第一部分 专题八 化学反应速率与化学平衡

专题八化学反应速率与化学平衡

题型17化学反应速率与化学平衡的综合考查

对应学生用书P044

［考情分析］化学反应速率与化学平衡是历年高考的热点题型，在选择题

中命题内容常与热化学结合，融图像于一体，重点考查化学平衡的基本概念和

影响平衡移动的条件，速率和平衡常数计算及图像分析处理等，综合性强，难

度大，具有较好的区分度。

，真题导向人

L(2023•湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,

发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)oCH4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(B)

A.X1<X2

B.反应速率：内正<Dc正

C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=Kc

D,反应温度为乃，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

解析一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即工值越小,

CH4的转化率越大，贝UKVH,A正确；h点和c点温度相同，CH,的起始物质

的量都为1mol,b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应

速率：0b正>8正，B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化

率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大，温度相同，

K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：&vKb=<,C正确；该反应为气体

分子数增大的反应，容积不变，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，

当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，D正确。

2.（2022•天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2moiSO2和1molCh,反应

2SO2（g）+O2（g）2sO3（g）达到平衡后，再通入一定量O2,达到新的平衡时,

下列有关判断错误的是（B）

A.SO3的平衡浓度增大

B.反应平衡常数增大

C正向反应速率增大

D.S（h的转化总量增大

解析平衡后，再通入一定量02,平衡正向移动，SO3的平衡浓度增大，

A正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B错误；通入一

定量02,反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确；通入一定量02,促

进SO2的转化，SO2的转化总量增大，D正确。

3.（2022•北京卷）C02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，将恒定组成的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,在催化剂上检测到有积碳。

CO

H,

时间/min

图2

下列说法不正确的是（C）

CaCO；反应②为CaCCh+CM箧逊1CaO

A.反应①为CaO+COi3

+2CO+2H2

B.4〜右min,〃(%)比〃(CO)多，且生成Hz的速率不变，推测有副反应

rn催化剂

C./2min时刻，副反应生成Hz的速率大于反应②生成Hz的速率

D.f3min之后，生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生

解析由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO2===CaCO3,结合

氧化还原反应配平可得反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2,A正

确；由题干图2信息可知，h〜t3,"(Ph)比"(CO)多，且生成H2的速率不变，

且反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳，故可能有副反应

CH4型@型C+2H2,反应②和副反应中CH4和Hz的化学计量数之比均为1：2,

B正确；反应②中H2和CO的反应速率相等，由打时刻信息可知，上的流速

未变，仍然为2mmoHniiTl而CO变为1〜2mmoHniiCi,故能够说明副反

应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率，C错误；由题干图2信息可知，

办之后，CO的速率为0,是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止，D

正确。

|题型建模A

反应速率、化学平衡图像题解题步骤

"一看面（纵、横坐标的意义）

二看线（线的走向和变化趋势）

看图像卜-三看点（起点、拐点、终点）

四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线）

〔五看量的变化（如浓度变化、温度变化）

~匚联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、

想，律化学平衡移动的影响

J利用原理、结合图像，分析图像中所代表反应

作判断.t速率变化或化学平衡的线，作出判断

M精讲查漏人

1.化学反应速率计算公式的剖析

A〃(B)

Ac(B)V

WB)=

At

⑴浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于匕固体和日纯液体。

⑵化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算

时取正值。

⑶同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于⑸其化学计量数

之比。

(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡

时，净速率为4雯。

2.化学平衡状态的判断

⑴等——“逆向相等”(三种表述)

①同一物质(两种表述)：u正逆、断键数=成键数。

/正(X)__________号逆(Y)

②不同物质:

X的化学计量数一Y的化学计量数。

(2)定——“变量不变”

如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到

平衡状态，即“变量”不变一平衡状态。

①平衡体系中各物质的质量、物质的量、浓度和物质的量分数等保持不变。

②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量等不变。

③有色体系的颜色保持不变。

(3)依据。与K的关系判断

若攵=K,反应处于平衡状态。

3.平衡移动方向的判断

(1)依据勒夏特列原理判断

(2)根据图像中正、逆反应速率相对大小判断若。正逆，则平衡向正反应

方向移动；反之向逆反应方向移动。

(3)依据变化过程中速率变化的性质判断

若平衡移动过程中，正反应速率增大的程度小于(大于)逆反应速率增大的

程度，则平衡向逆(正)反应方向移动。

(4)依据浓度商(Q)规则判断

若某温度下Q<K,反应向正反应方向进行；Q>K9反应向逆反应方向进行。

4.化学平衡常数

cP(C)・ci(D)

⑴表达式：对于反应/wA(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g),K=

c〃'(A)・c〃(B)

实例:

化学方程式平衡常数关系式

K

(C2(N%)

N2g)+3H2(g)2NH3(g)M—C(N2)・4(H2)

&=两

_C(NH3)

；N2(g)+，2(g)NH3(g)K?g

(N2)-J(H,)

"Ki

2NH3(g)N2(g)+C(N2)・4(H2)

3-C2(NH)

3H2®3

(2)意义

①K值越大，正反应进行的程度⑶越大，反应物的转化率网越大。

②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，吸热反应，升高

温度，雨增大,放热反应，升高温度，喝减小。

5.常见的化学反应速率、化学平衡图像分析

⑴速率时间图像

反应机A(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且AH>0

*"E'"二。逆中

八逆2〃

八增大c(A)心升高温度减小压强。--加----催----化----剂----；>

①有时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反

应速率逐渐增大；

②时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增

大得回多；

③办时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均

减小，正反应的反应速率减小得叵多；

®t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍回相等。

(2)转化率(或含量)时间图像

反应mA(g)+nB(g)pC(g)+9D(g),m+n>p+q9且AH>0

①图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和

大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率回越大;

②图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应

物的转化率回越大；

③图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速

率，不能改变反应物的转化率。

(3)恒压(温)线

反应mA(g)+/iB(g)pC(g)+9D(g),m+n>p+q,且AH>0

卜A的转化率行的产率

1.01xIO7Pa

1.01x106Pa

1.01x105Pa

分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即等压线或等温线，然后分析

另一条件变化对该反应的影响。

(4)总反应速率时间图像

Zn与足量盐酸反应，反应速率随时间变化的曲线如图所示。"段⑺逐渐

增大)，因该反应为放热反应，随反应的进行，诃温度升高，导致反应速率增

大；be段⑺减小)，主要原因是随反应的进行，溶液中区血1减小，导致反

应速率减小。故分析时要抓住各阶段的反应特点，认真分析。

⑸特殊类型图像

①对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示，M点前，

表示从反应开始，0正”逆；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影

响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反

应AW<Oo

②对于化学反应zwA(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g),如图所示，L线上所有

的点都是平衡点。L线的上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的

A的百分含量，所以E点u正＞o逆；则L线的下方(F点)，。正V。逆。

③如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的

关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示己正>少逆的点是3,表示u正

〈守逆的点是1,而2、4点表示u正逆。

注意该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变

量的变化规律。

⑹速率、平衡综合图像

温度为T时，对于密闭容器中的反应:

A(g)+B(g)C(s)+xD(g)AH>0

A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示:

据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率"A)、”B)或"D),

可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15min时的条件变化等。

—命题预测一

1.(2023♦广东广州联考模拟)一定条件下，在容积为10L的固定容器中发

生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A/7<0,反应过程如下图。下列说法正确

的是(B)

A.Amin时，正、逆反应速率相等

B.曲线X表示N%的物质的量随时间变化的关系

C.0〜8min,H2的化学反应速率P(H2)=0.75mol-L-,*min-,

D.10~12min,N2的化学反应速率o(N2)=0.25mol-L-,*min-1

解析根据题图知，随着反应的进行，X的物质的量增大、Y的物质的量

减少，反应达到平衡状态时，X、Y的物质的量变化量分别为A〃(X)=(0.6-0)

mol=0.6mol,An(Y)=(1.2-0.3)mol=0.9mol,X、Y的物质的量变化量之比

等于其化学计量数之比为0.6mol：0.9mol=2：3,则X是NH3、Y是可

逆反应达到平衡状态时正、逆反应速率相等，没有达到平衡状态时正、逆反应

速率不等，根据题图知，九min时，N%和的物质的量仍然在变化，则该

反应没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不等，A项错误；根据以上分析

知，X曲线表示NM的物质的量随时间变化的关系，B项正确；0〜8min,

H2的平均反应速率HH2)=A<£2)=:比。1=0.01125mol-L^min1,C

10LX»mm

—Au.、.山fAn(NH^)(0.7—0.6)mol

项错灰；10—12111111,1>1%的平均反应速率0例113)==inI乂'

V/xt10LX2min

=0.005mol・I「i・min-i,再根据同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速

率之比等于其化学计量数之比计算氮气的反应速率为0.0025molL^min-1,

D项错误。

2.(2023-江苏南通二模)用CH4消除N(h的反应为CH4(g)+

2NO2(g)N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)AH<0o下列说法正确的是(D)

A.平衡时升高温度，。正增大，。逆减小

B.反应平衡常数版)

C.反应中生成22.4LN2,转移电子数目为8X6.02X1()23

D.实际应用中，适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度

解析升高温度，正、逆反应速率均增大，故A错误；该反应水为气态,

平衡常数火=嗯警密探3,故B错误；气体所处状况不确定，不能根

c(CHQ・c(NCh)

据体积计算其物质的量，不能计算出转移电子数目，故C错误；适当增加CH4

的量有利于平衡正向移动，从而提高N(h的转化率，有利于N(h的消除，故

D正确。

3.一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的

反应物，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH<0,相关数据

见下表。

容器起始物质的量/mol平衡物质的量/mol

温度/C

编号

NO(g)CO(g)CO2(g)

ITi0.20.20.1

nTi0.20.20.12

下列说法不正确的是(D)

A.TI>T2

B.I中反应达到平衡时，CO的转化率为50%

C.达到平衡所需要的时间：11>1

D.对于I,平衡后向容器中再充入OZmolCO和0.2molCO2,平衡正

向移动

解析两次实验起始投入量相同，该反应为放热反应，温度为达到平

衡时，二氧化碳的量少，降温平衡正向移动，故TAB,A正确；I中反应达

到平衡时,CO2的物质的量为0.1mol,则参加反应的CO的物质的量为0.1mol,

起始投入量为0.2moL则其转化率为50%,B正确；八>不，温度越高，反应

速率越快，达到平衡所需要的时间越短，C正确；对于反应I,平衡时NO、

CO、N2、CO2的物质的量分别为0量mol、0.1moL0.05mok0.1mol,平衡

常数^=0FX012=5,平衡后向容器中再充入。・2molCO和0.2molCO2,

此时浓度商。=浮/；2=5,K=Q,平衡不移动，D错误。

4.（2023•湖南邵阳二模）时，在体积为2L的恒温恒容密闭容器中充入

4molCO和4molN2O,发生反应CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),测得

CO(g)和CO2(g)的物质的量随时间的变化如图所示。该反应的正、逆反应速率

分别可表示为正・C(CO)・C(N2。)，U逆=4逆・C(CO2)・C(N2),k正、左逆分别为

正、逆反应速率常数，只受温度影响。下列说法正确的是(B)

4..O

£2

<

用4

占2

应6

基.

.8

°4080

时间/min

A.从反应开始至达到平衡时，以COz表示的平均反应速率为0.04

niol/(L-min)

B.该反应在A、B两点的正反应速率之比为vx：PB=25:4

C.当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态

D.TC时，该反应的平衡常数K=8

3.2mol

解析根据化学反应速率的表达式，"。2)=/<=0.02mol/(L・min),

ovmin

故A错误；A点，CO和NzO的物质的量相等，均为2mol,B点达到平衡，

n(CO)=n(N2O)=0.8mol,vx：利=(々正X1X1)：(土正X0.4X04)=25：4,故

B正确；组分都是气体，因此气体总质量保持不变，容器为恒容，混合气体的

密度在任何时刻均不变，因此不能说明反应达到平衡状态，故C错误；达到平

衡时，n(CO)=/i(N2O)=0.8mol,n(CO2)=n(N2)=3.2mol,该温度下的平衡

X2X2

2X2

常数V。>O父=16,故D错误。

-2-XT

5.丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下，丙烷直接脱氢制备丙烯的

转化率和丙烯的选择性［产僵普X100%］随时间变化的关系如图所示。下列

〃消耗(内居)J

说法正确的是(B)

_1O

800(

4o■)求

0邙

3o_6牟

0耕

2o_4二

0迂

.区

1O_2

o.，,，，o

020406080100

/(h)

A.丙烯的产率大于80%

B.该反应为氧化反应

C.催化剂可以降低反应的活化能，减小反应的熔变

D.其他条件不变，增大c(丙烷)，可以加快反应速率，提高丙烷的转化率

解析丙烷直接脱氢制备丙烯的反应为

CH3cH2cHKg)CH2===CHCH(g)+H(g)。丙烯的产率=器蠹喜:

32

X100%,假设1mol丙烷完全转化为丙烯，则丙烯的理论产量为ImoL由图

可知，达到平衡时丙烷的转化率约为10%,n消耗(丙烷)=1molX10%=0.1mol,

丙烯的选择性小于100%,则丙烯的实际产量小于0.1mol,其产率小于10%,

A错误；在有机物中引入氧或脱去氢的反应叫做氧化反应，则丙烷直接脱氢生

成丙烯和氢气，该反应为氧化反应，B正确；催化剂可以降低反应的活化能，

加快反应速率，但不改变反应的焰变，C错误；若是恒温恒容条件下，增大c（丙

烷），平衡正向移动，但丙烷的转化率减小，D错误。

提示：进阶作业见P254

题型18化学反应机理/历程能垒图分析

对应学生用书P048

［考情分析］化学反应机理试题是高考热点题型，通常以图示的形式来描

述某一化学变化所经由的全部反应，主要考查反应热、活化能、催化剂对反应

历程的影响与能量变化，反应历程分析等，试题思维转化大，要求考生具有较

强的迁移运用能力和创新思维，具有一定的难度。

M真题导向▲

1.（2023•湖南卷）N2H4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Ru（II）催化剂（用[LRU-NH3]+表示）能高效

电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。

++

2[L-Ru—NH2]2[L-RU—NH2]

(M)

下列说法错误的是(B)

A.Ru（II）被氧化至Ru（in）后，配体NH3失去质子能力增强

B.M中Ru的化合价为+3

C.该过程有非极性键的形成

D.该过程的总反应式：4NH3-2e===N2H4+2NH；

解析Ru（n）被氧化至Ru（ni）后，[LRU-NH3]2+中的Ru（ni）带有更多的

正电荷，其与N原子成键后，Ru（ni）吸引电子的能力比Ru（n）强，这种作用

使得配体NH3中的N—H键极性变强且更易断裂，因此其失去质子(H+)的能力

增强，A正确；由题图可知，［LRu—NH1+变为［LRu—NHJ+失去一个H离

子，所带电荷数减1,则Ru的化合价不变，与［LRu—NH2］+相比，［LRu—NH2］

+中N含有1个单电子，所以M中Ru的化合价不是+3价，B不正确；该过

程M变为［LRu—NHLNHz—RuL］2+时，有N—N键形成，N—N键是非极性

键，C正确：从整个过程来看，4个NM失去了2个电子后生成了1个N2H4

和2个NH：,Ru(n)是催化剂，因此，该过程的总反应式为4NH3-2e===N2H4

+2NH；,D正确。

2.(2023•新课标卷)“肺合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将

NHiOH与Nth转化为肿(NH2NH2),其反应历程如下所示。

HIH

H、

H、•O-H

H、N㊀

H\NH2

2N

下列说法错误的是(D)

A.NIEOIKNIL和H2O均为极性分子

B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成

C,催化中心的Fe2一被氧化为Fe3+,后又被还原为F/+

D.将NH20H替换为ND2OD,反应可得ND2ND2

解析NHzOH中正、负电中心不重合，为极性分子，N%为三角锥形结

构，为V形结构，分子中正、负电中心也不重合，均为极性分子，A正

确；图示转化过程共四步，将其依次标号为①②③④，第②步中N—O键断裂,

第③步中N—H键断裂，第④步中N—N键生成，B正确；由题意可知，起始

时，“胱合成酶”中含有Fe2+,第②步中Fe2+失去电子被氧化成Fe3+,第④

步中Fe3+得电子又生成Fe2+,C正确；根据反应机理分析，产物肿(NH2NH2)

中，一个N原子上的2个H原子来自NH20H中“一NHz”中的2个H原子,

另一个N原子上的2个H原子来自N%中的2个H原子，所以将NH20H替

换为NDzOD,与NH3反应会生成ND2NH2,D错误。

I题型建模》

化学反应历程类试题解题模板

_J7L精讲查漏

i.基础知识的拓展和应用

（1）基元反应、过渡态理论及活化能

①基元反应：研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成，

往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。

②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配合物的过渡状态，并且达到这个过渡

状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。

，.卜汕太

生成物

反应过您

⑵催化剂与活化能、反应热的关系

①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响,感变的大小。

②在无催化剂的情况下，Ex为正反应的活化能，Ei为逆反应的活化能,

即E\=Ei+\Ho

2.能垒与决速步骤的关系

(1)能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包

含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也称为慢反应。例如下图中，从第一个

***

中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO+H===COi+2H是在Rh作

催化剂时该历程的决速步骤。

Ii—Pel

0.8-——Kh过渡态2

0.4-过渡态1

-_<//\

HCOOH:\;：\

0—\:'、；/\

\/'、:;X

-0.4[।\

>'、、'//V\

-0.8■HCOOH*\'/

\/V一

-1.2

-HCOO*+H*C()2+2H*

反应历程>

⑵用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效

果越好。

⑶相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越

大，产物占比越高。

(4)能量变化能垒图分析思维

通览

理清坐标含义

全图

能量变化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

坐标表示能质的变化，不同阶段的最大能垒即该反

应的活化能

分析各段反应

变化

仔细加蠢而茨7赢瓦厂而■而匕的匚一芬1族匚薪

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，能量降低的为放热

综合

做出合理判断

分析

整合考独而直；面加丽萋瓦：破田谷渔西面口加

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，不改变反应的反应热,

也不会改变反应物的转化率

3.催化剂与化学反应的关系

⑴化学反应中,反应分子原有的某些化学键,必须解离并形成新的化学键,

这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中，加入有助于反应分

子化学键重排的第三种物质（催化剂），可降低反应的活化能。催化剂能反改变

反应的途径、⑸隆低反应的活化能、回加快反应速率，但不能改变反应热的5符

号与数值、不能改变平衡的R移动方囱。图甲虚线表示催化剂对反应的影响，

图乙为催化反应历程示意图。

反应过程

CH.COOH

端选择性活化

O。

OH

乙

⑵催化反应机理题的解题思路

①通览全图，找准一“剂”三“物”

-“剂”催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为

指催化剂主体的多个物种一定在机理图中的主线上

三“物”指反应物通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物

反应物、生生成物通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物

成物、中间通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，

物种（或中中间体通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，

间体）中间体有时在反应历程中用标出

②逐项分析得答案

根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再

结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。

6命题预测▲

L（2023•浙江嘉兴二模）甲基叔丁基酸（MTBE）是一种高辛烷值汽油添加

剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质

相对能量与反应历程的关系如图所示(其中N表示甲醇和异丁烯同时被吸附，

刈表示甲醇先被吸附，N3表示异丁烯先被吸附)。下列说法不正确的是(D)

T

C

L

U

•

N

G

胫

碧

X

迁

A.三种反应历程中，Ni反应速率最快

B.该条件下反应的热化学方程式为CH3OH(g)+lB(g)MTBE(g)NH

=—4。kJ・mo「

C.甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从

而减慢合成速率

D.同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一

定相同

解析Ni、N2、N3三种反应历程的活化能分别为(6—2)。kJ・moEi=4。

kJ,mol\(9—3)。kJ・mo「=60kJ・mo「、(10—4)0kJ・mo「=60kJ-moI1,

则Ni反应速率最快，A项正确；该反应的焙变A"为生成物的总能量减去反

应物的总能量，则AH=(1—5)QkJ・mo「i=-4QkJ・mori,该条件下反应的热

化学方程式为CH3OH(g)+lB(g)MTBE(g)AH=-4QkJ-moF1,B项正

确；甲醇比IB更易被催化剂吸附，若甲醇过多会占据催化剂表面从而使异丁

烯无法与催化剂接触，导致反应速率减慢，C项正确；Ni、N2、N3三种反应

历程的活化能不相等，反应速率不相等，则同温同压下，只有起始投料相同，

相同时间三种途径MTBE的产率不相同，D项错误。

2.二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经

济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择

性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子

用*标注)，下列说法错误的是(A)

A.催化剂能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热

B.二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应

C.该历程的决速步骤为HCOO*+4H*==CH3O*+H2O

D.总反应为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

解析催化剂能改变反应机理，加快反应速率，但不能改变反应热，A错

误；由反应历程图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反

*1***

应，B正确；HCOO+4H===CH3O+%0的活化能最大，是该历程的决速

步骤，C正确；该反应的反应物是CO2和Hz,生成物是CH30H和HzO,则

总反应为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),D正确。

3.(2023•重庆九龙坡高三期中)二氟卡宾(CF》作为一种活性中间体，一

直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成

S===CF2,反应历程如图所示：

能量/(kJ-mol-1)

S--S-CF2I*

II

Ss-S

/37.29\

O.(X)\F'.CF?，

-184.17\S7+S=CF2