）反应速率不变 恒压充入“惰性气体” 体积增大参与反应的物质浓度减小（活化分子浓度减小）反应速率减小 （2）纯液体、固体对化学反应速率的影响 在化学反应中，纯液体和固体的浓度为常数，故不能用纯液体和固体的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧速率就比煤块快得多。 （3）外界条件对正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 增大反应物浓度 瞬间增大，不变，随后逐渐减小，逐渐增大,直至平衡 增大体系压强 和都增大，气体分子数减小方向的反应速率变化程度更大（若反应前后气体分子数不变，则和改变程度相同） 升高体系温度 和都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大 使用催化剂 能同等程度地改变正、逆反应速率 2.复杂反应体系多因素影响反应速率的模型 （1）连续反应体系 3.外界因素对化学平衡移动的影响 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动 压强 增大压强（减小容器的容积），化学平衡向气体体积缩小的方向移动 减小压强（增大容器的容积），化学平衡向气体体积增大的方向移动 温度 升高温度化学平衡向吸热反应方向移动 降低温度化学平衡向放热反应方向移动 4.化学平衡与平衡转化率 （1）转化率与平衡转化率 转化率分为未达到平衡的转化率和已达到平衡的平衡转化率。在审题时一定要注意转化率是否为平衡转化率。 （2）增大反应物的浓度与平衡转化率的关系（其中、、均为气体） 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 备注 增大的浓度 正向移动 减小增大 反应物转化率实际是考虑压强的影响 减小 不变 增大 （3）如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，二者的转化率始终相等。 技法04 热化学方程式的书写与焓变的计算 1.焓变的计算 （1）根据（相对）焓：（生成物）（反应物） （2）根据键能数据：（反应物键能）（生成物键能） （3）根据活化能：（正反应的活化能）（逆反应的活化能） 2.热化学方程式的书写 （1）注意的符号和单位：吸热反应的为“”，放热反应的为“-”；的单位为。 （2）注意测定条件：绝大多数反应的反应热是在、条件下测定的，此时可不注明温度和压强。 （3）注意热化学方程式中的化学计量数：热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 （4）注意物质的聚集状态：气体用“”，液体用“”，固体用“”，溶液用“”。热化学方程式中不用“ ”和“”。 （5）注意的数值与符号：若化学计量数加倍，则也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。 （6）对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。例如，（单斜，）（正交，）。 3.盖斯定律及其思维模板 （1）与盖斯定律 。 （2）思维模板——叠加法 “倒” 为了将方程式相加得到目标方程式，可将部分方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反 “乘” 为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数值，反应热也要乘以相应数值 “加” 做好上述两个步骤后，将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加 技法05 多平衡体系中的原因解释类问题 1.明确问题：仔细阅读题目，确定需要解释的化学反应现象或结果。 2.提取关键信息：找出题目中给出的反应物、生成物、反应条件等关键要素。 3.运用相关原理：根据所学的化学原理，如热力学原理（焓变、熵变）、动力学原理（反应速率、活化能）、化学平衡原理等，分析问题。 4.考虑影响因素：全面考虑温度、压强、浓度、催化剂等因素对反应的影响。 5.构建逻辑链条：按照因果关系，清晰地阐述各个因素如何导致反应的发生、方向、速率和限度等。 6.结合实验或实际情况：如果有相关的实验数据或实际应用背景，要将其作为证据支持解释。 7.检查与完善：检查解释的合理性、完整性和准确性，确保语言表达清晰、逻辑严谨。 技法06 多平衡体系中平衡常数的相关计算 1.速率常数与化学平衡常数之间的关系 对于反应，（为正反应速率常数）；（为逆反应速率常数）。反应达到平衡时，此时，，即。 2.利用压强表达的平衡常数 （1）压强平衡常数如，，气体的分压气体总压×该气体的体积分数（或物质的量分数）。 （2）标准平衡常数等温等压下，对理想气体反应，设、、、分别为、、、的平衡分压， 为标准压强 ，，式中称为理想气体的热力学平衡常数——标准平衡常数。 3.多平衡体系中相关物理量的解答方法 （1）反应体系举例 体系1（连续反应） 体系2（竞争反应） （2）解答方法 ①分设变量法 ②守恒法 误区01 催化剂在反应历程中作用的误解 真题情境：反应机理与催化剂在近5年高考中已成为重要考点。2024年黑吉辽卷自催化反应题中Y作催化剂，2024年辽宁卷异山梨醇制备题中涉及反应机理分析。常见考生认为催化剂不参与化学反应，或认为催化剂能改变反应的焓变（ΔH）和平衡常数。 【避坑指南】催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，从而改变反应途径，降低活化能，加快反应速率。但反应前后其质量和化学性质不变。催化剂不能改变反应的焓变（ΔH）、平衡常数或平衡转化率，同等程度加快正逆反应的速率。高考中对催化剂催化机理的考查要点在于：催化剂可通过改变活化能而改变反应速率，但不能改变反应热-。温度和催化剂都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率，但催化剂具有选择性，对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应不一定有催化作用。 误区02 活化能与反应速率、反应热关系的混淆 真题情境：2024年黑吉辽卷自催化反应题中涉及反应速率随浓度变化规律的判断；近5年辽宁卷反应历程能垒图分析中，常考查活化能与反应速率的关系。常见考生认为活化能越大，反应热（ΔH）也越大；或认为活化能的大小只决定正反应速率；或将能垒图中相邻物质的能量差直接当作该步反应的活化能。 【避坑指南】活化能（Ea）与反应热（ΔH）是两个不同概念。ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)，放热反应满足Ea(正)＜Ea(逆)，吸热反应满足Ea(正)＞Ea(逆)。活化能同时影响正、逆反应速率，且活化能越大，对应方向的反应速率越慢。多个基元反应中，活化能最大的步骤是决速步骤（即速率最慢的步骤），该步骤反应物的浓度决定总反应的反应速率。在能垒图中，某步基元反应的活化能是该步反应物（或中间体）到该步最高点（过渡态）的能量差，不是相邻物质之间的能量差。 误区03 反应机理循环图中物质类别的误判 真题情境：2024年黑吉辽卷“绿色零碳”制氢装置附有部分反应机理图；近5年黑吉辽蒙卷反应机理分析题中，常见考生无法区分图中的催化剂、反应物、生成物和中间体，认为所有进入循环的物质都是反应物。 【避坑指南】遵循“入环出环，定一寻三”原则：催化剂在循环中有进有出，且通常以完整循环形式出现，反应前后不变；反应物通过箭头进入循环，但不再以原形式脱离的物质；生成物通过箭头脱离循环，且在循环内部不再次消耗；中间体在循环内部生成并消耗，不脱离整个循环（有时用方括号“[]”标出）。位于“环上”且反复出现的微粒通常是催化剂或中间体。在机理图中，先找到确定的反应物（通过一个箭头进入整个历程），与之同时反应的就是催化剂，经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是循环中的任何一个环节。 误区04 自催化反应与决速步骤的理解 真题情境：2024年黑吉辽卷第7题考查自催化反应，X→Y→Z的反应过程中Y作催化剂，出现反应速率随浓度变化的非单调规律。2023年辽宁卷涉及硫酸工业SO2催化氧化的决速步骤分析。常见考生对自催化反应“先慢后快”的反应速率变化规律理解不透彻，或无法准确识别决速步骤。 【避坑指南】自催化反应的生成物本身是反应的催化剂，导致反应速率随反应物浓度变化呈现“先慢后快再趋平”的非单调特征，需结合浓度-时间图像综合分析。决速步骤是指反应历程中活化能最大的基元反应，也称为速率控制步骤。在催化机理能垒图中，有几个活化状态就有几个基元反应。每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。决速步骤的反应物浓度决定了总反应的反应速率。在能垒图中，中间体的能量越低越稳定，从反应物到过渡态的能量差越大则活化能越大。 误区05 燃烧热与中和热的概念理解模糊 真题情境：近3年黑吉辽蒙卷化学反应原理综合题中，常以燃烧热数据为已知条件，要求利用盖斯定律计算目标反应的焓变。例如2025年黑吉辽蒙卷乙二醇直接合成题中，已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热分别为a、b、c kJ·mol-¹，要求计算合成反应2CO(g)＋3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)的ΔH。常见考生将燃烧热ΔH的符号记反，或在盖斯定律计算中弄错系数关系。 【避坑指南】燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，ΔH为负值。书写燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数必须为1。中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热，ΔH＝－57.3 kJ·mol-¹。利用燃烧热计算反应焓变时，应遵循“ΔH＝∑反应物燃烧热－∑生成物燃烧热”的公式，切勿将符号弄反。对于反应2CO(g)＋3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)，ΔH＝2a＋3b－c（注意a、b、c均为负值，代入时需保持符号一致）。 误区06 盖斯定律应用中的加减消元错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷化学反应原理综合题中，乙二醇合成直接法涉及多步反应焓变的计算，要求考生通过已知反应的ΔH推导目标反应的ΔH。常见考生在加减已知反应方程式时忽略乘除系数对ΔH的影响，或弄错反应方向的符号变化。 【避坑指南】运用盖斯定律的核心是“目标定位，加减消元”。具体步骤为：先写出目标热化学方程式，找出已知反应中与目标反应相同的物质；然后通过调整系数（ΔH乘以相同倍数）和改变反应方向（ΔH变号）来消去中间产物；最后将所有处理后的ΔH相加。注意：方程式乘以n倍时，ΔH也要乘以n；方程式逆向书写时，ΔH符号相反。热化学方程式书写必须注明物质的聚集状态（s、l、g、aq），因为同一物质在不同状态下的焓值不同，这一细节在选择题中常被设置为迷惑选项。 误区07 键能与反应热关系的误用 真题情境：近3年高考中，利用键能计算反应焓变的题目时有出现。常见考生将“断键吸热、成键放热”的符号关系记反，或在计算中将反应物和生成物的键能加和顺序弄错。 【避坑指南】根据键能计算反应焓变的公式为：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。断键吸收能量（ΔH为正贡献），成键释放能量（ΔH为负贡献），因此用反应物键能之和减去生成物键能之和得到的ΔH即为反应焓变。若ΔH为负值，则为放热反应；若ΔH为正值，则为吸热反应。做题时应先写出结构式确认键的种类和数目，再代入公式计算，不可凭感觉估算。 误区08 热化学方程式书写中的规范错误 真题情境：历年高考化学反应原理综合题均要求书写热化学方程式。常见考生忽略物质的聚集状态标注，或ΔH的单位、符号写错，导致该小问失分。 【避坑指南】书写热化学方程式必须遵守以下规范：一是标注聚集状态（s、l、g、aq），缺一不可；二是ΔH与化学方程式计量系数对应，ΔH的单位通常为kJ·mol-¹，但这里的“mol-¹”是指每摩尔反应（按方程式的计量系数进行完全的反应），而不是指每摩尔某物质；三是ΔH的符号，放热反应为“－”，吸热反应为“＋”；四是注明温度和压强，若在25℃、101 kPa下可不标注。同素异形体之间的转化需特别注明物质名称，如C(石墨，s)和C(金刚石，s)。 误区09 化学反应速率概念及计算错误 真题情境：2024年辽宁卷异山梨醇制备题中，要求计算0～3 h内异山梨醇的平均反应速率，正确答案为0.014 mol·kg-¹·h-¹。常见考生混淆平均速率与瞬时速率，或用错计算公式，或将浓度变化量与时间间隔的对应关系弄反。 【避坑指南】化学反应速率是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，计算公式为v＝Δc/Δt。平均速率适用于一段时间区间，瞬时速率适用于某一时刻（通常通过速率方程或图像切线斜率求算）。使用公式时，注意反应物和生成物的化学计量数关系：对于反应aA＋bB→cC＋dD，有v(A)/a＝v(B)/b＝v(C)/c＝v(D)/d。在速率图像中，切线斜率代表瞬时速率，割线斜率代表平均速率。试题中若出现“3 h时反应②正、逆反应速率相等”的说法，需结合图像判断该时刻是否已达平衡，不可贸然下结论。 误区10 影响反应速率因素的片面理解 真题情境：2023年辽宁卷硫酸工业SO2催化氧化题中，考查了温度、压强、催化剂对反应速率的影响及其在生产实际中的应用。常见考生认为升高温度一定加快反应速率（忽略催化剂活性受温度影响），或认为增大压强一定加快反应速率（忽略无气体参与的反应），或将催化剂的作用简单理解为“加快反应速率”而忽略其选择性。 【避坑指南】影响反应速率的主要因素有浓度、压强、温度和催化剂，但需注意以下几点： 温度：升高温度一般加快反应速率，但温度过高可能使催化剂失活（如2025年黑吉辽蒙卷乙二醇合成题中，500 K时产率很低的原因之一就是温度过高导致催化剂活性下降），或导致反应物分解、副反应增多。 压强：增大压强只对有气体参与的反应有影响，通过增大气体浓度加快反应速率。对于只有固体或液体参与的反应，增大压强几乎无影响。 催化剂：同等程度加快正、逆反应速率，不能改变化学平衡，但具有选择性——对某一反应可能是高效的催化剂，对其他反应可能无效。催化剂通过降低活化能来加快反应速率，不改变反应的ΔH和平衡常数。 误区11 决速步骤的识别错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷T14以连续流动反应器中pH随时间的振荡现象为背景，考查反应机理与决速步判断。常见考生在催化机理能垒图中，将能垒最高的步骤误判为反应最慢的步骤（这本身是正确的），但忽略了能垒图中的“能垒”是指从反应物到过渡态的能量差，不是相邻物质的能量差。也有考生将决速步的浓度关系弄反。 【避坑指南】在反应历程中，活化能最大的基元反应是决速步骤（速率控制步骤） ，该步骤的反应速率最慢，决定了总反应的反应速率。在催化机理能垒图中，从反应物（或中间体）到过渡态的能量差就是该步基元反应的活化能，其中最高能垒对应的基元反应即为决速步。决速步反应物的浓度决定了总反应的反应速率，因为总反应速率受限于最慢步骤中反应物的供给。若题目中给出各步的速率常数大小关系，速率常数最小的步骤通常是决速步。做此类题时，先看清能垒图中纵坐标的单位（常见为eV或kJ·mol-¹），再找出纵坐标差值最大的基元反应。 误区12 活化能与阿伦尼乌斯公式的关系混淆 真题情境：近3年高考中，阿伦尼乌斯公式的考查通常结合速率常数k与温度T的关系进行，常出现在选择题或原理综合题的某一小问中。常见考生认为温度升高，活化能减小（实际上活化能是反应本身的属性，与温度无关），或将速率常数k与反应速率v混淆。 【避坑指南】阿伦尼乌斯公式为k＝A·e-ᴱᵃ/ᴿᵀ，其中k为速率常数，A为指前因子，Ea为活化能（不随温度变化），R为气体常数，T为绝对温度。由公式可知： 升高温度，指数项e-ᴱᵃ/ᴿᵀ增大，k增大，反应速率加快（但活化能Ea本身不变）。 活化能Ea越大，k随温度变化的敏感性越强（即升温对活化能大的反应速率提升更显著）。 同一反应在不同温度下的速率常数之比满足ln(k2/k1)＝(Ea/R)(1/T1－1/T2)，可用于已知一组数据求另一组数据或求Ea。 做题时注意区分“速率常数k”和“反应速率v”，后者还受反应物浓度影响。 误区13 化学平衡状态的判断依据不清 真题情境：2024年辽宁卷异山梨醇制备题中，判断“3 h时，反应②正、逆反应速率相等”这一说法的正误，需结合图像分析物质浓度是否达到恒定。常见考生对“正逆反应速率相等”这一平衡本质特征理解不透，常用“反应停止”或“各物质浓度相等”等错误依据判断平衡。 【避坑指南】判断化学平衡状态的根本依据是：正反应速率和逆反应速率相等（即v正＝v逆），且各组分的浓度（或百分含量）保持不变。需要注意： 平衡时反应并未停止，而是正、逆反应速率相等，属于动态平衡。 各组分的浓度保持不变，但不一定相等（浓度相等是特殊情况，不是平衡的判据）。 判断平衡的间接依据包括：压强不变（适用于气体分子数变化的反应）、平均分子量不变（适用于气体分子数变化的反应）、密度不变等，但需具体分析反应特点。 在速率-时间图像中，v正＝v逆时对应平衡点；在浓度-时间图像中，各物质浓度不再变化时对应平衡状态，如图中15 h后异山梨醇浓度不再变化即达平衡，而3 h时浓度仍在变化，故未平衡。 误区14 平衡常数表达式的书写与使用错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷乙二醇合成题中，给出了不同温度下平衡常数的具体数值，要求判断ΔH的符号（放热还是吸热）；2023年辽宁卷硫酸工业题中涉及平衡常数的计算。常见考生在书写平衡常数表达式时忽略纯固体和纯液体的浓度视为1，或混淆Kc与Kp的使用条件。 【避坑指南】平衡常数表达式书写规则： Kc（浓度平衡常数）：用各物质的平衡浓度（mol/L）的幂次方表示，幂次为化学计量数。纯固体、纯液体的浓度视为常数，不写入表达式。 Kp（压强平衡常数）：用各气体组分的平衡分压（=总压×物质的量分数）的幂次方表示。反应中有固体或液体时，同样不写入表达式。 温度是影响平衡常数的唯一因素，K只随温度变化。K值越大，反应正向进行的程度越大。 K与ΔH的关系：若升高温度，K增大，则ΔH＞0（吸热反应）；若升高温度，K减小，则ΔH＜0（放热反应）。这是通过K-T关系判断反应热效应的关键依据。例如2025年黑吉辽蒙卷中，乙二醇直接合成反应的平衡常数从298 K时的6.5×10⁴降至400 K时的1.3×10³，K随温度升高而减小，故ΔH＜0（放热反应）。 误区15 转化率与平衡常数关系的理解偏差 真题情境：2023年辽宁卷硫酸工业SO₂催化氧化题中，结合转化率(α)曲线考查平衡转化率与反应速率的关系，要求选择正确说法。常见考生认为转化率高的反应平衡常数一定大，忽略转化率还受起始浓度、压强等因素的影响，或无法区分“平衡转化率”和“实际转化率”。 【避坑指南】平衡常数K只与温度有关，而转化率受温度、压强、起始浓度、平衡常数共同影响。在相同温度下，同一反应的平衡常数相同，但不同起始条件下的平衡转化率可以不同。做题时需区分： 平衡转化率：反应达到平衡时某反应物的转化率，由起始条件和平衡常数共同决定。 实际转化率：某一时刻的转化率，若反应未达平衡，则实际转化率小于该条件下的平衡转化率。 在转化率-温度曲线中，平衡转化率随温度的变化趋势由反应的热效应决定（放热反应随温度升高转化率降低，吸热反应升高）。若某曲线随温度升高转化率下降，则该曲线代表平衡转化率。例如α=0.88的曲线随温度升高转化率下降，说明该曲线代表的是平衡转化率。转化率越大，反应速率最大值对应的温度越低，因为达到相同转化率所需温度更低。 误区16 多重平衡体系的分析能力不足 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷乙二醇间接合成法中，涉及DMO、MG、乙二醇、乙醇等多种物质之间的多重平衡体系，题目要求根据选择性曲线判断各曲线代表的物质，并计算相关量。常见考生在多步连续反应中无法区分主反应和副反应，或对“选择性”这一概念理解不清，导致分析图像时张冠李戴。 【避坑指南】多重平衡体系是指反应体系中同时存在多个相互关联的平衡反应。解题策略如下： 明确主副反应：先找出目标产物对应的主反应路径，再识别副反应对目标产物的消耗或竞争。 理解“选择性” ：某物质的选择性＝(生成该物质消耗的关键反应物的量)/(关键反应物的总转化量)×100%。选择性越高，说明副反应越少。 曲线分析：结合选择性随温度的变化趋势判断各曲线对应的物质。例如乙二醇为最终产物，随着温度升高，副反应加剧，其选择性曲线通常呈现先升后降的趋势；中间产物（如MG）的选择性曲线通常先升后降，随温度进一步升高逐渐降低。 计算技巧：处理多重平衡计算时，可采用“假设法”分步计算（假设反应分步进行），再利用三段式法求解，最后根据物料守恒和转化率关系得到最终结果。 题型01 反应机理与能垒图像 1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）硫醇分解为含醛基的有机物是3D打印塑料降解的关键一环，如图为一种硫醇分解为含醛基有机物的物质变化和能量变化过程。图中表示，表示烃基；表示过渡态物质，表示中间产物。下列说法错误的是 A．的 B．该反应机理包含6个基元反应 C．该反应的决速步骤 D．过程中RSH脱去步骤的活化能为 2．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A．决速步骤的能垒为 B．反应中最稳定的过渡态是TS-1 C．步骤④中有极性键的断裂和形成 D．适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 3．（2026·吉林·三模）已知甲酸发生分解反应可能有以下两种途径：①；②。一定温度下，使用某催化剂催化甲酸分解，反应历程如图。下列有关说法正确的是 A．任何条件下，反应①的选择性均优于反应② B．反应①过程中有碳氧键的断裂和形成 C．反应②为吸热反应 D．升高温度可提高CO纯度，故温度越高，CO生成效率越高 4．（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 5．（2026·吉林·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 题型02 反应机理与循环图 6．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以某金属氧化物(用表示)为催化剂，同时消除、污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．在相同条件下，比更易与成键 B．通过定量测定发现，反应历程中物质④含量最少，其可能原因是③④为慢反应 C．若为常见非金属单质，则⑤①的反应可能为 D．上述反应历程涉及极性键的断裂和形成 7．（2026·黑龙江吉林·一模）以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(表示Rh的价态)。下列说法错误的是 A．在上述机理中，HI是合成乙酸的催化剂之一 B．已知中Rh只以配位键与周围原子结合，则Rh的化合价为价 C．若以为反应物，一段时间后在产物中可检出 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 8．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂。如图是与直接氧化的反应途径示意图。下列有关说法错误的是 A．中间产物2→3的转化是因为电负性 B．中间产物3→4存在极性键的断裂 C．中间产物4→5碳原子的杂化方式未改变 D．中间产物6→催化剂1没有能量的变化 9．（2026·辽宁大连·一模）点击化学在化学合成领域有重要贡献。含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的原子利用率为100% B．转化过程中氮的杂化方式未改变 C．催化剂的作用是降低反应的活化能 D．由历程知：和可生成 10．（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 10．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是 A．N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键 B．该反应的原子利用率为100% C．转化过程中氮的杂化方式发生改变 D．依据该反应机理可以发生反应：N3-CH3+HCC-C2H5 题型03 反应速率与平衡图像分析 11．（2026·辽宁·二模）一定条件下，化合物A和B合成E的反应路径如下：；；。已知反应初始A的浓度为，B的浓度为，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是 A．时刻，体系中A的浓度小于 B．时刻，体系中无C存在 C．A和B反应生成C的活化能很小 D．时刻，D的反应速率约为 12．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是 A．容器甲中平均反应速率 B．醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应 C．t分钟时各容器中乙醇的体积分数：甲>丙>乙 D．温度下，该反应的平衡常数K为 13．（2026·黑龙江辽宁·二模）甲烷与溴单质反应生成，部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时，分别在有和无的条件下，将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是 A．11~19秒之间，有时 B．的作用之一是使转化为 C．无时，与反应生成更快达到平衡状态 D．可以提高的平衡转化率 14．（2026·河北保定·一模）向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol M和2 mol N，发生如图1所示的反应，不同物质的物质的量随反应时间(t)的变化如图2所示。40 min时各物质浓度保持不变。下列说法正确的是 A．反应③的活化能小于反应②的活化能 B．反应①的平衡常数大于反应②的平衡常数 C．升高温度，可提高平衡时产物中X的占比 D．平衡后，若再充入0.20 mol Y、0.40 mol Z，反应③的v正<v逆 15．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）光催化剂在光的照射下能使与甲胺发生氧化反应，高选择性的将其降解为无害的物质，有关主副反应如下： 主反应：     副反应：     平衡时的转化率、CO或[的选择性]的选择性随温度的变化如图甲所示，平衡时物质的量百分含量随压强的变化如图乙所示。 已知低温下副反应进行程度很小，下列有关说法正确的是 A．图甲中曲线P表示CO的选择性随温度的变化 B．图甲中曲线M上升的原因是升高温度平衡向正反应方向移动 C．图乙中压强后曲线Q上升的原因是平衡向正反应方向移动 D．升高温度或增大压强主反应的和副反应的均减小 题型04 化学平衡常数与转化率的计算 16．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、，500℃下，分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。 ① ② ③ 下列说法错误的是 A．有条件下，能增大反应①的化学平衡常数 B．催化时，生成的选择性增大 C．8~14 s，有、无时，的生成速率 D．增大平衡体系的压强，体系中增大 17．（2026·辽宁·一模）测定可逆反应的平衡常数K，进行下列两个实验： 实验Ⅰ：将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化，下同)； 实验Ⅱ：将一定量粉与溶液()混合。 测得两个实验的浓度随时间变化如下： 0 1 2 3 4 5 6 实验Ⅰ 0.0260 0.0230 0.0210 0.0202 0.0200 0.0200 0.0200 实验Ⅱ 0 0.0200 0.0340 0.0420 0.0470 0.0500 0.0500 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中，0~5min内平均反应速率 B．若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉，上述反应向逆方向进行 C．实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K D．该反应 18．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）常温下，向的HCN溶液中滴入溶液，溶液中HCN、和的含量随溶液中的浓度变化如图所示。已知，忽略溶液体积的变化。下列有关说法错误的是 A．曲线B表示HCN随银离子浓度的变化 B． C．M点溶液的pH为 D．的平衡常数 19．（2026·黑龙江吉林·一模）将气体加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表所示 压强p/Pa 0.04 0.10 0.20 0.40 0.50 下列说法一定正确的是 A．时A的平衡转化率大于时的平衡转化率 B．保持一定温度，增大压强，平衡不移动 C．当压强为时，若再向体系中加入，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为 D．当压强为时，此反应的平衡常数表达式为 20．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素，反应为，反应相同时间，使用不同催化剂①、②、③时，容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．催化剂①比催化剂②的催化效率高 B．由图可判断A点已达平衡状态 C．温度为时，该反应平衡常数 D．以上曲线②中下降的原因可能是温度升高，催化剂活性降低 题型05 化学反应原理综合题 21．（2026·辽宁丹东·一模）研究的综合利用、实现资源化，生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环，尽早实现碳达峰、碳中和。 Ⅰ、二氧化碳加氢制乙烯 已知的燃烧热为；的燃烧热为。 (1)反应：  ______。 Ⅱ、二氧化碳加氢可制取二甲醚。其中涉及的反应有： ⅰ、   ⅱ、   ⅲ、   (2)在恒温(高于100℃)恒容条件下，按投料比通入密闭容器中，控制条件只发生反应ⅰ。下列不能说明该反应已达化学平衡状态的是______(填标号)。 A．每当有3 mol 键断裂同时有3 mol键断裂    B．体积分数不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变    D．混合气体的密度不变 反应ⅰ在______(填写“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 (3)向1L密闭容器中通入和，若只发生反应  ，反应过程中，反应速率与浓度关系曲线如图：和。该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，重新达到平衡时对应的平衡点可能为______(填字母)。 (4)已知反应ⅲ的速率方程为，，阿伦尼乌斯经验公式为，k为速率常数，为活化能，T为温度，C和R为常数。实验测得、与温度的关系如图所示，其中表示与温度关系的曲线是______(填“a”或“b”)。 (5)在恒压(6.0MPa)密闭容器中充入和发生上述三个反应，的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如下图所示(不考虑其他因素影响)。已知：生成物M的选择性。则在220℃下，反应ⅱ的平衡常数______。(用平衡分压代替平衡浓度计算) Ⅲ、利用电解法可将阴极的还原为甲酸根离子()，从而实现的资源化利用，已知电量(其中n表示电路中转移电子的物质的量，法拉第常数)。 (6)当通过电路的总电量为19300C时，理论上消耗______mol。 22．（2026·辽宁抚顺·一模）将转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。根据所学知识，回答下列问题： Ⅰ．还原可制取。 已知：反应ⅰ． 反应ⅱ． 反应ⅲ． (1)___________。 (2)向恒压为0.36MPa的密闭容器中通入和，发生反应ⅰ，同时有副反应 发生，平衡时体系内、、的物质的量与温度的变化关系如图所示。 ①结合上述反应，解释图中的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因：___________。 ②℃时，反应经后达到平衡，测得此时，，甲烷的选择性___________；该条件下反应速率___________(用含的代数式表示)；该条件下副反应的___________。 ③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性，应当___________。 Ⅱ．利用催化加氢可制备，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，如“*”表示吸附在催化剂表面，图中“*H”已省略)： (3)该反应历程中决速步反应能垒为___________eV；为避免产生副产物，工艺生产的温度应适当___________(填“升高”或“降低”)。 23．（2026·黑龙江大庆·三模）近年来为应对全球气候变暖等环境问题，以为原料合成有机物成为化学科学家研究的热点。回答下列问题： Ⅰ．和可以通过催化生成甲醇，其涉及的化学反应如下： 主反应： 副反应： (1)结合上述两反应，计算的反应热___________。 (2)T℃，在密闭容器中充入和，体系中只发生主、副两个反应，反应物和产物均为气体，增大压强，的选择性___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；在压强为时，平衡时体系中含有，此时的选择性为60%，主反应的压强平衡常数___________kPa-2。【选择性；压强平衡常数用平衡分压代替平衡浓度计算】 (3)对催化剂做性能测试时：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 ①某温度时，测得反应器出口中含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为___________。 ②其他条件相同时，催化剂A和催化剂B在不同温度下的催化性能分别如图1、2所示，实际生产时选用催化剂A，试分析原因___________。 ③下列说法正确的是___________。 A．保持其他反应条件不变，体系内温度越高，的转化率一定越高 B．使用合适的催化剂，可以改变反应历程，降低主反应的活化能 C．当容器中与的物质的量之比保持不变时，表明该反应体系已达平衡 D．若保持温度和压强不变，平衡时再向容器内充入一定量的氩气，副反应平衡不移动 Ⅱ．我国科学家研究出通过电化学方法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： (4)该装置中，透过阳离子交换膜向电极___________(填“a”或“b”)方向移动；阴极的电极反应式为___________。 24．（2026·吉林长春·二模）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。 Ⅰ．甲烷—二氧化碳干气重整和甲烷—水蒸气重整是制备水煤气的重要途径，涉及反应如下： 反应i．   反应ii．   (1)计算反应的___________。 (2)一定温度下，反应存在，(、为正、逆反应速率常数)。该温度下反应i的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。 (3)反应ii在___________(填“高温”或“低温”)下易自发进行。 (4)可用作甲烷干气重整反应的催化剂。晶体氧空位数不同时，反应历程中的基元反应的能量变化如下图所示。据此判断，氧空位越___________(填“多”或“少”)，越不利于反应进行，判断的理由是___________。 Ⅱ．在一密闭容器中，通入和，利用甲烷的水蒸气重整反应制备氢气，反应方程式为 。 (5)时，反应时间相同，的转化率随压强的变化如下图所示。图中处于化学平衡状态的点有___________(填图中标号)。 (6)若5 min末反应至B点，用单位时间内的物质的量变化表示的化学反应速率___________；此温度下该反应的分压平衡常数___________。 25．（2026·内蒙古包头·二模）二甲胺—二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： I. Ⅱ. Ⅲ. (1)合成氨：在条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口体积分数随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图，若a点已达平衡，则(g)在该条件下的平衡常数_______(用含P的表达式表示)。达到最高点后，曲线②下降的原因是_______。 (2)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.0 -230.0 -17.2 标准状态下，反应  _______。 (3)下，的电离常数为，则水溶液的_______。 (4)有研究采用和催化反应制备。在恒温密闭容器中，投料比，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ. V. 三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比) 请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活)_______。 (5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸的高选择性合成，同时得到副产物辛腈。装置工作原理如图。 一段时间后，右侧电极室内溶液pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)；电极上发生的电极反应式为_______。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $ 清单04 反应热 反应速率与化学平衡 解题技法精讲 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 技法01 催化反应机理的分析与判断 技法02 反应机理循环图的分析与判断 技法03 化学反应速率与限度的图像、图表分析 技法04 热化学方程式的书写与焓变的计算 技法05 多平衡体系中的原因解释类问题 技法06 多平衡体系中平衡常数的相关计算 常见误区破解 误区01 催化剂在反应历程中作用的误解 误区09 化学反应速率概念及计算错误 误区02 活化能与反应速率、反应热关系的混淆 误区10 影响反应速率因素的片面理解 误区03 反应机理循环图中物质类别的误判 误区11 决速步骤的识别错误 误区04 自催化反应与决速步骤的理解 误区12 活化能与阿伦尼乌斯公式的关系混淆 误区05 燃烧热与中和热的概念理解模糊 误区13 化学平衡状态的判断依据不清 误区06 盖斯定律应用中的加减消元错误 误区14 平衡常数表达式的书写与使用错误 误区07 键能与反应热关系的误用 误区15 转化率与平衡常数关系的理解偏差 误区08 热化学方程式书写中的规范错误 误区16 多重平衡体系的分析能力不足 题型强化训练 题型01 反应机理与能垒图像 题型04 化学平衡常数与转化率的计算 题型02 反应机理与循环图 题型05 化学反应原理综合题 题型03 反应速率与平衡图像分析 技法01 催化反应机理的分析与判断 1．催化剂：存在少量就能显著改变反应速率，反应结束时，其自身的质量、组成和化学性质基本不变的物质。 2．催化特点： ①高效性，可以大大地加快反应速率。 ②选择性，反应不同，催化剂不同。 ③同等程度地加快正、逆反应的速率。 ④不能改变反应的可能性和平衡常数。 3．催化剂的催化机理： 催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。即催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。 4．催化剂与活化能、焓变 催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变∆H的大小，不影响平衡。 5．活化能 (1)正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1 (2)逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1 (3)活化能和反应热的关系 ①放热反应：Ea正＜Ea逆 ②吸热反应：Ea正＞Ea逆 (4)活化能和反应速率的关系 ①关系：活化能越大，反应速率越慢 ②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应 ③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率 6．催化机理能垒图 (1)在催化机理能垒图中，有几个活化状态，就有几个基元反应。可以用图中每步基元反应前后的活性物质，写出其热化学方程式。注意：如果纵坐标相对能量的单位是电子伏特(eV)，焓变应转化成每摩尔。 (2)每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。 例如：在Rh催化下，甲酸分解制H2反应的过程如图所示。 其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为HCOOH*===HCOO*＋H*；甲酸分解制H2的热化学方程式可表示为HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－0.16NA eV·mol－1(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。 技法02 反应机理循环图的分析与判断 1．循环机理图中物质的判断 (1)有进有出的物质参与反应，常作催化剂； (2)只进不出的为反应物、原料； (3)不进只出的物质为生成物、产品。 2．循环转化机理图像的解读 对于“循环”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③。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。如下图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 3．循环机理图题的解题思路 (1)通览全图，找准一“剂”三“物” ①催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上 ②反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物； ③生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物； ④中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[　]”标出。 (2)逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。 4.循环反应图中三类物质：反应物、产物、中间产物及反应条件、催化剂的判断 技法03 化学反应速率与限度的图像、图表分析 1.单一反应体系中化学反应速率的影响因素 （1）“惰性气体”对反应速率的影响 恒容充入“惰性气体” 总压增大参与反应的物质浓度不变（活化分子浓度不变）反应速率不变 恒压充入“惰性气体” 体积增大参与反应的物质浓度减小（活化分子浓度减小）反应速率减小 （2）纯液体、固体对化学反应速率的影响 在化学反应中，纯液体和固体的浓度为常数，故不能用纯液体和固体的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧速率就比煤块快得多。 （3）外界条件对正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 增大反应物浓度 瞬间增大，不变，随后逐渐减小，逐渐增大,直至平衡 增大体系压强 和都增大，气体分子数减小方向的反应速率变化程度更大（若反应前后气体分子数不变，则和改变程度相同） 升高体系温度 和都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大 使用催化剂 能同等程度地改变正、逆反应速率 2.复杂反应体系多因素影响反应速率的模型 （1）连续反应体系 3.外界因素对化学平衡移动的影响 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动 压强 增大压强（减小容器的容积），化学平衡向气体体积缩小的方向移动 减小压强（增大容器的容积），化学平衡向气体体积增大的方向移动 温度 升高温度化学平衡向吸热反应方向移动 降低温度化学平衡向放热反应方向移动 4.化学平衡与平衡转化率 （1）转化率与平衡转化率 转化率分为未达到平衡的转化率和已达到平衡的平衡转化率。在审题时一定要注意转化率是否为平衡转化率。 （2）增大反应物的浓度与平衡转化率的关系（其中、、均为气体） 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 备注 增大的浓度 正向移动 减小增大 反应物转化率实际是考虑压强的影响 减小 不变 增大 （3）如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，二者的转化率始终相等。 技法04 热化学方程式的书写与焓变的计算 1.焓变的计算 （1）根据（相对）焓：（生成物）（反应物） （2）根据键能数据：（反应物键能）（生成物键能） （3）根据活化能：（正反应的活化能）（逆反应的活化能） 2.热化学方程式的书写 （1）注意的符号和单位：吸热反应的为“”，放热反应的为“-”；的单位为。 （2）注意测定条件：绝大多数反应的反应热是在、条件下测定的，此时可不注明温度和压强。 （3）注意热化学方程式中的化学计量数：热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 （4）注意物质的聚集状态：气体用“”，液体用“”，固体用“”，溶液用“”。热化学方程式中不用“ ”和“”。 （5）注意的数值与符号：若化学计量数加倍，则也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。 （6）对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。例如，（单斜，）（正交，）。 3.盖斯定律及其思维模板 （1）与盖斯定律 。 （2）思维模板——叠加法 “倒” 为了将方程式相加得到目标方程式，可将部分方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反 “乘” 为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数值，反应热也要乘以相应数值 “加” 做好上述两个步骤后，将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加 技法05 多平衡体系中的原因解释类问题 1.明确问题：仔细阅读题目，确定需要解释的化学反应现象或结果。 2.提取关键信息：找出题目中给出的反应物、生成物、反应条件等关键要素。 3.运用相关原理：根据所学的化学原理，如热力学原理（焓变、熵变）、动力学原理（反应速率、活化能）、化学平衡原理等，分析问题。 4.考虑影响因素：全面考虑温度、压强、浓度、催化剂等因素对反应的影响。 5.构建逻辑链条：按照因果关系，清晰地阐述各个因素如何导致反应的发生、方向、速率和限度等。 6.结合实验或实际情况：如果有相关的实验数据或实际应用背景，要将其作为证据支持解释。 7.检查与完善：检查解释的合理性、完整性和准确性，确保语言表达清晰、逻辑严谨。 技法06 多平衡体系中平衡常数的相关计算 1.速率常数与化学平衡常数之间的关系 对于反应，（为正反应速率常数）；（为逆反应速率常数）。反应达到平衡时，此时，，即。 2.利用压强表达的平衡常数 （1）压强平衡常数如，，气体的分压气体总压×该气体的体积分数（或物质的量分数）。 （2）标准平衡常数等温等压下，对理想气体反应，设、、、分别为、、、的平衡分压， 为标准压强 ，，式中称为理想气体的热力学平衡常数——标准平衡常数。 3.多平衡体系中相关物理量的解答方法 （1）反应体系举例 体系1（连续反应） 体系2（竞争反应） （2）解答方法 ①分设变量法 ②守恒法 误区01 催化剂在反应历程中作用的误解 真题情境：反应机理与催化剂在近5年高考中已成为重要考点。2024年黑吉辽卷自催化反应题中Y作催化剂，2024年辽宁卷异山梨醇制备题中涉及反应机理分析。常见考生认为催化剂不参与化学反应，或认为催化剂能改变反应的焓变（ΔH）和平衡常数。 【避坑指南】催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，从而改变反应途径，降低活化能，加快反应速率。但反应前后其质量和化学性质不变。催化剂不能改变反应的焓变（ΔH）、平衡常数或平衡转化率，同等程度加快正逆反应的速率。高考中对催化剂催化机理的考查要点在于：催化剂可通过改变活化能而改变反应速率，但不能改变反应热-。温度和催化剂都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率，但催化剂具有选择性，对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应不一定有催化作用。 误区02 活化能与反应速率、反应热关系的混淆 真题情境：2024年黑吉辽卷自催化反应题中涉及反应速率随浓度变化规律的判断；近5年辽宁卷反应历程能垒图分析中，常考查活化能与反应速率的关系。常见考生认为活化能越大，反应热（ΔH）也越大；或认为活化能的大小只决定正反应速率；或将能垒图中相邻物质的能量差直接当作该步反应的活化能。 【避坑指南】活化能（Ea）与反应热（ΔH）是两个不同概念。ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)，放热反应满足Ea(正)＜Ea(逆)，吸热反应满足Ea(正)＞Ea(逆)。活化能同时影响正、逆反应速率，且活化能越大，对应方向的反应速率越慢。多个基元反应中，活化能最大的步骤是决速步骤（即速率最慢的步骤），该步骤反应物的浓度决定总反应的反应速率。在能垒图中，某步基元反应的活化能是该步反应物（或中间体）到该步最高点（过渡态）的能量差，不是相邻物质之间的能量差。 误区03 反应机理循环图中物质类别的误判 真题情境：2024年黑吉辽卷“绿色零碳”制氢装置附有部分反应机理图；近5年黑吉辽蒙卷反应机理分析题中，常见考生无法区分图中的催化剂、反应物、生成物和中间体，认为所有进入循环的物质都是反应物。 【避坑指南】遵循“入环出环，定一寻三”原则：催化剂在循环中有进有出，且通常以完整循环形式出现，反应前后不变；反应物通过箭头进入循环，但不再以原形式脱离的物质；生成物通过箭头脱离循环，且在循环内部不再次消耗；中间体在循环内部生成并消耗，不脱离整个循环（有时用方括号“[]”标出）。位于“环上”且反复出现的微粒通常是催化剂或中间体。在机理图中，先找到确定的反应物（通过一个箭头进入整个历程），与之同时反应的就是催化剂，经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是循环中的任何一个环节。 误区04 自催化反应与决速步骤的理解 真题情境：2024年黑吉辽卷第7题考查自催化反应，X→Y→Z的反应过程中Y作催化剂，出现反应速率随浓度变化的非单调规律。2023年辽宁卷涉及硫酸工业SO2催化氧化的决速步骤分析。常见考生对自催化反应“先慢后快”的反应速率变化规律理解不透彻，或无法准确识别决速步骤。 【避坑指南】自催化反应的生成物本身是反应的催化剂，导致反应速率随反应物浓度变化呈现“先慢后快再趋平”的非单调特征，需结合浓度-时间图像综合分析。决速步骤是指反应历程中活化能最大的基元反应，也称为速率控制步骤。在催化机理能垒图中，有几个活化状态就有几个基元反应。每步基元反应的快慢取决于其能垒的大小，能垒越大，反应速率越慢。决速步骤的反应物浓度决定了总反应的反应速率。在能垒图中，中间体的能量越低越稳定，从反应物到过渡态的能量差越大则活化能越大。 误区05 燃烧热与中和热的概念理解模糊 真题情境：近3年黑吉辽蒙卷化学反应原理综合题中，常以燃烧热数据为已知条件，要求利用盖斯定律计算目标反应的焓变。例如2025年黑吉辽蒙卷乙二醇直接合成题中，已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热分别为a、b、c kJ·mol-¹，要求计算合成反应2CO(g)＋3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)的ΔH。常见考生将燃烧热ΔH的符号记反，或在盖斯定律计算中弄错系数关系。 【避坑指南】燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，ΔH为负值。书写燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数必须为1。中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热，ΔH＝－57.3 kJ·mol-¹。利用燃烧热计算反应焓变时，应遵循“ΔH＝∑反应物燃烧热－∑生成物燃烧热”的公式，切勿将符号弄反。对于反应2CO(g)＋3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)，ΔH＝2a＋3b－c（注意a、b、c均为负值，代入时需保持符号一致）。 误区06 盖斯定律应用中的加减消元错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷化学反应原理综合题中，乙二醇合成直接法涉及多步反应焓变的计算，要求考生通过已知反应的ΔH推导目标反应的ΔH。常见考生在加减已知反应方程式时忽略乘除系数对ΔH的影响，或弄错反应方向的符号变化。 【避坑指南】运用盖斯定律的核心是“目标定位，加减消元”。具体步骤为：先写出目标热化学方程式，找出已知反应中与目标反应相同的物质；然后通过调整系数（ΔH乘以相同倍数）和改变反应方向（ΔH变号）来消去中间产物；最后将所有处理后的ΔH相加。注意：方程式乘以n倍时，ΔH也要乘以n；方程式逆向书写时，ΔH符号相反。热化学方程式书写必须注明物质的聚集状态（s、l、g、aq），因为同一物质在不同状态下的焓值不同，这一细节在选择题中常被设置为迷惑选项。 误区07 键能与反应热关系的误用 真题情境：近3年高考中，利用键能计算反应焓变的题目时有出现。常见考生将“断键吸热、成键放热”的符号关系记反，或在计算中将反应物和生成物的键能加和顺序弄错。 【避坑指南】根据键能计算反应焓变的公式为：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。断键吸收能量（ΔH为正贡献），成键释放能量（ΔH为负贡献），因此用反应物键能之和减去生成物键能之和得到的ΔH即为反应焓变。若ΔH为负值，则为放热反应；若ΔH为正值，则为吸热反应。做题时应先写出结构式确认键的种类和数目，再代入公式计算，不可凭感觉估算。 误区08 热化学方程式书写中的规范错误 真题情境：历年高考化学反应原理综合题均要求书写热化学方程式。常见考生忽略物质的聚集状态标注，或ΔH的单位、符号写错，导致该小问失分。 【避坑指南】书写热化学方程式必须遵守以下规范：一是标注聚集状态（s、l、g、aq），缺一不可；二是ΔH与化学方程式计量系数对应，ΔH的单位通常为kJ·mol-¹，但这里的“mol-¹”是指每摩尔反应（按方程式的计量系数进行完全的反应），而不是指每摩尔某物质；三是ΔH的符号，放热反应为“－”，吸热反应为“＋”；四是注明温度和压强，若在25℃、101 kPa下可不标注。同素异形体之间的转化需特别注明物质名称，如C(石墨，s)和C(金刚石，s)。 误区09 化学反应速率概念及计算错误 真题情境：2024年辽宁卷异山梨醇制备题中，要求计算0～3 h内异山梨醇的平均反应速率，正确答案为0.014 mol·kg-¹·h-¹。常见考生混淆平均速率与瞬时速率，或用错计算公式，或将浓度变化量与时间间隔的对应关系弄反。 【避坑指南】化学反应速率是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，计算公式为v＝Δc/Δt。平均速率适用于一段时间区间，瞬时速率适用于某一时刻（通常通过速率方程或图像切线斜率求算）。使用公式时，注意反应物和生成物的化学计量数关系：对于反应aA＋bB→cC＋dD，有v(A)/a＝v(B)/b＝v(C)/c＝v(D)/d。在速率图像中，切线斜率代表瞬时速率，割线斜率代表平均速率。试题中若出现“3 h时反应②正、逆反应速率相等”的说法，需结合图像判断该时刻是否已达平衡，不可贸然下结论。 误区10 影响反应速率因素的片面理解 真题情境：2023年辽宁卷硫酸工业SO2催化氧化题中，考查了温度、压强、催化剂对反应速率的影响及其在生产实际中的应用。常见考生认为升高温度一定加快反应速率（忽略催化剂活性受温度影响），或认为增大压强一定加快反应速率（忽略无气体参与的反应），或将催化剂的作用简单理解为“加快反应速率”而忽略其选择性。 【避坑指南】影响反应速率的主要因素有浓度、压强、温度和催化剂，但需注意以下几点： 温度：升高温度一般加快反应速率，但温度过高可能使催化剂失活（如2025年黑吉辽蒙卷乙二醇合成题中，500 K时产率很低的原因之一就是温度过高导致催化剂活性下降），或导致反应物分解、副反应增多。 压强：增大压强只对有气体参与的反应有影响，通过增大气体浓度加快反应速率。对于只有固体或液体参与的反应，增大压强几乎无影响。 催化剂：同等程度加快正、逆反应速率，不能改变化学平衡，但具有选择性——对某一反应可能是高效的催化剂，对其他反应可能无效。催化剂通过降低活化能来加快反应速率，不改变反应的ΔH和平衡常数。 误区11 决速步骤的识别错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷T14以连续流动反应器中pH随时间的振荡现象为背景，考查反应机理与决速步判断。常见考生在催化机理能垒图中，将能垒最高的步骤误判为反应最慢的步骤（这本身是正确的），但忽略了能垒图中的“能垒”是指从反应物到过渡态的能量差，不是相邻物质的能量差。也有考生将决速步的浓度关系弄反。 【避坑指南】在反应历程中，活化能最大的基元反应是决速步骤（速率控制步骤） ，该步骤的反应速率最慢，决定了总反应的反应速率。在催化机理能垒图中，从反应物（或中间体）到过渡态的能量差就是该步基元反应的活化能，其中最高能垒对应的基元反应即为决速步。决速步反应物的浓度决定了总反应的反应速率，因为总反应速率受限于最慢步骤中反应物的供给。若题目中给出各步的速率常数大小关系，速率常数最小的步骤通常是决速步。做此类题时，先看清能垒图中纵坐标的单位（常见为eV或kJ·mol-¹），再找出纵坐标差值最大的基元反应。 误区12 活化能与阿伦尼乌斯公式的关系混淆 真题情境：近3年高考中，阿伦尼乌斯公式的考查通常结合速率常数k与温度T的关系进行，常出现在选择题或原理综合题的某一小问中。常见考生认为温度升高，活化能减小（实际上活化能是反应本身的属性，与温度无关），或将速率常数k与反应速率v混淆。 【避坑指南】阿伦尼乌斯公式为k＝A·e-ᴱᵃ/ᴿᵀ，其中k为速率常数，A为指前因子，Ea为活化能（不随温度变化），R为气体常数，T为绝对温度。由公式可知： 升高温度，指数项e-ᴱᵃ/ᴿᵀ增大，k增大，反应速率加快（但活化能Ea本身不变）。 活化能Ea越大，k随温度变化的敏感性越强（即升温对活化能大的反应速率提升更显著）。 同一反应在不同温度下的速率常数之比满足ln(k2/k1)＝(Ea/R)(1/T1－1/T2)，可用于已知一组数据求另一组数据或求Ea。 做题时注意区分“速率常数k”和“反应速率v”，后者还受反应物浓度影响。 误区13 化学平衡状态的判断依据不清 真题情境：2024年辽宁卷异山梨醇制备题中，判断“3 h时，反应②正、逆反应速率相等”这一说法的正误，需结合图像分析物质浓度是否达到恒定。常见考生对“正逆反应速率相等”这一平衡本质特征理解不透，常用“反应停止”或“各物质浓度相等”等错误依据判断平衡。 【避坑指南】判断化学平衡状态的根本依据是：正反应速率和逆反应速率相等（即v正＝v逆），且各组分的浓度（或百分含量）保持不变。需要注意： 平衡时反应并未停止，而是正、逆反应速率相等，属于动态平衡。 各组分的浓度保持不变，但不一定相等（浓度相等是特殊情况，不是平衡的判据）。 判断平衡的间接依据包括：压强不变（适用于气体分子数变化的反应）、平均分子量不变（适用于气体分子数变化的反应）、密度不变等，但需具体分析反应特点。 在速率-时间图像中，v正＝v逆时对应平衡点；在浓度-时间图像中，各物质浓度不再变化时对应平衡状态，如图中15 h后异山梨醇浓度不再变化即达平衡，而3 h时浓度仍在变化，故未平衡。 误区14 平衡常数表达式的书写与使用错误 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷乙二醇合成题中，给出了不同温度下平衡常数的具体数值，要求判断ΔH的符号（放热还是吸热）；2023年辽宁卷硫酸工业题中涉及平衡常数的计算。常见考生在书写平衡常数表达式时忽略纯固体和纯液体的浓度视为1，或混淆Kc与Kp的使用条件。 【避坑指南】平衡常数表达式书写规则： Kc（浓度平衡常数）：用各物质的平衡浓度（mol/L）的幂次方表示，幂次为化学计量数。纯固体、纯液体的浓度视为常数，不写入表达式。 Kp（压强平衡常数）：用各气体组分的平衡分压（=总压×物质的量分数）的幂次方表示。反应中有固体或液体时，同样不写入表达式。 温度是影响平衡常数的唯一因素，K只随温度变化。K值越大，反应正向进行的程度越大。 K与ΔH的关系：若升高温度，K增大，则ΔH＞0（吸热反应）；若升高温度，K减小，则ΔH＜0（放热反应）。这是通过K-T关系判断反应热效应的关键依据。例如2025年黑吉辽蒙卷中，乙二醇直接合成反应的平衡常数从298 K时的6.5×10⁴降至400 K时的1.3×10³，K随温度升高而减小，故ΔH＜0（放热反应）。 误区15 转化率与平衡常数关系的理解偏差 真题情境：2023年辽宁卷硫酸工业SO₂催化氧化题中，结合转化率(α)曲线考查平衡转化率与反应速率的关系，要求选择正确说法。常见考生认为转化率高的反应平衡常数一定大，忽略转化率还受起始浓度、压强等因素的影响，或无法区分“平衡转化率”和“实际转化率”。 【避坑指南】平衡常数K只与温度有关，而转化率受温度、压强、起始浓度、平衡常数共同影响。在相同温度下，同一反应的平衡常数相同，但不同起始条件下的平衡转化率可以不同。做题时需区分： 平衡转化率：反应达到平衡时某反应物的转化率，由起始条件和平衡常数共同决定。 实际转化率：某一时刻的转化率，若反应未达平衡，则实际转化率小于该条件下的平衡转化率。 在转化率-温度曲线中，平衡转化率随温度的变化趋势由反应的热效应决定（放热反应随温度升高转化率降低，吸热反应升高）。若某曲线随温度升高转化率下降，则该曲线代表平衡转化率。例如α=0.88的曲线随温度升高转化率下降，说明该曲线代表的是平衡转化率。转化率越大，反应速率最大值对应的温度越低，因为达到相同转化率所需温度更低。 误区16 多重平衡体系的分析能力不足 真题情境：2025年黑吉辽蒙卷乙二醇间接合成法中，涉及DMO、MG、乙二醇、乙醇等多种物质之间的多重平衡体系，题目要求根据选择性曲线判断各曲线代表的物质，并计算相关量。常见考生在多步连续反应中无法区分主反应和副反应，或对“选择性”这一概念理解不清，导致分析图像时张冠李戴。 【避坑指南】多重平衡体系是指反应体系中同时存在多个相互关联的平衡反应。解题策略如下： 明确主副反应：先找出目标产物对应的主反应路径，再识别副反应对目标产物的消耗或竞争。 理解“选择性” ：某物质的选择性＝(生成该物质消耗的关键反应物的量)/(关键反应物的总转化量)×100%。选择性越高，说明副反应越少。 曲线分析：结合选择性随温度的变化趋势判断各曲线对应的物质。例如乙二醇为最终产物，随着温度升高，副反应加剧，其选择性曲线通常呈现先升后降的趋势；中间产物（如MG）的选择性曲线通常先升后降，随温度进一步升高逐渐降低。 计算技巧：处理多重平衡计算时，可采用“假设法”分步计算（假设反应分步进行），再利用三段式法求解，最后根据物料守恒和转化率关系得到最终结果。 题型01 反应机理与能垒图像 1．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）硫醇分解为含醛基的有机物是3D打印塑料降解的关键一环，如图为一种硫醇分解为含醛基有机物的物质变化和能量变化过程。图中表示，表示烃基；表示过渡态物质，表示中间产物。下列说法错误的是 A．的 B．该反应机理包含6个基元反应 C．该反应的决速步骤 D．过程中RSH脱去步骤的活化能为 【答案】C 【解析】IM1能量为，IM2能量为，故的，A项正确；基元反应是一步完成的化学反应，基元反应不一定有过渡态，该反应历程中有6个过渡态，对应6个基元反应，B项正确；由图信息可知，的活化能最大，故该反应的决速步骤是，C项错误；由图中信息可知，IM4→IM5过程中RSH脱去步骤的活化能为，D项正确。 2．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）在药物合成领域，有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法，该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示（TS表示过渡态，表示甲基，代表苯基）。下列说法正确的是 A．决速步骤的能垒为 B．反应中最稳定的过渡态是TS-1 C．步骤④中有极性键的断裂和形成 D．适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 【答案】C 【解析】图中能量单位为eV（每分子），未换算为mol-1（需乘以阿伏伽德罗常数），且题干未提供换算依据，不能直接写作 eV·mol-1，A错误；各过渡态能量：TS-1 (15.0 eV) > TS-2 (1.5 eV) > TS-4 (-0.7 eV) > TS-3 (-16.0 eV)，故最稳定的是 TS-3，B错误；步骤④是中间体INT-4转化为产物的过程，该过程涉及极性键N-H和C-N的断裂，以及极性键C=O的形成，符合极性键断裂与形成的特征，C正确；反应总焓变ΔH=-38.2 eV<0，为放热反应。升温虽加快速率，但使平衡左移，降低平衡产率，D错误；故选C。 3．（2026·吉林·三模）已知甲酸发生分解反应可能有以下两种途径：①；②。一定温度下，使用某催化剂催化甲酸分解，反应历程如图。下列有关说法正确的是 A．任何条件下，反应①的选择性均优于反应② B．反应①过程中有碳氧键的断裂和形成 C．反应②为吸热反应 D．升高温度可提高CO纯度，故温度越高，CO生成效率越高 【答案】B 【解析】从反应历程可知，反应①的活化能小于反应②的活化能，反应①速率大于反应②，则说明在该温度下催化剂对反应①的选择性优于反应②，但温度不同，催化剂的活性不同，则其他条件下，反应①的选择性不一定优于反应②，A错误；反应①过程的步骤：，中的碳氧键会断裂，同时生成CO时有新的碳氧键形成，所以反应①过程中有碳氧键的断裂和形成，B正确；从反应历程图可知，反应②的生成物总能量低于反应物总能量，则反应②是放热反应，C错误；反应①为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的生成量增大；反应②为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故在一定温度范围内升高温度，CO的生成量增大，可提高CO纯度，但温度过高，可能使催化剂活性降低，反应①的选择性降低，导致CO生成效率降低，D错误；故选B。 4．（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 【解析】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。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；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；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；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；故选C。 5．（2026·吉林·二模）1，2-丙二醇[ CH2(OH)CH(OH)CH3]单分子解离反应相对能量如下图所示。路径包括碳碳键断裂和脱水过程。下列说法正确的是        A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高 B．1，2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应 C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最快 D．脱水生成的四种产物中，丙酮最稳定 【答案】D 【解析】碳碳键断裂产物中，断裂a处（生成）相对能量83.7，断裂b处（生成）相对能量为85.1，前者所需能量更低，A错误；脱水产物中，丙酮相对能量为，低于反应物（），该脱水反应为放热反应，B错误；反应速率由活化能决定，活化能=过渡态能量-反应物能量。根据图像可知，中，活化能最大，速率最慢，C错误；脱水产物中，丙酮相对能量最低，能量越低越稳定，D正确；故选D。 题型02 反应机理与循环图 6．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）以某金属氧化物(用表示)为催化剂，同时消除、污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．在相同条件下，比更易与成键 B．通过定量测定发现，反应历程中物质④含量最少，其可能原因是③④为慢反应 C．若为常见非金属单质，则⑤①的反应可能为 D．上述反应历程涉及极性键的断裂和形成 【答案】A 【解析】由反应历程可知，优先与催化剂的M位点结合成键，后续NO才发生结合，说明相同条件下比更易与M成键，A说法错误；慢反应的反应速率慢，中间产物的生成速率小于消耗速率，因此体系中该中间产物含量少，若③④为慢反应，则物质④含量最少，B说法正确；该反应目的是消除、污染，最终产物为和，a为常见非金属单质，题给反应中原子守恒，反应合理，C说法正确；反应过程中存在极性键断裂，也存在等极性键的形成，因此涉及极性键的断裂和形成，D说法正确；故选A。 7．（2026·黑龙江吉林·一模）以，CO，HI作原料催化合成乙酸的机理如图所示(表示Rh的价态)。下列说法错误的是 A．在上述机理中，HI是合成乙酸的催化剂之一 B．已知中Rh只以配位键与周围原子结合，则Rh的化合价为价 C．若以为反应物，一段时间后在产物中可检出 D．反应⑥的中O原子进攻正电性很强的羰基碳 【答案】B 【解析】整个循环中，在反应①中消耗，在反应⑥中重新生成，反应前后的质量和化学性质不变，属于合成乙酸的催化剂之一，A正确；该配离子整体带1个单位负电荷，所有结合键均为配位键，配体电荷为：3个每个带电荷，共；带电荷；为中性配体，电荷为0。设化合价为，根据总电荷守恒： ，解得，不是价，B错误；若以为反应物，根据反应④，会形成键，下一次循环中，根据反应③，会随机结合一个CO，故可能形成基团，因此一段时间后可在产物中检出，C正确；羰基中氧的电负性大于碳，使羰基碳带较强正电性，中原子显部分负电性，会进攻正电性的羰基碳发生反应，D正确；故选B。 8．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）含铁沸石是将温室气体和转化为有机物的有效催化剂。如图是与直接氧化的反应途径示意图。下列有关说法错误的是 A．中间产物2→3的转化是因为电负性 B．中间产物3→4存在极性键的断裂 C．中间产物4→5碳原子的杂化方式未改变 D．中间产物6→催化剂1没有能量的变化 【答案】D 【解析】同周期主族元素电负性从左到右递增，故电负性，中电负性更大的O更易与带正电的结合，因此发生2→3的结构转化，A正确；3→4的过程中，极性键断裂，释放出，存在极性键的断裂，B正确；中碳原子为杂化，形成中间产物5后，转化为，与O相连，仍然为杂化，C正确；6→催化剂1的过程中，生成产物，存在化学键的断裂和形成，任何化学反应过程都伴随能量变化，D错误；故选D。 9．（2026·辽宁大连·一模）点击化学在化学合成领域有重要贡献。含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的原子利用率为100% B．转化过程中氮的杂化方式未改变 C．催化剂的作用是降低反应的活化能 D．由历程知：和可生成 【答案】B 【解析】催化剂与发生反应生成，继续与发生反应②，生成，再经过反应③生成，再经过反应④生成，H原子替代催化剂位置，发生反应⑤生成；整体过程是叠氮有机物与炔烃在铜催化剂催化下进行环加成反应生成，总反应：。由分析可知，总反应是加成反应，原子利用率为100%，A正确；叠氮化合物中，中心N原子形成2个键(一个单键、一个双键中的键)且无孤电子对，杂化方式为杂化，而产物三唑环（由2个C和3个N形成的五元平面环）中的氮原子均为杂化，氮原子的杂化方式发生了改变，B错误；催化剂的作用就是通过降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；由图所给历程及分析可知，和在铜催化下发生环加成，可生成，D正确；故选B。 10．（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 【解析】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。总反应为CH3OH(l)+CO(g)=CH3COOH(l)，则原子利用率为100%，A正确；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；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；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。 10．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”，反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是 A．N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键 B．该反应的原子利用率为100% C．转化过程中氮的杂化方式发生改变 D．依据该反应机理可以发生反应：N3-CH3+HCC-C2H5 【答案】D 【解析】N原子最外层有5个电子，根据图示，N3-R2中的中心氮原子形成2个σ键、2个π键，所以价电子都参与成键，故A正确；总反应为，没有副产物生成，反应的原子利用率为100%，故B正确；中，中心氮原子采用sp杂化，中N原子采用sp2杂化，转化过程中氮的杂化方式发生改变，故C正确；依据该反应机理可以发生反应， ，故D错误；故选D。 题型03 反应速率与平衡图像分析 11．（2026·辽宁·二模）一定条件下，化合物A和B合成E的反应路径如下：；；。已知反应初始A的浓度为，B的浓度为，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是 A．时刻，体系中A的浓度小于 B．时刻，体系中无C存在 C．A和B反应生成C的活化能很小 D．时刻，D的反应速率约为 【答案】B 【解析】由图可知，反应0时刻，B的浓度瞬间由降为0，A的浓度变为，0时刻后，体系中E的量在增加，发生，生成的B继续消耗A，则时刻A的浓度小于，A项正确；由图可知，时刻，E的浓度为，B的浓度应也为，而B的浓度约为，说明其中约有的B与剩余的A瞬间又生成了约的C，若体系中无C存在，则D的浓度应约为，而D的浓度约为，则C的浓度约为，所以体系中有C存在，B项错误；由图可知，0时刻，B的浓度瞬间由降为0，说明A和B生成C的反应速率特别快，反应的活化能很小，C项正确；时刻，D的浓度改变约为，D的反应速率约为，D项正确；故选B。 12．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是 A．容器甲中平均反应速率 B．醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应 C．t分钟时各容器中乙醇的体积分数：甲>丙>乙 D．温度下，该反应的平衡常数K为 【答案】D 【解析】已知，且t分钟时容器乙已经达到平衡，分反应速率越快，达到平衡越快，所以容器丙也已经达到平衡。容器甲中，，则)，根据速率比等于化学计量数比，，A错误；根据分析容器乙和丙均达到平衡，且平衡时容器丙的更大，又因为，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，B错误；乙醇的物质的量等于转化的的物质的量： 甲转化，乙转化，丙转化，总物质的量随反应正向进行而减少，因此乙醇体积分数为：，C错误；根据分析温度下容器丙t分钟时已经平衡，列三段式： ，体积，平衡常数： ， D正确；故选D。 13．（2026·黑龙江辽宁·二模）甲烷与溴单质反应生成，部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时，分别在有和无的条件下，将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是 A．11~19秒之间，有时 B．的作用之一是使转化为 C．无时，与反应生成更快达到平衡状态 D．可以提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】甲烷与溴单质发生反应：（主反应），生成的会进一步溴化：（副反应）。少量作为催化剂，可提高的选择性（即让更多转化为，减少副产物的生成）。、恒容密闭容器中，初始投入和，分别在有和无的条件下得到、的物质的量随时间变化的曲线。反应速率的计算公式为，其中为容器体积。11~19 s之间，，有时的物质的量变化，因此。由于容器体积未知，无法计算出具体的速率数值，A错误；从图像可知：有时，的平衡物质的量显著低于无时，同时的平衡物质的量显著高于无时；结合反应机理，可消耗部分，使其转化为，从而提高的选择性，因此的作用之一是使转化为，B正确；催化剂可加快反应速率，使反应更快达到平衡状态。是该反应的催化剂，因此有时，与反应生成更快达到平衡状态；无时，反应速率更慢，达到平衡的时间更长，C错误；催化剂（）只能改变反应速率，不能改变平衡状态，因此无法提高的平衡转化率，只能提高的选择性（即生成的比例），D错误；故选B。 14．（2026·河北保定·一模）向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol M和2 mol N，发生如图1所示的反应，不同物质的物质的量随反应时间(t)的变化如图2所示。40 min时各物质浓度保持不变。下列说法正确的是 A．反应③的活化能小于反应②的活化能 B．反应①的平衡常数大于反应②的平衡常数 C．升高温度，可提高平衡时产物中X的占比 D．平衡后，若再充入0.20 mol Y、0.40 mol Z，反应③的v正<v逆 【答案】B 【解析】X：初始0，平衡时0.20 mol； Z：初始0，平衡时0.72 mol； Y：初始0，平衡时0.08 mol，设反应②生成的Y为n，反应③消耗的Y为2，则，n=1.52 mol。由图像可知，反应开始后反应②的斜率大于反应③的斜率，说明反应②的反应速率大于反应③的反应速率，反应速率越快活化能越小，因此反应②的活化能小于反应③的活化能，A错误；反应①：K1==，反应②：K2==，K1K2，B正确；题目没有给出反应热，无法判断温度对平衡的影响，因此不能确定升高温度是否能提高X的占比，C错误；反应③平衡常数：K3=，再充入后c(Y)=0.28 mol/L，c(Z)=1.12 mol/L，浓度商：Q=<K3，平衡正向移动，，D错误；故选B。 15．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）光催化剂在光的照射下能使与甲胺发生氧化反应，高选择性的将其降解为无害的物质，有关主副反应如下： 主反应：     副反应：     平衡时的转化率、CO或[的选择性]的选择性随温度的变化如图甲所示，平衡时物质的量百分含量随压强的变化如图乙所示。 已知低温下副反应进行程度很小，下列有关说法正确的是 A．图甲中曲线P表示CO的选择性随温度的变化 B．图甲中曲线M上升的原因是升高温度平衡向正反应方向移动 C．图乙中压强后曲线Q上升的原因是平衡向正反应方向移动 D．升高温度或增大压强主反应的和副反应的均减小 【答案】C 【解析】升高温度主反应和副反应均向逆反应方向移动，故的转化率降低，曲线N表示的转化率随温度的变化；平衡向逆反应方向移动，和CO的物质的量减小，但已知低温下副反应进行程度很小，说明以主反应为主，故升高温度主反应逆向移动，的选择性减小，两者选择性之和为100%，故CO的选择性增大，所以曲线P表示的选择性，曲线M表示CO的选择性，故A错误；曲线M上升的原因是的选择性减小，CO的选择性相对增大，而不是因为升高温度平衡向正反应方向移动，故B错误；压强后曲线Q上升，可能是因为压强增大，水由气态变为液态，平衡向正反应方向移动，故C正确；升高温度主反应和副反应均向逆反应方向移动，故和均减小，但压强不能改变化学平衡常数，故D错误；故选C。 题型04 化学平衡常数与转化率的计算 16．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、，500℃下，分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。 ① ② ③ 下列说法错误的是 A．有条件下，能增大反应①的化学平衡常数 B．催化时，生成的选择性增大 C．8~14 s，有、无时，的生成速率 D．增大平衡体系的压强，体系中增大 【答案】A 【解析】为催化剂，温度不变，平衡常数不变，A错误；由8s后，有存在时，含量逐渐增大，而逐渐减少，说明有存在时，生成的选择性增大，B正确；8~14 s，无时，，有时，，故，C正确；增大平衡体系的压强，反应③逆向移动，体系中增大，D正确；故选A。 17．（2026·辽宁·一模）测定可逆反应的平衡常数K，进行下列两个实验： 实验Ⅰ：将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化，下同)； 实验Ⅱ：将一定量粉与溶液()混合。 测得两个实验的浓度随时间变化如下： 0 1 2 3 4 5 6 实验Ⅰ 0.0260 0.0230 0.0210 0.0202 0.0200 0.0200 0.0200 实验Ⅱ 0 0.0200 0.0340 0.0420 0.0470 0.0500 0.0500 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中，0~5min内平均反应速率 B．若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉，上述反应向逆方向进行 C．实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K D．该反应 【答案】B 【解析】实验Ⅰ中，内，，由反应计量关系，，平均速率 ，A错误；通过“三段式”计算(注意混合后溶液体积翻倍的稀释问题)，实验Ⅰ达到平衡时，，，反应平衡常数；实验Ⅱ中不足量，通过“三段式”计算，5min之后，反应的浓度商，所以继续加入，反应逆向进行，B正确；由上述分析可知，只能通过实验Ⅰ计算K，实验Ⅱ未达到平衡状态从而无法计算平衡常数，C错误；若按实验I计算：混合后初始 ，平衡时 ，转化浓度 ，则平衡时 ，，代入得 ，D错误；故选B。 18．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）常温下，向的HCN溶液中滴入溶液，溶液中HCN、和的含量随溶液中的浓度变化如图所示。已知，忽略溶液体积的变化。下列有关说法错误的是 A．曲线B表示HCN随银离子浓度的变化 B． C．M点溶液的pH为 D．的平衡常数 【答案】D 【解析】在的HCN溶液中加入，生成AgCN沉淀，故曲线A表示AgCN的变化，加硝酸银之前，HCN电离产生少量的，故曲线B表示HCN的变化，曲线P表示CN－的变化，A正确；由图知，当浓度为0时，，，，B正确；由图知M点溶液中的，，则，，浓度过低忽略不计，，由，，，C正确；的平衡常数，D错误；故选D。 19．（2026·黑龙江吉林·一模）将气体加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表所示 压强p/Pa 0.04 0.10 0.20 0.40 0.50 下列说法一定正确的是 A．时A的平衡转化率大于时的平衡转化率 B．保持一定温度，增大压强，平衡不移动 C．当压强为时，若再向体系中加入，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为 D．当压强为时，此反应的平衡常数表达式为 【答案】C 【解析】压强由变为，压强变为原来的2.5倍，表格中也恰好变为原来的2.5倍，说明该过程平衡不移动，A的平衡转化率相等，A错误；由表格数据可知，当压强增大到时，压强是的15倍，若平衡不移动，应为，实际为小于，说明增大压强平衡发生了正向移动，B错误；时，增大压强平衡不移动，说明该反应反应前后气体分子数相等，体系总气体物质的量始终等于起始加入的反应物总物质的量，起始加入，再加入后，重新达到平衡时体系总气体物质的量为，C正确；时，A的浓度小于平衡不移动时的浓度，说明平衡正向移动，此时至少有一种产物为非气态，非气态物质不写入压强平衡常数表达式，因此题给平衡常数表达式错误，D错误；故选C。 20．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素，反应为，反应相同时间，使用不同催化剂①、②、③时，容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．催化剂①比催化剂②的催化效率高 B．由图可判断A点已达平衡状态 C．温度为时，该反应平衡常数 D．以上曲线②中下降的原因可能是温度升高，催化剂活性降低 【答案】D 【解析】根据图像，温度为时，催化剂①比催化剂②的催化效率高；温度为时，催化剂②比催化剂①的催化效率高，故A错误；催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，相同温度下，若反应达到平衡，即达到最大限度，尿素的物质的量应为最大，由图可知，​下催化剂②尿素物质的量小于催化剂③，说明A点未达到平衡，故B错误；温度为时，B点尿素的物质的量小于催化剂③，可知B没有达到平衡；根据B点坐标，尿素的物质的量为0.5mol， ，Q=，所以该反应平衡常数，故C错误；催化剂需要合适的活性温度，温度过高可能导致催化剂失活，催化效率降低，相同时间内生成尿素的量减少，所以以上曲线②中下降的原因可能是温度升高，催化剂活性降低，故D正确；故选D。 题型05 化学反应原理综合题 21．（2026·辽宁丹东·一模）研究的综合利用、实现资源化，生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环，尽早实现碳达峰、碳中和。 Ⅰ、二氧化碳加氢制乙烯 已知的燃烧热为；的燃烧热为。 (1)反应：  ______。 Ⅱ、二氧化碳加氢可制取二甲醚。其中涉及的反应有： ⅰ、   ⅱ、   ⅲ、   (2)在恒温(高于100℃)恒容条件下，按投料比通入密闭容器中，控制条件只发生反应ⅰ。下列不能说明该反应已达化学平衡状态的是______(填标号)。 A．每当有3 mol 键断裂同时有3 mol键断裂    B．体积分数不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变    D．混合气体的密度不变 反应ⅰ在______(填写“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 (3)向1L密闭容器中通入和，若只发生反应  ，反应过程中，反应速率与浓度关系曲线如图：和。该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，重新达到平衡时对应的平衡点可能为______(填字母)。 (4)已知反应ⅲ的速率方程为，，阿伦尼乌斯经验公式为，k为速率常数，为活化能，T为温度，C和R为常数。实验测得、与温度的关系如图所示，其中表示与温度关系的曲线是______(填“a”或“b”)。 (5)在恒压(6.0MPa)密闭容器中充入和发生上述三个反应，的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如下图所示(不考虑其他因素影响)。已知：生成物M的选择性。则在220℃下，反应ⅱ的平衡常数______。(用平衡分压代替平衡浓度计算) Ⅲ、利用电解法可将阴极的还原为甲酸根离子()，从而实现的资源化利用，已知电量(其中n表示电路中转移电子的物质的量，法拉第常数)。 (6)当通过电路的总电量为19300C时，理论上消耗______mol。 【答案】(1) (2)BD 低温 (3)C (4)a (5)56 (6)0.1 【解析】（1）(g)燃烧热的热化学方程式为①，燃烧热的热化学方程式为②，根据盖斯定律可知，反应=①-②，即。 （2）A．反应ⅰ中3 mol H-H键断裂代表消耗3 mol H2，同时有3 mol H-O键断裂（1 mol CH3OH和1 mol H2O中共有3 mol H-O键），正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A项不符合题意；起始时CO2的体积分数为50%；通入密闭容器中反应一段时间，设CO2消耗了x mol，则H2消耗了3x mol，CH3OH(g)和H2O(g)均生成了x mol，CO2的体积分数为，则体积分数不变，不能说明反应达到平衡，B项符合题意；根据，反应前后物质均为气体，反应过程中气体总质量不变，反应前后气体物质的量不断变化，则混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达平衡状态，C项不符合题意；根据，反应前后物质均为气体，反应过程中气体总质量不变，恒容条件下气体总体积不变，则混合气体密度始终保持不变，混合气体密度不变不能说明反应达平衡状态，D项符合题意；故选BD。 该反应为放热反应，，同时气体分子数减小，即，低温时，所以该反应在低温时能自发进行。 （3）反应  ，起点为0的表示，降温使平衡向放热方向移动，即逆向移动，c(CH3​OH) 减小，v逆​ 减小，图中平衡点应为c(CH3​OH) 减小且 v逆​ 减小的点是 C。 （4）根据阿伦尼乌斯经验公式为，活化能 Ea​ 越大，对温度越敏感，反应ⅲ ，则 Ea正​>Ea逆​，曲线 a 随温度升高 k 增大更快，故a为 ​。 （5）在220℃条件下，CO2平衡转化率为40%，CO的选择性为10%、二甲醚的选择性为80%，根据反应iii，CO的选择性为10%，可知生成，可知，，CO2平衡转化率为40%，体系总共消耗，则反应ⅰ消耗的物质的量为0.36mol，可知，，根据反应ⅱ，的选择性为80%，， 可知三段式，，则反应ⅱ平衡常数。 （6）电解法可将阴极的还原为甲酸根离子()，电极反应式为，当通过电路的总电量为19300C时，转移电子的物质的量=，则理论上消耗0.1 mol。 22．（2026·辽宁抚顺·一模）将转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。根据所学知识，回答下列问题： Ⅰ．还原可制取。 已知：反应ⅰ． 反应ⅱ． 反应ⅲ． (1)___________。 (2)向恒压为0.36MPa的密闭容器中通入和，发生反应ⅰ，同时有副反应 发生，平衡时体系内、、的物质的量与温度的变化关系如图所示。 ①结合上述反应，解释图中的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因：___________。 ②℃时，反应经后达到平衡，测得此时，，甲烷的选择性___________；该条件下反应速率___________(用含的代数式表示)；该条件下副反应的___________。 ③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性，应当___________。 Ⅱ．利用催化加氢可制备，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，如“*”表示吸附在催化剂表面，图中“*H”已省略)： (3)该反应历程中决速步反应能垒为___________eV；为避免产生副产物，工艺生产的温度应适当___________(填“升高”或“降低”)。 【答案】(1) (2)该反应ⅰ的，副反应的；因此低温时反应ⅰ的逆向移动的影响占主导，的物质的量逐渐增大，而高温时副反应的正向移动的影响占主导，的物质的量减小 0.68 选择加入对反应ⅰ有高选择性的催化剂 (3)1.36 降低 【解析】（1）根据盖斯定律，反应i=反应ii+反应iii，则有： 。 （2）①该反应ⅰ的，同时副反应的；当升高温度时，反应ⅰ的平衡逆向移动使物质的量增大，副反应平衡正向移动使的物质的量减小；因此低温时反应ⅰ的逆向移动的影响占主导，的物质的量逐渐增大，而高温时副反应的正向移动的影响占主导，的物质的量减小； ②达到平衡时，根据C守恒，有，因此甲烷选择性为：；再根据反应关系，主反应消耗，副反应消耗，平衡时，得到总物质的量；容器为恒压，总压为，得到初始分压，平衡时分压，因此；副反应为分子数不变的反应，则有分压比等于物质的量比， ； ③催化剂可以加快反应速率，同时高选择性的催化剂可以提高甲烷的选择性，因此可选择加入对反应ⅰ有高选择性的催化剂。 （3）决速步是活化能（能垒）最高的步骤，根据反应历程图可知在主反应路径中的各步能垒，其中最高能垒为；生成副产物的能垒高于主产物，可适当降低温度，使体系难以越过副产物的能垒，可避免副产物生成。 23．（2026·黑龙江大庆·三模）近年来为应对全球气候变暖等环境问题，以为原料合成有机物成为化学科学家研究的热点。回答下列问题： Ⅰ．和可以通过催化生成甲醇，其涉及的化学反应如下： 主反应： 副反应： (1)结合上述两反应，计算的反应热___________。 (2)T℃，在密闭容器中充入和，体系中只发生主、副两个反应，反应物和产物均为气体，增大压强，的选择性___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；在压强为时，平衡时体系中含有，此时的选择性为60%，主反应的压强平衡常数___________kPa-2。【选择性；压强平衡常数用平衡分压代替平衡浓度计算】 (3)对催化剂做性能测试时：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 ①某温度时，测得反应器出口中含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为___________。 ②其他条件相同时，催化剂A和催化剂B在不同温度下的催化性能分别如图1、2所示，实际生产时选用催化剂A，试分析原因___________。 ③下列说法正确的是___________。 A．保持其他反应条件不变，体系内温度越高，的转化率一定越高 B．使用合适的催化剂，可以改变反应历程，降低主反应的活化能 C．当容器中与的物质的量之比保持不变时，表明该反应体系已达平衡 D．若保持温度和压强不变，平衡时再向容器内充入一定量的氩气，副反应平衡不移动 Ⅱ．我国科学家研究出通过电化学方法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： (4)该装置中，透过阳离子交换膜向电极___________(填“a”或“b”)方向移动；阴极的电极反应式为___________。 【答案】(1)-90.7 kJ·mol-1 (2)增大 (3)20% 相同温度下，使用催化剂A，的转化率更高，的选择性也更大 BC (4)b 【解析】（1）根据盖斯定律，目标反应 = 主反应 - 副反应，因此：ΔH3​=ΔH1​−ΔH2​=−49.5 kJ⋅mol-1−(+41.2 kJ⋅mol-1)=−90.7 kJ⋅mol-1； （2）主反应是气体分子数减少的反应，副反应气体分子数不变；增大压强，主反应平衡正向移动，CH3OH生成量增加，因此选择性增大；平衡时甲醇0.6 mol，选择性60%，则一氧化碳0.4 mol，选择性40%，，由氧原子守恒可知：，则y=1，由氢原子守恒可知：，则x=1，平衡时总物质的量=1 mol+1 mol+0.6 mol+0.4 mol+1 mol=4 mol，Kp==kPa-2； （3）①设出口，，，总初始为30 mol，消耗为，转化率：； ②观察图像可得：相同温度下，相比于催化剂B，催化剂A对目标产物CH3OH的选择性更高，同时CO2的转化率也更高，更有利于甲醇的合成，因此实际生产选用催化剂A； ③A．主反应为放热反应，升高温度主反应平衡逆向移动，CO2转化率降低，且温度过高可能导致催化剂失活，因此温度越高CO2转化率不一定越高，A错误；催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，合适的催化剂可以选择性催化主反应，降低主反应的活化能，B正确；主副反应中二氧化碳与氢气的计量系数比不相同，则容器中与的物质的量之比为变量，当变量保持不变时，表明该反应体系已达平衡，C正确；恒温恒压下充入氩气，容器体积增大，各物质分压减小，主反应为气体分子数减少的反应，平衡逆向移动，会改变体系中各物质的分压，最终副反应平衡也会发生移动，D错误；故选BC； （4）还原为乙烯，发生还原反应，因此为阴极；电解池中阳离子向阴极移动，因此向b移动； 酸性条件下，在阴极得电子生成乙烯，配平得到电极反应式：。 24．（2026·吉林长春·二模）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。 Ⅰ．甲烷—二氧化碳干气重整和甲烷—水蒸气重整是制备水煤气的重要途径，涉及反应如下： 反应i．   反应ii．   (1)计算反应的___________。 (2)一定温度下，反应存在，(、为正、逆反应速率常数)。该温度下反应i的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。 (3)反应ii在___________(填“高温”或“低温”)下易自发进行。 (4)可用作甲烷干气重整反应的催化剂。晶体氧空位数不同时，反应历程中的基元反应的能量变化如下图所示。据此判断，氧空位越___________(填“多”或“少”)，越不利于反应进行，判断的理由是___________。 Ⅱ．在一密闭容器中，通入和，利用甲烷的水蒸气重整反应制备氢气，反应方程式为 。 (5)时，反应时间相同，的转化率随压强的变化如下图所示。图中处于化学平衡状态的点有___________(填图中标号)。 (6)若5 min末反应至B点，用单位时间内的物质的量变化表示的化学反应速率___________；此温度下该反应的分压平衡常数___________。 【答案】(1) (2) (3)高温 (4)少 氧空位少，基元反应活化能高 (5)C (6)1.28 0.04 【解析】（1）根据盖斯定律，用反应ⅱ-反应ⅰ即可得到目标反应：，=。 （2）反应达到平衡时，正、逆反应速率相等：，即2=，反应ⅰ的平衡常数K=，联立两式可知K=。 （3）自发反应的判据为，反应ⅱ>0，气体分子数从2变为4，>0，因此高温下足够大，可使<0，反应自发进行。 （4）从能量变化图可知：氧空位少时，各基元步骤的活化能更高，反应速率更慢，不利于反应进行，氧空位多的体系，活化能更低，反应更易进行。 （5）该反应是气体分子数增大的反应，压强较低时，反应未达平衡，压强增大，反应速率加快，转化率升高，达到平衡点后，压强增大，平衡逆向移动，的转化率降低，从图中变化趋势可知从最高点后均为平衡状态的点，即这三个点中C点为化学平衡状态点。 （6）B点转化率为80%，则，根据反应式可得，反应时间为5 min，因此； C点为平衡状态，由图示中的数据列三段式平衡时总的物质的量为，C点压强为0.5 MPa，各物质的分压为，，，，分压平衡常数==。 25．（2026·内蒙古包头·二模）二甲胺—二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： I. Ⅱ. Ⅲ. (1)合成氨：在条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口体积分数随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图，若a点已达平衡，则(g)在该条件下的平衡常数_______(用含P的表达式表示)。达到最高点后，曲线②下降的原因是_______。 (2)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.0 -230.0 -17.2 标准状态下，反应  _______。 (3)下，的电离常数为，则水溶液的_______。 (4)有研究采用和催化反应制备。在恒温密闭容器中，投料比，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ. V. 三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比) 请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活)_______。 (5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸的高选择性合成，同时得到副产物辛腈。装置工作原理如图。 一段时间后，右侧电极室内溶液pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)；电极上发生的电极反应式为_______。 【答案】(1) 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢 (2)-81.3 (3)5.6 (4)t时刻之前，反应Ⅳ生成的速率大于反应Ⅴ消耗的速率，百分比增大；由于碱性物质对反应Ⅳ有促进作用，t时刻之后，随着减小，反应Ⅴ消耗的速率大于反应Ⅳ生成的速率 (5)降低 【解析】（1）设起始，，平衡生成，列三段式：，由体积分数为得：，解得，平衡总物质的量为，各物质分压：，，； ； 曲线下降原因：曲线①中的体积分数高于曲线②，说明曲线②未达平衡状态，则达到最高点后，曲线②下降的原因是温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。 （2）根据标准摩尔生成焓计算反应焓变：生成物总生成焓反应物总生成焓，代入数据得： 。 （3），故，水解常数，则的水解平衡：，，故，故。 （4）HCOOH是反应Ⅳ的生成物，反应Ⅴ的反应物：反应开始时，反应Ⅳ生成的速率大于反应Ⅴ消耗的速率，百分比增大；反应一段时间后，由于碱性物质对反应Ⅳ有促进作用，t时刻之后，随着减小，反应Ⅴ消耗的速率大于反应Ⅳ生成的速率，百分比减小，最终达到平衡保持不变。 （5）根据装置图可知，电极上，得电子发生还原反应生成，应与电源负极相连，为电解装置的阴极；电极应与电源正极相连，辛胺失电子发生氧化反应转化为辛腈，为电解装置的阳极，电极反应为，消耗，故溶液pH降低；左侧为阴极，得电子生成，电极反应为：。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $