第01讲 化学反应速率（专项训练）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以“概念-计算-影响因素-机理-图像”为逻辑主线，通过基础模拟、重难创新、真题实战三级训练，系统覆盖化学反应速率核心考点，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考向01-02|6题|概念辨析、速率计算、大小比较|从定义理解到定量计算，构建基础认知| |考向03-04|8题|机理图分析、催化剂作用判断|结合过渡态理论与催化机理，深化微观认识| |考向05-06|8题|控制变量探究、多类型图像解读|通过实验设计与数据处理，提升科学探究能力| |重难·创新|8题|综合反应体系分析、复杂图像应用|整合多考点，培养综合解题能力| |真题·实战|7题|高考真题再现|对接命题趋势，强化应试技巧|

第01讲 化学反应速率（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B —— BC B B AC C C A B D —— 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 C D A ____ D B C —— D D C D 2．①AD ②(1-α)v1 12． ②由生成时活化能较大，反应速率慢 反应i和反应ii为气体减小的反应，入口压强不变，随着x增大，反应体系的分压越小，平衡向左移动 16．（1）0、+1、+2 （2） （3）过量的O2氧化催化剂Pd，使催化剂中毒；也可能氧化C2H5ONO，影响C2H5ONO的再生和后续循环反应 （4） （5）增大压强，反应1、反应2的速率都加快，C2H5OOCCOOC2H5转化率逐渐上升；反应2速率增加幅度大于反应1增加的幅度，HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降 Cu0含量过多，Cu+吸附C2H5OOCCOOC2H5的量少；Cu0含量过少，Cu0吸附H2的量少，生成H的量少；两者都会使反应速率变慢 20．（1）> NH3分子中存在氢键，沸点比甲烷高 该路径中NH3与O2不直接接触，避免发生反应Ⅱ，使用纯氧代替空气，避免在燃烧室中发生N2与O2的反应 （2）提高氨气和氧气发生反应Ⅱ的选择性 2 温度低，基元反应1限度大，N2O2浓度大，N2O2浓度对基元反应2速率的影响程度大于温度对基元反应2速率的影响程度 促进平衡正向移动，降低温度，H2O液化，从而增大NO与O2有效碰撞的概率 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 A D C B C D 7．（1）M•HCOOH(s)=HCOOH(g)＋M(s) A （2）相同质量的KOH和LiOH，LiOH吸收CO2的量更多 （3）应减缓加氢或促进CO的活化 C2H5CHO （4）CuAl2O4催化活性更高，且使用较长时间后仍能保持很高的活性 8．（1）Ⅰ 放热 （2） > （3）BC （4）3 （5）Ⅲ 氨碳比相同时，水碳比越大，转化率越小 （6）AC 真题·实战演练 1 2 3 4 5 6 C C B CD C D 7．④ HO*＋H2*＋CH2*＝CH3*＋H2O 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 化学反应速率（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率概念及计算 考向02 化学反应速率大小比较与判断 考向03 化学反应机理与过渡态理论 考向04 催化剂对化学反应速率的影响 考向05 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 考向06 化学反应速率图像分析 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的概念及计算 1. 【结合可逆反应及影响因素考查化学反应速率的概念】（2026·江苏淮安·阶段检测）下列关于反应速率的说法中，错误的是 A．增大反应物浓度，可增大反应速率 B．可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率都为0 C．提高反应物温度都可增大反应速率 D．反应速率用于衡量化学反应的快慢 【答案】B 【解析】A．增大反应物浓度时，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞频率提升，可增大反应速率，A正确；B．可逆反应达到化学平衡时为动态平衡，正、逆反应速率相等但不为0，B错误；C．提高反应物温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率提升，可增大反应速率，C正确；D．反应速率是用于衡量化学反应进行快慢的物理量，D正确；故选B。 2. 【结合化工生产中的具体反应考查化学反应速率的计算】（2025·江苏省常州市期末）天然气的主要成分CH4是重要的化工原料。 CH4在高温下可分解制得乙烷：2CH4C2H6+H2。实验测得，反应初始阶段的化学反应速率v=k×c(CH4)，其中k为速率常数。 ①对于处于初始阶段的该反应，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．增加甲烷浓度，v增大 B．增加H2 浓度，v增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 ②反应开始时的化学反应速率为v1。反应初始阶段，当甲烷转化率为α时的化学反应速率为v2，则v2=_______(用含α、v1的代数式表示)。 【答案】①AD ②(1-α)v1 【解析】①A项，反应速率v＝k×c(CH4)，增加CH4浓度，v增大，正确；B项，H2浓度不影响初始阶段速率，错误；C项，随反应进行CH4浓度降低，乙烷生成速率减小，错误；D项，降低温度，速率常数k减小，正确，选AD；②设初始c(CH4)＝c0，v1＝kc0，转化率为α时，c(CH4)＝c0(1-α)，则v2＝kc0(1-α)＝v1(1-α)。 3．【结合浓度—时间图像考查化学反应速率的计算】（2025·山东省泰安市期末）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N＝X＋Y；②M＋N＝X＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法正确的是 A．30 min时，生成Z的速率v1＝0.09 mol·L－1·s－1 B．60 min时，产物n(Y)∶n(Z)＝3∶5 C．反应①的活化能比反应②的活化能大 D．反应结束时，c(Y)＝0.313 mol·L－1 【答案】BC 【解析】A项，30 min  时，生成Z 的速率为v2 而非v1，且给出的速率表达也张冠李戴，错误；B项，由图可知， 30 min时 c(M) 由初始0.50降至0.30，消耗了0.20 mol·L－1；而Z由0增至 0.125 mol·L－1。由于两条反应都按1∶1消耗 M 和 N，故此时生成 Z 所消耗的 M 为0.125 mol·L－1，生成 Y 所消耗的 M 为0.075 mol·L－1，两者之比为0.075∶0.125＝3∶5 。因为两反应速率之比v1∶v2＝k1c2(M)∶k2c2(M)＝k1∶k2为常数，故各时刻生成 Y 与 Z 的物质的量之比不变，所以60 min时  n(Y)∶n(Z)仍为3∶5，正确；C项，由分析可知，30 min时，反应生成Y的浓度为0.075 mol·L－1、Z的浓度为0.125 mol·L－1可知反应①速率小于反应②的速率，则反应①的活化能比反应②的活化能大，正确；D项，若反应按“生成n(Y)∶n(Z)＝3∶5”的比例完全消耗初始0.50 mol·L－1的 M 和 N （均为0.50），则最终  c(Y)＝0.1875 mol·L－1，不可能达到0.313 mol·L－1，错误；故选BC。 4．【结合转化率—时间图像考查化学反应速率的计算】（2025·海南省海口市摸底）起始温度T ℃下，分别向体积均为1 L的恒温密闭容器甲、绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B，发生反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g) ∆H＜0两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．容器甲对应的曲线为 Ⅰ B．v正(a)＞v逆(b) C．平衡常数：K(Ⅰ)＞K(Ⅱ) D．0～40 s内，曲线中v(B)＝5.0×10－4 mol·L－1·s－1 【答案】B 【解析】该反应从正反应方向开始，正反应放热，随着反应的进行，反应放出热量，导致气体温度升高，反应速率加快、平衡逆向移动，A的转化率降低，所以Ⅰ是绝热条件下进行，Ⅱ表示恒温下进行反应。 A项，由以上分析可知容器甲对应的曲线为Ⅱ，错误；B项，a、b两点转化率相同，则两者浓度相同，两点向正反应方向进行，则v正都大于v逆，a点温度更高，则a点的v正大于b点的v正大于b点的v逆，正确；C项，曲线Ⅰ先出现拐点，说明温度更高，反应放热，则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线，由于反应放热，温度升高平衡逆向移动，K(Ⅰ)小于K(Ⅱ)，错误；D项，0～40 s内，曲线ⅡA的转化率为25%，则A转化的浓度均为＝0.025 mol·L－1，v(A)＝＝6.25×10－4 mol·L－1·s－1，根据速率之比等于化学计量数之比，可得v(A)＝6.25×10－4 mol·L－1·s－1，错误。 考向02 化学反应速率大小比较与判断 5．【结合影响化学反应速率的因素考查化学反应速率大小判断】（2025·江苏省扬州市期末）在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．升高温度，反应速率一定加快 B．反应达平衡后，通入少量Ar，v(正)和v(逆)都不变 C．反应达平衡时，N2完全转化为NH3 D．充入1 mol N2和3 mol H2，一定条件下充分反应，放出的热量为92.4 kJ 【答案】B 【解析】A项，升高温度，若温度过高，催化剂可能失去活性，反应速率不一定加快，错误；B项，在恒容密闭容器中，N2＋3H22NH3，反应达平衡后，通入少量Ar，各物质的量的浓度不变，v(正)和v(逆)都不变，正确；C项，反应达平衡时，N2＋3H22NH3该反应是可逆反应，不能完全转化，N2不能完全转化为NH3，错误；D项，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H＝－92.4kJ·mol⁻1，充入1mol N2和3mol H2，一定条件下充分反应，该反应是可逆反应，不能完全转化，放出的热量小于92.4 kJ，错误。 6．【依据表格数据考查化学反应速率的计算及大小判断】（25-26·江苏徐州·期末）在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应①   反应②   测得的浓度随时间的变化如下表： 0 1 2 3 4 5 6 0.160 0.113 0.080 0.055 0.040 0.032 0.032 下列说法正确的是 A．若NO2浓度不变，则反应①达到平衡状态 B．过程中，生成O2的平均反应速率为 C．时，，则 D．5min时加入催化剂，生成N2O4的速率不变 【答案】AC 【解析】A．浓度不变时，说明反应②达到平衡，则浓度也不变，进而可推出浓度不变，反应①达到平衡状态，A正确；B．内，，根据反应①计量数关系，，B错误；C．时反应的，由反应①得生成的总；已知，由反应②得消耗的，故平衡时，C正确；D．催化剂可同等程度加快正逆反应速率，加入催化剂后生成的速率增大，D错误；故选AC。 7．【结合能垒图考查化学催化剂、活化能与反应速率的关系判断】（25-26高二上·江苏泰州·期末）乙醛在I2催化下的分解反应为  ，反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A．分解反应的平衡常数表达式 B．基元反应②是乙醛分解反应的决速步 C．反应①吸收的能量大于反应②释放的能量 D．I2改变了反应过程，提高了乙醛的平衡转化率 【答案】C 【解析】A．平衡常数表达式中，纯液体（为液态）的浓度视为1，不写入表达式，正确的K应为，A错误； B．决速步由活化能最大的基元反应决定，反应①的活化能（第一个峰的高度）大于反应②，故反应①是决速步，B错误； C．反应①为吸热，中间产物能量高于反应物，反应②为放热，产物能量低于中间产物，总反应吸热，则反应①吸收的能量大于反应②释放的能量，C正确； D．作为催化剂，只能改变反应历程、加快反应速率，不影响平衡移动，无法提高乙醛的平衡转化率，D错误；故选C。 8．【结合工业合成氨考查反应速率大小比较】（26-27高三上·江苏徐州·开学考试）阅读下列材料，回答以下列问题。 催化反应广泛存在，如植物光合作用、合成氨、和重整制和、工业尾气中的无害化处理、的催化氧化[和生成放出的热量]等。催化剂有选择性，如酸性条件下锑电催化还原，生成的选择性大于。非均相催化指催化剂与反应物处于不同聚集状态的催化反应，反应在催化剂表面进行，主要包括吸附、反应、脱附等过程。下列说法不正确的是 A．植物光合作用过程中，酶能增大该反应的活化分子百分数 B．制反应中，能加快化学反应速率 C．酸性条件下锑电催化还原生成两种产物的速率： D．铁触媒催化合成氨的反应属于非均相催化 【答案】C 【解析】A．酶是生物催化剂，可降低反应活化能，增大活化分子百分数，A正确；B．是分解反应的催化剂，能加快化学反应速率，B正确；C．题干说明酸性条件下锑电催化还原生成的选择性大于，即，C错误；D．铁触媒为固体，合成氨反应物为气体，催化剂与反应物聚集状态不同，属于非均相催化，D正确；故选C。 考向03 化学反应机理与过渡态理论 9. 【结合物质转化机理图考查催化剂与反应机理的关系】（2026·江苏·一模）Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物，的产生机理如图所示。下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂 B．过程Ⅱ的反应方程式： C．过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能 D．用代替，也能形成类似Fenton试剂的体系 【答案】A 【解析】A． 结构为，其中为非极性共价键，为极性共价键： 过程Ⅰ中断裂非极性键生成，存在非极性键断裂；但过程Ⅱ中仅断裂极性键生成和，非极性键未断裂，因此不是两个过程都有非极性共价键断裂，A错误；B．根据反应机理，过程Ⅱ是与反应生成、和，给出的方程式满足原子守恒、电荷守恒，B正确；C．反应速率越快，活化能越低，过程Ⅰ是快反应、过程Ⅱ是慢反应，因此过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能，C正确；D．若用代替，先和发生过程Ⅱ生成，生成的再继续发生过程Ⅰ产生，循环反应可以持续产生羟基自由基，因此能形成类似Fenton试剂的体系，D正确；故选A。 10．【结合物质转化机理图考查催化剂、活化能对化学反应速率的影响】（2026·江苏泰州·模拟预测）催化反应的机理如图所示。若催化剂中掺入少量替代部分可提高催化效率。下列说法不正确的是 A．该反应的 B．反应②中Ce的化合价升高 C．可降低该反应的活化能 D．催化剂中掺入少量替代部分，产生了氧空位 【答案】B 【解析】A．反应物气体计量数之和 5，生成物气体计量数之和 3，气体熵减，该反应在一定条件下能自发进行，依据ΔG=ΔH−TΔS<0，可知ΔH<0，放热，A正确；B．反应②中CeO2提供晶格O2-与CO2成键，Ce元素得电子，Ce化合价降低，，B错误；C．是该反应的催化剂，催化剂的作用就是降低反应的活化能，C正确；D．替代后，阳离子所带正电荷减少，为了保持化合物电中性，需要减少负电荷，即减少，因此会产生氧空位，D正确；故选B。 11．【结合物质转化及能垒图考查活化能与反应速率】（25-26·江苏·期末）我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)，TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是(已知阿伏加德罗常数数值为) A．M→P比P→N更容易转化 B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C．化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成 D．该过程中，1 mol M(s)与反应生成1 mol N(s)，放出热量约为 kJ 【答案】D 【解析】A．由右图可知，M→P的活化能小于P→N，反应的活化能越低，反应越易发生，反应速率越快，即M→P比P→N更容易转化，A正确；B．由右图可知，过程P→N的活化能最高，活化能越高，反应速率越慢，P→TS2反应是化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确；C．根据图示，对比M、P、N的结构特点，CO2进入后，反应过程中CO2的碳氧键断裂，M结构中Fe-H键断裂，最终生成含Fe-O键的N，故化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成，C正确；D．由右图可知，M(s)+CO2→N(s)的过程是放热过程，1个M结合CO2生成1个N时，放出的热量约为11.63 eV，则1 mol M(s)与CO2反应生成1 mol N(s)时，放出的热量约为，D错误；故选D。 12．【依据化工流程和能垒图考查活化能大小判断及对反应速率的影响】（25-26高三上·江苏徐州·期末）在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （4）一定温度下，、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应ⅰ和ⅱ。有存在时，反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成的决速步反应式___________；图2中，的选择性大于的原因是___________。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着的增大，的转化率减小的原因是__________。 【答案】 （4） ②由生成时活化能较大，反应速率慢 反应i和反应ii为气体减小的反应，入口压强不变，随着x增大，反应体系的分压越小，平衡向左移动 【解析】装置分为电解池和反应器两部分：电解池以KOH为电解质，将CO转化为、；反应器中发生两步反应（反应ⅰ、反应ⅱ）生成，同时给出两个热化学方程式用于计算焓变，据此分析解答。 （4）①总反应的反应速率由慢反应决定，决速步是反应最慢的步骤，由图可知，生成历程中TSⅡ的能垒最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由生成时活化能较大，反应速率慢，所以的选择性大于； ②当x≥2时，由题意可知，反应i和反应ii为气体分子数减小的反应，入口压强不变，随着x增大，反应体系的分压越小，平衡向左移动； 考向04 催化剂对化学反应速率的影响 13．【依据反应机理图考查催化剂影响反应速率的原因】（2026·江苏·一模）雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示，下列有关说法正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成 B．过程Ⅲ中、NO2都发生了氧化反应 C．过程Ⅲ中可能存在反应： D．是硫酸盐形成的催化剂 【答案】C 【解析】A．过程是转化为、，过程是光照分解为和，两个过程中所有化学键均为极性键，不存在非极性键的断裂与形成，A错误；B．过程中，转化为，从价升高到价，发生氧化反应；但中为价，反应中化合价降低，发生还原反应，B错误；C．该反应中，作为氧化剂，将中价氧化为中价，反应满足原子守恒、电荷守恒、电子守恒，该反应合理，C正确；D．催化剂反应前后质量和化学性质不变，该过程中在过程被消耗，最终没有重新生成，是反应物，不是该反应的催化剂，D错误；故选C。 14．【依据反应机理图考查催化剂对反应的影响】（25-26·江苏盐城·期末）我国科学家开发的Ni-Fe-V三元催化剂在温和条件下通过电解将氮气()还原为氨()，电极上的催化机理如图所示。下列说法错误的是 A．过程①、②、③均有极性键的形成 B．催化过程的电极反应： C．该电极上可能有生成 D．电催化实现温和条件下人工固氮是由于Ni-Fe-V催化剂降低了反应的焓变 【答案】D 【解析】A．过程①、②、③均形成N-H键，N与H为不同非金属元素，N-H属于极性键，A正确；B．总反应为得电子，与结合生成，电极反应式为，B正确；C．催化过程中N-N键断裂前，若两个N原子均结合2个H，可生成，因此可能有联氨生成，C正确；D．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应物和生成物的总能量差，即无法改变反应的焓变，D错误；故选D。 15．【依据转化率—时间图像考查催化剂对反应速率的影响】（2026·江苏镇江·二模）一定条件下，工业上以NO和为原料合成，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在、反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和转化率、和选择性与反应时间的关系如题图所示。下列说法不正确的是 A．若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度减小 B．曲线d表示转化率 C．G点水的物质的量为2m mol D．75 min时，生成 【答案】A 【解析】NH3与N2的选择性之和为100%，曲线b、c表示选择性，曲线a、d表示转化率；反应Ⅰ消耗NO与H2物质的量之比为2∶5，反应Ⅱ消耗NO与H2物质的量之比为1∶1，起始充入2molNO和6molH2，0~25min内两种物质的转化率接近相等，说明开始阶段相同时间内反应Ⅰ为快反应，NH3是主产物，选择性高，故曲线b是NH3的选择性，曲线c是N2的选择性，根据初始投料比可知，氢气过量，则NO的转化率应高于H2，故a代表NO的转化率，d代表H2的转化率。A．由分析可知曲线b是NH3选择性；使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，反应Ⅱ速率加快，NH3选择性降低，但最终平衡时浓度由热力学平衡决定，故75 min时浓度不变，A错误；B．由分析可知，曲线d表示转化率，B正确；C．已知G点坐标(32，m)，即32 min时NO转化率为m，应根据反应Ⅰ 和反应Ⅱ 得出消耗与生成的物质的量之比1:1，初始充入2 mol NO，转化率为m，则n(H2O)=2m mol，C正确；D．75 min时，NO转化率80%，氨气选择性25%，则：消耗NO为1.6 mol，反应Ⅰ消耗生成NH3的NO物质的量为1.6×25%=0.4 mol，生成n(NH3)=0.4 mol，D正确；故答案为A。 16．【依据催化机理图及转化率—压强图考查催化剂对反应速率的影响】（25-26高三上·江苏南京·期末）乙二醇是一种重要的化工原料，可通过草酸二乙酯()热催化加氢制备。 I、制备草酸二乙酯。以、CO为原料，Pd为催化剂，制备草酸二乙酯的反应机理如图所示。 （1）反应过程中Pd呈现多种化合价，分别为______。 （2）制备草酸二乙酯的总反应方程式______。 （3）利用生成的NO，并在反应器中加入O2、C2H5OH可实现原料C2H5ONO的再生和继续循环反应，反应原理为：。在再生反应中，需要控制NO和O2物质的量之比大于4，其可能原因为______。 Ⅱ、制备乙二醇。 主反应为 反应1：   反应2：   （4）反应的______。 （5）其它条件相同，将含一定量C2H5OOCCOOC2H5、H2混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，出口处检测到C2H5OOCCOOC2H5的转化率和HOCH2COOC2H5的选择性[]随压强的变化曲线如图所示。 ①在1.0~1.5MPa，随着压强增大，C2H5OOCCOOC2H5的转化率逐渐上升、HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降。其原因是______。 ②催化机理如图所示。催化剂中含量过多或过少，反应速率都会变慢。其原因是______。 【答案】（1）0、+1、+2 （2） （3）过量的O2氧化催化剂Pd，使催化剂中毒；也可能氧化C2H5ONO，影响C2H5ONO的再生和后续循环反应 （4） （5）增大压强，反应1、反应2的速率都加快，C2H5OOCCOOC2H5转化率逐渐上升；反应2速率增加幅度大于反应1增加的幅度，HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降 Cu0含量过多，Cu+吸附C2H5OOCCOOC2H5的量少；Cu0含量过少，Cu0吸附H2的量少，生成H的量少；两者都会使反应速率变慢 【解析】（1）由题干反应历程图可知，反应过程中Pd呈现多种化合价，其中Pd为0价，PdOC2H5中为+1价，Pd(OC2H5)2和Pd(COOC2H5)2中均显+2价，故答案为：0、+1、+2； （2）由题干反应历程图可知，制备草酸二乙酯的反应物为：CO和C2H5ONO，生成物为：C2H5OOCCOOC2H5和NO，Pd为催化剂，其余物质均为中间产物，故该转化的总反应方程式； （3）根据反应原理为：可知，在再生反应中，NO和O2的物质的量之比为4，若小于4即O2过量，此时可能部分O2氧化催化剂Pd使其失去催化活性，同时过量的O2还可能氧化C2H5ONO，而影响C2H5ONO的再生和继续循环反应，故需要控制NO和O2物质的量之比大于4，故答案为：过量的O2氧化催化剂Pd，使催化剂中毒；也可能氧化C2H5ONO，影响C2H5ONO的再生和后续循环反应； （4）由题干信息已知：反应1：  ，反应2： ，则反应1+反应2可得反应，根据盖斯定律可知， =(-102kJ/mol)+49.6kJ/mol=-52.4； （5）①在1.0~1.5MPa，随着压强增大，反应1和反应2中反应物、生成物浓度均增大，反应1和反应2的反应速率均加快，C2H5OOCCOOC2H5转化率逐渐上升，但反应2速率增大幅度大于反应1增加幅度，导致HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降，故答案为：增大压强，反应1、反应2的速率都加快，C2H5OOCCOOC2H5转化率逐渐上升；反应2速率增加幅度大于反应1增加的幅度，HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降； ②由题干Cu(Cu0、Cu+)/SiO2催化机理图可知，Cu0吸附H2，生成的H原子转移到Cu+上，与吸附在Cu+上的C2H5OOCCOOC2H5反应生成HOCH2CH2OH，则催化剂中Cu0含量过多或过少，反应速率都会变慢，其原因是Cu0含量过多，Cu+吸附C2H5OOCCOOC2H5的量少；Cu0含量过少，Cu0吸附H2的量少，生成H的量少；两者都会使反应速率变慢。 考向05 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 17．【依据控制变量法考查温度、浓度对化学反应速率的影响】(2025·安徽六校高三下学期素质检测)在恒容密闭容器中发生反应X→2Y，测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c(X)随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v=kc，为速率常数，已知。下列说法正确的是 温度 c(X)/(mol·L－1) 0 min 50 min 100 min 150 min 200 min 250 min T1 50 20 15 10 T2 10 5 A．T1＞T2 B．T1温度下，150 min ~250 min内平均反应速率v(X)为0.1 mol·L－1·min－1 C．T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同 D．2v(T1，200min)= 3v(T2，100min) 【答案】D 【解析】A项，由反应速率v=kc可知瞬时速率与c(X)成正比，T1、150 min时c(X)=2.0×10-2 mol·L－1，T2、50 min时c(X)=1.0×10-2 mol·L－1，此时速率既受浓度影响又受温度影响。又，故T1应小于T2，A项错误；B项，由表可知，150min~250min内平均反应速率v(X)为，B项错误；C项，T1温度下250 min时与T2温度下50 min时c(X)相同，但温度不同，故反应物的活化分子数不同，C项错误；D项，由反应速率v=kc以及v(T1，150min)=v(T2，50min)可得k(T2)=2k(T1)，又由表中数据可知，故2v(T1，200min)= 3v(T2，100min)，D项正确；故选D。 18．【依据控制变量法结合物质的量—温度图像考查温度、催化剂对化学反应速率的影响】（2026·江苏南京·二模）乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A．的实际选择性[]随温度升高而降低 B．750℃下，平衡时CO的物质的量为 C．750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D．的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 【答案】B 【解析】A．温度升高实际状态下CH4物质的量为0，由C守恒可知n(CO)=2 mol−n(CO2)−n(CH4)，实际n(CO2)随温度升高减小，故n(CO)增大，CO选择性升高，A错误；B．750℃平衡时n(CH4)=0，反应Ⅰ完全进行生成6 mol H2，平衡时n(H2)=5 mol，说明反应Ⅱ消耗1 mol H2，对应生成1 mol CO，故平衡时CO物质的量为1 mol，B正确；C．750℃平衡时n(CO)=1 mol，n(CO2)=1 mol，n(H2)=5 mol，n(H2O)=6 mol−3 mol（反应Ⅰ消耗）+1 mol（反应Ⅱ生成）=4 mol，反应Ⅱ平衡常数，不是1.25，C错误；D．反应Ⅰ生成H2，反应Ⅱ消耗H2，若反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ，H2消耗量更大，产量更低，实际产量高是因为反应Ⅰ速率更快，反应Ⅱ尚未达到平衡，D错误；故答案选B。 19．【依据控制变量法结合转化率—选择性—温度图像考查温度对化学反应速率的影响】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应： 反应Ⅰ：2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)   ΔH1 反应Ⅱ：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)   ΔH2=＋90.6 kJ·mol-1 反应Ⅲ：HCOOCH3(g) 2CO(g)＋2H2(g)   ΔH3=＋136.3 kJ·mol-1 恒压下，将甲醇蒸气以一定流速通过催化反应器，甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随反应温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．ΔH1=＋44.9 kJ·mol-1 B．甲醇转化率随温度升高而增大的可能原因：反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快 C．其他条件不变，563K时，增大甲醇蒸气流速可提高甲醇的转化率 D．当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降的原因：反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率增大，且增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律可知，反应Ⅰ=反应Ⅱ×2-反应Ⅲ，ΔH1=2ΔH2－ΔH3=（2×90.6-136.3）kJ·mol-1 =＋44.9 kJ·mol-1 ，故A正确；B．温度升高活化分子百分数提高，反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快，甲醇转化率也随之增大，故B正确；C．其他条件不变，563K时，增大甲醇蒸气流速，甲醇的转化率会降低，故C错误；D．当温度高于563K时，随着温度增高，反应Ⅰ和反应Ⅲ的反应速率都增大，平衡都向右移动，甲酸甲酯选择性下降，说明反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率的增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅，故D正确；选C。 20．【依据有关图像考查催化剂、活化能对反应速率的影响】（2026·江苏·三模）NH3是未来能源之一，也是工业制HNO3的原料。NH3与O2能发生下列反应： 反应Ⅰ    ； 反应Ⅱ    。 反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数（K）随温度的变化如图-1所示。 （1）CH4、NH3都可作为内燃机的燃料。 ①CH4燃烧产生的高温会引发火焰周围发生反应：，该反应______（填“>”“<”或“=”）0。 ②NH3具有可再生、易液化等优点。NH3比CH4易液化的原因是_______。 ③热效率（）是衡量内燃机工作效率的指标。我国科学家研究了一种氨燃料燃烧新路径，其原理如图-2所示。该路径理论上能实现CH4完全循环及NO零排放。NO气体零排放的原因是_______。实验测得，通过上述路径消耗1 mol NH3时，发动机输出有效功Q kJ，该路径的热效率为_______（用含“Q”“a”的代数式表示）。 （2）工业生产HNO3的主要路径为。将NH3与空气组成的混合气体通过800℃下装有Pt-Rh合金的催化氧化炉，NH3转化率接近100%；将反应后的混合气体快速冷却至室温，发生反应：，该反应可能由两个速率不等的基元反应构成，反应进程如图-3所示；用稀HNO3吸收反应后的混合气体，制得浓硝酸。 ①氧化炉中使用Pt-Rh合金催化剂的目的是_______。 ②的总反应速率由第_______（填“1”或“2”）步基元反应决定。降低温度，NO2的生成速率加快，依据图示反应进程分析其可能的原因：_______。 ③反应过程中，将催化氧化后的混合气体快速冷却，其目的除加快反应速率外，还有_______。 【答案】（1）> NH3分子中存在氢键，沸点比甲烷高 该路径中NH3与O2不直接接触，避免发生反应Ⅱ，使用纯氧代替空气，避免在燃烧室中发生N2与O2的反应 （2）提高氨气和氧气发生反应Ⅱ的选择性 2 温度低，基元反应1限度大，N2O2浓度大，N2O2浓度对基元反应2速率的影响程度大于温度对基元反应2速率的影响程度 促进平衡正向移动，降低温度，H2O液化，从而增大NO与O2有效碰撞的概率 【解析】（1）①反应Ⅰ   K1； 反应Ⅱ    K2 反应Ⅲ K，反应Ⅲ K2= ；，由图可知随温度升高增大，则K随温度升高而增大，说明反应Ⅲ吸热，ΔH>0； 也可由题目信息：反应在CH4燃烧产生的高温会引发火焰周围发生，说明高温自发，推出该反应ΔH>0； ②NH3比CH4易液化的原因是：NH3分子间可形成氢键，CH4分子间仅存在范德华力，NH3分子间作用力显著强于CH4，因此沸点更高，更容易液化； ③NO的生成来源于NH3或N2、O2的反应，该路径中NH3与O2不直接接触，使用纯氧代替空气，避免在燃烧室中发生N2与O2的反应； 该燃烧路径总反应为 ，消耗4 mol NH3时放出-a kJ热量，消耗1 mol NH3时理论放出kJ热量，发动机输出有效功Q kJ，则； （2）①根据图1信息，从热力学趋势看，800℃下氨气和氧气反应更趋向生成氮气，而本体信息显示，工业制硝酸需将氨气氧化为NO，氧化炉中使用Pt-Rh合金催化剂的目的是：提高NO选择性； ②化学反应的总反应速率由活化能更高，反应速率更慢的那一步决定，由图可知，第2步反应活化能更高，故的总反应速率由第 2步基元反应决定；影响决速步速率的因素有温度和浓度，降低温度使反应速率减慢，由此可知浓度的影响加快了反应速率且大于温度的影响，由此刻推测，第一步基元反应快速得到平衡，使N2O2浓度显著增大，且为主要因素； ③由图知的反成物能量高于生应物能量，该反应为放热反应，降低温度，H2O液化，从而增大NO与O2有效碰撞的概率。 考向06 化学反应速率图像分析 21．【依据甲醇合成原理结合有关图像考查外界条件对化学反应速率的影响】（2025·江苏徐州·模拟预测）氢气与催化合成甲醇，发生的主要反应有： ①     ②     密闭容器中，时，相同时间内，产率随温度变化如图-1所示，的选择性随温度、压强变化如图-2所示。的选择性可表示为。 下列有关说法正确的是 A．， B．表示CO的选择性 C．如图-1所示，温度升高甲醇产率减小的原因一定是催化剂活性降低 D．若平衡时甲醇质量分数为46%，转化率为时，则甲醇的选择性约为 【答案】D 【解析】CO2反应后只生成CH3OH和CO，因此二者选择性之和为100%。温度影响：反应①（放热），升温平衡逆向，CH3OH选择性随温度升高降低；反应②（吸热），升温平衡正向，CO选择性随温度升高升高；压强影响：反应①是气体分子数减少的反应（4mol气体→2mol气体），反应②气体分子数不变；增大压强，反应①正向移动，CH3OH选择性升高，因此同温度下，压强越大，CH3OH选择性越高；图-2中上升线（）：代表CO的选择性；下降线（）：代表CH3OH的选择性。 同一温度下，P1MPa的CH3OH选择性高于P2MPa，因此。总结：L4：P1MPa下CH3OH的选择性；L3：P2MPa下CH3OH的选择性；L2：P1MPa下CO的选择性；L1：P2MPa下CO的选择性。A．反应②前后气体分子数不变，但熵变略大于0，正确；但由上述分析得，A错误；B．升温CO选择性升高，只有上升线是CO的选择性，L4是下降线，代表CH3OH的选择性，B错误；C．温度升高，甲醇产率降低的原因，除了催化剂活性降低，还因为反应①是放热反应，升温平衡逆向移动，也会导致产率降低，“一定”表述错误，C错误；D．设起始，，总质量守恒，总质量。 CO2转化率为90%，则反应的；甲醇质量分数为46%，则甲醇质量，。 甲醇选择性，D正确；故答案选D。 22．【联系化学生产与生活结合浓度—催化剂—时间图像考查外界条件对化学反应速率的影响】（2026·安徽·模拟预测）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，反应速率不随着降冰片烯浓度的变化而变化 C．条件②，反应速率为 D．条件①，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为62.5 min 【答案】D 【解析】A．由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；B．由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B正确；C．由图中数据可知，条件②，反应速率为，C正确；D．反应物消耗一半所需的时间称为半衰期；由图中数据可知，条件①，降冰片烯起始浓度为3.0mol/L时，半衰期为，D错误；故选D。 23．【结合转化率—选择性—温度图像考查温度对化学反应速率的影响】（2025·江苏常州·模拟预测）甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有： 反应1   反应2   将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．由题可知， B．在700℃时，容器中生成的的物质的量为1.44 mol C．在时都可能发生 D．该过程中，低温有利于合成气的生成 【答案】C 【解析】A．由图可知，升温CH4转化率增大，但不管反应是放热还是吸热，没有平衡时升温，正反应速率增大相同时间内CH4转化率都会增大，所以不能判断反应是吸热反应，故A错误；B．在700℃时，CH4转化率为0.8，所以转化的CH4为0.8×2mol=1.6mol，据C守恒可知CO 与CO2共1.6mol ，又CO的选择性为0.9，n(CO)=1.6mol×0.9=1.44mol，故n(CO2)=0.16mol，故B错误；C．根据反应1和反应2的化学计量关系，若仅发生这两个反应，则CO的选择性与H₂的选择性应始终相等。但图中两条曲线在各温度下均不重合，说明体系中还发生了其他副反应，例如，该说法是合理的，故C正确；D．800℃时H2和CO的选择性接近1，说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行，即高温有利于合成气的生成，故D错误；故答案为：C。 24．【依据控制变量法结合物质（2026·江苏淮安·模拟预测）CH4和H2O重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： 反应I：   反应II：   反应III：   压强下，按、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示[不加情况下的摩尔分数如虚线示；的未画出]。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。下列说法正确的是 A．曲线甲表示 B．反应的正反应活化能小于逆反应的活化能 C．时，的吸收率(吸收的CO2占总生成的比例)为 D．时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，减小 【答案】D 【解析】A．反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CH4的摩尔分数应减小。故图中随温度升高而摩尔分数减小的曲线为CH4。即曲线丙表示CH4，A错误；B．该反应可由反应I + 反应II得到，其焓变。这是一个吸热反应。对于吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B错误，C．已知时气体总物质的量为4mol。各气体的物质的量为：，， （曲线甲随温度升高而增大，高温下反应II逆向移动，CO增多，符合 CO的变化趋势），（乙曲线）。初始投入1molCH4，根据碳守恒，总碳量为1mol。气相中剩余的碳量为 。被CaO吸收的CO2对应的碳量为。总生成的CO2量 = 气相中CO2+ 被吸收的 CO2= 。吸收率 = ，C错误；D．压缩体积即增大压强。反应III的平衡常数（固体不计入）。温度不变，K3不变，因此平衡时c(CO2)保持不变。反应II的平衡常数。压缩体积后，反应I（气体分子数增加）逆向移动，导致c(H2)减小，c(H2O)增大。由于c(CO2)不变， c(H2)减小， c(H2O)增大，为了维持K2不变，比值必须减小，D正确。故选D。 重难·创新演练 1．（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）Haber-Bosch法合成氨反应为，工业上将原料以投入合成塔。下列说法正确的是 A．从合成塔排出的气体中， B．当时，反应达到平衡状态 C．(E表示键能) D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 【答案】A 【解析】合成氨反应中，氢气与氮气按3∶1反应，而投料比中氢气相对不足，反应后两者剩余量之比可由反应进度比较。判断平衡状态需比较按同一化学反应计量归一后的正、逆反应速率；反应热等于断键吸收的能量与成键释放的能量之差；升温会同时增大正、逆反应速率。A．以投料时氮气的物质的量为1 mol为基准，设反应消耗氮气x mol，则氮气剩余(1-x) mol，氢气剩余(2.8-3x) mol。因反应正向进行，x>0，故，A正确；B．按化学反应计量数，氢气的正反应消耗速率与氮气的正反应速率之比为3∶1，氨的逆反应消耗速率与氮气的逆反应速率之比为2∶1。平衡时正、逆反应速率相等，应满足，题给等式不能作为平衡判据，B错误；C．反应热等于反应物化学键断裂吸收的总能量与生成物化学键形成释放的总能量之差，该反应为放热反应，故应为，C错误；D．升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误；故选A。 2．（25-26高三上·江苏扬州·期中）制乙烯的可能过程如图所示。下列说法正确的是 A．步骤①中发生了氧化反应 B．催化剂可以降低步骤②反应的焓变 C．步骤④的过程中有非极性键的断裂与生成 D．理论上，每合成生成的总量为 【答案】D 【解析】A．步骤①发生的反应为，转化为化合价降低，发生还原反应，A错误；B．催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变（只与始态、终态有关），B错误；C．步骤④发生的反应为，结构中只含有极性键，故反应过程无非极性键的断裂，但有乙烯中非极性键的生成，C错误；D．根据图示可知，总反应为，故理论上，每合成生成的总量为，D正确；故选D。 3．（2026·江苏·二模）下，在密闭容器中加入和各发生反应。反应如下： 反应I   反应II   反应III   （温度高于，反应I完全进行） 的平衡转化率和、的平衡选择性随温度变化关系如图所示。 （或）的平衡选择性 下列说法不正确的是 A．图中曲线表示的选择性 B．高于时，温度升高的选择性增大 C．500°C时，增大平衡体系压强反应Ⅲ进行程度不变 D．时，和的平衡转化率接近相等 【答案】C 【解析】A．温度高于450℃之前，随温度升高，反应I(吸热反应)平衡正向移动，碳酸镁分解产生更多CO2，故曲线X表示CO2的选择性，A正确；B．高于450℃反应I完全进行，升温时反应III(吸热反应)平衡正向移动，CO的生成量增加，选择性增大，B正确；C．500℃时增大压强，气体分子数减小的反应II平衡正向移动，导致CO2、H2的百分含量减小，而H2O的增大，使得反应III平衡逆向移动，进行程度减小，C错误；D．600℃时CH4(曲线Y)选择性接近0，几乎仅发生反应III，反应III中CO2和H2计量数比为1:1，且初始（反应I完全进行）、，故两者平衡转化率接近相等，D正确；故答案选C。 4．（2026·江苏南京·二模）乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A．的实际选择性[]随温度升高而降低 B．750℃下，平衡时CO的物质的量为 C．750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D．的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 【答案】B 【解析】A．温度升高实际状态下CH4物质的量为0，由C守恒可知n(CO)=2 mol−n(CO2)−n(CH4)，实际n(CO2)随温度升高减小，故n(CO)增大，CO选择性升高，A错误；B．750℃平衡时n(CH4)=0，反应Ⅰ完全进行生成6 mol H2，平衡时n(H2)=5 mol，说明反应Ⅱ消耗1 mol H2，对应生成1 mol CO，故平衡时CO物质的量为1 mol，B正确；C．750℃平衡时n(CO)=1 mol，n(CO2)=1 mol，n(H2)=5 mol，n(H2O)=6 mol−3 mol（反应Ⅰ消耗）+1 mol（反应Ⅱ生成）=4 mol，反应Ⅱ平衡常数，不是1.25，C错误；D．反应Ⅰ生成H2，反应Ⅱ消耗H2，若反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ，H2消耗量更大，产量更低，实际产量高是因为反应Ⅰ速率更快，反应Ⅱ尚未达到平衡，D错误；故答案选B。 5．（25-26·江苏宿迁·期末）某理论研究认为，酸性介质中氢氧燃料电池的参与电极反应的催化机理如图所示，下列说法正确的是 A．iv是反应的催化剂 B．ii→iii转化过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C．ii→iv转化过程中氧元素的化合价由降低为 D．常温常压、无催化剂条件下，在酸性条件下可以转化为 【答案】C 【解析】A．催化剂在反应前后种类和质量不变，该循环中，iv是反应的中间产物，不是催化剂，A错误；B．ii→iii转化过程中，只有O-O非极性键的断裂、O-H极性键的形成，没有非极性键的形成，B错误；C．ii中过氧键O-O氧元素化合价为-1价，最终iv中氧元素为−2价，化合价从−1降低为−2，C正确；D．常温常压、无催化剂条件下，O2​在酸性条件下转化为水的反应速率极慢，虽然该反应在热力学上是自发的，但因其活化能很高，反应速率极慢，实际上难以发生，D错误；故选C。 6．（2026·江苏淮安·模拟预测）CH4和H2O重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： 反应I：   反应II：   反应III：   压强下，按、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示[不加情况下的摩尔分数如虚线示；的未画出]。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。下列说法正确的是 A．曲线甲表示 B．反应的正反应活化能小于逆反应的活化能 C．时，的吸收率(吸收的CO2占总生成的比例)为 D．时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，减小 【答案】D 【解析】A．反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的摩尔分数应减小。故图中随温度升高而摩尔分数减小的曲线为CH4。即曲线丙表示CH4，A错误；B．该反应可由反应I + 反应II得到，其焓变。这是一个吸热反应。对于吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B错误，C．已知时气体总物质的量为。各气体的物质的量为：，， （曲线甲随温度升高而增大，高温下反应II逆向移动，增多，符合 的变化趋势），（乙曲线）。初始投入，根据碳守恒，总碳量为。气相中剩余的碳量为 。被CaO吸收的对应的碳量为。总生成的量 = 气相中+ 被吸收的 = 。吸收率 = ，C错误；D．压缩体积即增大压强。反应III的平衡常数（固体不计入）。温度不变，不变，因此平衡时保持不变。反应II的平衡常数。压缩体积后，反应I（气体分子数增加）逆向移动，导致减小，增大。由于不变， 减小， 增大，为了维持不变，比值必须减小，D正确。故选D。 7．（25-26·江苏南通·阶段检测）我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。为此我国制定了实现“碳中和”和“温室气体净零排放”的长期战略目标。CO2的转化、回收和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。 （1）热化学转化法。科学家研究利用回收的CO2制取甲酸(HCOOH)。 ①查阅资料可知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：已知第一步反应的方程式为CO2(g)+H2(g)＋M(s)=M•HCOOH(s)；则第二步反应的方程式为________。 ②工业上利用2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H<0，合成甲醚。向一绝热恒容密闭容器中，加入1molCO2和3molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．v正(CO2)=2v逆(CH3OCH3) B．容器内气体的密度保持不变 C．容器内比值保持不变 （2）吸收转化法。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图-1所示的物质转化实现。 载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是________。 （3）CO催化加氢制丙醇。在铁的催化下CO与H2反应可以制丙醇（C3H7OH），反应的机理如图-2所示（H*表示吸附在催化剂上）： ①在上述机理中若要减少C2H6的生成，可采取的措施有________。 ②流程中物质X的化学式为________。 （4）将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。发生反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2.CH3OH的转化率随催化剂的使用时长变化如图-4所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有________。 【答案】（1）M•HCOOH(s)=HCOOH(g)＋M(s) A （2）相同质量的KOH和LiOH，LiOH吸收CO2的量更多 （3）应减缓加氢或促进CO的活化 C2H5CHO （4）CuAl2O4催化活性更高，且使用较长时间后仍能保持很高的活性 【解析】（1）①目标反应为 ，已知第一步反应为 ，根据盖斯定律，将总反应减去第一步反应即可得到第二步反应：。 ②A． 时，由于速率之比等于化学计量数之比，有 ，则 ，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，A正确；B．反应在恒容密闭容器中进行，气体总质量不变，容器体积不变，则气体密度始终保持不变，不能说明达到平衡状态，B错误；C．加入 和 ，投料比等于化学方程式中的化学计量数之比，反应过程中 的比值始终为 ，保持不变，不能说明达到平衡状态，C错误；故选A。 （2）根据反应、，摩尔质量远小于，单位质量的可吸收更多，更适合航天器的轻量化需求。 （3）①由图-2可知，中间体吸附态的乙基（）有两个反应方向：一是结合 生成 ，二是结合 生成吸附态的 。减缓加氢或促进CO的活化，可以促使反应更多地向生成 的方向进行，从而减少 的生成。 ②由图-2可知，吸附态的 结合一个 生成物质 ，根据原子守恒可知 为丙醛，其化学式为 。 （4）由图-4可知，使用 作催化剂时，甲醇的转化率整体高于使用 作催化剂，且随着使用时长的增加，甲醇的转化率下降较慢。因此其优点为： 催化活性更高，且使用较长时间后仍能保持很高的活性（稳定性更好）。 8．（25-26·江苏南京·期末）I．某压强下工业合成氨生产过程中，与按体积比为投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图-1，其中一条是不同温度下反应相同时间的曲线，另一条是平衡时的曲线。 （1）图-1中表示该反应的平衡曲线的是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；由图中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）图-1中a点，容器内气体_________，图中b点，_____(填“>”“=”或“<”)。 II．工业以为原料合成尿素的反应原理为。工业生产时，需要原料气带有水蒸气。下图-2的三条曲线表示在不同的水碳比时，的平衡转化率与氨碳比之间的关系。 （3）恒温恒容条件下，能说明该反应达化学平衡状态的是______(填序号)。 A．容器内 B．容器内混合气体的密度不变 C．容器内的总压强不变 D．容器内 （4）测得B点的平衡转化率为40%，则__________。 （5）曲线I、II、III对应的水碳比最大的是__________(填序号)，判断理由是_______________。 （6）工业上常利用和合成尿素CO(NH2)2，反应历程分两步：i：和生成；ii：分解生成尿素。反应过程中能量变化如图-3，下列说法正确的是________。 A．该历程中决速步骤为反应ii B．增大反应物浓度，可以提高反应物活化分子百分数，从而加快化学反应速率 C． 为合成尿素反应的中间产物 D．   【答案】（1）Ⅰ 放热 （2） > （3）BC （4）3 （5）Ⅲ 氨碳比相同时，水碳比越大，转化率越小 （6）AC 【解析】（1）合成氨反应达到平衡前，随着温度升高，反应速率加快，相同时间内生成的氨气增多；达到平衡后，升高温度，平衡向吸热方向移动。图-1中曲线Ⅰ随温度升高氨气的体积分数持续减小，说明曲线Ⅰ为平衡曲线，且升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应。 （2）工业合成氨的反应方程式为：，设初始投入 和 ，转化了 ，则平衡时 为 ， 为 ， 为 ，总物质的量为 ，a点时氨气的体积分数为 ，即 ，解得 。此时 ，，故 。b点氨气的体积分数小于同温度下平衡时的体积分数，说明反应未达到平衡，正向进行，故 。 （3）A．当 时才表示正逆反应速率相等，达到平衡，A错误；B．该反应有固体生成，气体总质量减小，恒容下容器体积不变，气体密度不断减小，当密度不变时说明达到平衡，B正确；C．该反应正向是气体分子数减小的反应，恒温恒容下压强不断减小，当总压强不变时说明达到平衡，C正确；D．容器内物质的量之比等于化学计量数之比不能作为平衡的标志，D错误；故答案选BC。 （4）B点时 的平衡转化率为 。设初始 ，则初始 。反应消耗的 为 ，根据化学方程式可知消耗的 为 。已知 的平衡转化率为 ，则 ，解得 。 （5）该反应中水是生成物，增大水碳比，相当于增加生成物水的浓度，化学平衡逆向移动，导致 的转化率降低。在相同的氨碳比下，曲线Ⅲ的 转化率最低，故其对应的水碳比最大。 （6）A．由图-3可知，反应ⅱ的活化能 大于反应ⅰ的活化能 ，活化能越大反应越慢，慢反应决定总反应速率，故决速步骤为反应ⅱ，A正确；B．增大反应物浓度能增加单位体积内活化分子总数，但不能提高活化分子百分数，B错误；C． 在第一步生成，在第二步消耗，为反应的中间产物，C正确；D．根据盖斯定律，总反应的焓变 ，D错误；故答案选AC。 真题·实战演练 1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 【答案】C 【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误； 故选C。 2．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH＝CH2(g)＋H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，*CH3CHCH2＋2*HCH3CH＝CH2(g)＋H2(g)中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CH2CH3*CH3CHCH3＋ *H 【答案】C 【解析】A项，由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，错误；B项，平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，错误；C项，由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定，正确；D项，活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2＋*H或*CH3CHCH3＋*H→*CH3CHCH2＋2*H，错误。 3．（2026·浙江·高考真题）某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环)，下列说法不正确的是 A．在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂 B．Ⅱ中P-N是N提供孤电子对 C．Ⅲ可能是 D．产物中还可能生成 【答案】B 【解析】A．催化剂在反应前后质量和化学性质不变。从流程看，若以I为起点，则Ⅰ是催化剂（先消耗、后生成），Ⅲ是中间产物（先生成、后消耗），若以Ⅲ为起点，则Ⅲ是催化剂，Ⅰ是中间产物，故I、Ⅲ均可作催化剂，A正确；B．Ⅱ中P带正电，说明P失去了一个电子，形成4个键，与N形成的是共价键，并非N提供孤电子对形成的配位键，B错误；C．根据Ⅳ的结构，从Ⅲ到Ⅳ的反应过程中，发生加成反应，结合原子守恒可知，Ⅲ可能是，C正确；D．反应过程中生成了，两分子脱水可形成，D正确；故选B。 4．（2024·山东·高考真题）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是 A． B．温度下达平衡时反应速率的比值： C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 【答案】CD 【解析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；答案选CD。 5.（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，时加入，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A．该条件下 B．时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D．若和均为放热反应，升高温度则变大 【答案】C 【解析】A．①A(g)M(g)的，②A(g)N(g)，②－①得到M(g)N(g)，则K=，A正确；B．由图可知，时间段，生成M和N的物质的量相同，由此可知，成M和N的平均反应速率相等，B正确；C．若加入催化剂，k1增大，更有利于生成M，则x1变大，但催化剂不影响平衡移动，不变，C错误；D．若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A的物质的量分数变大，即变大，D正确；故选C。 6．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】D 【解析】Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为NaF(s)和SiF4(g)，其分解的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)+SiF4(g)，根据图数据分析可知，a线代表NaF(s)，b线代表SiF4(g)，c线代表Na2SiF6(s)。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。A．a线所示物种为NaF(s)，NaF(s)固相产物，A正确；B．T1温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为p1，B正确；C．在温度T2时刻分解已经结束P3=P2，又因为该反应为吸热反应，温度升高Kp增大，因此，p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；D．b线所示物种为SiF4(g)，T1温度时向容器中加入SiF4(g)，重新达平衡时，温度不变，Kp不变，分压不变，故逆反应速率不变，D错误；综上所述，本题选D。 7．（2025·陕西、山西、宁夏、青海·高考真题）MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号)，生成水的基元反应方程式为________________。 【答案】④ HO*＋H2*＋CH2*＝CH3*＋H2O 【解析】反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第四部活化能最高，速率最慢，基元反应为CH3*＋H*＋2H2O＝CH4*＋2H2O；由图可知，在第三步时生成了水，基元反应为：HO*＋H2*＋CH2*＝CH3*＋H2O，故答案为：④；HO*＋H2*＋CH2*＝CH3*＋H2O。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 化学反应速率（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率概念及计算 考向02 化学反应速率大小比较与判断 考向03 化学反应机理与过渡态理论 考向04 催化剂对化学反应速率的影响 考向05 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 考向06 化学反应速率图像分析 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 化学反应速率的概念及计算 1. 【结合可逆反应及影响因素考查化学反应速率的概念】（2026·江苏淮安·阶段检测）下列关于反应速率的说法中，错误的是 A．增大反应物浓度，可增大反应速率 B．可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率都为0 C．提高反应物温度都可增大反应速率 D．反应速率用于衡量化学反应的快慢 2. 【结合化工生产中的具体反应考查化学反应速率的计算】（2025·江苏省常州市期末）天然气的主要成分CH4是重要的化工原料。 CH4在高温下可分解制得乙烷：2CH4C2H6+H2。实验测得，反应初始阶段的化学反应速率v=k×c(CH4)，其中k为速率常数。 ①对于处于初始阶段的该反应，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．增加甲烷浓度，v增大 B．增加H2 浓度，v增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 ②反应开始时的化学反应速率为v1。反应初始阶段，当甲烷转化率为α时的化学反应速率为v2，则v2=_______(用含α、v1的代数式表示)。 3．【结合浓度—时间图像考查化学反应速率的计算】（2025·山东省泰安市期末）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N＝X＋Y；②M＋N＝X＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法正确的是 A．30 min时，生成Z的速率v1＝0.09 mol·L－1·s－1 B．60 min时，产物n(Y)∶n(Z)＝3∶5 C．反应①的活化能比反应②的活化能大 D．反应结束时，c(Y)＝0.313 mol·L－1 4．【结合转化率—时间图像考查化学反应速率的计算】（2025·海南省海口市摸底）起始温度T ℃下，分别向体积均为1 L的恒温密闭容器甲、绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B，发生反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g) ∆H＜0两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．容器甲对应的曲线为 Ⅰ B．v正(a)＞v逆(b) C．平衡常数：K(Ⅰ)＞K(Ⅱ) D．0～40 s内，曲线中v(B)＝5.0×10－4 mol·L－1·s－1 考向02 化学反应速率大小比较与判断 5．【结合影响化学反应速率的因素考查化学反应速率大小判断】（2025·江苏省扬州市期末）在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．升高温度，反应速率一定加快 B．反应达平衡后，通入少量Ar，v(正)和v(逆)都不变 C．反应达平衡时，N2完全转化为NH3 D．充入1 mol N2和3 mol H2，一定条件下充分反应，放出的热量为92.4 kJ 6．【依据表格数据考查化学反应速率的计算及大小判断】（25-26·江苏徐州·期末）在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应①   反应②   测得的浓度随时间的变化如下表： 0 1 2 3 4 5 6 0.160 0.113 0.080 0.055 0.040 0.032 0.032 下列说法正确的是 A．若NO2浓度不变，则反应①达到平衡状态 B．过程中，生成O2的平均反应速率为 C．时，，则 D．5min时加入催化剂，生成N2O4的速率不变 7．【结合能垒图考查化学催化剂、活化能与反应速率的关系判断】（25-26高二上·江苏泰州·期末）乙醛在I2催化下的分解反应为  ，反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A．分解反应的平衡常数表达式 B．基元反应②是乙醛分解反应的决速步 C．反应①吸收的能量大于反应②释放的能量 D．I2改变了反应过程，提高了乙醛的平衡转化率 8．【结合工业合成氨考查反应速率大小比较】（26-27高三上·江苏徐州·开学考试）阅读下列材料，回答以下列问题。 催化反应广泛存在，如植物光合作用、合成氨、和重整制和、工业尾气中的无害化处理、的催化氧化[和生成放出的热量]等。催化剂有选择性，如酸性条件下锑电催化还原，生成的选择性大于。非均相催化指催化剂与反应物处于不同聚集状态的催化反应，反应在催化剂表面进行，主要包括吸附、反应、脱附等过程。下列说法不正确的是 A．植物光合作用过程中，酶能增大该反应的活化分子百分数 B．制反应中，能加快化学反应速率 C．酸性条件下锑电催化还原生成两种产物的速率： D．铁触媒催化合成氨的反应属于非均相催化 考向03 化学反应机理与过渡态理论 9. 【结合物质转化机理图考查催化剂与反应机理的关系】（2026·江苏·一模）Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物，的产生机理如图所示。下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂 B．过程Ⅱ的反应方程式： C．过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能 D．用代替，也能形成类似Fenton试剂的体系 10．【结合物质转化机理图考查催化剂、活化能对化学反应速率的影响】（2026·江苏泰州·模拟预测）催化反应的机理如图所示。若催化剂中掺入少量替代部分可提高催化效率。下列说法不正确的是 A．该反应的 B．反应②中Ce的化合价升高 C．可降低该反应的活化能 D．催化剂中掺入少量替代部分，产生了氧空位 11．【结合物质转化及能垒图考查活化能与反应速率】（25-26·江苏·期末）我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)，TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是(已知阿伏加德罗常数数值为) A．M→P比P→N更容易转化 B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C．化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成 D．该过程中，1 mol M(s)与反应生成1 mol N(s)，放出热量约为 kJ 12．【依据化工流程和能垒图考查活化能大小判断及对反应速率的影响】（25-26高三上·江苏徐州·期末）在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （4）一定温度下，、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应ⅰ和ⅱ。有存在时，反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成的决速步反应式___________；图2中，的选择性大于的原因是___________。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着的增大，的转化率减小的原因是__________。 考向04 催化剂对化学反应速率的影响 13．【依据反应机理图考查催化剂影响反应速率的原因】（2026·江苏·一模）雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示，下列有关说法正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成 B．过程Ⅲ中、NO2都发生了氧化反应 C．过程Ⅲ中可能存在反应： D．是硫酸盐形成的催化剂 14．【依据反应机理图考查催化剂对反应的影响】（25-26·江苏盐城·期末）我国科学家开发的Ni-Fe-V三元催化剂在温和条件下通过电解将氮气()还原为氨()，电极上的催化机理如图所示。下列说法错误的是 A．过程①、②、③均有极性键的形成 B．催化过程的电极反应： C．该电极上可能有生成 D．电催化实现温和条件下人工固氮是由于Ni-Fe-V催化剂降低了反应的焓变 15．【依据转化率—时间图像考查催化剂对反应速率的影响】（2026·江苏镇江·二模）一定条件下，工业上以NO和为原料合成，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在、反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和转化率、和选择性与反应时间的关系如题图所示。下列说法不正确的是 A．若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度减小 B．曲线d表示转化率 C．G点水的物质的量为2m mol D．75 min时，生成 16．【依据催化机理图及转化率—压强图考查催化剂对反应速率的影响】（25-26高三上·江苏南京·期末）乙二醇是一种重要的化工原料，可通过草酸二乙酯()热催化加氢制备。 I、制备草酸二乙酯。以、CO为原料，Pd为催化剂，制备草酸二乙酯的反应机理如图所示。 （1）反应过程中Pd呈现多种化合价，分别为______。 （2）制备草酸二乙酯的总反应方程式______。 （3）利用生成的NO，并在反应器中加入O2、C2H5OH可实现原料C2H5ONO的再生和继续循环反应，反应原理为：。在再生反应中，需要控制NO和O2物质的量之比大于4，其可能原因为______。 Ⅱ、制备乙二醇。 主反应为 反应1：   反应2：   （4）反应的______。 （5）其它条件相同，将含一定量C2H5OOCCOOC2H5、H2混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，出口处检测到C2H5OOCCOOC2H5的转化率和HOCH2COOC2H5的选择性[]随压强的变化曲线如图所示。 ①在1.0~1.5MPa，随着压强增大，C2H5OOCCOOC2H5的转化率逐渐上升、HOCH2COOC2H5选择性逐渐下降。其原因是______。 ②催化机理如图所示。催化剂中含量过多或过少，反应速率都会变慢。其原因是______。 考向05 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 17．【依据控制变量法考查温度、浓度对化学反应速率的影响】(2025·安徽六校高三下学期素质检测)在恒容密闭容器中发生反应X→2Y，测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c(X)随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v=kc，为速率常数，已知。下列说法正确的是 温度 c(X)/(mol·L－1) 0 min 50 min 100 min 150 min 200 min 250 min T1 50 20 15 10 T2 10 5 A．T1＞T2 B．T1温度下，150 min ~250 min内平均反应速率v(X)为0.1 mol·L－1·min－1 C．T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同 D．2v(T1，200min)= 3v(T2，100min) 18．【依据控制变量法结合物质的量—温度图像考查温度、催化剂对化学反应速率的影响】（2026·江苏南京·二模）乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A．的实际选择性[]随温度升高而降低 B．750℃下，平衡时CO的物质的量为 C．750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D．的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 19．【依据控制变量法结合转化率—选择性—温度图像考查温度对化学反应速率的影响】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应： 反应Ⅰ：2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)   ΔH1 反应Ⅱ：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)   ΔH2=＋90.6 kJ·mol-1 反应Ⅲ：HCOOCH3(g) 2CO(g)＋2H2(g)   ΔH3=＋136.3 kJ·mol-1 恒压下，将甲醇蒸气以一定流速通过催化反应器，甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随反应温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．ΔH1=＋44.9 kJ·mol-1 B．甲醇转化率随温度升高而增大的可能原因：反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快 C．其他条件不变，563K时，增大甲醇蒸气流速可提高甲醇的转化率 D．当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降的原因：反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率增大，且增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅 20．【依据有关图像考查催化剂、活化能对反应速率的影响】（2026·江苏·三模）NH3是未来能源之一，也是工业制HNO3的原料。NH3与O2能发生下列反应： 反应Ⅰ    ； 反应Ⅱ    。 反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数（K）随温度的变化如图-1所示。 （1）CH4、NH3都可作为内燃机的燃料。 ①CH4燃烧产生的高温会引发火焰周围发生反应：，该反应______（填“>”“<”或“=”）0。 ②NH3具有可再生、易液化等优点。NH3比CH4易液化的原因是_______。 ③热效率（）是衡量内燃机工作效率的指标。我国科学家研究了一种氨燃料燃烧新路径，其原理如图-2所示。该路径理论上能实现CH4完全循环及NO零排放。NO气体零排放的原因是_______。实验测得，通过上述路径消耗1 mol NH3时，发动机输出有效功Q kJ，该路径的热效率为_______（用含“Q”“a”的代数式表示）。 （2）工业生产HNO3的主要路径为。将NH3与空气组成的混合气体通过800℃下装有Pt-Rh合金的催化氧化炉，NH3转化率接近100%；将反应后的混合气体快速冷却至室温，发生反应：，该反应可能由两个速率不等的基元反应构成，反应进程如图-3所示；用稀HNO3吸收反应后的混合气体，制得浓硝酸。 ①氧化炉中使用Pt-Rh合金催化剂的目的是_______。 ②的总反应速率由第_______（填“1”或“2”）步基元反应决定。降低温度，NO2的生成速率加快，依据图示反应进程分析其可能的原因：_______。 ③反应过程中，将催化氧化后的混合气体快速冷却，其目的除加快反应速率外，还有_______。 考向06 化学反应速率图像分析 21．【依据甲醇合成原理结合有关图像考查外界条件对化学反应速率的影响】（2025·江苏徐州·模拟预测）氢气与催化合成甲醇，发生的主要反应有： ①     ②     密闭容器中，时，相同时间内，产率随温度变化如图-1所示，的选择性随温度、压强变化如图-2所示。的选择性可表示为。 下列有关说法正确的是 A．， B．表示CO的选择性 C．如图-1所示，温度升高甲醇产率减小的原因一定是催化剂活性降低 D．若平衡时甲醇质量分数为46%，转化率为时，则甲醇的选择性约为 22．【联系化学生产与生活结合浓度—催化剂—时间图像考查外界条件对化学反应速率的影响】（2026·安徽·模拟预测）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，反应速率不随着降冰片烯浓度的变化而变化 C．条件②，反应速率为 D．条件①，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为62.5 min 23．【结合转化率—选择性—温度图像考查温度对化学反应速率的影响】（2025·江苏常州·模拟预测）甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有： 反应1   反应2   将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．由题可知， B．在700℃时，容器中生成的的物质的量为1.44 mol C．在时都可能发生 D．该过程中，低温有利于合成气的生成 24．【依据控制变量法结合物质（2026·江苏淮安·模拟预测）CH4和H2O重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： 反应I：   反应II：   反应III：   压强下，按、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示[不加情况下的摩尔分数如虚线示；的未画出]。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。下列说法正确的是 A．曲线甲表示 B．反应的正反应活化能小于逆反应的活化能 C．时，的吸收率(吸收的CO2占总生成的比例)为 D．时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，减小 重难·创新演练 1．（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）Haber-Bosch法合成氨反应为，工业上将原料以投入合成塔。下列说法正确的是 A．从合成塔排出的气体中， B．当时，反应达到平衡状态 C．(E表示键能) D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 2．（25-26高三上·江苏扬州·期中）制乙烯的可能过程如图所示。下列说法正确的是 A．步骤①中发生了氧化反应 B．催化剂可以降低步骤②反应的焓变 C．步骤④的过程中有非极性键的断裂与生成 D．理论上，每合成生成的总量为 3．（2026·江苏·二模）下，在密闭容器中加入和各发生反应。反应如下： 反应I   反应II   反应III   （温度高于，反应I完全进行） 的平衡转化率和、的平衡选择性随温度变化关系如图所示。 （或）的平衡选择性 下列说法不正确的是 A．图中曲线表示的选择性 B．高于时，温度升高的选择性增大 C．500°C时，增大平衡体系压强反应Ⅲ进行程度不变 D．时，和的平衡转化率接近相等 4．（2026·江苏南京·二模）乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A．的实际选择性[]随温度升高而降低 B．750℃下，平衡时CO的物质的量为 C．750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D．的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 5．（25-26·江苏宿迁·期末）某理论研究认为，酸性介质中氢氧燃料电池的参与电极反应的催化机理如图所示，下列说法正确的是 A．iv是反应的催化剂 B．ii→iii转化过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 C．ii→iv转化过程中氧元素的化合价由降低为 D．常温常压、无催化剂条件下，在酸性条件下可以转化为 6．（2026·江苏淮安·模拟预测）CH4和H2O重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： 反应I：   反应II：   反应III：   压强下，按、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示[不加情况下的摩尔分数如虚线示；的未画出]。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。下列说法正确的是 A．曲线甲表示 B．反应的正反应活化能小于逆反应的活化能 C．时，的吸收率(吸收的CO2占总生成的比例)为 D．时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，减小 7．（25-26·江苏南通·阶段检测）我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。为此我国制定了实现“碳中和”和“温室气体净零排放”的长期战略目标。CO2的转化、回收和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。 （1）热化学转化法。科学家研究利用回收的CO2制取甲酸(HCOOH)。 ①查阅资料可知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行：已知第一步反应的方程式为CO2(g)+H2(g)＋M(s)=M•HCOOH(s)；则第二步反应的方程式为________。 ②工业上利用2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H<0，合成甲醚。向一绝热恒容密闭容器中，加入1molCO2和3molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．v正(CO2)=2v逆(CH3OCH3) B．容器内气体的密度保持不变 C．容器内比值保持不变 （2）吸收转化法。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图-1所示的物质转化实现。 载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是________。 （3）CO催化加氢制丙醇。在铁的催化下CO与H2反应可以制丙醇（C3H7OH），反应的机理如图-2所示（H*表示吸附在催化剂上）： ①在上述机理中若要减少C2H6的生成，可采取的措施有________。 ②流程中物质X的化学式为________。 （4）将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。发生反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2.CH3OH的转化率随催化剂的使用时长变化如图-4所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有________。 8．（25-26·江苏南京·期末）I．某压强下工业合成氨生产过程中，与按体积比为投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图-1，其中一条是不同温度下反应相同时间的曲线，另一条是平衡时的曲线。 （1）图-1中表示该反应的平衡曲线的是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；由图中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）图-1中a点，容器内气体_________，图中b点，_____(填“>”“=”或“<”)。 II．工业以为原料合成尿素的反应原理为。工业生产时，需要原料气带有水蒸气。下图-2的三条曲线表示在不同的水碳比时，的平衡转化率与氨碳比之间的关系。 （3）恒温恒容条件下，能说明该反应达化学平衡状态的是______(填序号)。 A．容器内 B．容器内混合气体的密度不变 C．容器内的总压强不变 D．容器内 （4）测得B点的平衡转化率为40%，则__________。 （5）曲线I、II、III对应的水碳比最大的是__________(填序号)，判断理由是_______________。 （6）工业上常利用和合成尿素CO(NH2)2，反应历程分两步：i：和生成；ii：分解生成尿素。反应过程中能量变化如图-3，下列说法正确的是________。 A．该历程中决速步骤为反应ii B．增大反应物浓度，可以提高反应物活化分子百分数，从而加快化学反应速率 C． 为合成尿素反应的中间产物 D．   真题·实战演练 1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 2．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH＝CH2(g)＋H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，*CH3CHCH2＋2*HCH3CH＝CH2(g)＋H2(g)中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CH2CH3*CH3CHCH3＋ *H 3．（2026·浙江·高考真题）某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环)，下列说法不正确的是 A．在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂 B．Ⅱ中P-N是N提供孤电子对 C．Ⅲ可能是 D．产物中还可能生成 4．（2024·山东·高考真题）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是 A． B．温度下达平衡时反应速率的比值： C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 5.（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，时加入，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A．该条件下 B．时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D．若和均为放热反应，升高温度则变大 6．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 7．（2025·陕西、山西、宁夏、青海·高考真题）MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号)，生成水的基元反应方程式为________________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $