第七章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第23講化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3.理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對(duì)反應(yīng)速率的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。第3頁考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率A

基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)疑難1.

化學(xué)反應(yīng)速率的概念與表示方法（1）含義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行

快慢的物理量。（2）表示方法：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的

減小或生成物濃度的

增大來表示。（3）計(jì)算公式：v＝

，單位為

mol·L－1·min－1

或

mol·L－1·s－1

。

快慢減小增大mol·L－1·min－1

mol·L－1·s－1

4.

速率常數(shù)理解（1）速率方程一定溫度下，基元反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。

（2）速率常數(shù)的影響因素溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)僅是溫度的函數(shù)，同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)不同。筆記：受溫度、催化劑、固體的表面積等影響（3）K與k正、k逆的一般定量關(guān)系

B

題組集訓(xùn)提升能力題組一

化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算

A.

t1

min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B.X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系C.0～8

min，H2的平均反應(yīng)速率v（H2）＝0.75

mol·L－1·min－1D.10～12

min，N2的平均反應(yīng)速率v（N2）＝0.25

mol·L－1·min－1B

0.48

3.

工業(yè)制硫酸的過程中，SO2（g）轉(zhuǎn)化為SO3（g）是關(guān)鍵的一步，550

℃時(shí)，在1

L的恒溫容器中，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如表。反應(yīng)時(shí)間/minSO2（g）/molO2（g）/molSO3（g）/mol042051.5102151

解題感悟“三段式”法在化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算中的應(yīng)用

t0時(shí)刻濃度（mol·L－1）

a

b

c

題組二

化學(xué)反應(yīng)速率的比較

①v（CO）＝1.5

mol·L－1·min－1②v（NO2）＝0.7

mol·L－1·min－1③v（N2）＝0.4

mol·L－1·min－1④v（CO2）＝1.1

mol·L－1·min－1⑤v（NO2）＝0.01

mol·L－1·s－1請(qǐng)比較上述5種情況反應(yīng)的快慢：

③＞①＞②＞⑤＞④

（由大到小的順序）。③＞①＞②＞⑤＞④

題組三

速率常數(shù)的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.033226.04.04.06.01483V24.04.04.083412.04.04.0V337A.

V1＝4.0；V3＝2.0C.

醋酸不參與反應(yīng)，其濃度的大小對(duì)該反應(yīng)速率無影響D.

速率方程中m＝2答案：D

6.

（2024·河北化學(xué)）1，4－二（氯甲基）苯（D）是有機(jī)合成中的重要中間體，可由對(duì)二甲苯（X）的氯化反應(yīng)合成。對(duì)二甲苯淺度氯化時(shí)反應(yīng)過程為以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為v＝kc（A）c（B），其中c（A）、c（B）分別為各反應(yīng)中對(duì)應(yīng)反應(yīng)物的濃度，k為速率常數(shù)（k1～k5分別對(duì)應(yīng)反應(yīng)①～⑤）。某溫度下，反應(yīng)器中加入一定量的X，保持體系中氯氣濃度恒定（反應(yīng)體系體積變化忽略不計(jì)），測(cè)定不同時(shí)刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。已知該溫度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5＝100∶21∶7∶4∶23。

5.54

0.033

增大

7.

（2024·貴州化學(xué)）引入丙烷可促進(jìn)甲烷芳構(gòu)化制備苯和二甲苯，反應(yīng)如下：

（兩個(gè)反應(yīng)可視為同級(jí)數(shù)的平行反應(yīng)）

適當(dāng)降低溫度，加入合適的催化劑（合理即可）

第25頁考點(diǎn)2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素A

基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)疑難1.

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（1）內(nèi)因反應(yīng)物本身的

性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為v（Mg）＞v（Al）。筆記：拓展：活化能越小，反應(yīng)速率越快（2）外因①（其他條件不變，只改變一個(gè)條件②）筆記：①工業(yè)流程中為了加快反應(yīng)速率常用的措施：適當(dāng)增大反應(yīng)物、溶液濃度，升溫，固體粉碎等②若改變多個(gè)條件：多個(gè)條件對(duì)速率影響相同時(shí)，可討論，如升溫同時(shí)增大濃度，則速率加快；多個(gè)條件對(duì)速率影響相反，不能討論，如升溫同時(shí)減壓③若為離子反應(yīng)，參加反應(yīng)的離子濃度影響速率，濃度變化不能改變反應(yīng)本質(zhì)，如Zn與稀H2SO4反應(yīng)不能使用濃H2SO4增大反應(yīng)速率（3）外界因素對(duì)速率的影響理解①對(duì)于固體和純液體物質(zhì)①，可認(rèn)為其濃度是一個(gè)常數(shù)，改變它們的用量不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。②升高溫度，不論對(duì)放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率一定加快，但吸熱反應(yīng)速率增加的幅度更大②。③稀有氣體對(duì)反應(yīng)速率的影響

④改變物質(zhì)的濃度不能對(duì)反應(yīng)本身有影響，如鐵與稀H2SO4的反應(yīng)，若增大H2SO4濃度變成了濃H2SO4，鐵在濃H2SO4中發(fā)生鈍化，反應(yīng)本身已改變，速率無法討論。⑤催化劑的理解a.催化劑的作用b.催化劑的影響因素：受溫度、濃度、固體顆粒大小⑤等因素影響。c.催化劑的選擇性：在發(fā)生多個(gè)反應(yīng)時(shí)，催化劑的選擇性提高主要產(chǎn)物的比例，其選擇性受溫度等因素影響。

②正、逆速率的影響因素（1）反應(yīng)物濃度影響正反應(yīng)速率，生成物濃度影響逆反應(yīng)速率（2）溫度、壓強(qiáng)對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響趨勢(shì)相同、大小不同。如升溫使平衡正移，則v正、v逆均增大，但v正＞v逆（3）催化劑對(duì)v正、v逆影響相同、程度相同③涉及壓強(qiáng)是重難點(diǎn)（1）必須是有氣體參與的反應(yīng)（2）必須是改變?nèi)萜黧w積?氣體濃度改變?壓強(qiáng)改變?速率改變，即必須有氣體濃度變化④（2023遼寧）酸性KMnO4溶液與H2C2O4發(fā)生反應(yīng)，Mn（Ⅱ）起催化作用，隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸減小（×）⑤如溫度高于某溫度，速率突然減小，原因是高于某一溫度，催化劑失去催化效果，反應(yīng)減慢2.

有效碰撞理論（1）活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。（2）活化能圖中：E1為正反應(yīng)的活化能，使用催化劑時(shí)的活化能為E3，E2為逆反應(yīng)的活化能，反應(yīng)熱為E1－E2。（3）有效碰撞：

活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。（4）活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系活化分子筆記：（2022湖南）Pd（催化劑）的作用是降低反應(yīng)的活化能，使活化分子數(shù)目增多，百分?jǐn)?shù)不變（×）B

題組集訓(xùn)提升能力題組一

外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響1.

（2024·甘肅化學(xué)）下列措施能降低化學(xué)反應(yīng)速率的是（

C

）A.

催化氧化氨制備硝酸時(shí)加入鉑B.

中和滴定時(shí)，邊滴邊搖錐形瓶C.

鋅粉和鹽酸反應(yīng)時(shí)加水稀釋D.

石墨合成金剛石時(shí)增大壓強(qiáng)解析：催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，一般來說，催化劑可以用來加快化學(xué)反應(yīng)速率，故催化氧化氨制備硝酸時(shí)加入鉑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，A項(xiàng)不符合題意；中和滴定時(shí)，邊滴邊搖錐形瓶，可以讓反應(yīng)物快速接觸，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，B項(xiàng)不符合題意；鋅粉和鹽酸反應(yīng)時(shí)加水稀釋會(huì)降低鹽酸的濃度，會(huì)降低化學(xué)反應(yīng)速率，C項(xiàng)符合題意；石墨合成金剛石，該反應(yīng)中沒有氣體參與，增大壓強(qiáng)不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率，D項(xiàng)不符合題意。C

A.

保持容器容積不變，向其中加入1

mol

H2（g），反應(yīng)速率一定加快B.

保持容器容積不變，向其中加入1

mol

N2（N2不參加反應(yīng)），反應(yīng)速率一定加快C.

保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1

mol

N2（N2不參加反應(yīng)），反應(yīng)速率一定加快D.

保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1

mol

H2（g）和1

mol

I2（g），反應(yīng)速率一定加快A解析：增大H2的物質(zhì)的量且保持容器容積不變，H2的濃度增大，反應(yīng)速率加快，A項(xiàng)正確；保持容器容積不變，向其中加入1

mol

N2（N2不參加反應(yīng)），反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1

mol

N2（N2不參加反應(yīng)），容器體積增大，反應(yīng)混合物各組分的濃度減小，反應(yīng)速率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1

mol

H2（g）和1

mol

I2（g），因容器的體積變?yōu)樵瓉淼?倍，起始物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?倍，則反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.

（1）（2023·浙江6月選考）在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，水煤氣變換反應(yīng)的歷程包含反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附（快速）、反應(yīng)及產(chǎn)物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應(yīng)的反應(yīng)速率先增大后減小，其速率減小的原因是

溫度過高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減小；溫度過高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小

。溫度過高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減?。粶囟冗^高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小題組二

利用外因?qū)Ψ磻?yīng)速率影響規(guī)律解決實(shí)際問題（2）（2023·遼寧化學(xué)）接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：

①為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率（α）下反應(yīng)速率（數(shù)值已略去）與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是

cd

。a.溫度越高，反應(yīng)速率越大b.α＝0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c.α越大，反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低d.可根據(jù)不同α下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度cd

②為提高釩催化劑的綜合性能，我國(guó)科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示，催化性能最佳的是

d

（填標(biāo)號(hào)）。d

解析：（1）反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附是一個(gè)放熱的快速過程，溫度過高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減小；溫度過高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小。（2）①根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，a錯(cuò)誤。從速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快，但在轉(zhuǎn)化率小于88％時(shí)的反應(yīng)速率圖像并沒有給出，無法判斷α＝0.88的條件下是否為平衡轉(zhuǎn)化率，b錯(cuò)誤。從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率不斷減小，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，c正確。從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度逐漸降低，這時(shí)可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗，d正確。②為了提高催化劑的綜合性能，科學(xué)家對(duì)催化劑進(jìn)行了改良，從題圖中可以看出標(biāo)號(hào)為d的催化劑V－K－Cs－Ce條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最高，催化性能最佳。題組三

有效碰撞理論4.

（2025·名師匯編）甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個(gè)反應(yīng)：

關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng)，下列敘述正確的是

①④⑤

（填序號(hào)）。①反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ都是由粒子通過碰撞而發(fā)生的反應(yīng)②恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，壓強(qiáng)增大，活化分子數(shù)增大，反應(yīng)速率加快③恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快④升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快⑤加入合適的催化劑，可降低反應(yīng)的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快①④⑤

解析：粒子必須碰撞在一起才可能進(jìn)行反應(yīng)，故反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ都是由粒子通過碰撞而發(fā)生的反應(yīng)，故①正確。恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，增大壓強(qiáng)，由于反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目不變，則化學(xué)反應(yīng)速率不變，故②錯(cuò)誤。恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，反應(yīng)物濃度增大，單位體積活化分子數(shù)增加，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，故③錯(cuò)誤。升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快，故④正確。合適的催化劑能使活化能降低，使活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，故⑤正確。

AB題組四

含多個(gè)變量的化學(xué)反應(yīng)速率圖像A.

隨c（X）的減小，反應(yīng)①②的速率均降低B.

體系中v（X）＝v（Y）＋v（Z）C.

欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間D.

溫度低于T1時(shí)，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定解析：由題圖1中的信息可知，隨c（X）的減小，c（Y）先增大后減小，c（Z）增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c（X）的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知，在Y的濃度達(dá)到最大值之前，單位時(shí)間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量，即v（X）＝v（Y）＋v（Z），但是在Y的濃度達(dá)到最大值之后，單位時(shí)間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量，即v（X）＋v（Y）＝v（Z），故B項(xiàng)錯(cuò)誤。升高溫度可以加快反應(yīng)①的速率，但是反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的，且反應(yīng)②的速率隨著Y的濃度的增大而增大，因此，欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間，故C項(xiàng)正確。由題圖2信息可知，溫度低于T1時(shí)，k1＞k2，反應(yīng)②為慢反應(yīng)，因此，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定，故D項(xiàng)正確。

HNO2（2）某研究小組對(duì)（1）的反應(yīng)進(jìn)行了研究。用濃度分別為2.0

mol·L－1、2.5

mol·L－1、3.0

mol·L－1的HNO3溶液進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，得到c（[FeR3]2＋）隨時(shí)間t的變化曲線如圖。①c（HNO3）＝3.0

mol·L－1時(shí)，在0～1

min內(nèi)，[FeR3]2＋的平均消耗速率＝

5×10－5

mol·L－1·min－1

。②下列有關(guān)說法中，正確的有

AB

（填字母）。B.[FeR3]2＋平衡轉(zhuǎn)化率：αⅢ＞αⅡ＞αⅠC.

三組實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進(jìn)程一直減小D.

體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時(shí)間：tⅢ＞tⅡ＞tⅠ5×10－5

mol·L－1·min－1

AB

解題感悟含多個(gè)變量的化學(xué)反應(yīng)速率圖像的解題技巧

實(shí)驗(yàn)序號(hào)水樣體積/mL納米鐵質(zhì)量/mg水樣初始pH①5086②5026③5028下列說法正確的是（

C

）C.

其他條件相同時(shí)，適當(dāng)增加納米鐵質(zhì)量可加快反應(yīng)速率C

8.

某化學(xué)小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄]實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③實(shí)驗(yàn)溫度/℃252550試管中所加試劑及其用量/mL0.6

mol·L－1H2C2O4溶液3.02.02.0H2OV13.0V23

mol·L－1H2SO4溶液2.02.02.00.05

mol·L－1KMnO4溶液3.03.03.0溶液褪至無色所需時(shí)間/min1.52.71.0（1）請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝

2.0

，V2＝

3.0

。（2）實(shí)驗(yàn)①②探究的是

濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是他

條件不變時(shí)，增大（減小）反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快（減慢）

。2.0

3.0

濃度其他條件不變時(shí)，增大（減?。┓磻?yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快（減慢）實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③實(shí)驗(yàn)溫度/℃252550試管中所加試劑及其用量/mL0.6

mol·L－1H2C2O4溶液3.02.02.0H2OV13.0V23

mol·L－1H2SO4溶液2.02.02.00.05

mol·L－1KMnO4溶液3.03.03.0溶液褪至無色所需時(shí)間/min1.52.71.0（3）探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)

②③

（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。（4）利用實(shí)驗(yàn)①中的數(shù)據(jù)，計(jì)算用KMnO4表示的化學(xué)反應(yīng)速率為

0.01

mol·L－1·min－1

。②③

0.01

mol·L－1·min－1

實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③實(shí)驗(yàn)溫度/℃252550試管中所加試劑及其用量/mL0.6

mol·L－1H2C2O4溶液3.02.02.0H2OV13.0V23

mol·L－1H2SO4溶液2.02.02.00.05

mol·L－1KMnO4溶液3.03.03.0溶液褪至無色所需時(shí)間/min1.52.71.0

解題感悟“控制變量法”的解題策略第58頁考點(diǎn)3過渡態(tài)理論A

基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)疑難1.

基元反應(yīng)大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)不能一步完成，在微觀上是分

幾步完成的，每

一步反應(yīng)都叫一個(gè)基元反應(yīng)。2.

過渡態(tài)理論基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程（又稱反應(yīng)機(jī)理），基元反應(yīng)的總和稱為總反應(yīng)。由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)也稱復(fù)雜反應(yīng)。

幾步一步反應(yīng)

其中慢反應(yīng)活化能大于快反應(yīng)，為整個(gè)反應(yīng)的決速步驟。3.

反應(yīng)歷程圖像（1）

①在無催化劑的情況下：E1為正反應(yīng)的活化能；E2為逆反應(yīng)的活化能；E1－E2為此反應(yīng)的焓變（ΔH）。②有催化劑時(shí)，總反應(yīng)分成了兩個(gè)反應(yīng)步驟，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。③催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于起點(diǎn)（反應(yīng)物）能量和終點(diǎn)（生成物）能量的相對(duì)大小。筆記：規(guī)律：基元反應(yīng)活化能越小，反應(yīng)速率越快；慢反應(yīng)為總反應(yīng)的決速反應(yīng)（2）

①能壘圖中，有幾個(gè)過渡態(tài)，就有幾個(gè)基元反應(yīng)。②利用每步基元反應(yīng)前后能量變化，書寫熱化學(xué)方程式。注意：如果縱軸為相對(duì)能量，單位為eV，計(jì)算焓變時(shí)轉(zhuǎn)化為kJ·mol－1。③每步基元反應(yīng)的快慢取決于能壘的大小，能壘越大，反應(yīng)速率越慢，為決速反應(yīng)。（3）對(duì)于“環(huán)式”反應(yīng)過程圖像

B

題組集訓(xùn)提升能力題組一

能壘與反應(yīng)歷程圖像1.

（2024·貴州化學(xué)）AgCN與CH3CH2Br可發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)過程中CN－的C原子和N原子均可進(jìn)攻CH3CH2Br，分別生成腈（CH3CH2CN）和異腈（CH3CH2NC）兩種產(chǎn)物。通過量子化學(xué)計(jì)算得到的反應(yīng)歷程及能量變化如圖（TS為過渡態(tài)，Ⅰ、Ⅱ?yàn)楹罄m(xù)物）。由圖示信息，下列說法錯(cuò)誤的是（

D

）A.

從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.

過渡態(tài)TS1是由CN－的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br的α－C而形成的C.Ⅰ中“N---Ag

”之間的作用力比Ⅱ中“C---Ag

”之間的作用力弱D.

生成CH3CH2CN放熱更多，低溫時(shí)CH3CH2CN是主要產(chǎn)物答案：D解析：由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，兩種路徑生成的產(chǎn)物的總能量均低于反應(yīng)物，故從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；與Br原子相連的C原子為α－C，由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，過渡態(tài)TS1是由CN－的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br的α－C，形成碳碳鍵，B項(xiàng)正確；由反應(yīng)歷程及能量變化圖可知，后續(xù)物Ⅰ、Ⅱ轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，分別斷開的是“N---Ag

”和“C---Ag

”，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“N---Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C---Ag”之間的作用力弱，C項(xiàng)正確；由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高，故低溫時(shí)更容易生成CH3CH2NC，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.

（2024·河北化學(xué)）我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg－CO2電池，以Mg（TFSI）2為電解質(zhì)，電解液中加入1，3－丙二胺（PDA）以捕獲CO2，使放電時(shí)CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計(jì)克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時(shí)改善了Mg2＋的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。

對(duì)上述電池放電時(shí)CO2的捕獲和轉(zhuǎn)化過程開展了進(jìn)一步研究，電極上CO2轉(zhuǎn)化的三種可能反應(yīng)路徑及相對(duì)能量變化如圖（*表示吸附態(tài)）。下列說法錯(cuò)誤的是（

D

）A.PDA捕獲CO2的反應(yīng)為

＋CO2

C.

路徑1、3經(jīng)歷不同的反應(yīng)步驟但產(chǎn)物相同；路徑2、3起始物相同但產(chǎn)物不同D

下列描述正確的是（

B

）BA.

“CO插入”步驟，ΔH均為－17.6

kcal·mol－1B.Rh催化作用下，“加氫”步驟為決速步驟C.Rh/Mn催化作用下，羥基乙醛的生成速率更小D.

反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，升高溫度，羥基乙醛的濃度增大解析：由題圖可知，“CO插入”步驟為放熱反應(yīng)，ΔH＝－15.4

kcal·mol－1，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，由題圖可知，Rh催化作用下，“加氫”步驟的活化能為24.4

kcal·mol－1，正反應(yīng)的活化能最大，所以“加氫”步驟為決速步驟，故B正確；反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，由題圖可知，Rh催化作用下，正反應(yīng)的活化能大于Rh/Mn催化作用下，所以羥基乙醛的生成速率小于Rh/Mn催化作用下，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，生成羥基乙醛的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，羥基乙醛的濃度減小，故D錯(cuò)誤。

A.

使用催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行B.

反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，升高溫度，R的濃度增大C.

使用催化劑Ⅱ時(shí)，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡D.

使用催化劑Ⅰ時(shí)，反應(yīng)過程中M所能達(dá)到的最高濃度更大C題組二

能量變化圖像解析：由題圖可知，兩種催化劑均出現(xiàn)四個(gè)波峰，所以使用催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行，A正確；由題圖可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，R的濃度增大，B正確；由題圖可知，催化劑Ⅰ的最高活化能小于催化劑Ⅱ的最高活化能，所以使用催化劑Ⅰ時(shí)反應(yīng)速率更快，反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡，C錯(cuò)誤；由題圖可知，在前兩個(gè)歷程中使用催化劑Ⅰ活化能較低，反應(yīng)速率較快，后兩個(gè)歷程中使用催化劑Ⅰ活化能較高，反應(yīng)速率較慢，所以使用催化劑Ⅰ時(shí)，反應(yīng)過程中M所能達(dá)到的最高濃度更大，D正確。

（1）步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是

Ⅰ

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。（2）直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則MO＋與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線

c

（填“c”或“d”）。Ⅰ

c

（3）MO＋與CH2D2反應(yīng)，氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD

＜

（填“＞”“＜”或“＝”）CHD2OH。若MO＋與CHD3反應(yīng)，生成的氘代甲醇有

2

種。（2023·全國(guó)甲卷）＜

2

解析：（1）步驟Ⅰ涉及的是碳?xì)滏I的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵的形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ。（2）直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則此時(shí)正反應(yīng)活化能會(huì)增大，根據(jù)圖示可知，MO＋與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線c。（3）MO＋與CH2D2反應(yīng)時(shí)，因直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量會(huì)下降，則氘代甲醇的產(chǎn)量：CH2DOD＜CHD2OH；根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，若MO＋與CHD3反應(yīng)，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD或CD3OH，共2種。6.

（2025·八省聯(lián)考河南卷）環(huán)己酮可以在Zr基催化劑作用下轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇，其可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。題組三

催化機(jī)理循環(huán)圖像下列說法錯(cuò)誤的是（

C

）A.

該反應(yīng)的還原劑是

B.

反應(yīng)過程中涉及O—H鍵的斷裂和形成C.

用同位素標(biāo)記的

代替

可得到

D.

環(huán)己酮轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇的反應(yīng)為

C解析：由反應(yīng)機(jī)理圖可知

變?yōu)?/p>

，發(fā)生了還原反應(yīng)，還原劑為

，A項(xiàng)不符合題意；由反應(yīng)機(jī)理圖可知，反應(yīng)的總反應(yīng)為

，可知有O—H鍵的斷裂和形成，B項(xiàng)不符合題意；用同位素標(biāo)記的

代替

可得到

，C項(xiàng)符合題意；環(huán)己酮可以在Zr基催化劑作用下轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇，反應(yīng)總方程式為

，D項(xiàng)不符合題意。

據(jù)圖可知，在該過程中

BD

。BDA.

催化劑酸性增強(qiáng)，可增大反應(yīng)焓變B.

催化劑酸性增強(qiáng)，有利于提高反應(yīng)速率C.

催化劑分子中含H越多，越有利于加速反應(yīng)D.

反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而減?。?）在非水溶劑中，將CO2轉(zhuǎn)化為化合物ⅱ（一種重要的電子化學(xué)品）的催化機(jī)理示意圖如圖，其中的催化劑有

AcOH

和

KI

。AcOH

KI

解析：（1）催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性：硫酸＞磷酸＞乙酸，由圖示可知，催化劑酸性增強(qiáng)，反應(yīng)速率提高，B項(xiàng)正確；一個(gè)硫酸分子中含有2個(gè)H，一個(gè)磷酸分子中含有3個(gè)H，一個(gè)乙酸分子中含有4個(gè)H，但含H最少的硫酸作催化劑時(shí)，最有利于加速反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示可知，反應(yīng)開始一段時(shí)間后，反應(yīng)物濃度減小，但反應(yīng)速率加快，反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而減小，D項(xiàng)正確。（2）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)并未改變，由催化機(jī)理示意圖可知，催化劑有AcOH和KI。第83頁限時(shí)跟蹤檢測(cè)1.

（2025·安徽宿州模擬）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是（

C

）A.

升高溫度，可以改變反應(yīng)的活化能，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行B.

當(dāng)反應(yīng)物不止一種時(shí)，不同反應(yīng)物的濃度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度相同C.

催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變活化分子百分?jǐn)?shù)，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率C

1234567891011

A.

前5

min內(nèi)用A的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率：v（A）＝0.1

mol·L－1·min－1B.

化學(xué)方程式中n值為1C.

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，3v正（B）＝2v逆（C）D.

此反應(yīng)在兩種不同情況下的速率分別表示為①v（B）＝6

mol·L－1·min－1，②v（D）＝4.5

mol·L－1·min－1，其中反應(yīng)速率快的是②A1234567891011

1234567891011

時(shí)間/min溫度/℃0246810容器12000.800.550.350.200.150.15容器2T1.000.650.350.180.180.18下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是（

B

）BA.

在200

℃時(shí)，6

min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.2

mol·L－1·min－1B.

從表中可以看出T＞200C.

T

℃下，6

min時(shí)反應(yīng)剛好達(dá)到平衡狀態(tài)D.

向容器1中通入氦氣，容器中壓強(qiáng)增大，可以加快反應(yīng)速率1234567891011解析：B是固體，不能用B的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，T

℃時(shí)反應(yīng)速率快，比200

℃時(shí)先達(dá)到平衡，所以T＞200，故B正確；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，T

℃下，可能在6

min前反應(yīng)就達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；向容器1中通入氦氣，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故D錯(cuò)誤。12345678910114.

（2025·吉安統(tǒng)考）某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應(yīng)物濃度與催化劑濃度及時(shí)間關(guān)系如圖所示。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱為半衰期，下列說法錯(cuò)誤的是（

A

）A.

其他條件相同時(shí)，降冰片烯濃度越大，反應(yīng)速率越大B.

其他條件相同時(shí)，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越大C.

條件①，降冰片烯起始濃度為3.0

mol·L－1時(shí)，半衰期為125

minD.

條件②，125

min內(nèi)平均反應(yīng)速率為0.024

mol·L－1·min－1A1234567891011

1234567891011

下列敘述正確的是（

A

）AA.

k＝k1·KcB.

當(dāng)v正（Br2）＝2v逆（NOBr）時(shí)，總反應(yīng)達(dá)到平衡C.

總反應(yīng)中生成物的總鍵能比反應(yīng)物的總鍵能小a

kJ·mol－1D.

恒容時(shí)，增大Br2（g）的濃度能增加單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率1234567891011

1234567891011

A.

曲線Y表示NO2消耗速率與濃度的關(guān)系B.

圖中A點(diǎn)表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.

縮小容器的容積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的顏色變淺D.

若某溫度時(shí)ka＝kb，則該溫度下平衡常數(shù)K＝0.5D1234567891011

12345678910117.

（2025·鞍山質(zhì)檢二）丙酮的溴代反應(yīng)（CH3COCH3＋Br2

CH3COCH2Br＋HBr）的速率方程為v＝k·cm（CH3COCH3）·cn（Br2）·cp（HCl），其中k為速率常數(shù)，與溫度有關(guān)；“m＋n＋p”為反應(yīng)級(jí)數(shù)。某溫度時(shí)，獲得如表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度c/（mol·L－1）溴顏色消失所需時(shí)間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.001

0200②1.600.200.001

0100③0.800.400.001

0100④0.800.200.002

0400分析該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是（

C

）