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题型10 反应微观机理分析 速率方程及其应用
目录
................................................................................................................................1
【考向一】基元反应及其反应机理分析............................................................................................................1
【考向二】能垒图、过渡态理论及其反应机理分析........................................................................................4
【考向三】催化剂、活化能及其反应机理........................................................................................................9
【考向四】循环反应机理图像分析..................................................................................................................13
【考向五】速率方程与速率常数的有关计算..................................................................................................16
【考向六】外界条件对速率与速率常数的影响..............................................................................................19
【考向七】速率常数与平衡常数的转化..........................................................................................................22
【考向一】基元反应及其反应机理分析
【典例1】某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历
程如图所示(TS 表示过渡态)。下列说法正确的是
A．三个基元反应中，反应②和反应③是放热反应
B．该化学反应的速率主要由反应③决定
C．增大压强，反应物的转化率降低
D．温度过高可能导致催化剂失去活性，反应速率急剧下降，汽车尾气污染物增多
1
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1.基元反应：
大多数的化学反应不能一步完成，在微观上是分几步完成的，这每一步反应都叫一个基元反
应
如：反应H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：
H
①
＋＋H2O2
H3O
H
②
3O＋Br－===H2O＋HOBr
HOBr
③
＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
2．反应历程：
由基元反应构成的反应序列，又称反应机理。
（1）总反应：2NO+2H2
N2+2H2O
（2）反应历程
2NO+H
①
2
N2O+H2O（慢）
2N
②
2O
2N2+O2（快）
2H
③
2+O2
2H2O（更快）
（3）决速反应：在反应历程中，反应速率最慢的基元反应
（4）决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
（5）特点：
a．不同的化学反应，反应历程不同。
b．同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同。
c．反应历程的差别造成了化学反应速率的快慢差异。
d．对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。
【变式1-1】中国科学家研究在Pd/SVG 催化剂上H2还原NO 生成N2和NH3的路径，各基元反应及活化能
Ea(kJ·mol-1)如图所示，下列说法错误的是
2
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A．生成NH3的各基元反应中，N 元素均被还原
B．在Pd/SVG 催化剂上，NO 更容易被H2还原为NH3
C．决定NO 生成NH3速率的基元反应为NH2NO→NHNOH
D．生成NH3的总反应方程式为2NO＋5H2
2NH3＋2H2O
【变式1-2】（2023 上·新疆乌鲁木齐·高三乌鲁木齐市第九中学校考）我国学者结合实验与计算机模拟结果，
研究了CO2与H2在TiO2/Cu 催化剂表面生成CH3OH 和H2O 的部分反应历程(包含反应①~⑤，共5 个基元反
应)如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注.
下列说法错误的是
A．反应①为放热反应
B．反应②的活化能Ea=0.68eV
C．反应④可表示为HO*+H*=H2O*
D．反应⑤为H2O 从催化剂表面脱附的过程
【考向二】能垒图、过渡态理论及其反应机理分析
【典例2】（2023·河南·统考二模）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热
。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示（TS 表示过渡态），
下列说法正确的是（ ）
A．三个基元反应中只有③是放热反应
3
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B．该化学反应的速率主要由反应②决定
C．该过程的总反应为
D．
1.过渡态理论
过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的
过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能，再转化成生成物。这与爬山类似，山的最高点便是
过渡态。
2.基元反应过渡状态理论
(1)基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态
称为过渡态
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 产物
(2)过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于
活化能。如：一溴甲烷与NaOH 溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
反应物 过渡态 产物
3.多步反应的活化能及与速率的关系
(1)多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该
过渡态所需要的活化能(如图E1、E2)，而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意
义。
(2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越
慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
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（3）能垒（活化能）：即反应物状态达到活化状态所需能量。根据变换历程的相对能量可知，最大差值
为：其最大能垒（活化能）
(4)在钯基催化剂表面上，甲醇制氢（
）的反应历程如下图所示，其中吸附在
钯催化剂表面上的物种用*标注．
该历程中最大能垒（活化能）
179.6
,该步骤的基元反应方程式为
（5）曲线上的峰
①峰的个数表示中间反应的个数，不一定表示中间产物的种类
②峰谷
a.峰前的峰谷：表示该中间反应反应物的能量
b.峰后的峰谷：表示该中间反应生成物的能量
4.三步突破能量变化能垒图
三步突破能量变化能垒图
第1 步
通览全图，理清坐标的含义。能量变化的能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不
同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反
应的活化能
第2 步
细看变化，分析各段反应。仔细观察曲线(直线)的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什
么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量下降的为放热
第3 步
综合分析，做出合理判断。综合整合各项信息，回扣题目要求，做出合理判断。如利用盖斯
定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，但不改变反应的反应
热，也不会改变反应的转化律
最大能垒
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【变式2-1】（2023 上·广东·高三校联考）叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1：
反应2：
下列说法错误的是
A．3 种过渡态相比，①最不稳定
B．反应1 和反应2 的
都小于0
C．第一个基元反应是决速步骤
D．
是反应1 和反应2 共同的催化剂
【变式2-2】（2023·湖南岳阳·统考三模）碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机
合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．第2 步的基元反应方程式为：CH3O·*+CO2*→CH3OCOO·*
B．反应进程中最大能垒为1.257×104 eV
C．升高温度，可以对于第1 步反应的正反应速率增加，对于第3 步反应的正反应速率减小
D．适当的提高温度，可以增加碳酸二甲酯的产率
【考向三】催化剂、活化能及其反应机理
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【典例3】（2023 上·上海黄浦·高三格致中学校考）铁触媒催化合成氨经历下图所示①⑧步基元反应(从状
态I 至状态VⅡ)：
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。
完成下列问题：
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。其中，“吸
附”过程是上图中的第 步基元反应，“脱附”过程是 (填“吸热”或“放热”)过
程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变：
△H= 。
1.催化剂：存在少量就能显著改变反应速率，反应结束时，其自身的质量、组成和化学性质基本不变的
物质。
2.催化特点 ：
①高效性，可以大大地加快反应速率。②选择性，反应不同，催化剂不同。③同等程度地加快正、逆反应
的速率。④不能改变反应的可能性和平衡常数。
3.催化剂的催化机理：
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催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物
反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因
而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。
即催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，
速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。
4.催化剂与活化能 、 焓变
催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变∆H 的大小，不影响平衡。
5.活化能
（1）正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea 正＝E1kJ·mol－1
（2）逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea 逆＝E2kJ·mol－1
（3）活化能和反应热的关系
①放热反应：Ea 正＜Ea 逆
②吸热反应：Ea 正＞Ea 逆
（4）活化能和反应速率的关系
①关系：活化能越大，反应速率越慢
②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应
③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
(3)催化反应一般过程(简化的过程)：
①反应物扩散到催化剂表面；
②反应物被吸附在催化剂表面；
③被吸附的反应物发生化学反应生成产物；
④产物的解吸。
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【变式3-1】（2023 上·贵州贵阳·高三统考）丁烯是石油化工基础原料，在石油化工烯烃原料中地位仅次于
乙烯和丙烯，我国科学家研究不同催化剂下丁烷脱氢制丁烯，催化反应历程如图所示[注：标*的物质表示
吸附在催化剂上的中间产物，
表示1 个
个
的能量)]：
下列说法错误的是
A．图示历程中仅包含2 个基元反应(一步直接转化为产物的反应)
B．三种催化剂催化效果最好的是催化剂B
C．该反应在高温条件下能自发进行
扩散
吸附
反应
解吸
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D．催化剂C 时，决速反应的方程式为
【变式3-2】2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ∆H=-198kJ•mol-1。在V2O5存在时该反应机理为：
①V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)；②4VO2+O2→2V2O5(慢)。下列说法不正确的是
A．该反应速率主要由第②步基元反应决定
B．由反应机理可知，V2O5和VO2都是该反应的催化剂
C．V2O5的存在提高了该反应活化分子百分数，使单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快
D．逆反应的活化能比正反应的活化能大198kJ•mol-1
【考向四】循环反应机理图像分析
【典例4】（2023 上·福建龙岩·高三福建省龙岩第一中学校考）某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化
剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图所示，下列说法错误的是
A．[CuII(OH)(NH3)]+可降低该反应的活化能
B．状态②到状态③的过程中N 元素被氧化
C．状态③到状态④的过程中有O-H 键的形成
D．该脱硝过程的总反应方程式为
1．循环流程中物质的判断
（1）有进有出的物质参与反应，常作催化剂；
（2）只进不出的为反应物、原料；
（3）不进只出的物质为生成物、产品。
2．催化工艺的三种形式
（1）直接型
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（2）微观型
（3）循环型
①反应物：A 和F
②生成物：B 和E
③催化剂：C 或D，中间产物D 或C
3．循环转化机理图像的解读
图像
解读
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间
体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出
环”的物质为生成物，如②和③
【变式4-1（2023 上·山东·高三校联考）2022 年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献
的三位科学家。点击化学的代表反应为“叠氮化物炔烃”反应，其反应原理如图所示(R1和R2代表烷基)。
下列说法正确的是
A．整个反应中碳原子的杂化方式共有2 种
B．
在[Cu]作用下，C-H 键断裂并放出能量
C．该反应原理的总反应的原子利用率为100%
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D．反应中[Cu]可降低反应的活化能，提高反应速率，降低焓变，提高平衡转化率
【变式4-2】（2023 上·广东·高三校联考）某研究小组对
甲烷化的反应路径和机理进行了研究。经过研
究发现
负载金属Rh 催化
甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示。下列说法中正确的是
A．机理①和机理②的
吸附、活化位置均相同
B．吸附在活性金属Rh 表面的中间体CO，可能是由吸附在其表面的
直接解离产生的
C．同种催化剂，化学反应的途径不同，但反应物的转化率和反应的热效应是相同的
D．反应中只有极性键的断裂和形成
【考向五】速率方程与速率常数的有关计算
【典例5】已知
的速率方程为
(k 为速率常数，只与温度、催化
剂有关)。实验测得，
在催化剂X 表面反应的变化数据如下：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A．
，
B．
min 时，
C．相同条件下，增大
的浓度或催化剂X 的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若
起始浓度为0.200mol·L
，当浓度减至一半时共耗时不到50min
1、速率常数
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(1)含义：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，
可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率
(2)速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但温度对化学反
应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值。通常
反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数
2、速率方程：
(1)定义：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比
(2)表达式：对于反应：aA＋bB==pC＋qD，则v＝kca(A)·cb(B) (其中k 为速率常数)
如：①SO2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
2NO
②
2
2NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
例如：基元反应 CO+NO2=CO2+NO
V 正 =k 正c(CO) c(NO2)
V 逆 =K 逆c(CO2) c(NO)
其中 K 正称为正向反应速率常数，K 逆称为逆向反应速率常数， c(CO) 、c(NO2) 、 c(CO2)、 c(NO) 为浓
度
V 正， V 逆为化学反应的瞬时速率
。
适用范围： ①基元反应；② 对于非基元反应，其速率方程的浓度的次方与反应方程的计量数无确定关系，
需要由实验测得。
【变式5-1】（2023 上·安徽合肥）利用反应
，可减少汽车尾
气对大气的污染。该反应的速率方程可表示为
、
，其中
、
分别为正、逆反应的速率常数(与温度有关)，
与
的关系如图所示：
下列说法错误的是
A．升高温度，
、
均增大
B．曲线②代表
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C．要提高单位时间内有害气体的去除率，可研发低温区的高效催化剂
D．
℃时，该反应的平衡常数K 为10
【变式5-2】（2023 上·河南·高三郑州中学校联考）在恒容高压氢气氛围中，CO 在铑基催化剂表面主要发
生反应为
，该反应的速率方程为
，其中k 为速率常
数，下列说法中错误的是
A．充入CO 的量越多，平衡体系中
的浓度越大
B．在该体系中继续充入
可提高反应速率
C．在该体系中加入适量生石灰可提高
的平衡产率
D．对铑基催化剂进行修饰可能会进一步提高催化效率
【考向六】外界条件对速率与速率常数的影响
【典例6】（2023 上·河北衡水·高三衡水市第二中学校考）为了研究外界条件对
分解反应速率的影响，
某同学在5 支试管中分别加入
溶液，并测量收集
气体(相同状况)时所需的时间，实验记录如
下：
实验序号
溶液浓度
反应温度
催化
剂
反应时间
①
2%
20℃
无
②
2%
40℃
无
③
5%
20℃
④
5%
40℃
⑤
5%
20℃
下列说法中不正确的是
A．实验①②研究温度对反应速率的影响
B．实验②③研究催化剂对反应速率的影响
C．实验③⑤研究不同催化剂的催化效果
D．获得相同体积的
所需时间：
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1．浓度对反应速率的影响
（1）经验规律：浓度越大，反应速率越快
（2）特殊规律：根据反应速率方程表达式分析。如速率方程为v＝kc2（A）c0（B）c－1（C）
①增大c（A），反应速率加快
②增大c（B），反应速率不变
③增大c（C），反应速率减慢
2．若给定几组数据，则必须根据数据分析速率和浓度间的关系，确定浓度对速率的影响。
3．影响化学速率常数k 的因素
（1）内因：反应的活化能越小，反应进行得越快，速率常数k 越大
（2）外因：与浓度和压强无关
①温度：温度越高，反应速率越快，速率常数k 越大
②催化剂：加入催化剂，反应速率加快，速率常数k 变大
③固体表面性质：增大固体表面积，反应速率加快，速率常数k 变大
4．影响化学平衡常数K 的因素
（1）内因：化学反应本身的性质
（2）外因：只与温度有关
①升高温度，吸热反应的平衡常数变大，放热反应的平衡常数变小
②降低温度，吸热反应的平衡常数变小，放热反应的平衡常数变大
【变式6-1】（2023 上·广东高三统考期末）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应：
①X(g)
Y(g)；②Y(g)
Z(g)。已知v=kc (反应物)，k 为速率常数，如图表明三种物质浓度随时间的变
化以及k 受温度的影响。下列说法不正确的是
A．反应过程体系的压强始终不变
B．c(Y)随时间先增大后减小
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C．随c(X)的减小，反应①、②的速率均逐渐降低
D．温度对反应②的k 影响更大
【变式6-2】（2023·河北秦皇岛·统考模拟预测）在一恒容密闭容器中充入NO、
，发生反应：
。上述反应的正反应速率方程：
(k 正为正反应
速率常数，只与温度、催化剂有关)。某温度下，测得正反应速率与物质浓度的关系如下表所示：
实验
c(NO)/(mol/L)
c(H2)/(mol/L)
v 正
①
0.10
0.10
k
②
0.20
0.10
4k
③
0.40
0.20
32k
下列说法错误的是
A．
B．NO、
的浓度对正反应速率的影响程度相等
C．升高温度，活化分子百分数增大，k 正增大
D．其他条件不变，增大压强，k 正不变
【考向七】速率常数与平衡常数的转化
【典例7】（2023 上·安徽宣城）在
℃下，向2L 恒容密闭容器中充入
气体，发生反应：
。速率方程
，
(
、
为速率
常数，只与温度、活化能有关)。达到平衡时
的转化率为50％。若升高温度，达到新平衡时
的转
化率增大。下列说法正确的是
A．升高温度，
增大，
减小，
B．当混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态
C．
℃下，反应达到平衡时
D．
℃下，平衡时再充入
，
的平衡转化率减小
1、正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
(1)K 与k 正、k 逆的关系
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对于反应：aA(g)＋bB(g)
pC(g)＋qD(g)，
则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数)
v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D)⇒
k 正
k 逆
=c p(C )⋅cq( D)
ca( A)⋅cb(B)
=K
，即：
K= k 正
k 逆
(2)Kp与k 正、k 逆的关系
以2NO2
N2O4为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4)⇒＝＝Kp，即：Kp＝
2．可逆反应：a A（g）+b B（g）
c C（g）+d D（g）
3．三种平衡常数表达式
（1）浓度平衡常数：
Kc＝
c
c（C）×c
d（D）
c
a（A）×c
b（B）
（2）压强平衡常数：
Kp＝
p
c（C）×p
d（D）
p
a（A）×p
b（B）
（3）物质的量分数平衡常数：Kx＝
x
c（C）×x
d（D）
x
a（A）×x
b（B）
【变式7-1】（2023·辽宁大连·统考一模）已知总反应：
kJ⋅mol
(
)的速率方程为{
，k 为速率常数]，该反应机理可分为两步：
(1)
快
(2)
慢[速率方程
，
为速率常数，该反应速率
近似认为是总反应的速率]。下列叙述正确的是
A．
B．当
时，总反应达到平衡
C．总反应中生成物的总键能比反应物的总键能小a kJ•mol
D．恒容时，增大
的浓度能增加单位体积内活化分子的百分数，加快反应速率
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【变式7-2】（2023 上·广东深圳）为减少环境污染，发电厂试图采用以下方法将废气排放中的
进行合
理利用，以获得重要工业产品。Burns 和Dainton 研究发现
与
合成
的反应机理如下：
①
快；
②
快；
③
慢
其中反应②的速率方程
，
，
、
是速率常数。下列说法错误的
是
A．反应②的平衡常数
B．反应①的活化能小于反应③的活化能
C．增大压强或使用催化剂可以增大该反应体系中
的体积分数
D．要提高合成
的速率，关键是提高反应③的速率
1．（2023·江苏卷）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，
、
时，
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
时间所测得的
实际转化率随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为
。下列
说法正确的是
18
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A．反应
的焓变
B．
的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高
的值或增大压强，均能使
平衡转化率达到X 点的值
2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产物。其它条
件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行B．反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
3．（2023·浙江卷）一定条件下，
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成，反应如下：
19
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反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
4．（2023·湖南卷）
是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成
的某
(Ⅱ)催化剂(用
表示)能高效电催化氧化
合成
，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．
(Ⅱ)被氧化至
(Ⅲ)后，配体
失去质子能力增强
B．M 中
的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
5．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
20
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B．反应速率：
C．点a、b、c 对应的平衡常数：
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
6．（2023·湖南卷）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中
采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成
葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了
电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
7．（2023·全国卷）“肼合成酶”以其中的
配合物为催化中心，可将
与
转化为肼(
)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．
、
和
均为极性分子
B．反应涉及
、
键断裂和
键生成
C．催化中心的
被氧化为
，后又被还原为
D．将
替换为
，反应可得
8．（2022·北京卷）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1 所示。反应①完成之后，
以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的
量随反应时间变化如图2 所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
21
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下列说法不正确的是
A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4
CaO+2CO+2H2
B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4
C+2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO 的速率为0，是因为反应②不再发生
9．（2023·浙江卷）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
10．（2022·浙江卷）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：
，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下
列说法不正确的是
22
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A．实验①，
，
B．实验②，
时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
11．（2022·广东卷）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应
的影响，各物质浓度c 随反应时间t 的
部分变化曲线如图，则
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，
内，
12．（2021·山东卷）
18O 标记的乙酸甲酯在足量NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：
能量变化如图所示。已知
为快速平衡，下列说法正确的是
23
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A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在
18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH3
18OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
13．（2021·河北卷）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，下列说法错误的是
A．0～30min 时间段内，Y 的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M 转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
14．（2021·湖南卷）铁的配合物离子(用
表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化
情况如图所示：
24
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下列说法错误的是
A．该过程的总反应为
B．
浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中
元素的化合价发生了变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
1．CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1 所示。反应①完成之后，以N2为载气，
以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间
变化如图2 所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4
CaO+2CO+2H2
B．t 1~ t 3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4
C+2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成H2的速率为0，是因为反应②不再发生
2．（2024·河北·校联考模拟预测）在水溶液中进行的反应：
25
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，已知该反应速率方程为
(k
为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
4.8×10−8
4.8×10−8
v1
下列结论正确的是
A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B．速率常数
的数值为0.03
C．a、b、c 的值分别为1、5、6
D．实验⑤中，
3．（2023 上·全国·高三校联考）在体积均为
的I、II 密闭容器中都充入
和
，发生反应：
，相对II 容器，I 容器只改变一个外界条件，测得
的物质的
量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
A．上述反应中，产物总能量高于反应物总能量
B．相对II 容器，I 容器改变的条件可能是升温、增大压强
C．I 容器中
的平衡转化率为
D．II 容器中
内
平均速率为
4．（2023 上·河南洛阳·高三孟津县第一高级中学校考）某次研究性学习活动中，实验小组用
和稀硫酸制备
，反应较慢。若反应开始时加入少量盐酸，
的生成速率大大提高，
26
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且不含
，可能的反应历程示意图如下。
下列有关分析或评价不正确的是
A．a 等于37
B．
的空间结构为平面三角形
C．
为总反应的催化剂
D．活化能：反应I 大于反应II
5．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）反应
的速率方程为
(k 为速率常数，其中
， A、R 为常数，
为活化能，T 为开氏温
度，其半衰期反应物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列
说法正确的是
/
0.25
0.5
1
0.5
1
/
0.05
0.05
0.1
0.1
0.2
v/
1.6
3.2
3.2
A．
B．
C．升温、加入催化剂，缩小容积(加压)，均能使k 增大，导致反应的瞬时速率加快
D．在过量的B 存在时，A 剩余12.5%所需的时间是
6．（2023 上·广东·高三校联考）某恒定温度下，在一个
的密闭容器中充入
气体、
气体，
发生如下反应：
，已知“？”代表C、D 状态未确定；反应一段时间后达
到平衡，测得生成
，且反应前后压强比为
，则下列说法中正确的是
①该反应的化学平衡常数表达式：
②此时B 的转化率为40％
③增大该体系压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
④增加C 的量，A、B 转化率不变
A．①②③
B．②③④
C．②④
D．③④
7．在起始温度均为T℃、容积均为10L 的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入
和4molCO，发
生反应
。已知：
、
分别是正、逆反应速率常数，
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，
，A、B 容器中
的转化率随时间的变化关系如图所
示。下列说法中正确的是
A．曲线M、N 的平衡常数大小为：
B．
与
浓度比为1 1∶时，标志此反应已达平衡
C．T℃时，
D．用CO 的浓度变化表示曲线N 在0~100s 内的平均速率为
8．已知
的速率方程为
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关)。
实验测得，
在催化剂X 表面反应的变化数据如下：
t/min
0
10
2
0
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A．
，
B．
min 时，
C．相同条件下，增大
的浓度或催化剂X 的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若
起始浓度为0.200mol·L
，当浓度减至一半时共耗时不到50min
9．（2023 上·河南·高三校联考）某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实
验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是
组号
反应温度/℃
参加反应的物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
10
2
0.1
1
0.4
3
②
30
2
0.1
2
0.2
2
28
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③
30
1
0.2
2
0.1
3
④
30
1
0.1
2
0.1
3
A．实验①②探究温度对反应速率的影响
B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C．四组实验中实验②的反应速率最大
D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=
mol/(L•min)
10．（2024·湖南株洲·统考一模）2022 年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献
的三位科学家。点击化学经典反应之一的反应机理示意如图（以端基炔为起始反应物，[
]表示一价铜）。
下列说法正确的是
A．此转化过程中
是催化剂
B．[
]的作用为加快反应速率，提高平衡转化率
C．转化过程中N 的杂化方式发生改变
D．该反应的总反应是取代反应
11．（2023 上·陕西西安·高三校联考期中）直接甲醇燃料电池(DMFCs)具有能量密度高、成本低、运输方
便等优点，是便携式电子设备以及电动汽车的理想供能装置。其中，由于甲醇氧化反应(MOR)涉及多个电
子转移步骤，通常需要使用Pt 基催化剂来加快反应。
在两种催化剂表面的反应历程如图。下列说
法错误的是
A．
使反应焓变降低的程度比Pt(111)大
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B．反应过程中有极性键的断裂和形成
C．
对甲醇分子具有较高的吸附和活化能力
D．
吸附在催化剂表面的过程放出能量
12．乙炔在Pd 表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd 表面上的物种用*标注。下列有关说法正
确的是
A．吸附反应为吸热反应
B．该正反应历程中最大能垒(活化能)为85kJ·mol-1
C．Pd 为固体催化剂，其表面积大小对催化效果无影响
D．
只有化学键的形成过程
13．（2023 上·浙江·高三校联考）一定条件下，丙烯与
反应生成
和
的反
应历程如图所示。下列说法不正确的是
A．合成
的反应中，第一步为反应的决速步
B．其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物
的比例
C．根据该反应推测，丙烯与
加成的主要产物为2-溴丙烷
D．反应的主要产物为
，是由于活性中间体
比
更稳定，所
需活化能更低
14．（2023 上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第六中学校校考期中）一定温度下，
(用RH 表
示)的氯代和溴代反应能量图及产率关系如图(图中物质均为气态)。下列说法正确的是
30
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A．
B．氯代的第二步是决速反应
C．以丙烷为原料制备2-丙醇时，应该选择溴代反应，然后再水解
D．
分子中有一个手性碳原子
31
