猜押 化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析（教师版）

猜押化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析猜押考点考情分析押题依据化学反应历程、机理化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析是高考化学中的重要考点，主要考查学生对化学反应机理、速率影响因素及平衡移动的理解。图像分析：给出速率-时间图、浓度-时间图、压强-温度图等，要求学生分析反应进程、判断平衡移动方向。速率计算：通过实验数据计算反应速率，或根据速率方程推断反应机理。平衡常数：计算平衡常数（Kc、Kp），或通过平衡常数判断反应方向。影响因素：考查温度、压强、浓度、催化剂等对反应速率和平衡的影响。根据近年高考命题趋势，对该考点的押题依据：1.图像分析是高考中的高频考点，尤其是速率-时间图、浓度-时间图等。2.高考常将速率与平衡结合考查，尤其是通过实验数据分析反应进程。3.反应机理和催化剂的作用是近年高考的热点。4.平衡常数与热力学参数（如ΔH）的结合是高考中的难点。化学反应速率与平衡图像押题一化学反应历程、机理1．将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链，实现。下列说法不正确的是A．X为初始原料B．体现了氧化性和酸性氧化物的性质C．图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应D．升高温度，的平衡常数增大【答案】C【分析】以为初始原料构建化学链的原理为：先利用将和转化为和，还原为单质Fe，生成的被CaO吸收转化为，分离后提供能量使重新分解为和CaO，CaO循环使用，在能量作用与Fe重新转化为和，循环使用，实现的分离提纯转化，据此分析解答。【解析】A．根据分析，初始原料X为，A正确；B．在整个转化过程中，既表现出氧化性，可氧化Fe生成Fe2O3，又体现了酸性氧化物的性质，可与碱性氧化物CaO反应生成盐，B正确；C．虽然的，说明此反应为吸热反应，但体系中还涉及的还原、Fe的氧化等过程，并非所有氧化还原反应均为吸热反应，C错误；D．根据反应可知，该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，根据，得到平衡常数增大，D正确；故答案为：C。2．研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。汽车尾气中和的反应机理如图所示。下列说法错误的是A．该反应的热化学方程式为B．可加快反应速率，提高和气体的平衡转化率C．根据某时刻前后的浓度可判断反应是否达到平衡状态D．恒温恒容条件下，反应达到平衡时增加的浓度一定使的百分含量增大【答案】BD【解析】A．根据图中数据及盖斯定律可知，该反应为放热反应，其，A正确；B．根据反应机理图可知，是反应的催化剂，可加快反应速率，但不能促进平衡移动，不能提高和气体的平衡转化率，B错误；C．若某时刻前后的浓度发生变化，则反应未达平衡状态，若某时刻前后的浓度保持不变，则说明反应已达到平衡状态，C正确；D．恒温恒容条件下，反应达到平衡时增加的浓度不一定使的百分含量增大，D错误；故选BD。3．一定条件下，合成的反应历程如图所示。已知相同条件下，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(说明：过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法正确的是A．该反应的B．发生上述反应，生成的氚代甲醇有3种C．升高温度，正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度D．发生上述反应，相同时间氚代甲醇的产量：【答案】C【解析】A．反应：的=生成物的总能量-反应物的总能量=，A错误；B．发生上述反应，生成的氚代甲醇有、两种，B错误；C．由图可知该反应放热，升高温度平衡逆向移动，即正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度，C正确；D．转化为过程中，若用代替，由于键比键更易断开，导致生成更快，相同时间氚代甲醇的产量：，D错误；故选C。4．中国原子能科学研究院利用电导率仪在线监测了制备的反应历程，并能判定反应的终点。下列说法错误的是A．过渡态1比过渡态2稳定B．可能有副产物生成C．该历程分三步进行，总反应的决速步是第三步D．升高温度，平衡时减小【答案】D【解析】A．过渡态1的能量低于过渡态2，故过渡态1比过渡态2稳定，A正确；B．和有可能继续反应生成副产物，B正确；C．该历程分三步进行，第三步的活化能最大，故总反应的决速步是第三步，C正确：D．升高温度，第一步反应是吸热反应，平衡向正向发生移动，第二步反应是放热反应，平衡向逆向发生移动，平衡时增大，D错误；故选D。5．我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基)，其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是A．图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化B．化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成C．化合物2的总键能大于化合物3的总键能D．图乙表示的反应历程包括三步基元反应，第一步为决速步【答案】B【解析】A．由图甲可知，化合物4转化为化合物1时，氢气生成水，被氧化，因此铁元素化合价降低被还原，化合物1转化为化合物2时，二氧化碳生成甲酸根离子，碳元素化合价降低，因此铁元素化合价升高，A项错误；B．由图甲可知，化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，B项正确；C．由图乙可知，化合物2与水反应生成化合物3和过程是放热反应，则化合物2的总键能小于化合物3的总键能，C项错误；D．图乙中峰存在3个过渡态，则包括三步基元反应；其中峰值越大则活化能越大，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，第二步反应的活化能最大，故第二步为决速步骤，D项错误；故选B。6．研究丙酮肟（A）以为质子源制备酰胺产物（P-A）反应历程如图所示。图中A-TS表示过渡态，A-INT表示中间体。下列说法中错误的是A．过渡态中最稳定的是A-TS2 B．制备中间体A-INT3的反应是决速步骤C．该历程中是催化剂，H2O是中间产物 D．丙酮肟（A）制备酰胺产物（P-A）属于放热反应【答案】C【解析】A．根据反应历程图可知，对于、、三种过渡态来说，其中的能量最低，根据能量越低越稳定，过渡态中最稳定的是，A正确；B．由各过渡态与中间体的能量可知，由 到这一步活化能最高（约），根据活化能越大，反应速率越慢，故生成  的步骤为决速步骤，B正确；C．虽然 在该反应中作催化剂，但图中水分子主要作为溶剂或副产物存在，不是在反应机理中属于“生成后又被消耗”的“中间产物”，C错误；D．由反应历程图可知，反应物丙酮肟（A）的能量高于酰胺产物（P-A）的能量，则反应属于放热反应，D正确；故答案为：C。7．过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是A．反应速率：步骤Ⅰ步骤ⅡB．分子中，键角：C．若与反应，生成的氘代甲醇有3种D．

【答案】C【解析】A．步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ，反应速率步骤Ⅰ更小，A正确；B．分子中C原子和O原子均为sp3杂化，C原子没有孤电子对，O原子上有两对孤对电子，排斥力较大，键角，B正确；C．根据反应机理可知，若MO+与CH2D2反应，生成的氘代甲醇可能为CH2DOD或CHD2OH，共两种，C错误；D．根据反应历程能量变化图所示，总反应的反应热==E1-E2+E3-E4，D正确；故选C；8．丙烯与HBr发生加成反应，存在以下两种途径：已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下：下列说法正确的是A．相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快B．相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高C．生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定D．【答案】A【解析】A．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，故A物质是1-溴丙烷，B物质是2-溴丙烷，由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小，故速率更快，故A正确；B．生成2-溴丙烷更稳定，故相同条件下，生成2-溴丙烷的产率高，故B错误；C．由图像可知，都是第一步反应的活化能大于第二步反应，故决速步均由第一步反应决定，故C错误；D．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，为放热反应，，故D错误；答案选A。9．在非水溶剂中，将转化为化合物的催化机理如图所示。下列说法正确的是A．该转化过程中催化剂只有AcOH B．该转化过程总反应C．该转化过程中有碳碳键的断裂与形成 D．若用参与反应，可得到【答案】D【解析】A．催化剂是反应前后不变，先参加后生成的反应过程，由图可知，催化剂有AcOH和KI，A错误；B．不知道反应物和生成物的总能量相对大小，且断裂化学键和形成化学键所需能量未知，不能确定反应是吸热反应还是放热反应，B错误；C．该转化过程有碳氧单键、碳氧双键断裂和碳氧单键形成，没有碳碳键的断开和形成，C错误；D．CO2分子的结构为：O=C=O，其中一个C=O键断开，与另一反应物中C-O键断开，形成化合物，其中有两个O原子来自于CO2，若用参与反应，可得到，D正确；答案选D。10．催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是A．图甲所示热化学方程式为

B．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为D．图乙中总反应为【答案】D【解析】A．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，图甲所示热化学方程式为，A错误；B．图甲中存在N-H和氮氧键的断裂，没有非极性键的断裂，B错误；C．反应③的氧化剂为氧气，还原剂为亚铁离子，氧化剂与还原剂物质的量之比为，C错误；D．图乙中反应物有NH3、NO和O2，生成物为N2和H2O，总反应为，D正确；答案选D。押题二化学反应速率与平衡图像11．向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2molX和1molY发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是A． B．反应速率：C．Y的体积分数a＞b D．a点平衡常数：【答案】C【解析】A．甲为绝热容器，反应开始后压强先增大后减小，说明开始时温度升高使压强增大，即该反应是放热反应，ΔH<0，A错误；B．a点是甲容器达到平衡状态，c点反应还在正向进行，对于任何化学反应，在达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，所以，B错误；C．两容器起始投料相同，但达到平衡时，甲的温度高于乙的温度，温度高，平衡逆向移动，故Y的体积分数a＞b，C正确；D．若恒温条件下平衡时压强为起始一半，根据压强与物质的量关系可计算出平衡时各物质的量，算出平衡常数K=12。甲绝热，反应放热，平衡逆向移动，平衡常数增大，所以a点K＞12＞8，D错误；故选C。12．向恒容密闭容器中充入和一定量的，发生反应；。的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是A． B．正反应速率：C．平衡常数： D．时，压强不变则反应达到平衡【答案】B【分析】由图可知，随温度升高，的平衡转化率降低，正反应为放热反应，据此分析；【解析】A．投入，，对应转化率较大，则较大，即较小，A正确；B．b、c两点对应温度相同，起始投入都是，则点投入较大，起始浓度较大，正反应速率较大，即正反应速率：，B错误；C．温度升高，平衡转化率减低，说明正反应是放热反应，较低温度下平衡常数较大，温度相同，平衡常数相等，故平衡常数：，C正确；D．该反应是气体分子数减小反应，当恒容恒温条件下，气压不变时，反应达到平衡状态，D正确；故选B。13．一定条件下，将和按物质的量之比为3：1充入密闭容器中发生反应：。测得不同压强下，达到化学平衡时氨的物质的量分数()随温度变化如下图：下列说法错误的是A．压强：B．速率：b<aC．a点时，的转化率约为33%D．虚线表示条件下充入He后的图像【答案】D【解析】A．合成氨反应为气体分子数减小的反应，其它条件相同时，增大压强，平衡右移，平衡时氨的物质的量分数增大，可知压强：，A正确；B．a点温度高，压强大，反应速率快，速率：b＜a，B正确；C．a点时，氨的物质的量分数为0.20，列三段式，，x≈0.33，的转化率约为33%，C正确；D．恒容条件下充入非反应气体，压强增大，但反应物浓度不变，平衡不移动，平衡时氨的物质的量分数不变，D错误；故选D。14．在两种不同催化剂作用下，的反应历程如图所示，、为反应中间产物。下列叙述错误的是A．每一种历程都包含2个基元反应B．催化剂1作用下，基元反应③是控速反应C．其他条件相同，升温使X的平衡转化率减小D．其他条件相同，浓度小于【答案】D【解析】A．催化剂1下，基元反应为①和③，催化剂2下，基元反应为②和④，A正确；B．催化剂1作用下，能垒③①，基元反应③为控速反应，B正确；C．总反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，X平衡转化率降低，C正确；D．观察图像，生成较快，消耗较慢；生成较慢，消耗较快，故其他条件相同，浓度大于，D错误；故选D。15．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．充入SO3气体【答案】A【分析】根据图示可知：在t1时刻改变外界条件后，v正、v逆都增大，且改变条件后，v逆＞v正，化学平衡逆向移动，然后根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断。【解析】A．在t1时刻升高温度，v正、v逆都增大，由于温度对吸热反应影响更大。所以升高温度后，化学平衡向逆反应方向移动，与图示变化吻合，A符合题意；B．在t1时刻增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则化学反应速率v正＞v逆，与图示的v逆＞v正不吻合，B不符合题意；C．在t1时刻若增大容器体积，反应物、生成物的浓度减小，化学反应速率应该比原平衡时速率减小，与图示的v正、v逆都增大不吻合，C不符合题意；D．在t1时刻若充入SO3气体，则v逆增大，v正不变，与图示的v正、v逆都增大不吻合，D不符合题意；故合理选项是A。16．1889年，阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式：(为反应速率常数，T为热力学温度，为活化能，R和C为常数)。恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量A，发生反应的方程式为①、②。反应①的速率，反应②的速率。图1为该体系中A、B、C浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的曲线。下列说法正确的是A．反应①的活化能大于反应②的活化能B．曲线Ⅱ表示随t的变化C．时，B与C的生成速率之比为1：1D．时，有【答案】D【解析】A．由题中所给公式关系，活化能Ea越大，图2直线斜率越小，反应①直线斜率大于反应②直线的斜率，故反应①活化能小于反应②，故A错误；B．由于反应温度未知，k1，k2大小关系未知，故无法判断v1和v2大小关系，则无法判断图1中曲线II和曲线III对应物质，B错误；C．由于v1和v2大小关系未知，无法判断时，B与C的生成速率之比，C错误；D．c0−c1表示反应物A物质的量浓度减少，要么转化为B，要么转化为C，且化学计量数之比都是1:1，故c0−c1=c平(B)+c平(C)，D正确；本题选D。17．对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是A．反应①的反应限度大于反应②B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率C．无催化剂时后反应①达到平衡D．加入催化剂，可有效提高C的产率【答案】B【解析】A．反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，B的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应限度大于反应②，加入催化剂后虽然C速率更大，是因为催化剂导致的速率增大，不是浓度因素导致的速率更大，故A正确；B．加入催化剂C的速率明显增大，B的速率略有减小，说明加入催化剂加快了生成C的反应速率，不一定加快了生成B的反应速率，选项没有指明对于哪个反应，故B错误；C．反应速率不变时浓度不反应到达平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C正确；D．加入催化剂，C的速率明显增大，能更快产生C，提高了C的产率，D正确；本题选B。18．以、为原料在催化剂作用下合成甲醇是实现“双碳”目标的措施之一。主反应：

ΔH<0副反应：

ΔH>0将与以体积比1∶3投料，不同压强下，实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度T的变化关系如图所示：下列说法正确的是A．甲图纵坐标表示的平衡转化率B．C．温度高于时，副反应的影响小于主反应D．若t时刻，、的转化率分别为50%、40%，此时的体积分数为【答案】D【分析】主反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，的平衡产率减小，副反应为吸热反应，升高温度，反应平衡正向移动，的平衡转化率增大，结合图示可知，甲图纵坐标表示的平衡产率，乙图纵坐标表示的平衡转化率。【解析】A．根据分析可知，甲图纵坐标表示的平衡产率，A错误；B．主反应△V<0，增大压强，主反应平衡正向移动，副反应是△V=0的反应，平衡不移动，故压强增大，的平衡产率增大，根据图分析，所以压强关系为，B错误；C．温度升高，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，所以温度时，三条曲线交于一点的原因为：温度下以副反应为主，而副反应反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，C错误；D．设起始时，、的物质的量分别为1mol、3mol，主反应中转化了xmol，副反应中转化了ymol，则，，由此可知，t时刻，、、、、CO的物质的量分别为mol、mol、xmol、mol、ymol，根据题意有，，则x=0.35，y=0.15，t时刻体系气体总物质的量为3.3mol，故的体积分数为，D正确；故选D。19．利用丙烷制取丙烯的原理为：

。在总压分别为时发生该反应，平衡体系中和的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是A．增大压强该反应正，逆反应速率均增大B．总压由变为时，平衡常数变大C．压强、温度不变，充入惰性气体，的转化率增大D．曲线④表示时的体积分数随温度的变化曲线【答案】B【分析】该反应是吸热且气体体积增大的反应。升高温度，平衡正向移动，体积分数降低，体积分数升高；增大压强，平衡逆向移动，体积分数增大，体积分数减小。曲线④在相同温度