第05讲 化学反应速率（专项训练）（上海专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦化学反应速率核心考点，以“基础-重难-真题”三级进阶设计，通过计算、实验探究、机理分析等题型培养科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|3考向12题|含速率计算/比较、实验测定、控制变量法探究等基础题型|从速率表示与测定（概念）→影响因素（应用）→基元反应与历程（机理）递进| |重难·创新演练|9题|图像分析、三段式计算、反应能垒图等综合题型|整合速率计算与影响因素，强化复杂情境下的科学思维| |真题·实战演练|8题|高考真题，涉及催化机理、活化能、速率方程等创新情境|对接高考命题趋势，突出真实问题解决的科学态度与责任|

第05讲 化学反应速率（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的表示方法和测定 考向02 影响化学反应速率的因素 考向03 基元反应和化学反应历程 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的表示方法和测定 1．【化学反应速率计算和表示方法】（25-26高三上·上海·阶段检测）在的条件下进行二氧化硫的催化氧化反应，数据如下表所示。 浓度 实验1 实验2 实验3 初始浓度 平衡浓度 初始浓度 平衡浓度 初始浓度 平衡浓度 2.00 1.50 0.500 4.00 1.50 1.25 0 3.00 3.00 3.50 0.350 6.00 若实验1中反应经达平衡，的平均反应速率为___________。 2．【根据化学方程式计算化学反应速率】（2025·上海奉贤·二模）工业上一种制备反应的原理如下。 一定条件下，在2L容器中发生上述反应制备，10min内，固体的质量减少了23.2g，则此段时间内用表示的化学反应速率为_______。 3．【化学反应速率的比较】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：。 下列表示合成氨反应的速率中，反应最快的是______。 A． B． C． D． 4．【化学反应速率的测量】化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 (1)实验1：取过氧化氢溶液与粉末状二氧化锰混合。 实验2：取过氧化氢溶液与________混合。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是________(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (3)依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁________。 (4)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应________(填“放热”或“吸热”) 考向02 影响化学反应速率的因素 5．【催化剂对化学反应速率的影响】（25-26高三上·上海·开学考试）一定条件下，酸性溶液与发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用、过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．Mn(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率先加快后逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为 6．【实验探究催化剂对化学反应速率的影响】【新情境——数字技术与实验探究结合】为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用下图装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是________。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是________(填二氧化锰或氧化铁)。 7．【温度对化学反应速率的影响】CO2回收技术已成为科学研究热点问题。其中催化加氢是制备等高附加值化学品的重要方法，反应体系中存在的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 将和充入容积为的密闭容器中，分别在、温度下只发生反应Ⅲ，的物质的量变化如表所示： 物质的 量/mol 0 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min 8.0 4.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 (1)温度下，内以表示该反应速率_______。 (2)下列关于与判断正确的是_______，解释原因：_______。 A．     B．    C． 8．（24-25高三上·上海·阶段检测）和是常见的环境污染气体，消除污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。 汽车尾气中CO、在一定条件下可以发生反应：，在一定温度下，向容积固定为的密闭容器中充入一定量的CO和，的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)【化学反应速率的计算】从反应开始到的平衡状态，的平均反应速率为_______。 【压强对化学反应速率的影响】从起，其他条件不变，压缩容器的容积为，则的变化曲线可能为图中的_______(填abcd字母)。 (2)【活化能理论、催化剂对化学反应速率的影响】使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径(Ⅰ)变为途径(Ⅱ)：活化分子的百分率_______。 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 9．【控制变量法探究影响化学反应速率的因素】某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。 实验编号 温度(℃) 反应物 催化剂 ① 20 25 mL3%H2O2溶液 无 ② 20 25 mL5%H2O2溶液 无 ③ 20 25 mL5%H2O2溶液 0.1 gMnO2 ④ 20 25 mL5%H2O2溶液 1~2滴1 mol/LFeCl3溶液 ⑤ t 25 mL5%H2O2溶液 0.1 gMnO2 (6)实验①和②的目的是________。甲同学在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是________(写出一种即可)。 (7)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。由图可知⑤中温度t________20℃(填“>”、“<”或“=”)，分析该图能得出的结论是________对H2O2分解的催化效果更好。 (8)写出实验③中H2O2分解的化学方程式：________，催化剂能增大化学反应速率的原因是________。 考向03 基元反应和化学反应历程 10．【化学反应历程】【新角度——化学反应机理与超分子结合】（25-26高三上·上海·期中）研究超分子的科学家发明了很多新型分子，这些分子可以充当快递员(主体)，携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域，称为“主客体化学”。 (4)氧化甲苯时，引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，原理可表示如下： 分析上图，反应过程中的催化剂是______。 A． B． C． D． 11．【化学反应机理循环图】（2025·上海嘉定·二模）I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下： (1)由图可知H+为该反应的_______。 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．中间产物 (2)上述历程的总反应为____________________，若有1.0 mol NH3参加反应，则电子转移数为_______。 12．【化学反应速率综合题】（2025·上海黄浦·三模）乙酸是一种重要的有机化工原料，在催化剂的作用下甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要方法之一，涉及的相关反应如下： 主反应：   副反应：   现在向容积为2L的密闭容器中充入和，在一定温度下发生上述反应，测得容器内的压强随时间变化如下所示： 0 2 4 6 8 10 12 14 - - - (2)【化学反应速率的计算】该条件下，0~4min内的消耗速率_______。 【化学反应机理循环图】研究表明，Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(I)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如下(其中TS表示过渡态，Rh(I)配合物简写为TN)： (4)反应历程中起催化作用的是_______。 A．LiI B．LiOH C． D． (5)关于以上反应历程说法正确的是_______。 A．CO作为配体时，C的配位能力强于O B．增大Rh(I)-邻氨基苯酚的用量，甲醇的平衡转化率增大 C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4活化能较低 (7)【催化剂对反应速率的影响】进一步研究发现，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，故甲醇羰基化反应可在_______中进行。 A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．甲苯 【化学反应机理能类图】通过计算机模拟对反应历程进行模拟，得到如下图像： (8)上图的反应历程中，表示使用了Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂的是_____线。(选填“实”或“虚”) (9)上图的反应历程中，主要决定总反应速率快慢的是_______。 A． B． C． D． (10)当体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，结合题干信息和反应历程图，从反应速率角度说明甲醇羰基化制乙酸时CO须保持较高浓度的原因_________________________。 重难·创新演练 1．【图像与化学方程式结合计算化学反应速率】四羰合镍(沸点43℃)可用于制备高纯镍，羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为： ①   ② 一定条件下，在2 L的密闭容器中制备，粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量与反应时间的关系如图所示，在0～10 min内的平均反应速率为________。 2．【用三段式计算化学反应速率】（24-25高三上·上海青浦·期末）家用天然气的主要成分是CH4，常含有H2S。CH4中H2S的消除对天然气的利用具有重要意义。可利用金属硫化物(MxSy)催化下列反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。   (3)在恒温、体积为2L的恒容密闭容器中，通入4mol CH4和1molH2S的混合气体，初始压强为8MPa，10min时体系的压强为8.8MPa，则0~10min内，________。 3．【化学反应速率及其影响因素】（23-24高三上·上海浦东新·阶段检测）在2 L密闭容器中，800℃时反应2 NO(g)+O2(g)=2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上述反应___________(填“是”或“不是”)可逆反应。 (2)如图所示，表示NO2变化曲线的是___________。 (3)为了减慢该反应的速率，以下措施可行的是___________。 A．恒温恒容时，再充入1 mol O2(g) B．恒温恒容时，及时分离出NO2 C．恒容时，适当降低反应的温度 D．恒温恒压时，再充入1 mol He(g) (4)将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的恒温密闭容器中发生反应：CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)   ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3 min内H2平均反应速率是_______，在8～10 min内CO2的平均反应速率是___________。 4．【影响化学反应速率的因素】二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施，而且综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。 用工业废气中二氧化碳制备再生能源物质——甲醇，其原理是：   某温度下，向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2，测得其压强(p)随时间(t)变化如图中曲线Ⅰ所示。 (4)反应开始至达平衡时，___________。 (5)若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为Ⅱ，则改变的条件是___________。 5．【探究影响化学反应速率的因素】为探究不同用量对氨氮去除率的影响，该研究团队进行了下述实验：30℃时，向氨氮含量为20.2 mg·L-1的100 mL氨氮废水中加入质量分数为10%的溶液，测得溶液的用量对溶液中氨氮含量的影响如下图所示。 (1)该实验中，去除氨氮效果较好的NaClO溶液体积为___________。 A．0.1 mL     B．0.2 mL     C．0.3 mL (2)若加入0.35 mL的溶液，充分反应4 h后，溶液中氨氮含量变为0.5 mg·L-1，计算实验中氨氮被氧化的速率为_________mg·L-1·h-1。(保留至小数点后一位，忽略加入溶液后溶液体积的变化) 6．【结合图像考查活化能和化学反应速率的计算】（25-26高三上·上海·阶段检测）CO2的资源化利用有利于碳中和目标的实现。将CO2催化加氢转化为CH3OCH3是资源化利用的途径之一，适当温度下，在催化剂存在的CO2加氢反应器中，主要反应有： I．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+41 kJ·mol-1  K1 II．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2=-204 kJ·mol-1  K2 Ⅲ。2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH3  K3 将1 mol CO2和3 mol H2充入2L的刚性容器中，测得反应进行到10min时，CO2的转化率与催化剂(X、Y、Z)、温度(T)间关系如图所示； (1)则三种催化剂条件下的反应中，T2温度下活化能最小的是___________。 A．X B．Y C．Z D．无法确定 (2)10min内a点对应反应的平均速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1. 7．【结合化学反应历程能垒图考查影响化学反应速率的因素】甲醇是一种重要的化工原料和液态氢储存燃料，选择性加氢制甲醇反应在全球范围内引起了广泛关注。已知发生的主要反应如下： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   反应Ⅲ．   (1)下列措施不能增大反应Ⅱ速率的是___________。 A．升高温度 B．加入催化剂 C．减小容器体积 D．通入 (2)反应Ⅲ的反应历程如图所示(*表示吸附态)。 ①由图可知HCOO*上的___________加氢更有利， A．原子    B．O原子    C．C原子 ②判断依据是___________。 8．【结合图像考查化学反应速率】（2025·上海嘉定·二模）II.脱除汽车尾气中氮氧化物的另一种反应如下： 反应①：2NO(g) + CO(g)⇌N2O(g) + CO2 (g)     ∆H1 = -628.6 kJ·mol-1 反应②：N2O(g) + CO(g)⇌N2(g) + CO2(g)       ∆H2 = -118.6 kJ·mol-1 总反应③：2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g)  ∆H3 = -747.2 kJ·mol-1 在2 L密闭容器中，加入4 mol NO和4 mol CO，在不同温度下，反应相同时间，测得各产物的物质的量浓度如下图： (4)图中a线表示的物质是_______。 A．CO2 　　   B．N2  　　   C．任意物质均可 (5)实验过程中，高于350 ºC后，浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是_______。 (6)一定温度，恒容密闭体系中仅发生反应③，其中NO和CO的物质的量浓度随时间变化如下表，前6s内N2的化学反应速率为_______。  时间/s 0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s c(NO)/mol·L-1 2.00 1.40 0.90 0.50 0.50 0.50 c(CO)/mol·L-1 2.00 1.40 0.90 0.50 0.50 0.50 9．【以生产甲醇为背景考查化学反应速率】甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。甲醇有多种方法合成。 方法一：用生产甲醇，反应的热化学方程为：   (2)该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的___________。 A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 (3)若在容积为2 L的密闭容器中，充入2 mol (g)和6 mol (g)，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①从反应开始到达到平衡时，用的浓度变化来表示该反应的化学反应速率为___________。 (4)有关合成甲醇的反应，条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是_________。(不定项) A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 C．增大压强，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 D．增大，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 真题·实战演练 1．（2026·河北·高考真题）的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．反应③中的产物是 B．循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C．吗啉和共同起催化作用 D．总反应为 2．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）羟基自由基()具有强氧化性，可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂，将高效转化为，机理如图。下列说法错误的是 A．总反应为 B．部分中的来自于 C．步骤①中与之间形成氢键 D．步骤③发生了氧化还原反应 3．（2026·江西·高考真题）／ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂，其原理是/和/氧化还原循环协同作用，反应路径如图（TS代表过渡态，*代表吸附态）。下列说法正确的是 A．通入HCl会降低催化活性，因为生成了 B．CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV C．TS-2所属的基元反应为决速步骤 D．物种①为 4．（2026·云南·高考真题）纳米催化剂经光照后产生和空穴()，促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺，其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是 A．该过程涉及光能转化为化学能 B．步骤Ⅱ体现了的氧化性 C．相同条件下产生的空穴越多，生成的越多 D．该过程涉及非极性共价键的断裂和形成 5．（2026·河南·高考真题）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 6．（2026·四川·高考真题）将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下，图中“”表示催化剂表面的2个吸附位，“”表示吸附位上的H物种。 下列说法错误的是 A．步骤①生成的是 B．步骤②和④生成的Y是 C．步骤④中 D．1个分子完成催化反应获得了8个电子 7．（2026·湖南·高考真题）烯烃是重要的化工原料，可用CO和H2为原料直接合成，其原理： 。回答下列问题： (1)该反应的关键在于CO活化路径的调控。图I是M1、M2(M1、M2分别是Co2C和)两种催化剂活化CO的机理，其中催化效率较高的是______(填“M1”或“M2”)。催化剂为M2时，反应历程中决速步(速率最慢)的反应方程式为______。 8．（2026·贵州·高考真题）(3)研究表明，反应中同时存在氢原子解离(路径Ⅰ)和氢原子转移(路径Ⅱ)两条反应路径，如图2。 ①两条反应路径的关系为______(填“＞”“=”或“＜”)。 ②1 atm下，路径Ⅰ和路径Ⅱ都是连续反应： 反应速率方程为，其中是反应速率，是反应速率常数(其数值大小关系为)，是反应物浓度。反应达到平衡前，___________(填“＞”“=”或“＜”)，原因是______________________。 ③某温度下，镁与足量水蒸气在内全部反应，其中通过路径Ⅰ生成的氢气为，则在该时间段内路径Ⅱ的反应速率为__________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应速率（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的表示方法和测定 考向02 影响化学反应速率的因素 考向03 基元反应和化学反应历程 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的表示方法和测定 1．【化学反应速率计算和表示方法】（25-26高三上·上海·阶段检测）在的条件下进行二氧化硫的催化氧化反应，数据如下表所示。 浓度 实验1 实验2 实验3 初始浓度 平衡浓度 初始浓度 平衡浓度 初始浓度 平衡浓度 2.00 1.50 0.500 4.00 1.50 1.25 0 3.00 3.00 3.50 0.350 6.00 若实验1中反应经达平衡，的平均反应速率为___________。 【答案】 【解析】的平均反应速率为其浓度变化量除以时间，即 2．【根据化学方程式计算化学反应速率】（2025·上海奉贤·二模）工业上一种制备反应的原理如下。 一定条件下，在2L容器中发生上述反应制备，10min内，固体的质量减少了23.2g，则此段时间内用表示的化学反应速率为_______。 【答案】 【解析】依题，当固体减少23.2g，说明气体增加了23.2g，根据化学方程式可知，当有1mol参与反应时，气体的质量增加，故实际参与反应的为0.1mol，v()=。 3．【化学反应速率的比较】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：。 下列表示合成氨反应的速率中，反应最快的是______。 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】将各选项的反应速率统一转化为用表示、单位为的速率进行比较： A．； B．； C．； D．。比较可知，A选项的反应速率最快。 4．【化学反应速率的测量】化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 (1)实验1：取过氧化氢溶液与粉末状二氧化锰混合。 实验2：取过氧化氢溶液与________混合。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是________(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (3)依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁________。 (4)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应________(填“放热”或“吸热”) 【答案】(1)粉末状氧化铁 (2)B (3)好 (4)放热 【解析】（1）因为要比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，所以要控制变量，只有催化剂的种类不同，已知实验1用的是二氧化锰，所以实验2用粉末状氧化铁，故填：粉末状氧化铁。 （2）若快速推注射器活塞，因反应剧烈、放热大，会造成U型管内液面变化过快，不易观察和比较，所以注入双氧水的方法是缓慢推注射器活塞，使反应平稳进行，且便于观察和测量，故选B。 （3）依据“相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大”，在其他条件相同的情况下，收集到的氧气体积越大，说明反应速率越快，即二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁好。 （4）实验过程中发现U型管内右侧液面上升，说明装置内压强增大，则过氧化氢分解生成氧气的同时放出热量，使试管内压强大于外界压强，导致U型管内左侧液面下降，右侧液面上升，所以该反应放热。 考向02 影响化学反应速率的因素 5．【催化剂对化学反应速率的影响】（25-26高三上·上海·开学考试）一定条件下，酸性溶液与发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用、过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．Mn(Ⅲ)能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率先加快后逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为 【答案】D 【解析】A．图像中Mn(Ⅲ) 浓度先升高后快速下降，说明Mn(Ⅲ)会与发生氧化还原反应，Mn(Ⅲ) 化合价降低，作氧化剂，能氧化，A正确； B．该反应中Mn(Ⅱ)是催化剂，反应过程中Mn(Ⅱ)浓度逐渐升高，催化作用增强，因此即使反应物浓度不断减小，反应速率会先加快；当反应物浓度降低到一定程度后，反应物浓度的影响占主导，反应速率又逐渐减小，B正确； C．图像中Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)的浓度曲线无共存区间，二者相遇会发生归中反应，不能大量共存，C正确； D．是弱酸，书写离子方程式应该写化学式：，D错误； 故答案选D。 6．【实验探究催化剂对化学反应速率的影响】【新情境——数字技术与实验探究结合】为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用下图装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是________。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是________(填二氧化锰或氧化铁)。 【答案】①装置内含有空气，空气中氧气的体积分数约为21% ②二氧化锰 【解析】①初始时氧气的体积分数不为0，原因是装置内含有空气，空气中氧气的体积分数约为21%； ②由图可知，两者作催化剂时，产生等量的氧气，二氧化锰所需时间较短，则使过氧化氢分解较快的催化剂是二氧化锰。 7．【温度对化学反应速率的影响】CO2回收技术已成为科学研究热点问题。其中催化加氢是制备等高附加值化学品的重要方法，反应体系中存在的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 将和充入容积为的密闭容器中，分别在、温度下只发生反应Ⅲ，的物质的量变化如表所示： 物质的 量/mol 0 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min 8.0 4.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 (1)温度下，内以表示该反应速率_______。 (2)下列关于与判断正确的是_______，解释原因：_______。 A．     B．    C． 【答案】(1) (2)A 由数据可见，平衡时为2.0 mol，平衡时为1.5 mol，最终消耗H2更多，说明在时正反应程度更深。由于反应Ⅲ为放热反应，低温更有利于正反应进行，所以 【解析】(1)在T1温度下, 0 ~10 min内列三段式可得 则以CO2表示的平均反应速率为，故答案为：； (2)由数据可见，平衡时为2.0 mol，平衡时为1.5 mol，最终消耗H2更多，说明在时H2的平衡转化率更大；由于反应Ⅲ为放热反应，低温更有利于正反应进行，所以，故答案为：A；由数据可见，平衡时为2.0 mol，平衡时为1.5 mol，最终消耗H2更多，说明在时H2的平衡转化率更大；由于反应Ⅲ为放热反应，低温更有利于正反应进行，所以。 8．（24-25高三上·上海·阶段检测）和是常见的环境污染气体，消除污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。 汽车尾气中CO、在一定条件下可以发生反应：，在一定温度下，向容积固定为的密闭容器中充入一定量的CO和，的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)【化学反应速率的计算】从反应开始到的平衡状态，的平均反应速率为_______。 【压强对化学反应速率的影响】从起，其他条件不变，压缩容器的容积为，则的变化曲线可能为图中的_______(填abcd字母)。 (2)【活化能理论、催化剂对化学反应速率的影响】使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：，该反应过程中的能量变化如图： 途径(Ⅰ)变为途径(Ⅱ)：活化分子的百分率_______。 A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 【答案】(1) 0.0075mol/(L·min) d (2)A 【解析】（1）从反应开始到10min的平衡状态，用NO2表示的平均反应速率为，根据物质反应速率比等于化学方程式中化学计量数的比，故；从11 min起，其他条件不变，压缩容器的体积为1L，气体压强增大，在这一瞬间NO2的物质的量不变，化学平衡正向移动，在新的条件下建立平衡，建立新平衡的过程中NO2的物质的量减小，则曲线d符合NO2的变化情况； （2）由图可知，从途径(Ⅰ)到途径(Ⅱ)，使用了催化剂，降低反应活化能，增大了活化分子百分数。 9．【控制变量法探究影响化学反应速率的因素】某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。 实验编号 温度(℃) 反应物 催化剂 ① 20 25 mL3%H2O2溶液 无 ② 20 25 mL5%H2O2溶液 无 ③ 20 25 mL5%H2O2溶液 0.1 gMnO2 ④ 20 25 mL5%H2O2溶液 1~2滴1 mol/LFeCl3溶液 ⑤ t 25 mL5%H2O2溶液 0.1 gMnO2 (6)实验①和②的目的是________。甲同学在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是________(写出一种即可)。 (7)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。由图可知⑤中温度t________20℃(填“>”、“<”或“=”)，分析该图能得出的结论是________对H2O2分解的催化效果更好。 (8)写出实验③中H2O2分解的化学方程式：________，催化剂能增大化学反应速率的原因是________。 【答案】(6)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度) (7)> MnO2 (8)2H2O22H2O+O2↑ 降低了反应的活化能 【解析】（6）由表格数据可知，实验①和②的其他条件相同，过氧化氢溶液的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对反应速率的影响；同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象是因为通常条件下过氧化氢稳定，不易分解，反应速率较慢，所以为达到实验目的，可向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)，以加快反应速率。 （7）由图可知，⑤中H2O2完全分解所需时间小于③，结合二者反应条件，说明温度更高，则温度t>20℃，结合图像，③④中③的H2O2完全分解所需时间更短，可知MnO2对H2O2分解的催化效果更好。 （8）实验③中H2O2分解的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑，催化剂能降低反应的活化能，增大化学反应速率。 考向03 基元反应和化学反应历程 10．【化学反应历程】【新角度——化学反应机理与超分子结合】（25-26高三上·上海·期中）研究超分子的科学家发明了很多新型分子，这些分子可以充当快递员(主体)，携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域，称为“主客体化学”。 (4)氧化甲苯时，引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，原理可表示如下： 分析上图，反应过程中的催化剂是______。 A． B． C． D． 【答案】(4)C 【解析】（4）冠醚在水相中结合K+转移到有机相中，通过静电吸引作用促进向有机相转移，把甲苯氧化为苯甲酸根离子后，苯甲酸根进入水相，通过静电吸引，促进结合K+的冠醚进入水相，脱附得到冠醚。引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，可知反应过程中的催化剂是冠醚，选C。 11．【化学反应机理循环图】（2025·上海嘉定·二模）I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下： (1)由图可知H+为该反应的_______。 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．中间产物 (2)上述历程的总反应为____________________，若有1.0 mol NH3参加反应，则电子转移数为_______。 【答案】(1)C (2)2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O 3NA 【解析】（1）由反应机理图可知，在反应开始加入，反应结束又生成，其质量和化学性质在反应前后不变，符合催化剂的特征，所以为该反应的催化剂 。反应物是起始投入参与反应被消耗的物质；生成物是反应结束生成的物质；中间产物是反应过程中生成又被消耗的物质，均不符合的特点，答案选C。 （2）将反应机理中的各步反应叠加，消去中间产物，可得到总反应。从图中可知，反应物为、、，生成物为和，根据原子守恒配平可得，在该反应中，中N元素从-3价升高到0价，和中N元素化合价降低。2mol参加反应时，转移6mol电子，那么1.0mol 参加反应，电子转移数为。 12．【化学反应速率综合题】（2025·上海黄浦·三模）乙酸是一种重要的有机化工原料，在催化剂的作用下甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要方法之一，涉及的相关反应如下： 主反应：   副反应：   现在向容积为2L的密闭容器中充入和，在一定温度下发生上述反应，测得容器内的压强随时间变化如下所示： 0 2 4 6 8 10 12 14 - - - (2)【化学反应速率的计算】该条件下，0~4min内的消耗速率_______。 【化学反应机理循环图】研究表明，Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(I)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如下(其中TS表示过渡态，Rh(I)配合物简写为TN)： (4)反应历程中起催化作用的是_______。 A．LiI B．LiOH C． D． (5)关于以上反应历程说法正确的是_______。 A．CO作为配体时，C的配位能力强于O B．增大Rh(I)-邻氨基苯酚的用量，甲醇的平衡转化率增大 C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4活化能较低 (7)【催化剂对反应速率的影响】进一步研究发现，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，故甲醇羰基化反应可在_______中进行。 A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．甲苯 【化学反应机理能类图】通过计算机模拟对反应历程进行模拟，得到如下图像： (8)上图的反应历程中，表示使用了Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂的是_____线。(选填“实”或“虚”) (9)上图的反应历程中，主要决定总反应速率快慢的是_______。 A． B． C． D． (10)当体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，结合题干信息和反应历程图，从反应速率角度说明甲醇羰基化制乙酸时CO须保持较高浓度的原因_________________________。 【答案】(2)0.1 (3)2.63 (4)AC (5)AC (6)AC (7)AD (8)实 (9)A (10)体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢 【解析】（2）初始总物质的量为4 mol，对应的压强为，4分钟时总压强为，在恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则4分钟时总物质的量为3.2 mol，减少0.8 mol，因主、副反应每消耗和CO均减少1 mol气体，故总消耗的为0.8 mol，=0.1，故答案为0.1。 （3）由（2）分析可知，平衡时总压为，则平衡时总物质的量为2.8 mol，减少1.2 mol，总消耗的物质的量为1.2 mol，乙酸的选择性为70%，则平衡时乙酸的物质的量为=0.84 mol，和CO平衡时的物质的量为（2-1.2）mol=0.8 mol，故=2.63，故答案为2.63。 （4）催化剂是反应过程中先消耗后生成的物质，根据循环图知，LiI 先与反应生成LiOH和，与反应生成TN2（），TN2经过TS2生成TN3，TN3转化为TN4，由TN4反应生成和， 与LiOH反应生成 和LiI ，在反应中和LiI为催化剂，LiOH和为中间产物，故答案为AC。 （5）A．CO中碳和氧均有孤对电子，碳的电负性小于氧，作为配体时，C的配位能力强于O，A正确； B．Rh(I)-邻氨基苯酚是催化剂，增大Rh(I)-邻氨基苯酚的用量，平衡不移动，甲醇的平衡转化率不变，B错误； C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能是生成TN3的速率比较慢或者消耗TN3的速率比较快，即TN2→TN3的活化能比较高或TN3→TN4活化能较低，故C正确 故答案选AC。 （6）质谱可以测定分子量，核磁共振氢谱用于测定氢原子种类及个数比，原子吸收光谱可以测定金属元素Rh的含量，红外光谱用于测定化学键的种类，故利用质谱和原子吸收光谱联用可确定Rh(I)-邻氨基苯酚的Rh/N摩尔比，故答案为AC。 （7）由题信息知，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，甲醇羰基化反应应在极性溶剂中进行，水、甲苯为极性分子，四氯化碳、苯为非极性分子，故答案为AD。 （8）由图可知，虚线的反应历程中的最大活化能大于实线的反应历程中的最大活化能，催化剂能降低反应的活化能，故表示使用了Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂的是实线，故答案为实。 （9）由图可知，反应历程中的第一步的活化能最高，为决速步骤，反应方程式为，故答案为A。 （10）体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢，因此需在反应过程中保持较高的CO浓度，故答案为体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢。 重难·创新演练 1．【图像与化学方程式结合计算化学反应速率】四羰合镍(沸点43℃)可用于制备高纯镍，羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为： ①   ② 一定条件下，在2 L的密闭容器中制备，粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量与反应时间的关系如图所示，在0～10 min内的平均反应速率为________。 【答案】 【解析】在内，消耗粗镍的质量为，其物质的量为。根据反应方程式，生成的为。容器体积为，则的平均反应速率。 2．【用三段式计算化学反应速率】（24-25高三上·上海青浦·期末）家用天然气的主要成分是CH4，常含有H2S。CH4中H2S的消除对天然气的利用具有重要意义。可利用金属硫化物(MxSy)催化下列反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。   (3)在恒温、体积为2L的恒容密闭容器中，通入4mol CH4和1molH2S的混合气体，初始压强为8MPa，10min时体系的压强为8.8MPa，则0~10min内，________。 【答案】0.025 【解析】（3）设10min内CH4转化了xmol，可列出三段式： ， 恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，=，解得x=0.25，0～10min内，(H2S)==0.025mol•L-1•min-1，故答案为：0.025。 3．【化学反应速率及其影响因素】（23-24高三上·上海浦东新·阶段检测）在2 L密闭容器中，800℃时反应2 NO(g)+O2(g)=2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上述反应___________(填“是”或“不是”)可逆反应。 (2)如图所示，表示NO2变化曲线的是___________。 (3)为了减慢该反应的速率，以下措施可行的是___________。 A．恒温恒容时，再充入1 mol O2(g) B．恒温恒容时，及时分离出NO2 C．恒容时，适当降低反应的温度 D．恒温恒压时，再充入1 mol He(g) (4)将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的恒温密闭容器中发生反应：CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)   ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3 min内H2平均反应速率是_______，在8～10 min内CO2的平均反应速率是___________。 【答案】(1)是 (2)b (3)BCD (4)0.75mol/(L·min) 0mol/(L·min) 【解析】（1）由题干表中数据可知，3s后体系中NO的浓度一直保持不变，说明上述反应不能完全进行，是可逆反应，故答案为：是； （2）根据一氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则二氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量，所以表示NO2的变化的曲线是b，故答案为：b； （3）为了减慢该反应的速率： A．恒温恒容时，再充入1 mol O2(g)，增大反应物浓度，反应速率加快，故A项不符合题意； B．恒温恒容时，及时分离出NO2，NO2浓度降低，反应速率减慢，故B项符合题意； C．恒容时，适当降低反应的温度，反应速率减慢，故C项符合题意； D．恒温恒压时，再充入1 mol He(g)，相当于增大容器体积，则反应物、生成物的浓度减小，反应速率减慢，故D项符合题意； 故答案为：BCD； （4）由题干H2的物质的量随时间变化图中所示可知，该反应在1～3min内H2平均反应速率是：，在8～10min内体系中H2的物质的量保持不变，即反应达到化学平衡状态，此时正、逆反应速率相等，故CO2的平均反应速率是0mol/(L·min)，故答案为：0.75mol/(L·min)；0mol/(L·min)。 4．【影响化学反应速率的因素】二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施，而且综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。 用工业废气中二氧化碳制备再生能源物质——甲醇，其原理是：   某温度下，向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2，测得其压强(p)随时间(t)变化如图中曲线Ⅰ所示。 (4)反应开始至达平衡时，___________。 (5)若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为Ⅱ，则改变的条件是___________。 【答案】(4)0.002mol/(L•min) (5)加入催化剂 【解析】（4）开始时混合气体总物质的量=(0.04+0.08)mol=0.12 mol，恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于压强之比，则平衡时混合气体总物质的量=×0.12mol=0.08 mol，根据方程式知，如果有1 mol二氧化碳完全反应，则混合气体物质的量减少2 mol，则混合气体减少(0.12-0.08)mol=0.04 mol，则消耗n(CO2 )=×0.04 mol=0.02mol，反应开始至达平衡时，(CO2)===0.002mol/(L•min)，故答案为：0.002mol/(L•min)； （5）由题干图像信息可知，改变条件时只缩短了反应达到平衡时间，但是平衡时压强不变，催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以改变的条件是加入催化剂，故答案为：加入催化剂。 5．【探究影响化学反应速率的因素】为探究不同用量对氨氮去除率的影响，该研究团队进行了下述实验：30℃时，向氨氮含量为20.2 mg·L-1的100 mL氨氮废水中加入质量分数为10%的溶液，测得溶液的用量对溶液中氨氮含量的影响如下图所示。 (1)该实验中，去除氨氮效果较好的NaClO溶液体积为___________。 A．0.1 mL     B．0.2 mL     C．0.3 mL (2)若加入0.35 mL的溶液，充分反应4 h后，溶液中氨氮含量变为0.5 mg·L-1，计算实验中氨氮被氧化的速率为_________mg·L-1·h-1。(保留至小数点后一位，忽略加入溶液后溶液体积的变化) 【答案】(1)C (2)4.9 【解析】(1)根据图示，当加入0.3 mL 10% NaClO溶液时，氨氮含量降至最低，去除效果最好，故选C； (2)初始氨氮含量为，4 h后为，减少量为，氨氮被氧化的速率为。 6．【结合图像考查活化能和化学反应速率的计算】（25-26高三上·上海·阶段检测）CO2的资源化利用有利于碳中和目标的实现。将CO2催化加氢转化为CH3OCH3是资源化利用的途径之一，适当温度下，在催化剂存在的CO2加氢反应器中，主要反应有： I．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH1=+41 kJ·mol-1  K1 II．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2=-204 kJ·mol-1  K2 Ⅲ。2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH3  K3 将1 mol CO2和3 mol H2充入2L的刚性容器中，测得反应进行到10min时，CO2的转化率与催化剂(X、Y、Z)、温度(T)间关系如图所示； (1)则三种催化剂条件下的反应中，T2温度下活化能最小的是___________。 A．X B．Y C．Z D．无法确定 (2)10min内a点对应反应的平均速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1. 【答案】(1)A (2)0.03 【解析】(1)不同催化剂、相同温度下经过相同时间时，使用催化剂X时CO2的转化率最高，说明此时速率最大，活化能最小，故选A。 (2)由图可知，a点时CO2的转化率为60%，则v(CO2)==0.03mol·L-1·min-1。 7．【结合化学反应历程能垒图考查影响化学反应速率的因素】甲醇是一种重要的化工原料和液态氢储存燃料，选择性加氢制甲醇反应在全球范围内引起了广泛关注。已知发生的主要反应如下： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   反应Ⅲ．   (1)下列措施不能增大反应Ⅱ速率的是___________。 A．升高温度 B．加入催化剂 C．减小容器体积 D．通入 (2)反应Ⅲ的反应历程如图所示(*表示吸附态)。 ①由图可知HCOO*上的___________加氢更有利， A．原子    B．O原子    C．C原子 ②判断依据是___________。 【答案】(1)D (2)①B ②在氧原子上加氢所需活化能更低 【解析】(1)A．升高温度，活化分子百分数增加，反应速率增大，不符合题意； B．加入催化剂，降低反应活化能，反应速率增大，不符合题意； C．减小容器体积，气体压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，不符合题意； D．恒容条件下通入，虽然总压增大，但反应体系中各组分的浓度（分压）并未改变，因此反应速率不变，符合题意。 故选D。 (2)①观察反应历程图可知，加氢有两条路径：一条是生成（即在O原子上加氢），另一条是生成（即在C原子上加氢）。显然生成的路径对应的能垒（活化能）更低，因此在O原子上加氢更有利，故选B。 ②判断依据是：由图可知，的活化能明显低于的活化能，在氧原子上加氢所需活化能更低，反应越容易进行。 8．【结合图像考查化学反应速率】（2025·上海嘉定·二模）II.脱除汽车尾气中氮氧化物的另一种反应如下： 反应①：2NO(g) + CO(g)⇌N2O(g) + CO2 (g)     ∆H1 = -628.6 kJ·mol-1 反应②：N2O(g) + CO(g)⇌N2(g) + CO2(g)       ∆H2 = -118.6 kJ·mol-1 总反应③：2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g)  ∆H3 = -747.2 kJ·mol-1 在2 L密闭容器中，加入4 mol NO和4 mol CO，在不同温度下，反应相同时间，测得各产物的物质的量浓度如下图： (4)图中a线表示的物质是_______。 A．CO2 　　   B．N2  　　   C．任意物质均可 (5)实验过程中，高于350 ºC后，浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是_______。 (6)一定温度，恒容密闭体系中仅发生反应③，其中NO和CO的物质的量浓度随时间变化如下表，前6s内N2的化学反应速率为_______。  时间/s 0 s 2 s 4 s 6 s 8 s 10 s c(NO)/mol·L-1 2.00 1.40 0.90 0.50 0.50 0.50 c(CO)/mol·L-1 2.00 1.40 0.90 0.50 0.50 0.50 【答案】(4)A (5)高于350℃后，升高温度，反应②速率增加的程度超过反应①增加的程度，使得反应②速率大于反应①速率，N2O消耗的更多，所以N2O浓度减小 (6)0.125 mol·L-1·s -1 【解析】（4）反应③中和的化学计量数之比为，相同时间内的物质的量浓度变化量更大。由图可知，a线物质的量浓度变化量比b线大，所以a线表示的物质是。 （5）从反应体系角度分析，存在反应②会消耗，温度高于350℃后，温度升高，反应②速率增加的程度超过反应①增加的程度，使得反应②速率大于反应①速率，使得不断被消耗，从而其浓度逐渐减小。 （6），根据反应③中，可得。6s后NO和CO浓度不再变化，达到平衡状态，此时，根据反应③，由NO和CO起始浓度及变化浓度可知，平衡时，，根据平衡常数表达式。 9．【以生产甲醇为背景考查化学反应速率】甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。甲醇有多种方法合成。 方法一：用生产甲醇，反应的热化学方程为：   (2)该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的___________。 A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 (3)若在容积为2 L的密闭容器中，充入2 mol (g)和6 mol (g)，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①从反应开始到达到平衡时，用的浓度变化来表示该反应的化学反应速率为___________。 (4)有关合成甲醇的反应，条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是_________。(不定项) A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 C．增大压强，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 D．增大，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 【答案】(2)C (3)①0.225 (4)CD 【解析】（2）催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的始态和终态，所以加入催化剂后，该反应的不变，答案选C； （3）①从反应开始到达到平衡时，的浓度变化量为，根据化学计量数之比，的浓度变化量为，反应时间为，则用的浓度变化来表示该反应的化学反应速率，故填0.225； （4）A．使用催化剂，降低反应的活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加，反应速率增大，A正确； B．升高温度，分子能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加，反应速率增大，B正确； C．若通过加入惰性气体实现，增大压强，活化分子百分数不变，C错误； D．增大，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，D错误； 故选CD。 真题·实战演练 1．（2026·河北·高考真题）的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．反应③中的产物是 B．循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C．吗啉和共同起催化作用 D．总反应为 【答案】B 【解析】A．反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基，结合原子守恒可知，产物M为，A正确； B．循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂，没有新C-N键的形成，B错误； C．吗啉和均先参与反应、后再生成，反应前后化学性质不变，共同起催化作用，C正确； D．结合整个反应流程，反应物为和，产物为和，总反应化学方程式为：，D正确； 故选B。 2．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）羟基自由基()具有强氧化性，可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂，将高效转化为，机理如图。下列说法错误的是 A．总反应为 B．部分中的来自于 C．步骤①中与之间形成氢键 D．步骤③发生了氧化还原反应 【答案】B 【解析】A．将反应机理各步的反应物和生成物抵消中间产物后，总反应为，A正确； B．由机理图可知，中的H元素全部来自反应物，中的O原子全部来源于，B错误； C．步骤①中的O原子和的H原子之间的虚线代表氢键，C正确； D．步骤③中参与反应，生成了，中的1个O原子形成了，O元素的化合价发生了变化，发生了氧化还原反应，D正确； 故选B。 3．（2026·江西·高考真题）／ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂，其原理是/和/氧化还原循环协同作用，反应路径如图（TS代表过渡态，*代表吸附态）。下列说法正确的是 A．通入HCl会降低催化活性，因为生成了 B．CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV C．TS-2所属的基元反应为决速步骤 D．物种①为 【答案】D 【解析】A．通入HCl时，会与催化剂中的生成难溶的CuCl，使催化剂活性位点减少，并非生成了，A错误； B．能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值，恒为正值，CN键初始氢化对应TS-1，能垒为，B错误； C．决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应，经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV，TS-1所属基元反应为决速步骤，C错误； D．根据反应前后原子守恒，①是与反应得到的中间体，后续生成，故物种①为，D正确； 故选D。 4．（2026·云南·高考真题）纳米催化剂经光照后产生和空穴()，促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺，其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是 A．该过程涉及光能转化为化学能 B．步骤Ⅱ体现了的氧化性 C．相同条件下产生的空穴越多，生成的越多 D．该过程涉及非极性共价键的断裂和形成 【答案】D 【解析】A．光催化过程中，光能驱动化学反应发生，化学能储存于产物中，涉及光能→化学能的转化，A项正确； B．步骤Ⅱ中，空穴带正电，使底物失去电子，作为氧化剂，体现氧化性，B项正确； C．空穴是氧化剂，数量越多，氧化能力越强，促进-甲基苯甲胺脱氢反应越彻底，生成的越多，C项正确； D．步骤III过程中断裂C-H极性键，步骤IV过程中形成C-C非极性键和H-H非极性键，无非极性共价键的断裂，D项错误； 故答案为D。 5．（2026·河南·高考真题）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 【答案】C 【解析】A．温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知：温度下浓度下降更快，反应速率更快，因此，A错误； B．根据题目给出的，可以将公式变形为：，当反应一半时，，代入得：，B错误； C．N是中间产物：浓度增大时，的生成速率大于消耗速率；浓度达到最大值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确； D．催化剂仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大的反应速率，生成后消耗更快，会使的浓度最大值减小，D错误； 故选C。 6．（2026·四川·高考真题）将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下，图中“”表示催化剂表面的2个吸附位，“”表示吸附位上的H物种。 下列说法错误的是 A．步骤①生成的是 B．步骤②和④生成的Y是 C．步骤④中 D．1个分子完成催化反应获得了8个电子 【答案】C 【解析】A．由反应机理和元素守恒得，步骤①中分子在2个吸附位上生成、(即)，A正确； B．步骤②中、恰好生成(即)，同时腾出2个吸附位，步骤④中加入的和吸附位也可生成，再与也生成，B正确； C．步骤③中加入的中的1个夺取中的形成，同时另1个生成，同理步骤④中应该有4个生成，1个与生成，3个与结合生成，即，C错误； D．由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价)，1个分子完成催化反应获得了8个电子，D正确； 故选C。 7．（2026·湖南·高考真题）烯烃是重要的化工原料，可用CO和H2为原料直接合成，其原理： 。回答下列问题： (1)该反应的关键在于CO活化路径的调控。图I是M1、M2(M1、M2分别是Co2C和)两种催化剂活化CO的机理，其中催化效率较高的是______(填“M1”或“M2”)。催化剂为M2时，反应历程中决速步(速率最慢)的反应方程式为______。 【答案】(1) 【解析】（1）催化剂能降低反应活化能，活化能越低催化效率越高，由图可知的总活化能更低，催化效率更高；决速步是活化能最大的一步，由图可知，催化时，转化为的活化能最大，为决速步。 8．（2026·贵州·高考真题）(3)研究表明，反应中同时存在氢原子解离(路径Ⅰ)和氢原子转移(路径Ⅱ)两条反应路径，如图2。 ①两条反应路径的关系为______(填“＞”“=”或“＜”)。 ②1 atm下，路径Ⅰ和路径Ⅱ都是连续反应： 反应速率方程为，其中是反应速率，是反应速率常数(其数值大小关系为)，是反应物浓度。反应达到平衡前，___________(填“＞”“=”或“＜”)，原因是______________________。 ③某温度下，镁与足量水蒸气在内全部反应，其中通过路径Ⅰ生成的氢气为，则在该时间段内路径Ⅱ的反应速率为__________。 【答案】(3)①= ②＜ Mg·OH2反应生成MgOH+H的活化能比生成HMgOH的活化能大，所以生成HMgOH的反应速率更快，同时MgOH+H反应生成MgO+H2的活化能比HMgOH反应生成MgO+H2的活化能小，MgOH+H反应生成MgO+H2的速率更快，由于，，故平衡前< ③ 【解析】（3）① 焓变是状态函数，只与反应的始态和终态有关，两条路径的反应物和最终产物完全相同，因此。 ②Mg·OH2反应生成MgOH+H的活化能比生成HMgOH的活化能大，所以生成HMgOH的反应速率更快，同时MgOH+H反应生成MgO+H2的活化能比HMgOH反应生成MgO+H2的活化能小，MgOH+H反应生成MgO+H2的速率更快，由于，，故平衡前<。 ③总物质的量为，对应生成，因此总物质的量为；路径Ⅰ生成，物质的量为，则路径Ⅱ生成的物质的量为，故速率。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应速率（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1． 2． 3．A 4．(1)粉末状氧化铁 (2)B (3)好 (4)放热 5．D 6．①装置内含有空气，空气中氧气的体积分数约为21% ②二氧化锰 7．(1) (2)A 由数据可见，平衡时为2.0 mol，平衡时为1.5 mol，最终消耗H2更多，说明在时正反应程度更深。由于反应Ⅲ为放热反应，低温更有利于正反应进行，所以 8．(1)0.0075mol/(L·min) d (2)A 9．(6)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度) (7)> MnO2 (8)2H2O22H2O+O2↑ 降低了反应的活化能 10．(4)C 11．(1)C (2)2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O 3NA 12．(2)0.1 (3)2.63 (4)AC (5)AC (6)AC (7)AD (8)实 (9)A (10)体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢 重难·创新演练 1． 2．0.025 3．(1)是 (2)b (3)BCD (4)0.75mol/(L·min) 0mol/(L·min) 4．(4)0.002mol/(L•min) (5)加入催化剂 5．(1)C (2)4.9 6．(1)A (2)0.03 7．(1)D (2)①B ②在氧原子上加氢所需活化能更低 8．(4)A (5)高于350℃后，升高温度，反应②速率增加的程度超过反应①增加的程度，使得反应②速率大于反应①速率，N2O消耗的更多，所以N2O浓度减小 (6)0.125 mol·L-1·s -1 9．(2)C (3)①0.225 (4)CD 真题·实战演练 1 2 3 4 5 6 B B D D C C 7．(1) 8．(3)①= ②＜ Mg·OH2反应生成MgOH+H的活化能比生成HMgOH的活化能大，所以生成HMgOH的反应速率更快，同时MgOH+H反应生成MgO+H2的活化能比HMgOH反应生成MgO+H2的活化能小，MgOH+H反应生成MgO+H2的速率更快，由于，，故平衡前< ③ 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $