第01讲 化学反应速率及其影响因素（复习讲义）（天津专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应速率及其影响因素核心考点，涵盖速率计算与比较、影响因素（含有效碰撞理论）、速率图象应用，按考情前瞻、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识体系，通过知识解构、考向破译、解题妙招及变式训练，系统突破复习难点。 资料以科学思维和科学探究为导向，创新设计决速步判断、数字化图像分析等反套路训练，如用归一法比较速率、结合活化能解释催化剂作用，设置分层练习与真题溯源，助力学生高效构建解题范式，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供精准指导。

第01讲 化学反应速率及其影响因素 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学反应速率 知识解构 知识点1 化学反应速率的计算与大小比较 ∣ 知识点2 化学反应速率计算的三种方法 考向破译 考向1 化学反应速率的计算 ∣ 考向2 化学反应速率的快慢比较 解题妙招1 比较化学反应速率大小的方 考点二 影响化学反应速率的因素 知识解构 知识点1 影响化学反应速率的因素 ∣ 知识点2 理论解释——有效碰撞理论 考向破译 考向1 外界条件对反应速率的影响 ∣ 考向2 催化剂与反应机理、活化能 解题妙招1 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 考点 三 化学反应速率图象及其应用 知识解构 知识点1 化学反应速率图象及其应用 考向破译 考向1 化学反应速率图象及其应用 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率及影响因素 天津卷T16 天津卷T16 天津卷T16 天津卷T6 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.陌生催化反应、多步反应机理占比提升，引入决速步（慢反应）判断总反应速率，依靠活化能高低判断决速步骤，反套路刷题； 2.数字化实验图像增多（压强、浓度随时间变化曲线），不再局限传统 v-t 图，提升读图信息提取要求； 3.文字说理分值上涨，微观解释（活化分子、有效碰撞）成为必写得分点，不能只写 “升温速率变快”； 4.多因素综合设问增多，工业条件需要速率、平衡、成本三重论述； 5.严控超纲：不考阿伦尼乌斯公式定量计算、复杂多级反应动力学，仅定性分析活化能与速率关系。 ►复习目标： 1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。 2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 4.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 5.学生必做实验：化学反应速率的影响因素 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率的计算与大小比较 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__ __程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的____或生成物浓度的____(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝____，单位为__ __或__ __等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__ __之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_ __或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__ __，v(B)＝__ __，v(C)＝__ __。 得分速记 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 知识点2 化学反应速率计算的三种方法 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝ 。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或 ＝ ＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 2．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为 。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A B。 考●向●破●译 考向1 化学反应速率的计算 例1（2026·天津河西·三模）I、Ⅱ、Ⅲ三个容积均为2 L的恒容密闭容器中均投入1 mol和3 mol，在不同温度下发生反应：。反应10 min，测得各容器内的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是 A．降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率 B．10 min后，向容器Ⅲ中再加入1mol 和1mol ，此时反应正向进行 C．前10 min容器Ⅱ中的平均反应速率： D．10 min时，容器I中： 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津南开·期末）用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量，恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表，的计量单位为。 容器 温度/ 时间/ 0 40 80 120 160 甲 4.00 3.00 2.20 1.60 1.60 乙 2.00 1.60 1.30 1.06 0.90 丙 4.00 2.90 2.00 2.00 2.00 下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数值为 C．增加焦炭的量可提高的平衡转化率 D．乙中内平均反应速率 【变式2】（25-26高三上·天津·阶段检测）甲、乙、丙三个体积均为2 L的密闭刚性容器中分别充入和，在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示，其中甲经5 min后达到平衡时，的转化率为50%，下列判断不正确的是 起始物质的量(mol) 甲 乙 丙 0.5 1 0.5 0.5 1 1 A．达平衡时，甲容器中用表示的平均反应速率为 B．平衡时，甲、乙、丙中的转化率：甲=乙<丙 C．平衡时混合气体的平均相对分子质量：甲=乙>丙 D．温度降至70℃时，测得该反应的平衡常数为1.2，则该反应的正反应为放热反应 【变式3】（2025·天津南开·二模）乙酸甲酯制乙醇的反应为：三个10L恒容密闭容器中分别加入和，在不同温度下，反应分钟时乙酸甲酯物质的量如图所示。 下列说法正确的是 A．该反应的 B．容器甲中平均反应速率 C．容器乙中乙醇的体积分数为 D．容器丙中当前状态下反应速率(正)(逆) 考向2 化学反应速率的快慢比较 例2（24-25高三上·天津·阶段检测）反应 A(g)+3B(g)2C(g)+3D(g) 在下列四种不同情况下反应速率最快的为 A． B． C． D． 解题妙招 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式1·变载体】甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO、H2)的重要方法。恒温恒容条件下，向1.0L密闭容器中充入1.0 molCH4(g)和2.0molCO2(g)，发生反应：。15s时，测得n(H2)=0.3mol，此时反应未达到平衡。下列说法错误的是 A．0∼15s内，用CH4表示的平均反应速率 B．15s时， C．该条件下，反应达到平衡时，甲烷的转化率α＞15% D．与比值保持不变时，反应达到平衡 【变式2·变题型】分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液，加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A．相同条件下， B．若开始时，则HX一定是强酸 C．若开始时，则酸性HX>HY D．向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，生成的沉淀质量相等 【变式3·变考法】某温度下，在恒容密闭容器中加入发生反应，有数据如下表： 时间段 / 产物Z的平均生成 速率/ 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法正确的是 A．时，Z的浓度小于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为 D．时，X的物质的量为 考点二 影响化学反应速率的因素 知●识●解●构 知识点1 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)：反应物本身的结构与__ __，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__ __。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 知识点2 理论解释——有效碰撞理论 1.基元反应与反应历程 概念 示例 基元 反应 大多数化学反应都是分几步完成的，其中的　 　称为基元反应 2HIH2＋2I· 反应 历程 基元反应构成的　 　称为反应历程（又称反应机理） 反应2HIH2＋I2分两步：①2HIH2＋2I· ②2I·I2 简单 反应 反应物一步直接转化为反应产物，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应 H＋＋OH－H2O 活化 能 基元反应过程需经历一个高能量的中间状态，此时形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的过渡态，　 　与反应物的平均能量之差Ea称为基元反应的活化能 Ea为正反应活化能，Ea'为逆反应活化能 【提醒】同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 2．活化分子、活化能、有效碰撞。 ①活化分子：能够发生__ __的分子。 ②活化能(如下图)： 图中E1为__ __，使用催化剂时的活化能为__ __，反应热为__ __。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发__ __反应的碰撞。 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。 得分速记 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 考●向●破●译 考向1 外界条件对反应速率的影响 例1（2025·天津·二模）白磷的分子结构如图1，白磷转化为红磷的能量变化如图2，下列说法正确的是 A．白磷是共价晶体 B．白磷和红磷互称为同位素 C．加入催化剂，能改变反应历程，减小反应焓变，加快反应速率 D．燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多 【变式1·变载体】（2025·天津·模拟预测）下列实验方法合理的是 选项 实验目的 实验方法 A 配制溶液时使溶液混合均匀 定容之前，上下颠倒摇动容量瓶 B 检验溶液中混有的 滴加酸性溶液，观察颜色变化 C 探究温度对反应速率的影响 与溶液在不同温度下反应，观察出现浑浊的快慢 D 探究水溶液是否具有酸性 滴加石蕊，观察颜色变化 A．A B．B C．C D．D 【变式2】（2026·天津·一模）生产环氧乙烷()的反应为(g)  ，其反应机理如下： ①   慢 ②+AgO   快 ③   快 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应的活化能等于 B．根据③可知，有副反应发生 C．也是该反应的催化剂 D．增大乙烯的浓度能显著提高环氧乙烷的生成速率 【变式3】（25-26高三上·天津南开·期末）下列实验方案设计中，能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究浓度对化学反应速率的影响 两支试管中分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液，同时各加入的草酸溶液，观察紫色褪去的快慢 B 探究与对分解的催化效率 分别向两支装有溶液的试管中滴加5滴相同浓度的溶液和溶液，比较两支试管产生气泡快慢 C 探究温度对化学反应速率的影响 用两支大小相同的试管各取溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别加入溶液，振荡，比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 D 检验铜与浓硫酸反应生成 铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间，冷却后，向反应后的溶液中慢慢倒入适量蒸馏水，观察溶液颜色 A．A B．B C．C D．D 考向2 催化剂与反应机理、活化能 例2（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）Wacker氧化的反应机理如图(R表示有机基团)。该反应机理流程中有机化合物分子只有末端碳碳双键被氧化，其他不饱和键不受影响。下列说法错误的是 A．催化剂为Pd和 B．涉及键、键的断裂和形成 C．反应Ⅰ的总反应方程式为 D．若反应物为，则产物可能为 解题妙招 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 【变式1·变载体】（2026·天津南开·二模）的综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”的重要手段。利用钌(Ru)基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．键角： B．该反应的总方程式： C．反应过程中C原子的杂化方式不变 D．反应过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的断裂 【变式2·变题型】（2025·天津·模拟预测）分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解，其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是 A．图中反应历程包含五个基元反应 B．图中反应历程中，涉及非极性键的断裂和形成 C．随着分子的不断分解，O原子在表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响 D．图中反应的决速步骤为 【变式3·变考法】（2026·天津河西·二模）甲酸在活性催化剂表面脱氢的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该总反应历程经3步基元反应 B．总反应的速率是步骤决定 C．在催化剂表面，有极性键和非极性键的断裂和形成 D．反应达到平衡，其他条件相同，升高温度，甲酸浓度增大 考点三 化学反应速率图象及其应用 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率图象及其应用 1．全程速率－时间图象 如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。 原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为 反应，随着反应的进行， 逐渐升高，导致反应速率 ；BC段(v渐小)，则主要原因随着反应的进行，溶液中 逐渐减小，导致反应速率 。 2．物质的量(或浓度)－时间图象 示例：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。 (1)由图象得出如下信息 ①反应物是 ，生成物是 ； ②t3时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 (2)根据图象可进行如下计算 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 。 3．速率－时间图象及应用 平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平 衡体系 ①增大反 应物浓度 v正、v逆均增大， 且v正＞v逆 正向 移动 ②减小反 应物浓度 v正、v逆均减小， 且v逆＞v正 逆向 移动 ③增大生 成物浓度 v正、v逆均增大， 且v逆＞v正 逆向 移动 ④减小生 成物浓度 v正、v逆均减小， 且v正＞v逆 正向 移动 正反应 方向为 气体体 积增大 的放热 反应　 ⑤增大压强 或升高温度 v正、v逆均增大， 且v逆＞v正 逆向 移动 ⑥减小压强 或降低温度 v正、v逆均减小， 且v正＞v逆 正向 移动 反应前后 气体化学 计量数和 相等的平 衡体系　 ⑦正催化剂 或增大压强 v正、v逆均 增大相同倍数 平衡不 移动 ⑧减小压强 v正、v逆同 等倍数减小 考●向●破●译 考向1 化学反应速率图象及其应用 例1（2026·天津·三模）尿素是一种常用的氮肥，合成尿素包括如下两个基元反应： ①   ②(慢)   在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A．NH3和CO2的转化率相同时，反应达到平衡状态 B．在较高温度下自发进行 C．c点时扩大容器的体积，总反应v正＜v逆 D．增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大 【变式1·变载体】（2026·天津·二模）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1 C．a、c两点的化学反应速率：前者＞后者 D．若的初始浓度为1 mol/L，时， 【变式2】（24-25高三上·天津西青·期末）纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：，按投料比将与充入恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得平衡混合物中的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．在C点时，转化率为 D．反应速率：(状态A)(状态B) 【变式3】（24-25高三上·天津河东·期末）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和4molHBr，发生反应：  。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．乙在恒温条件下进行， B．恒温过程比绝热过程的反应速率小 C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率 D．平衡常数： 真题溯源·考向感知 1.（2024·天津·高考真题） 是常用的还原剂，可选择合适的催化剂实现其可控水解制。 I．的结构 （1）由和组成。的空间结构为___________，的电子式为___________。 Ⅱ．的水解 的水解反应方程式为：，该反应放热。 （2）无催化剂时，在酸性溶液中水解迅速，在碱性溶液中水解缓慢，在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是___________。 （3）相同条件下，三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化水解产的体积随反应时间的变化如图。下列相关结论正确的是___________(填序号)。 a．反应至时，使用X产生的体积是使用Y的2倍 b．与Y相比，X降低反应的活化能更多 c．Z无催化活性 （4）在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行水解反应的对比实验，的生成速率与浓度的关系如图所示。在反应过程中，体系温度随反应进行逐渐升高，催化剂活性保持不变。 ①图中起始温度较高的实验对应的曲线是___________(填“M”或“N”)； ②曲线M中，p点之前的生成速率提高，主要原因是___________；p点之后的生成速率降低，主要原因是___________。 Ⅲ．的再生 （5）用惰性电极电解碱性溶液，在阳极生成，在阴极生成和，实现的再生。总反应为，阴极的电极反应式为___________。 2．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 3．（2023·天津·高考真题）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是______。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致______(填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式______。随温度升高，SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为______。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是______。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度______，温度______。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸______吨。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 化学反应速率及其影响因素 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学反应速率 知识解构 知识点1 化学反应速率的计算与大小比较 ∣ 知识点2 化学反应速率计算的三种方法 考向破译 考向1 化学反应速率的计算 ∣ 考向2 化学反应速率的快慢比较 解题妙招1 比较化学反应速率大小的方 考点二 影响化学反应速率的因素 知识解构 知识点1 影响化学反应速率的因素 ∣ 知识点2 理论解释——有效碰撞理论 考向破译 考向1 外界条件对反应速率的影响 ∣ 考向2 催化剂与反应机理、活化能 解题妙招1 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 考点 三 化学反应速率图象及其应用 知识解构 知识点1 化学反应速率图象及其应用 考向破译 考向1 化学反应速率图象及其应用 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率及影响因素 天津卷T16 天津卷T16 天津卷T16 天津卷T6 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.陌生催化反应、多步反应机理占比提升，引入决速步（慢反应）判断总反应速率，依靠活化能高低判断决速步骤，反套路刷题； 2.数字化实验图像增多（压强、浓度随时间变化曲线），不再局限传统 v-t 图，提升读图信息提取要求； 3.文字说理分值上涨，微观解释（活化分子、有效碰撞）成为必写得分点，不能只写 “升温速率变快”； 4.多因素综合设问增多，工业条件需要速率、平衡、成本三重论述； 5.严控超纲：不考阿伦尼乌斯公式定量计算、复杂多级反应动力学，仅定性分析活化能与速率关系。 ►复习目标： 1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。 2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 4.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 5.学生必做实验：化学反应速率的影响因素 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率的计算与大小比较 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__化学反应进行的快慢__程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的__减小__或生成物浓度的__增大__(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝____，单位为__mol·L－1·min－1__或__mol·L－1·s－1__等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__化学计量数__之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__m∶n∶p∶q__或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__0.3_mol·L－1·s－1__，v(B)＝__0.1_mol·L－1·s－1__，v(C)＝__0.2_mol·L－1·s－1__。 得分速记 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 知识点2 化学反应速率计算的三种方法 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 2．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 考●向●破●译 考向1 化学反应速率的计算 例1（2026·天津河西·三模）I、Ⅱ、Ⅲ三个容积均为2 L的恒容密闭容器中均投入1 mol和3 mol，在不同温度下发生反应：。反应10 min，测得各容器内的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是 A．降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率 B．10 min后，向容器Ⅲ中再加入1mol 和1mol ，此时反应正向进行 C．前10 min容器Ⅱ中的平均反应速率： D．10 min时，容器I中： 【答案】D 【分析】三个容器容积、投料完全相同，仅温度不同，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短。随温度升高，10 min时的物质的量先减小后增大，说明时反应为平衡状态，10 min时反应未达平衡，温度升高反应速率加快，消耗量增大；时10 min反应随温度升高平衡逆向移动，平衡量增大，故正反应为放热反应，且正反应为气体分子数减小的反应。 【解析】A．该反应正反应为气体分子数减小的放热反应，降低温度平衡正向移动，有利于提高的平衡转化率，减小压强平衡逆向移动，的平衡转化率降低，A错误； B．容器Ⅲ为平衡状态，平衡时，则，，容器容积为2 L，平衡常数。加入和后，浓度商，，反应逆向进行，B错误； C．前10 min容器Ⅱ中，则，平均反应速率，C错误； D．，时反应10 min达到平衡，温度越低反应速率越慢，故容器Ⅰ中10 min时反应未达平衡，反应正向进行，，D正确； 故选 D。 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津南开·期末）用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量，恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表，的计量单位为。 容器 温度/ 时间/ 0 40 80 120 160 甲 4.00 3.00 2.20 1.60 1.60 乙 2.00 1.60 1.30 1.06 0.90 丙 4.00 2.90 2.00 2.00 2.00 下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．时，反应的平衡常数值为 C．增加焦炭的量可提高的平衡转化率 D．乙中内平均反应速率 【答案】D 【解析】A．对比甲和丙，丙反应速率更快，故温度。温度升高，平衡时从1.60 mmol增大到2.00 mmol，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，A错误； B．甲容器平衡时为1.60 mmol，为0.0008 mmol/L，消耗2.40 mmol NO，生成N2和CO2各1.20 mmol，其物质的量浓度为0.0006 mmol/L，则平衡常数K= ，B错误； C．焦炭为固体，增加其量不改变浓度，平衡不移动，无法提高NO转化率，C错误； D．乙中内，，，，，由反应系数，D正确； 故选D。 【变式2】（25-26高三上·天津·阶段检测）甲、乙、丙三个体积均为2 L的密闭刚性容器中分别充入和，在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示，其中甲经5 min后达到平衡时，的转化率为50%，下列判断不正确的是 起始物质的量(mol) 甲 乙 丙 0.5 1 0.5 0.5 1 1 A．达平衡时，甲容器中用表示的平均反应速率为 B．平衡时，甲、乙、丙中的转化率：甲=乙<丙 C．平衡时混合气体的平均相对分子质量：甲=乙>丙 D．温度降至70℃时，测得该反应的平衡常数为1.2，则该反应的正反应为放热反应 【答案】C 【解析】A．甲中转化率为50%，则的转化量也为0.25 mol，浓度为，反应速率为，故A正确； B．乙的起始浓度为甲的两倍，但反应前后气体物质的量相等，加压不改变平衡状态，转化率仍为50%；丙中过量，推动转化率更高，故甲=乙<丙，故B正确； C．反应前后气体物质的量不变，气体质量不变，所以平均相对分子质量是恒量，甲、乙起始时与物质的量比相同，平衡时平均相对分子质量均为；丙中初始SO₂的物质的量分数更大，丙的平均相对分子质量最大，甲=乙<丙，故C错误； D．80℃时的转化率为50%，平衡常数，降温至70℃时，降低温度K增大，说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故D正确； 选C。 【变式3】（2025·天津南开·二模）乙酸甲酯制乙醇的反应为：三个10L恒容密闭容器中分别加入和，在不同温度下，反应分钟时乙酸甲酯物质的量如图所示。 下列说法正确的是 A．该反应的 B．容器甲中平均反应速率 C．容器乙中乙醇的体积分数为 D．容器丙中当前状态下反应速率(正)(逆) 【答案】C 【分析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，焓变小于0； 【解析】A．由分析，该反应的，A错误； B．容器甲中平均反应速率，B错误； C．容器乙中乙酸甲酯物质的量为0.1mol，则 容器乙中乙醇的体积分数为，C正确； D．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应速率快，而其醋酸甲酯量增大，说明其达到平衡状态，则(正)(逆)，D错误； 故选C。 考向2 化学反应速率的快慢比较 例2（24-25高三上·天津·阶段检测）反应 A(g)+3B(g)2C(g)+3D(g) 在下列四种不同情况下反应速率最快的为 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据用不同物质表示化学反应速率时，速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，都转化为用A物质表示的反应速率，且速率单位相同，然后再进行比较判断大小。 【解析】A．； B．，则； C．，则； D．，则； 可见用A物质表示反应速率时时反应速率最大； 故选B。 解题妙招 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式1·变载体】甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO、H2)的重要方法。恒温恒容条件下，向1.0L密闭容器中充入1.0 molCH4(g)和2.0molCO2(g)，发生反应：。15s时，测得n(H2)=0.3mol，此时反应未达到平衡。下列说法错误的是 A．0∼15s内，用CH4表示的平均反应速率 B．15s时， C．该条件下，反应达到平衡时，甲烷的转化率α＞15% D．与比值保持不变时，反应达到平衡 【答案】D 【解析】A．根据15s时，反应生成，则消耗，容器体积1.0L，时间15s，平均速率，A正确； B．反应未达平衡，正反应速率大于逆反应速率，因和的化学计量数均为1，表示消耗速率（正反应），表示生成速率（逆反应），且，B正确； C．15s时转化率为15%，但反应未达平衡且正向进行，平衡时转化率更高，故，C正确； D．根据反应方程式，生成和的物质的量之比恒为1：1，即始终不变，不能作为平衡状态的判据，D错误； 故答案为：D。 【变式2·变题型】分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液，加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A．相同条件下， B．若开始时，则HX一定是强酸 C．若开始时，则酸性HX>HY D．向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，生成的沉淀质量相等 【答案】B 【解析】A．两种一元酸浓度和体积相同，物质的量相等，足量Mg反应时，无论强弱酸，均被完全消耗，相同条件下产生的H2体积相等，故，A正确； B．初始反应速率快（）仅说明HX的初始浓度更高，可能是强酸或解离度（电离程度）更高的弱酸（如HX的大于HY），无法直接断定HX为强酸，B错误； C．初始速率快表明HX的浓度更高，等物质的量浓度的两种酸，酸性强弱由解离能力（电离程度）决定，因此HX的酸性强于HY（无论是否为强酸），C正确； D．两反应中体积相等，生成的物质的量相同，加入足量NaOH后生成的沉淀质量相等，D正确； 故答案选B。 【变式3·变考法】某温度下，在恒容密闭容器中加入发生反应，有数据如下表： 时间段 / 产物Z的平均生成 速率/ 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法正确的是 A．时，Z的浓度小于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为 D．时，X的物质的量为 【答案】B 【解析】A．随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢，所以1min时Z的平均生成速率大于0~2min内的平均速率0.20 ，故1 min时Z的浓度应大于=，A项错误； B．2 min时Z的浓度为=，则Y为0.20 mol/L。加入0.20 mol Z后，Z的浓度变为0.60 mol/L，设该温度下平衡常数为K，根据表中数据，可知在4 min时生成0.6 mol Z，在6 min时还是生成0.6 mol Z，Z的浓度保持不变，所以该反应在4 min时达到平衡，此时c(Z)=0.60 mol/L，c(Y)= 0.30 mol/L，K= c2(Z)×c(Y)= 0.602×0.30=0.108，此时浓度商Qc=c2(Z)×c(Y)=0.602×0.20=0.072，小于平衡常数，反应正向进行，v正(Z)＞v逆(Z)，B项正确； C．Y与Z的物质的量之比恒为1:2，体积分数始终为=33.3%，C项错误； D．时反应达到平衡状态，平衡时Z的物质的量为0.60 mol，对应消耗X的量为0.60 mol，剩余X为2.0−0.60=1.40 mol，D项错误； 故答案选B。 考点二 影响化学反应速率的因素 知●识●解●构 知识点1 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)：反应物本身的结构与__性质__，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__Na＞Mg＞Al__。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 知识点2 理论解释——有效碰撞理论 1.基元反应与反应历程 概念 示例 基元 反应 大多数化学反应都是分几步完成的，其中的　每一步反应　称为基元反应 2HIH2＋2I· 反应 历程 基元反应构成的　反应序列　称为反应历程（又称反应机理） 反应2HIH2＋I2分两步：①2HIH2＋2I· ②2I·I2 简单 反应 反应物一步直接转化为反应产物，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应 H＋＋OH－H2O 活化 能 基元反应过程需经历一个高能量的中间状态，此时形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的过渡态，　过渡态的能量　与反应物的平均能量之差Ea称为基元反应的活化能 Ea为正反应活化能，Ea'为逆反应活化能 【提醒】同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 2．活化分子、活化能、有效碰撞。 ①活化分子：能够发生__有效碰撞__的分子。 ②活化能(如下图)： 图中E1为__活化能__，使用催化剂时的活化能为__E3__，反应热为__E1－E2__。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发__化学__反应的碰撞。 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。 得分速记 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 考●向●破●译 考向1 外界条件对反应速率的影响 例1（2025·天津·二模）白磷的分子结构如图1，白磷转化为红磷的能量变化如图2，下列说法正确的是 A．白磷是共价晶体 B．白磷和红磷互称为同位素 C．加入催化剂，能改变反应历程，减小反应焓变，加快反应速率 D．燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多 【答案】D 【解析】A．白磷由分子构成，属于分子晶体，不是共价晶体，A错误； B．白磷和红磷是磷元素形成的不同单质，互称为同素异形体，同位素的研究对象是原子，B错误； C．加入催化剂能改变反应历程、降低反应活化能，加快反应速率，但焓变只与反应物和生成物的总能量差有关，催化剂不能改变反应焓变，C错误； D．由能量变化图可知白磷的总能量高于红磷，二者燃烧产物相同，反应物总能量越高，放出的能量越多，因此燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多，D正确； 故选D。 【变式1·变载体】（2025·天津·模拟预测）下列实验方法合理的是 选项 实验目的 实验方法 A 配制溶液时使溶液混合均匀 定容之前，上下颠倒摇动容量瓶 B 检验溶液中混有的 滴加酸性溶液，观察颜色变化 C 探究温度对反应速率的影响 与溶液在不同温度下反应，观察出现浑浊的快慢 D 探究水溶液是否具有酸性 滴加石蕊，观察颜色变化 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．配制溶液时需在定容后上下颠倒摇匀容量瓶，定容前颠倒会使部分溶液附着在刻度线上方，导致定容时加蒸馏水体积偏大，所得溶液浓度偏低，A不合理； B．溶液中含有，也具有还原性，可使酸性溶液褪色，无法证明存在，B不合理； C．与反应会生成难溶的单质，控制浓度等其他条件一致，仅改变温度，通过观察出现浑浊的快慢可判断反应速率，能探究温度对反应速率的影响，但题干没有说明两种溶液的浓度，C不合理； D．与水反应生成使溶液呈酸性，且不能漂白酸碱指示剂，滴加紫色石蕊溶液会变红，可证明水溶液具有酸性，D合理； 故选D。 【变式2】（2026·天津·一模）生产环氧乙烷()的反应为(g)  ，其反应机理如下： ①   慢 ②+AgO   快 ③   快 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应的活化能等于 B．根据③可知，有副反应发生 C．也是该反应的催化剂 D．增大乙烯的浓度能显著提高环氧乙烷的生成速率 【答案】B 【解析】A．ΔH=−106 kJ/mol是该反应的反应热，即生成物总能量与反应物总能量的差值，和活化能（活化分子与普通分子的能量差）是不同概念，A错误； B．反应③生成了​和，不是目标产物环氧乙烷，说明该过程存在副反应，B正确； C．催化剂是反应初期消耗、反应结束重新生成的物质，该反应中才是催化剂；是反应①的产物、反应②的反应物，属于反应中间体，不是催化剂，C错误； D．总反应的反应速率由慢反应（即步骤①）决定，步骤①的反应物不含乙烯，因此增大乙烯浓度不会加快控速步骤的速率，不能显著提高环氧乙烷的生成速率，D错误； 故选B。 【变式3】（25-26高三上·天津南开·期末）下列实验方案设计中，能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究浓度对化学反应速率的影响 两支试管中分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液，同时各加入的草酸溶液，观察紫色褪去的快慢 B 探究与对分解的催化效率 分别向两支装有溶液的试管中滴加5滴相同浓度的溶液和溶液，比较两支试管产生气泡快慢 C 探究温度对化学反应速率的影响 用两支大小相同的试管各取溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别加入溶液，振荡，比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 D 检验铜与浓硫酸反应生成 铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时间，冷却后，向反应后的溶液中慢慢倒入适量蒸馏水，观察溶液颜色 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．由于高锰酸钾与草酸的反应是自催化反应，生成的可作催化剂，且高锰酸钾物质的量不同，褪色时间自然不同，不能探究浓度对化学反应速率的影响，A错误； B．催化剂中阴阳离子均不同，应控制阴离子相同比较的催化效果，B错误； C．将溶液分别置于冷水和热水中，加入相同体积和浓度的，可以通过观察产生沉淀的快慢来探究温度对反应速率的影响，C正确； D．反应后的溶液中含有大量浓硫酸，稀释浓硫酸应该将浓硫酸倒入水中，所以反应后的溶液应该倒入水中并不断搅拌，D错误； 故选C。 考向2 催化剂与反应机理、活化能 例2（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）Wacker氧化的反应机理如图(R表示有机基团)。该反应机理流程中有机化合物分子只有末端碳碳双键被氧化，其他不饱和键不受影响。下列说法错误的是 A．催化剂为Pd和 B．涉及键、键的断裂和形成 C．反应Ⅰ的总反应方程式为 D．若反应物为，则产物可能为 【答案】D 【分析】根据反应机理图可知，Pd先参与反应，最终又生成，故Pd为催化剂；反应机理中第Ⅰ步发生反应、，则反应Ⅰ的总反应方程式为，故也是催化剂；根据所有反应物和生产物推断总反应为，由此解答； 【解析】A．由分析可知，Pd和是该反应的催化剂，A正确； B．对比最初的反应物和最终的产物，可知反应物的碳碳双键中的键断裂，碳氢键断裂，形成了碳氧双键(键)和新的碳氢键(键)，B正确； C．由分析可知，反应Ⅰ的总反应方程式为，C正确； D．根据反应机理流程可知，反应物中碳碳双键被氧化为酮羰基，若反应物为，则产物可能为，D错误； 故答案为D。 解题妙招 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 【变式1·变载体】（2026·天津南开·二模）的综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”的重要手段。利用钌(Ru)基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．键角： B．该反应的总方程式： C．反应过程中C原子的杂化方式不变 D．反应过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的断裂 【答案】C 【分析】由图可知，二氧化碳转化为甲酸总反应为催化剂作用下二氧化碳和氢气生成甲酸，反应的方程式为：。 【解析】A．二氧化碳分子的空间构型为直线形，水分子的空间构型为V形，则二氧化碳的键角大于水分子，A正确； B．由分析可知，二氧化碳转化为甲酸的总反应方程式为：，B正确； C．二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp杂化，而甲酸分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，则反应过程中碳原子的杂化方式会发生变化，C错误； D．由图可知，二氧化碳转化为甲酸总反应为催化剂作用下二氧化碳和氢气生成甲酸，则反应过程中既有碳氧极性键的断裂，又有氢氢非极性键的断裂，D正确； 故选C。 【变式2·变题型】（2025·天津·模拟预测）分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解，其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是 A．图中反应历程包含五个基元反应 B．图中反应历程中，涉及非极性键的断裂和形成 C．随着分子的不断分解，O原子在表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响 D．图中反应的决速步骤为 【答案】C 【解析】A．反应历程中过渡态的数量等于基元反应的数量，图中共有4个过渡态，对应4个基元反应，A错误； B．图示反应历程中仅涉及极性键的断裂，无非极性键的断裂和形成，B错误； C．分解过程中不断生成化学吸附的，原子在FC表面的覆盖度升高，会占据反应活性位点，对后续分解反应产生影响，C正确； D．决速步为活化能最大的基元反应，图中最大活化能为，对应基元反应为，不是选项给出的反应，D错误； 故选C。 【变式3·变考法】（2026·天津河西·二模）甲酸在活性催化剂表面脱氢的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该总反应历程经3步基元反应 B．总反应的速率是步骤决定 C．在催化剂表面，有极性键和非极性键的断裂和形成 D．反应达到平衡，其他条件相同，升高温度，甲酸浓度增大 【答案】D 【解析】A. 由图乙可知，该总反应历程经4步基元反应，A错误； B. 由图乙可知，该总反应历程经4步基元反应，最慢的反应为Ⅳ生成Ⅴ，总反应的速率是慢反应决定的，则总反应的速率是Ⅳ生成Ⅴ决定的，B错误； C. 由图甲可知，在催化剂表面，只有碳氢极性键、氢氧极性键的断裂，没有非极性键的断裂，C错误； D. 由图乙可知，甲酸在活性催化剂表面脱氢的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以反应达到平衡，其他条件相同，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲酸浓度增大，D正确； 故选D。 考点三 化学反应速率图象及其应用 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率图象及其应用 1．全程速率－时间图象 如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。 原因解释：AB段(v渐大)，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)，则主要原因随着反应的进行，溶液中c(H＋)逐渐减小，导致反应速率逐渐减小。 2．物质的量(或浓度)－时间图象 示例：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。 (1)由图象得出如下信息 ①反应物是X、Y，生成物是Z； ②t3时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 (2)根据图象可进行如下计算 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。 3．速率－时间图象及应用 平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平 衡体系 ①增大反 应物浓度 v正、v逆均增大， 且v正＞v逆 正向 移动 ②减小反 应物浓度 v正、v逆均减小， 且v逆＞v正 逆向 移动 ③增大生 成物浓度 v正、v逆均增大， 且v逆＞v正 逆向 移动 ④减小生 成物浓度 v正、v逆均减小， 且v正＞v逆 正向 移动 正反应 方向为 气体体 积增大 的放热 反应　 ⑤增大压强 或升高温度 v正、v逆均增大， 且v逆＞v正 逆向 移动 ⑥减小压强 或降低温度 v正、v逆均减小， 且v正＞v逆 正向 移动 反应前后 气体化学 计量数和 相等的平 衡体系　 ⑦正催化剂 或增大压强 v正、v逆均 增大相同倍数 平衡不 移动 ⑧减小压强 v正、v逆同 等倍数减小 考●向●破●译 考向1 化学反应速率图象及其应用 例1（2026·天津·三模）尿素是一种常用的氮肥，合成尿素包括如下两个基元反应： ①   ②(慢)   在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A．NH3和CO2的转化率相同时，反应达到平衡状态 B．在较高温度下自发进行 C．c点时扩大容器的体积，总反应v正＜v逆 D．增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大 【答案】C 【解析】A．初始投料比��(NH3):��(CO2)=2:1 ，与反应计量比一致，因此在任意时刻，两者的转化率始终相等[��(NH3)=��(CO2)]，不能作为平衡判据，A错误； B．总反应 ΔH = −102 kJ/mol<0，且气体分子数减少（ΔS<0）。根据 ΔG = ΔH−TΔS，高温下−TΔS>0 ，导致ΔG>0，反应不自发，B错误； C．图中c点位于Cat1曲线下降段，表明温度高于400℃时反应已达平衡。扩大容器体积即降低压强，总反应为气体分子数减少的反应（3 mol→1 mol），平衡左移，故��正<��逆，C正确； D．根据反应机理，总反应速率由慢反应②决定，但慢反应②的反应物由快反应①生成。增大和的浓度会使快反应①的平衡正向移动，导致慢反应②的反应物浓度增大，从而使总反应速率显著加快，D错误； 故选C。 【变式1·变载体】（2026·天津·二模）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1 C．a、c两点的化学反应速率：前者＞后者 D．若的初始浓度为1 mol/L，时， 【答案】C 【解析】A．随温度升高，HCl平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，该反应，故A正确； B．相同条件下，增大比值，HCl平衡转化率降低，a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1，故B正确； C．a、c两点温度、浓度均不同，无法比较两点的化学反应速率，故C错误； D．若的初始浓度为1 mol/L，时，500℃时，HCl的平衡转化率为64%， ，故D正确； 选C。 【变式2】（24-25高三上·天津西青·期末）纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：，按投料比将与充入恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得平衡混合物中的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．在C点时，转化率为 D．反应速率：(状态A)(状态B) 【答案】D 【解析】A．由图可知，随温度升高，的体积分数下降，平衡逆向移动；温度升高，平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则正向为放热反应，ΔH＜0，A正确； B．正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的体积分数下降，则压强：，B正确； C．设初始加入2mol和1molCO，CO反应了xmol，C点的体积分数50%，可列三段式：，可得，x=0.75mol，转化率为，C正确； D．压强，P1>P2，同温度时B点速率大于C点，A点温度低于C点，同压下，C点速率大于A点，故反应速率：(状态A)(状态B)，D错误； 故选D。 【变式3】（24-25高三上·天津河东·期末）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和4molHBr，发生反应：  。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．乙在恒温条件下进行， B．恒温过程比绝热过程的反应速率小 C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率 D．平衡常数： 【答案】D 【解析】A．该反应是气体分子数减小的反应，曲线甲在恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行且反应放出热量，即ΔH<0，则乙在恒温过程进行，A项正确； B．该反应是放热反应，随着反应的进行绝热体系中温度升高，反应速率加快，因此恒温过程比绝热过程的反应速率小，B项正确； C．平衡时，，且该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，a的反应物浓度大于c的反应物浓度，因此a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确； D．平衡时，，该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，因此，D项错误； 本题选D。 真题溯源·考向感知 1.（2024·天津·高考真题） 是常用的还原剂，可选择合适的催化剂实现其可控水解制。 I．的结构 （1）由和组成。的空间结构为___________，的电子式为___________。 Ⅱ．的水解 的水解反应方程式为：，该反应放热。 （2）无催化剂时，在酸性溶液中水解迅速，在碱性溶液中水解缓慢，在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是___________。 （3）相同条件下，三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化水解产的体积随反应时间的变化如图。下列相关结论正确的是___________(填序号)。 a．反应至时，使用X产生的体积是使用Y的2倍 b．与Y相比，X降低反应的活化能更多 c．Z无催化活性 （4）在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行水解反应的对比实验，的生成速率与浓度的关系如图所示。在反应过程中，体系温度随反应进行逐渐升高，催化剂活性保持不变。 ①图中起始温度较高的实验对应的曲线是___________(填“M”或“N”)； ②曲线M中，p点之前的生成速率提高，主要原因是___________；p点之后的生成速率降低，主要原因是___________。 Ⅲ．的再生 （5）用惰性电极电解碱性溶液，在阳极生成，在阴极生成和，实现的再生。总反应为，阴极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. (正)四面体形 ②. （2）水解生成的会继续水解使溶液呈碱性，进而使水解速率放缓 （3）b （4） ①. M ②. 该反应放热，随着反应的进行，温度升高，水解速率加快 ③. 临近反应结束，随着反应物浓度降低，水解速率减慢 （5） 【解析】 【小问1详解】 的价层电子对数是，无孤对电子，空间构型是正四面体形；由和组成，属于离子化合物，电子式：； 【小问2详解】 根据的水解反应方程式为：可知，水解的本质是还原水中的H，生成H2，故无催化剂时，在酸性环境中水解迅速，在碱性环境下水解缓慢，在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降的原因是随着反应的进行，生成的会继续水解使溶液呈碱性，H+的浓度降低，反应速率逐渐减慢； 【小问3详解】 a．由图可知，反应至3 min时，使用X产生H2的体积不是使用Y的2倍，故a错误； b．与Y相比，使用X同等时间内产生的气体更多，说明使用X反应速率更快，降低反应活化能更多，故b正确； c．Z是负催化剂，阻碍了水解产生H2，导致H2的产生量为0，故c错误； 故答案为：b； 【小问4详解】 ①水解反应是吸热反应，温度越高，水解反应速率越快，由图可知，同等浓度的条件下，M产生H2的速率更快，所以起始温度较高的实验对应的曲线是M； ②曲线M中，p点之前H2的生成速率提高，主要原因是反应放热，温度升高，反应速率逐渐加快，p点之后H2的生成速率降低，主要原因是随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，浓度对速率的影响其起着主要因素，导致H2的生成速率降低； 【小问5详解】 用惰性电极电解碱性溶液，在阳极生成，所以阳极的反应为，用总反应减去阳极的反应，可以得到阴极的反应为。 2．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是 A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大 C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大 【答案】B 【解析】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，A正确； B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误； C．通入一定量，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确； D．通入一定量，促进二氧化硫的转化，的转化总量增大，D正确； 故选B。 3．（2023·天津·高考真题）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是______。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致______(填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式______。随温度升高，SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为______。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是______。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度______，温度______。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸______吨。 【答案】(1)分子晶体 (2)ab (3) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 降低 (4)降低反应活化能 (5) 反应放热 保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 (6)ac (7) 98.3% 60℃ (8)94 【分析】先将硫黄在空气中燃烧或焙烧，和氧气反应生成二氧化硫，生成的SO2和氧气发生反应转化为三氧化硫，生成的SO3用浓硫酸吸收得到硫酸； 【解析】（1）是硫单质的分子晶体； （2）a．第Ⅰ步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫，若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气损失，消耗的硫粉会增大，a正确； b．硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中，降低二氧化硫的生成率，b正确； c．二氧化硫产率降低后，生成的三氧化硫也会减少，c错误； 故选ab。 （3）若每生成80g气体三氧化硫，放出98.3kJ能量，80g三氧化硫的物质的量为：80g÷80g/mol=1mol，则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g)；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则二氧化硫转化率降低； （4）催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率； （5）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；每轮反应后进行热交换降温的目的是：保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率； （6）a．由题目信息可知，在每段SO2向SO3转化的过程中，各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确； b．由题目信息可知，反应转化率接近平衡转化率，也就是使得反应接近平衡状态，故b错误； c．降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确； 故选ac。 （7）由图可知，最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%，最适合吸收的温度为60℃，此时SO3吸收率最高； （8）由题意可知，32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为，在第一步反应中硫元素损失了2%，则生成二氧化硫，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，则生成三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸，为94吨。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $