2025年高考化学总复习：化学反应速率

第七章化学反应速率和化学平衡

第1讲化学反应速率

课标要求核心考点五年考情核心素养对接

1.知道化学反应速率的表示方法，

2023湖南，T13；2023上海，

了解测定化学反应速率的简单方

T22、T24；2023年6月浙

法。变化观念与平衡思

江，T19；2023山东，T20；

2.通过实验探究，了解温度、浓想：能从反应现象中

2023辽宁,T18；2023广东,

度、压强和催化剂对化学反应速率提取信息，建立物

T19；2022广东，T15；2022

的影响。质、外界条件与化学

年6月浙江，T20；2021年6

3.知道化学反应是有历程的，认识化学反反应方向、限度和速

月浙江，T20；2021年1月浙

基元反应活化能对化学反应速率的应速率率的关系；能基于碰

江，T19；2021河北，T13；

影响。撞理论解释反应速率

2021重庆,T12；2021福建，

4.知道催化剂可以改变反应历程，的影响因素；能调控

T12；2021辽宁，T12；2020

对调控化学反应速率具有重要意化学反应，设计实验

山东，T14；2020全国I,

义。探究反应规律

T28；2020全国II,T28；

5.学生必做实验：化学反应速率的

2019全国II,T27

影响因素

1.高考主要考查反应速率的影响因素及相关计算，在考查反应速率

的相关计算时常引入反应速率常数、反应机理图像等。

命题分析预测2.以反应速率常数为载体进行命题是考查化学反应速率的一种新形

式，一般会先给出反应速率常数的相关概念和信息，然后设题，

考查考生将新信息与所学知识融合应用的能力，考生要予以重视

1.宏观与微观相结合视角

对化学反应的快慢能从宏观（如反应条件、反应现象等）角度进行描述或判断，同时能从微观角度进行分

析和解释。

2.定性与定量相结合视角

对化学反应快慢的描述或比较从定性进阶到定量，从粗略的估计进阶到精确的表示。在复杂情况（如多种

因素同时发生变化）下，如果从定性角度无法判断或比较化学反应的快慢时，还可以从定量角度进行分

析。

3.瞬时与平均相结合视角

化学平衡状态、化学平衡移动原理等理论问题的研究一般需基于瞬时速率，而化工生产快慢的描述则主要

基于平均速率，有时则需要同时考虑瞬时速率和平均速率。

4.认识思路

定性：升育ait.化学反应JI*

定・：4度看升Aiop.反应速

修化用uttWOT

建率的1通过改堂反应的

博化・实电，

考点化学反应速率

:教材帮:读透教材融会贯通

知识整合教材读厚I

1.基元反应与反应历程

概念示例

基元大多数化学反应都是分几步完成的，其中的口每

2HI——>H2+2I-

反应一步反应称为基元反应「鲁科选必1]

反应2HI^H2+b分两步：①2Hl—>H2

反应基元反应构成的12]反应序列称为反应历程（又

+2L

历程称反应机理）[鲁科选必1]

②21——>12

简单反应物一步直接转化为反应产物，其总反应就是基

+

H+OH^^H2O

反应元反应，这类反应又称为简单反应

基元反应过程需经历一个高能量的中间状态，此时

活化形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的

能过渡态，⑶过渡态的能量与反应物的平均能量

之差£称为基元反应的活化能

Ea为正反应活化能，&为逆反应活化能

注意同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。

2.化学反应速率

|­也1化学反应aA♦6B==dl)♦eE为例

丧♦:通常用单位时间内反应物(4：浓度的减小|

化，［破堂直触口】墙加4L

反应H__________________________________________

速率•表达式:(平均反应速率.H均为正值)

j1」I［______》

」小位二一般为［6mol•L：■k1.mol•L1.min'、|

Iniul•L,h

注意(1)对于固体和纯液体，其浓度可视为常数，不用它们表示化学反应速率。

(2)为了统一起见，可将化学反应速率定义为丫=工・专翅勺刊丝包=上些竺，这样，对

aAtbAtdAteAt

于一个化学反应来说，无论用哪一种物质表示，化学反应速率都相同。

3.影响化学反应速率的因素

(1)反应速率方程：以H2Ch+2HI^2H2O+I2为例，v=kc(H2O2)-c(HI)称为反应速率方程；上称为

反应速率常数，表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素

的影响。反应速率方程是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。［鲁科选必1］

(2)外界条件对化学反应速率的影响

①从反应速率方程角度分析化学反应速率变化

反应CO(g)+NO2(g)-CO2(g)+NO(g),反应速率方程(NO2)

温度升高温度，k增大,反应速率(v)⑺增大

浓度C(NC)2)增大，反应速率(v)⑻增大

压强增大压强(减小容器的容积)，反应速率(v)⑼增大

催化剂使用催化剂，活化能(Ea)减小，上增大，反应速率(v)U01增大

②从有效碰撞角度分析化学反应速率变化

1.易错辨析。

(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。(X)

(2)化学反应速率为0.8mol-L-LsT是指1s时某物质的浓度为0.8molir。(X)

(3)对于反应2H2O2^2H2O+O2T，加入MnCh或降低温度都能加快O2的生成速率。(X)

(4)100mL2moiLT盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠固体，反应速率不变。(<)

(5)使用催化剂能够降低化学反应的活化能与反应热(AH)o(X)

(6)FeCb和MnCh均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同。(X)

2」臭氧分解反应的历程］C1•催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图所示。

能0

30-

量比

催

+

反应物:①3

②>0+C10-

102

03+°・I->Cb+O.

AH、生成物：。2+。2

0反应过程

使用催化剂的反应历程中有二个基元反应，其基元反应中反应速率慢的是①(填序号)。

3.向2L恒容密闭容器中通入1.2molH2和1molL蒸气，发生反应：H2(g)+l2(g)U2Hl(g),已知

反应速率方程为丫=笈(H2)-C(I2)o

(1)从反应速率方程角度分析化学反应速率变化。

①降低温度，k减小，v减小。

②充入H2，c(H2)增大，v增大。

③使用催化剂，4增大，v增大。

(2)从有效碰撞角度分析化学反应速率变化。

①升高温度，活化分子百分数增加，v增大

②充入H2,单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增加，v增大。

③使用催化剂，活化能降低，单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增加，v增大。(3)在一定

温度下，该反应中物质的物质的量与时间的变化关系如图所示。

0〜10s内平均反应速率v(H?)=。0395mol1-Is〉,v(HI)=0.079moLL〕sr。

(4)若该反应在一定温度的密闭容器中进行，分析下列措施对该反应的反应速率的影响(填“增

大”“减小”或“无影响”)。①缩小容器容积(增大压强)：增大。

②恒容充入氢气：增大。

③恒容充入筑气：无影响。

④恒压充入氤气：减小。

,---------------9高考一)研透高考明确方向------------------------------

命题点1化学反应速率的大小比较与计算

1.对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),下列表示的反应速率最大的是(A)

A.v(A)=0.8mol-L-1-s-1

B.v(B)=0.4molL^-s-1

C.v(C)=0.6molL^s-1

D.v(D)=1.8mol-L'min1

解析v(B)=3v(A)=0.4mol1—iff,则换算成以A表示的反应速率为：X0.4molL〕sr,同理，将

以C、D表示的反应速率换算成以A表示的反应速率时，分别为工><0.6molLr-s-i、iX1.8X—mol-L-1-s-

2260

I则v(A)=0.8mol-L〕s-i最大。

2.[2021浙江]一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O5U4NO2+O2。在不

同时刻测量放出的。2体积，换算成N2O5浓度如下表：

t/s06001200171022202820X

C1N2O5)/

1.400.960.660.480.350.240.12

(mol-L1)

下列说法正确的是(D)

A.600—1200s,生成NO2的平均速率为5.0X10-4moLL-.s-i

B反应2220s时，放出的02体积为11.8L(标准状况)

C.反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(N02)

D.推测上表中的x为3930

解析600-1200s,N2O5的浓度变化量为(0.96-0.66)mol-L^0.3mol-L1,在此时间段内NO2的浓

度变化量为N,O5的2倍，即为OEmoLL/1故生成NO。的平均速率为"幽二=L0X10-molL〕s-i,A

600s

项错误；反应2220s时，N2O5的浓度变化量为(1.40-0.35)mol-L-1=1.05mol-L1,其物质的量变化量

为1.05moLlT1X0.1L=0.105mol,O2的物质的量变化量为等mol=0.0525mol,故放出的O2在标准状

况下的体积为0.0525molX22.4L-mo「i=1.176L,B项错误；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应

速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于其对应的化学计量数之比，2V正(N2O5)=vst

(NO2),C项错误；分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710s,1710—2820s)后N2O5的

浓度会变为原来的也故可以推测N2O5的浓度由0.24molLr变为0.12molL-1经过了1110s,表中的尤为

2820+1110=3930,D项正确。

3.一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法

正确的是(A)

I

IM)k

f…tJafl卜.：

I/•

A.反应的化学方程式为3AU2B+C

B.反应开始到5min,B的物质的量增加了0.20mol

C.a点时，v(A)=v(B)

D.反应开始到5min,v(C)=0.04mol-L-1-min^1

解析由题图可知，5min时反应达到平衡，A的物质的量减少了0.60mol,B、C的物质的量分别增加了

0.40mol和0.20mol,根据各物质的物质的量的变化量之比等于其对应的化学计量数之比，可得反应的化

学方程式为3AU2B+C,A项正确，B项错误；a点时反应正向进行，结合反应的化学方程式知v(A)>

v(B),C项错误；反应开始到5min,v(C)=020mo1=0.02mol-L-1-min^1,D项错误。

2LxSmin

技巧点拨

［根据信息：文字描述、表格、图西

反应速率的计纲，求出Ac(A)、At,然后利用公式u(A)=丁；［)1求出"(A)

I利用上电=包鲁==L粤可求用其他物质表示的反应速率

\abca

命题点2速率常数及速率方程

4.(1)［全国H高考］高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2cH4局温QH6+H2。反应在初期阶段的速率

方程为r=LXCcH“其中左为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为八，甲烷的转化率为a时的反应

速率为%则r2=\~aHo

［全国高考改编］研究表明，催化氧化(放热反应)的反应速率方程为丫=左8

(2)ISO2(a--1)°-(1-

nd)。式中：左为反应速率常数，随温度f升高而增大；a为SO2平衡转化率，"为某时刻SCh转化率，”

为常数。在优=0.90时，将一系列温度下的ha值代入上述速率方程，得到v〜f曲线，如图1所示。

4»4AOMM5»n

八二

图1

曲线上V最大值所对应温度称为该优下反应的最适宜温度加。“时，V逐渐提高；/>%后，V逐渐下

降。原因是升高温度，发增大使v逐渐提高，但a降低使v逐渐下降。1<脑时，*增大对v的提高大于a

引起的降低；加后，A增大对v的提高小于a引起的降低。

(3)［全国m高考］三氯氢硅(SiHCb)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCb(g)

—SiH2cL(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCb的转

化率随时间变化的结果如图2所示。

图2

①343K时反应的平衡转化率a=22%。平衡常数KWK=0.02(保留2位小数)。

②在343K下：要提高SiHCb转化率，可采取的措施是及时移去产物；要缩短反应达到平衡的时间，

可采取的措施有改进催化剂、提高反应物压强(浓度)。

③比较a、b处反应速率大小：3大于、(填“大于”“小于”或“等于")。反应速率尸VL丫逆=

左正/siHQ—左逆XsiH2sxsici4,左正、左逆分别为正、逆向反应速率常数，尤为物质的量分数，计算a处的尾=

廿逆

1.3(保留1位小数)。

解析(1)设CH4的起始浓度为1moLL-I则

2CH4局温，C2H6+H2

起始浓度/(moLlT1)100

转化浓度/(mol-L')a0.5a0.5a

转化率为a时的

浓度/(moLL-i)1—a0.5a0.5a

n=kXl,r2—kX(1—«)=〃*(1—a)。(3)①温度越高，反应越先达到平衡，由题图2知，左侧

曲线对应的温度为343K,343K时反应的平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCb的浓度为amolir,

根据化学方程式和SiHCL的平衡转化率知，达到平衡时，SiHCb、SiH2cb、SiCL的浓度分别为0.78a

mol-LO.llamol-L0.11amol.L1,化学平衡常数K343K=吧理当心0.02。②根据化学平衡移动原理

(0.78a)

并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高

反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。③温度越高，反应速率越大，a点所在曲线对应

的温度高于b点所在曲线对应的温度，且a、b两点对应体系中各物质的浓度相等，所以a点的反应速率大

于b点的反应速率。a点所在曲线达到平衡时，Vi=va,即％正/$诅。3=上巡出诅2sxsici”从题图2可知a

点所在曲线平衡时SiHCb的转化率为22%,设开始加入SiHCl3ymoLL-I则根据“三段式”法得

2SiHCh(g)USiH2cL(g)+SiCl4(g)

起始浓度/(mol-L9y00

转化浓度/(mol-L1)0.22y0.1Ij0.1ly

平衡浓度/(mol-L1)0.78y0.1ly0.1ly

、,忆正_0.112

代入女正久siHCl%逆％SiH2c12%SiC14行,2

3k(逆0.78°

在a处SiHCh的转化率为20%,根据“三段式”法得

2SiHCh(g)USiH2c12(g)+SiCl4(g)

起始浓度/(mol-Li)y00

转化浓度/(moLLTi)0.2yO.lyO.ly

a处浓度/(mol1-i)0.8yOAyO.ly

2

则雁―［正/SiH/—严正X(0.8y)._0.112(0.8y)

产1.3。

“逆左逆vSiH2cl2%SiC14k逆(O.ly)20・782(o.ly)

技巧点拨

正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系

对于基元反应oA(g)+6B(g)UcC(g)+冷(g),假设VIE=左正-c0(A)/(B),vn=kti-cc

(C)i(D),平衡常数K=：ab；=>,反应达到平衡时丫正=v速，故K=^。

C(A)c(B)k逆"正k逆

命题点3反应历程中的活化能与反应速率

5.(1)[2023全国甲]MO+分别与CH4、CD《反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相

似，图中以CH4示例)。

直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则M0+与CD4反应的能量变化

应为图中曲线c(填“c”或"d”)。

(2)[2021全国甲]二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：

二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表不为：CO?(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

1

①C02(g)+H,(g)^CO(g)+H20(g)AH]=+41kJ-moF

1

②CO(g)+2H2(g)^CH30H(g)A/72=-90kJ-mol'

总反应的AH=—49kJmoPi；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是」

(填标号)，判断的理由是AHi为正值，AH?和均为负值，反应①的活化能大于反应②的活化

能

>

裳A

*._J\

J\J\/2Hl'

CO,*3H,cH,OlkH,O^-

<

AA

yv\

_

r

00,♦犯CH.OH4H

(3)[2021广东]一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分4步进行，其中，第4

步的正反应活化能最大。

解析（1）由题意可知，MO卡与CD4的反应比与CH4的反应慢，反应的活化能越大，反应速率越慢，故

MO卡与CD4反应的能量变化对应图中曲线c。（2）根据盖斯定律可知总反应=反应①+反应②，则总反

应的AF/=AHI+AF/2=+41kJ-mo「+（—90kJmol=­49kImo「'总反应是放热反应，即生成物的

总能量比反应物的总能量低，B、D项错误；反应①为慢反应，则反应①的活化能较大，A项正确，C项错

、口

沃。

命题点4影响化学反应速率的因素

6.［影响化学反应速率的内因］［全国m高考改编］采用NaCICh溶液作为吸收剂可同时对煤燃烧排放的烟气

（含有SO2和NOx）进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323K,

NaCICh溶液浓度为5X10-3mol/Lo反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。

2—2—

离子SO；SO：NO；NOfcr

c!(mol/L)8.35X10-46.87X10-61.5X10-41.2X10-53.4X10-3

由实验结果可知，脱硫反应速率大于（填“大于”或“小于”）脱硝反应速率。原因是除了SO2和

NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。

解析由表中数据可以看出：经过相同的反应时间，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，因此脱

硫反应速率大于脱硝反应速率。影响反应速率的因素有外因和内因，外因有浓度、温度、压强、催化剂

等，由于是相同的反应体系，所以温度、压强、催化剂等因素是相同的，有可能是SO2比NO的溶解度大

而导致初始浓度不同。内因可能是脱硫反应的活化能低于脱硝反应的活化能。

7.［影响化学反应速率的外因］［2021辽宁］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（B）

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，降冰片烯浓度越大，反应速率越大

C.条件①，反应速率为0.012mol-f^min'1

D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0molLr时，半衰期为62.5min

解析根据曲线①、②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大，A项正确；根据曲线

①、③对应的反应物浓度和反应时间，可计算出其对应的反应速率分别为吧吧出一=0.012mol-L-1-min-1>

250mm

L5m°i「'=0012molLi.min',所以反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误，C项正确；结合题图可

125mm

知，条件②下降冰片烯完全反应耗时125min,则对应的半衰期为125minXa=62.5min,D项正确。

命题点5化学反应速率图像分析

8.［2022浙江］在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)U3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线

甲所示。下列说法不正确的是(C)

A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率

B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率

C.在不同时刻都存在关系：2V(B)=3v(X)

D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线

乙所示

解析由a、c两点的横、纵坐标可得到加和Ac(B),则a到c的平均反应速率"=崂/，A项正确；

当a点无限接近b点时，b-a的平均反应速率即为b点的瞬时速率，故从b点切线的斜率可求得反应开始

时的瞬时速率，B项正确；在不同时刻都有叱¥==〜，C项错误；其他条件相同，加入催化剂，反应达

到平衡的时间缩短，但平衡转化率不变，D项正确。

9.［催化剂对反应的影响］［2022广东］在相同条件下研究催化剂I、II对反应X—2Y的影响，各物质浓度c

随反应时间/的部分变化曲线如图，则(D)

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，0〜2min内，v(X)=1.0mol-L'-min1

解析催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A项错误；由图像曲线变化规律可知，相

同时间内，催化剂I导致的浓度变化更大，则催化剂I使反应活化能更低，B项错误；2min时，a曲线和

使用催化剂II时曲线浓度变化的量相等，与反应中X、Y的化学计量数的关系矛盾，a曲线表示使用催化

剂I时X的浓度随f的变化，C项错误；使用催化剂I时，0〜2min内，v(X)=-v(Y)=-X40molL1

222min

=1.0mol-L^min1,D项正确。

命题点6控制变量法的应用

10.[2021福建]NaNC>2溶液和NH4cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4C1=N2?+NaCl+2H2O„为探究反应

速率与c(NaNCh)的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。

实验步骤：往A中加入一定体积(V)的2.0mol<LrNaNCh溶液、2.0mol1一】NH4cl溶液和水，充分搅

拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0molL一醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用

排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mL用所需的时间，重复多次取平均值。)。

回答下列问题：

(1)仪器A的名称为锥形瓶。

(2)检验装置气密性的方法：关闭止水夹K,通过分液漏斗往A中加水，一段时间后水难以滴入，则

装置气密性良好。

(3)若需控制体系的温度为36°C,采取的合理加热方式为水浴加热。

(4)每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。

实验WmL

t/s

编号NaNCh溶液NH4C1溶液醋酸水

14.0Vi4.08.0334

2V24.04.0匕150

38.04.04.04.083

412.04.04.00.038

①5=4.0,6.0。

+

②该反应的速率方程为(NaNO2)-c(NH4C1)-c(H),左为反应速率常数。利用实验数据计算

得加=2(填整数)。

③醋酸的作用是加快反应速率。

(5)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1,NaNCh与盐酸反应生成HNO2,HNCh分解产生等物质的

量的两种气体。反应结束后，A中红棕色气体逐渐变浅，装置中还能观察到的现象有量筒中收集到无色

气体，导管里上升一段水柱。HNO2分解的化学方程式为2HNO2^NOT+NO2T+H2O。

解析(2)利用气压法检验装置气密性的方法为关闭止水夹K,通过分液漏斗往A中加水，一段时间后

水难以滴下，则装置气密性良好。(3)控制体系温度为36℃,可以采取水浴加热。(4)①运用控制单

一变量思想，要探究c（NaNCh）对反应速率的影响，则只能改变c（NaNO2）,故％=4.0;要保持

NH4cl的浓度不变，则各组中溶液总体积相同，故匕+匕=12,比较实验1和实验3中数据，c（NaNCh）

增大1倍，时间约减小为334s的;即实验3的反应速率约是实验1的4倍；同理，实验4的反应速率约

4

是实验2的4倍，则实验4中c（NaNCh）是实验2的2倍，故匕=6.0,0=6.0。②根据上述分析，知反

应速率与c（NaNCh）的平方成正比，故机=2。③结合反应速率方程和NH4cl水解显酸性知，醋酸的作用

是提供酸性环境，加快反应速率。（5）HNO2分解产生等物质的量的两种气体，A中红棕色气体逐渐变

浅，说明两种气体中一种为NO2,则HNCh分解的化学方程式为2HNO2^NOT+NO2T+H2O,A中红棕

色气体逐渐变浅是因为发生反应：3NO2+H2O^2HNO3+NO,A中气体减少，压强减小，故还能观察到

量筒中收集到无色气体，导管里上升一段水柱。

f----------------------------而用迁移应用霆开.林----------------------------

素养11模型建构一一反应历程题的思维模型

命题特点：能量一历程图或反应机理图，宏微结合。（1）变化观一微粒变化—化合价变化—能垒（或活

化能）一吸附和脱附；（2）数目观一微粒个数变化—热化学方程式。

反应历程题常见考向如下：

莫型建廊

模型说明

①无催化剂时：E为川正反应的活化能,Ea为⑵逆

反应的活化能，AH=-31Ea—E；。

②有催化剂时：总反应经历了两个过渡态，经历过渡态1

的反应为14］吸热反应,活化能为Eal；经历过渡态2的

反应为⑸放热反应,活化能为反2,瓦1＜瓦，Ea2〈Ea

（活化能降低使反应速率增大）。

③催化剂的作用：降低反、£'，使反应速率增大，但不影

响AH,反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物总能量

和生成物总能量的相对大小

吸附催化：反应物扩散至催化剂表面、反应物在催化剂表

在铁催化剂表面进行的合成氨反应历程如

面被吸附、发生表面反应、生成物从催化剂表面脱附、生

图（吸附在催化剂表面的物种用*标注）

成物扩散离开反应区。

①表面吸附过程，一般能量是降低的（放热过程），每一

次从“吸附态”到“过渡态”均需要克服能垒。

②最大能垒步骤（活化能）的反应速率决定了整个反应的

速率，称为“控速步”

NH=E（生成物）—E（反应物）=（—d

-0）=一d；

E（最大能垒）=E（过渡态）—E（吸附

态）—a—（一b）—a-\-b

位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、

⑦和⑹⑧；“入环”的物质为反应物，如①和［7］_

④；“出环”的物质为生成物，如②和⑻③，然后

“环式”反应历程模型图示

可快速得出总反应

［模型应用彳

1.［2023广东］催化剂I和H均能催化反应R（g）UP（g）。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条

件相同时，下列说法不正确的是（C）

—flULHI

8f\—催化

8\j\

"II、

相疝｛HIV

A.使用i和n,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

解析由历程图可知，使用I和H,R转化为M经历2步，M转化为P又经历了2步，所以反应历程都分

4步进行，A项正确；由历程图可知，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，R的浓度增

大，B项正确；由历程图可知，使用n时，第一步反应的活化能在所有反应中最大，反应速率慢，反应体

系达平衡慢，C项错误；由历程图可知，使用I时，R转化为M速率较快，而M转化为P速率较慢，所

以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。

2.［2024福州一检］某种含二价铜微粒［Cun（OH）（NH3）厂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（D）

n

A.［Cu（OH）（NH3）3「属于中间产物

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.该脱硝过程总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O2^6H2O+3N2

解析由催化机理图可知，［Cu“(OH)(NH3)先生成，后消耗，为中间产物，A项正确；状态②到

n++

状态③的过程中发生反应［Cu(OH)(NH3)3］+NO——>［Cu］(H2NNO)(NH3)2］+H2O,Cu由+2

价降为+1价，H、O元素化合价不变，则N元素化合价升高，被氧化，B项正确；状态③到状态④的过程

+1+

中发生反应［CuI(H2NNO)(NH3)2］——ICu(NH3)2］+N2T+H2O,有O—H键的形成，C项正

确；根据催化机理图，加入的物质为2NH3、2NO、|O2,生成的物质为2N2、3H2。，故该脱硝过程总反应

的化学方程式为4NH3+4NO+O2^6H2O+4N2,D项错误。

3.［2023新课标卷］“月井合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH20H与NH3转化为月井

(NH2NH2),其反应历程如下所示。

下列说法错误的是(D)

A.NH2OH>NH3和H2O均为极性分子

B.反应涉及N—H、N—0