2024年高考化學二輪復習專題-反應歷程探究與催化原理（新高考專用）（解析版）

2024年高考化學二輪復習專題-反應歷程探究與催化原理（新高考專用）目錄01挑戰(zhàn)題型·查能力漏洞【題型一】 基元反應及其反應機理分析【題型二】 能壘圖、過渡態(tài)理論及其反應機理分析【題型三】 催化劑、活化能及其反應機理【題型四】 循環(huán)反應機理圖像分析【題型五】 速率方程與速率常數(shù)的有關計算【題型六】 外界條件對速率與速率常數(shù)的影響【題型七】速率常數(shù)與平衡常數(shù)的轉化02攻克重難·補能力漏洞03知識通關·限時演練【題型一】基元反應及其反應機理分析1．（2024·河南信陽·二模）基于非金屬原子嵌入石墨烯三嗪基中，用于催化一氧化碳加氫生成甲醇的反應歷程如圖，其中吸附在催化劑表面上的物種用“”標注，下列說法中錯誤的是A．整個反應歷程中有四個基元反應B．過渡態(tài)相對能量：C．物種吸附在催化劑表面的過程為吸熱過程D．反應決速步的活化能為0.95eV【答案】C【解析】A．從微觀上看，反應物分子一般總是經(jīng)過若干的簡單反應步驟，才最后轉化為產(chǎn)物分子的。每一個簡單的反應步驟，就是一個基元反應?；磻襟E要求反應物一步變成生成物，沒有任何中間產(chǎn)物，由圖可知，整個反應歷程中有四個基元反應，故A正確；B．由圖可知，過渡態(tài)相對能量的大小順序為，故B正確；C．由圖可知，吸附在催化劑表面的生成物總能量低于反應物的總能量，為放熱過程，故C錯誤；D．反應的活化能越大，反應速率越慢，反應決速步為慢反應，由圖可知，反應H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大，反應速率最慢，則反應決速步的活化能為0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D正確；故選C。2．（2024·湖北·二模）常溫常壓下利用Cu/ZnO/ZrO催化劑實現(xiàn)二氧化碳加氫制甲醇的反應歷程和能量變化圖如下（其中吸附在催化劑表面上的粒子用*標注）：下列說法正確的是A．轉化歷程有四個基元反應，決速步為：B．若無Cu/ZnO/ZrO催化劑，二氧化碳加氫制甲醇不能自發(fā)進行C．反應過程中斷裂與形成的共價鍵類型相同D．尋找高效催化劑，有利于的回收利用，使該反應原子利用率達到100%【答案】A【解析】A．由圖可知，轉化歷程有四個基元反應；活化能越大，反應越慢，為決速步，決速步為，故A正確；B．催化劑能改變反應的速率，不能決定反應是否自發(fā)進行，無Cu/ZnO/ZrO催化劑，二氧化碳加氫制甲醇依然能自發(fā)進行，故B錯誤；C．反應過程中斷裂與形成的共價鍵類型不相同，故C錯誤；D．反應產(chǎn)物還有水生成，原子利用率不可能達到100%，故D錯誤。答案選A?！绢}型二】能壘圖、過渡態(tài)理論及其反應機理分析3．（23-24高三上·山西忻州·階段練習）我國科學家利用兩種不同的納米催化劑(Co3O4/Pt、N-Co3O4/Pt)在室溫水汽條件下實現(xiàn)高效CO催化氧化(C16O+16O2=C16O2)，其反應歷程中相對能量的變化如下圖所示(TS1、TS2、TS3分別代表過渡態(tài)1、過渡態(tài)2、過渡態(tài)3)。下列說法錯誤的是A．效果較好的催化劑是N-Co3O4/PtB．若利用H218O進行同位素標記實驗，檢測到以上反應中有C16O18O和C18O2生成，說明O-H鍵斷裂C．反應：C16O(g)+16O2(g)=C16O2(g)的?H<0D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化劑表面，則Co3O4/Pt更容易吸附H2O【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示可知N-Co3O4/Pt作為催化劑活化能降低更多，因此效果較好的催化劑是N-Co3O4/Pt，A正確；B．若利用進行同位素標記實驗，檢測到以上反應中有和生成，來自，說明O-H鍵斷裂，B正確；C．根據(jù)圖示可知反應物總能量高于生成物，因此的，C正確；D．若ⅱ表示H2O被吸附在催化劑表面，N-Co3O4/Pt的活化能更低，因此更容易吸附H2O，D錯誤；故選D。4．（2024·廣東·一模）乙烯氫化的熱化學方程式為，使用不同含Au催化劑的反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是A．1mol的能量小于1mol與1mol具有的能量之和B．該反應的焓變：C．過渡態(tài)物質的穩(wěn)定性：過渡態(tài)1>過渡態(tài)2D．相應的活化能：催化劑AuF>催化劑【答案】C【解析】A．該反應為放熱反應，故1mol的能量小于1mol與1mol具有的能量之和，A正確；B．反應的，B正確；C．過渡態(tài)1的能量大于過渡態(tài)2的能量，能量越低越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：過渡態(tài)1<過渡態(tài)2，C錯誤；D．由圖可知，相應的活化能：催化劑AuF>催化劑，D正確；故答案為：C。5．（2024·湖南常德·一模）近日，中國科學院報道了基于銅的巖鹽有序雙鈣鈦礦氧化物，其高效催化轉化為，副產(chǎn)物有。其部分機理如圖所示。下列說法正確的是A．由圖可知，轉化為過程放出熱量0.43eVB．由圖可知，轉化為的歷程中，最大活化能為0.77eVC．時，含碳物質結構中存在非極性鍵的斷裂與形成D．由圖可知，轉化為的反應速率小于轉化為的反應速率【答案】B【解析】A．圖中沒有給出的能量，則無法計算轉化為過程放出的熱量，A錯誤；B．由圖可知，轉化為的歷程中，最大活化能時的需要的活化能，則最大活化能為0.77eV，B正確；C．時，不存在非極性鍵的斷裂，C錯誤；D．由圖可知，轉化為的最大活化能為0.19eV，結合選項B可知，轉化為的最大活化能較小，反應速率較快，D錯誤；故選B?！绢}型三】催化劑、活化能及其反應機理6．（23-24高三下·重慶九龍坡·階段練習）在催化作用下發(fā)生反應：。其反應的機理如下圖所示。下列說法不正確的是A．吸附在上的H帶正電荷B．步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量C．該過程中有s—鍵的形成D．合成過程中不斷分離出，有利于平衡正向移動【答案】B【解析】A．異種電荷相互吸引，則吸附在上的H帶正電荷，A正確；B．Ⅱ為成鍵過程，會放出能量，B錯誤；C．得到甲醇過程中形成羥基中氫氧鍵，該鍵為s—鍵，C正確；D．合成過程中不斷分離出，使得甲醇濃度降低，可以促使平衡正向移動，D正確；故選B。7．（2024·遼寧沈陽·模擬預測）已知：某科研小組嘗試利用固體表面催化工藝進行的分解。若用和分別表示、、和固體催化劑，在固體催化劑表面分解的過程如圖所示。從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最低的是A．① B．② C．③ D．無法確定【答案】C【分析】斷裂化學鍵吸熱、形成化學鍵放熱，且該反應為放熱反應，以此來解答?！窘馕觥坑蓤D可知①為吸附，②為NO斷鍵轉化為氮原子和氧原子，③為形成化學鍵，④為解吸，斷鍵吸熱，成鍵放熱，故能量最低的狀態(tài)是③，故答案選C?！绢}型四】循環(huán)反應機理圖像分析8．（2024·河南周口·二模）是電解鋁煙氣的主要組分之一，屬于強溫室氣體，其溫室效應指數(shù)為的7390倍。我國科學家用作為催化劑實現(xiàn)了100％催化水解，其歷程如下圖所示。下列說法錯誤的是A．總反應為B．不能改變總反應的C．反應過程中，Ga-F、C-F鍵既有斷裂又有形成D．反應過程中涉及的小分子包含兩種非極性分子【答案】C【解析】A．從循環(huán)反應中可得，為催化劑，發(fā)生反應的方程式為，A正確；B．為催化劑，催化劑改變反應歷程，降低活化能，不改變總反應的，B正確；C．反應過程中，Ga-F既有斷裂又有形成，C-F鍵只有斷裂沒有形成，C錯誤；D．反應過程中涉及的小分子有CF4、CO2、H2O、HF，其中CF4、CO2為非極性分子，D正確；故選C。9．（2024·安徽安慶·二模）中科大某課題組通過自由基雜環(huán)反應直接合成各種稠合的內(nèi)酰胺，應用于鈣鈦礦電池器件中。底物與Cu(Ⅰ)物種通過電子轉移經(jīng)歷兩種途徑得到目標產(chǎn)物D。下列說法錯誤的是A．Cu(Ⅰ)物種是催化劑 B．底物具有氧化性C．兩種途徑不同，總反應的反應熱也不同 D．合成過程中中碳碳雙鍵斷裂【答案】C【解析】A．Cu(Ⅰ)第一步消耗，最后一步生成,是催化劑，A正確；Ｂ．底物將Cu(Ⅰ)氧化為Cu(Ⅱ)，具有氧化性，B正確；Ｃ．兩種途徑雖不同，但反應熱相同，C錯誤；Ｄ．由圖可知，C60中有六元環(huán)上的碳碳雙鍵發(fā)生了斷裂，D正確；故答案選C?！绢}型五】速率方程與速率常數(shù)的有關計算10．（2024·遼寧鞍山·二模）丙酮的溴代反應()的速率方程為：，其中k為速率常數(shù)，與溫度有關；“”為反應級數(shù)。某溫度時，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：實驗序號初始濃度溴顏色消失所需時間t/sHCl①0.800.200.0010200②1.600.200.0010100③0.800.400.0010100④0.800.200.0020400分析該組實驗數(shù)據(jù)所得出的結論錯誤的是A．增大，能延長溶液顏色消失的時間B．實驗②和③的平均速率相等C．實驗①在200s內(nèi)的平均速率D．反應級數(shù)為2【答案】C【解析】A．對比實驗①④中的丙酮和HCl的濃度是相同的，而實驗④中的溴比實驗①的大，說明增大，能延長溶液顏色消失的時間，A正確；B．對比實驗②和③的數(shù)據(jù)，相等，溴顏色消失所需的時間也相等，所以溴的反應速率是相等的，B正確；C．實驗①在200s內(nèi)的平均速率，C錯誤；D．對比實驗①和③的數(shù)據(jù)可知，的濃度增大2倍，速率增大2倍，則m=1，對比實驗①和②的數(shù)據(jù)可知，HCl的濃度增大2倍，速率增大2倍，則p=1，對比實驗①和④的數(shù)據(jù)可知，Br2的濃度增大2倍，速率減少2倍，則m=-1，m+n+p=2，反應級數(shù)為2，D正確；故選C。11．（2024·湖南·二模）室溫下，某溶液中初始時僅溶有等物質的量的M和N，同時發(fā)生以下兩個反應：①；②（產(chǎn)物均易溶）。反應①的速率，反應②的速率（、為速率常數(shù)）。反應體系中M和Z的濃度隨時間變化如圖。下列說法正確的是A．反應過程中，體系中Y和Z的濃度之比逐漸減小B．0～30min內(nèi)，M的平均反應速率約為C．若反應能進行完全，則反應結束時37.5％的N轉化為YD．反應的活化能：①②【答案】C【解析】A．由圖可知，M的起始濃度為，反應①的速率，反應②的速率，、為速率常數(shù)，則同一反應體系中反應①、②的速率之比始終不變，所以Y、Z的濃度變化之比始終不變，A錯誤；B．①②，則體系中始終有，由圖可知，30min時，M的平均反應速率為，B錯誤；C．30min時，，則，即反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比為，當反應能進行到底時，，則，，反應結束時N轉化為Y的特化率為，C正確；D．30min時，，即、，反應的活化能越高，反應速率越慢，所以反應①的活化能小于反應②的活化能，D錯誤；故選C。【題型六】外界條件對速率與速率常數(shù)的影響12．（2024·安徽黃山·一模）室溫下，某溶液初始時僅溶有A，同時發(fā)生兩個反應：①；②，反應①的速率可表示為，反應②的速率可表示為（、為速率常數(shù)），圖1為溫度時，該體系中A、B、C、D濃度隨時間變化的曲線，圖2為反應①和②的曲線，下列說法正確的是A．表示D濃度隨時間變化的曲線B．時曲線表示的物質的化學反應速率為C．溫度時，反應①的活化能比反應②的活化能小D．若圖1的溫度降低，時刻體系中值變大【答案】D【分析】由方程式可知，兩個反應中A都是反應物、B都是生成物，則L2代表A濃度隨時間變化的曲線、L1代表B濃度隨時間變化的曲線；由圖2可知，溫度為T2時，速率常數(shù)k1＜k2，則圖1中對應曲線L3代表D濃度隨時間變化的曲線、L4代表C濃度隨時間變化的曲線?！窘馕觥緼．由分析可知，L4代表C濃度隨時間變化的曲線，故A錯誤；B．由分析可知，L1代表B濃度隨時間變化的曲線，由圖可知，2s時，B的濃度小于4mol/L，則2s內(nèi)，B的平均速率為=，故B錯誤；C．反應的活化能越大，反應速率越小，由圖2可知，T2溫度時，反應①的反應速率慢于反應②，則反應①的活化大于反應②，故C錯誤；D．由圖2可知，溫度降低時，體系中反應①的速率降低幅度大于反應②，則圖1的溫度降低時，時刻體系中值變大，故D正確；故選D。13．（23-24高三上·河南·階段練習）某探究小組用反應過程中燒杯內(nèi)物質質量的變化，來研究影響反應速率的因素，實驗設計如下。下列敘述正確的是試驗編號T/K大理石規(guī)格HNO3溶液濃度/mol/L①298粗顆粒2.00②298粗顆粒1.00③308粗顆粒2.00④298細顆粒2.00A．實驗①和②探究HNO3溶液濃度對反應速率的影響B(tài)．實驗②和④探究大理石規(guī)格對反應速率的影響C．實驗①的反應速率大于實驗③的反應速率D．相同時間內(nèi)實驗③生成二氧化碳的量一定大于實驗④【答案】A【解析】A．實驗①和②只有HNO3溶液濃度改變，可探究HNO3溶液濃度對反應速率的影響，A項正確；B．實驗②和④存在兩個變量，不能探究大理石規(guī)格對反應速率的影響，B項錯誤；C．實驗③溫度高于實驗①，則實驗①的反應速率小于實驗③的反應速率，C項錯誤；D．實驗③和④存在兩個變量，無法判斷相同時間內(nèi)實驗③生成二氧化碳的量一定大于實驗④，D項錯誤；答案選A?！绢}型七】速率常數(shù)與平衡常數(shù)的轉化14．（23-24高三上·江西·階段練習）一定條件下，能將轉化為，原理為。已知，其中，表示反應速率常數(shù)，只與溫度有關，m、n、x、y為反應級數(shù)，由實驗測定。向恒容密閉容器中充入，在下進行實驗，測得有關數(shù)據(jù)如下：實驗①0.100.100.414②0.100.401.656③0.200.101.656下列說法錯誤的是A．上述反應在低溫條件下能自發(fā)反應B．上述反應中，反應級數(shù)：C．若升高溫度，則均增大D．根據(jù)題中數(shù)據(jù)可計算出反應在的(平衡常數(shù))【答案】D【解析】A．根據(jù)，所以在低溫條件下，才能滿足，A正確；B．由①②組實驗數(shù)據(jù)可知，，則，同理，根據(jù)①③組實驗數(shù)據(jù)可求得，B正確；C．升高溫度，正、逆反應速率都增大，故正、逆反應速率常數(shù)都增大，C正確；D．根據(jù)題中數(shù)據(jù)無法計算出反應在的，D錯誤；故選D。15．（23-24高三上·遼寧沈陽·階段練習）在起始溫度均為T℃．容積均為的密閉容器A（恒溫）、B（絕熱）中均加入和，發(fā)生反應

。已知：、分別是正、逆反應速率常數(shù)，，，A、B容器中的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法中錯誤的是A．曲線M、N的平衡常數(shù)大小為：B．與濃度比為且保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)C．T℃時，D．用CO的濃度變化表示曲線N在內(nèi)的平均速率為【答案】C【分析】A為恒溫容器，反應放熱，B為絕熱容器，體系溫度升高，反應速率快，且升溫，平衡逆向移動，N2O的轉化率減小，故M曲線表示B容器中N2O的轉化率隨時間的變化關系，N曲線表示A容器中N2O的轉化率隨時間的變化關系?！窘馕觥緼．反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，K值減小，N溫度低于M，故，故A正確；B．N2與CO2濃度比為1：1時，無法判斷正逆反應速率是否相等，故無法判斷反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；C．PN曲線表示A容器中N2O的轉化率隨時間的變化關系，T℃時，反應達到平衡狀態(tài)時N2O的轉化率為25%，N2O的反應量為1mol×25%=0.25mol，平衡時N2O的物質的量為0.75mol，CO的物質的量為4mol-0.25mol=3.75mol，氮氣和的CO2物質的量均為0.25mol，此時平衡常數(shù)K=，達到平衡狀態(tài)時v正=v逆，故k正?c(N2O)?c(CO)=k逆?c(N2)?c(CO2)，故，k逆=45k正，故C錯誤；D．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的平均速率v(CO)=v(N2O)==1×10-4mol/(L?s)，故D正確；故選C。基元反應：大多數(shù)的化學反應不能一步完成，在微觀上是分幾步完成的，這每一步反應都叫一個基元反應如：反應H2O2＋2Br－＋2H＋=Br2＋2H2O，通過大量實驗提出它們微觀過程如下：①H＋＋H2O2H3O②H3O＋Br－=H2O＋HOBr③HOBr＋H＋＋Br－=H2O＋Br22．反應歷程：由基元反應構成的反應序列，又稱反應機理。（1）總反應：2NO+2H2N2+2H2O（2）反應歷程①2NO+H2N2O+H2O（慢）②2N2O2N2+O2（快）③2H2+O22H2O（更快）（3）決速反應：在反應歷程中，反應速率最慢的基元反應（4）決速濃度：最慢反應中反應物的濃度決定總反應的反應速率3.多步反應的活化能及與速率的關系(1)多步反應的活化能：一個化學反應由幾個基元反應完成，每一個基元反應都經(jīng)歷一個過渡態(tài)，及達到該過渡態(tài)所需要的活化能(如圖E1、E2)，而該復合反應的活化能只是由實驗測算的表觀值，沒有實際物理意義。(2)活化能和速率的關系：基元反應的活化能越大，反應物到達過渡態(tài)就越不容易，該基元反應的速率就越慢。一個化學反應的速率就取決于速率最慢的基元反應。（3）能壘（活化能）：即反應物狀態(tài)達到活化狀態(tài)所需能量。根據(jù)變換歷程的相對能量可知，最大差值為：其最大能壘（活化能）(4)在鈀基催化劑表面上，甲醇制氫（）的反應歷程如下圖所示，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標注．該歷程中最大能壘（活化能）179.6,該步驟的基元反應方程式為（5）曲線上的峰①峰的個數(shù)表示中間反應的個數(shù)，不一定表示中間產(chǎn)物的種類②峰谷a.峰前的峰谷：表示該中間反應反應物的能量b.峰后的峰谷：表示該中間反應生成物的能量4.催化劑的催化機理：催化劑的催化過程一般是催化劑跟其中的一種反應物首先發(fā)生反應，生成過渡物，然后再跟另外的反應物反應，生成產(chǎn)物，同時催化劑重新生成。催化劑生成的過渡物比沒有催化劑生成的過渡物的能量要低，因而使反應更加容易發(fā)生和進行。這就是改變了其反應歷程。即催化劑參與化學反應，生成能量更低的中間產(chǎn)物，降低了達到過渡態(tài)所需要的活化能，使反應易于發(fā)生，速率加快。這就是我們經(jīng)常說的催化劑改變反應途徑，降低反應的活化能。5.催化劑與活化能、焓變催化劑能降低反應所需活化能，化學反應速率加快，但不影響焓變?H的大小，不影響平衡。6.活化能（1）正反應的活化能：反應物到最高點的能量差Ea正＝E1kJ·mol－1（2）逆反應的活化能：生成物到最高點的能量差Ea逆＝E2kJ·mol－1（3）活化能和反應熱的關系①放熱反應：Ea正＜Ea逆②吸熱反應：Ea正＞Ea逆（4）活化能和反應速率的關系①關系：活化能越大，反應速率越慢②決速反應：活化能最大的反應或速率最慢的反應③決速濃度：最慢反應中反應物的濃度決定總反應的反應速率(3)催化反應一般過程(簡化的過程)：①反應物擴散到催化劑表面；②反應物被吸附在催化劑表面；③被吸附的反應物發(fā)生化學反應生成產(chǎn)物；④產(chǎn)物的解吸。7．循環(huán)流程中物質的判斷（1）有進有出的物質參與反應，常作催化劑；（2）只進不出的為反應物、原料；（3）不進只出的物質為生成物、產(chǎn)品。8．催化工藝的三種形式（1）直接型（2）微觀型（3）循環(huán)型①反應物：A和F②生成物：B和E③催化劑：C或D，中間產(chǎn)物D或C9．循環(huán)轉化機理圖像的解讀圖像解讀對于“環(huán)式”反應過程圖像，位于“環(huán)上”的物質一般是催化劑或中間體，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入環(huán)”的物質為反應物，如①和④，“出環(huán)”的物質為生成物，如②和③10、速率常數(shù)(1)含義：速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下，反應物濃度皆為1mol·L－1時的反應速率。在相同的濃度條件下，可用速率常數(shù)大小來比較化學反應的反應速率(2)速率常數(shù)的影響因素：與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響，但溫度對化學反應速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，同一反應，溫度不同，速率常數(shù)將有不同的值。通常反應速率常數(shù)越大，反應進行得越快。不同反應有不同的速率常數(shù)11、速率方程：(1)定義：一定溫度下，化學反應速率與反應物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比(2)表達式：對于反應：aA＋bBpC＋qD，則v＝kca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù))如：①SO2Cl2SO2＋Cl2v＝k1c(SO2Cl2)②2NO22NO＋O2v＝k2c2(NO2)③2H2＋2NON2＋2H2Ov＝k3c2(H2)·c2(NO)例如：基元反應CO+NO2=CO2+NOV正=k正c(CO)c(NO2)V逆=K逆c(CO2)c(NO)其中K正稱為正向反應速率常數(shù)，K逆稱為逆向反應速率常數(shù)，c(CO)、c(NO2)、c(CO2)、c(NO)為濃度V正，V逆為化學反應的瞬時速率。適用范圍：①基元反應；②對于非基元反應，其速率方程的濃度的次方與反應方程的計量數(shù)無確定關系，需要由實驗測得。12．影響化學速率常數(shù)k的因素（1）內(nèi)因：反應的活化能越小，反應進行得越快，速率常數(shù)k越大（2）外因：與濃度和壓強無關①溫度：溫度越高，反應速率越快，速率常數(shù)k越大②催化劑：加入催化劑，反應速率加快，速率常數(shù)k變大③固體表面性質：增大固體表面積，反應速率加快，速率常數(shù)k變大13．影響化學平衡常數(shù)K的因素（1）內(nèi)因：化學反應本身的性質（2）外因：只與溫度有關①升高溫度，吸熱反應的平衡常數(shù)變大，放熱反應的平衡常數(shù)變小②降低溫度，吸熱反應的平衡常數(shù)變小，放熱反應的平衡常數(shù)變大14、正、逆反應的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關系(1)K與k正、k逆的關系對于反應：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，則：v正＝k正·ca(A)·cb(B)(k正為正反應速率常數(shù))v逆＝k逆·cp(C)·cq(D)(k逆為逆反應速率常數(shù))反應達到平衡時v正＝v逆，此時：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：(2)Kp與k正、k逆的關系以2NO2N2O4為例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)反應達到平衡時v正＝v逆，此時：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)＝＝Kp，即：Kp＝15．可逆反應：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）16．三種平衡常數(shù)表達式（1）濃度平衡常數(shù)：Kc＝（2）壓強平衡常數(shù)：Kp＝（3）物質的量分數(shù)平衡常數(shù)：Kx＝1．（23-24高三下·重慶·階段練習）一定條件下，與在活性表面轉化為，其部分反應機理如圖所示。下列說法正確的是A．步驟Ⅰ中發(fā)生氧化反應 B．生成1mol理論上轉移2mol電子C．吸附在表面的兩個氫原子帶相同電荷 D．整個反應過程中只有極性鍵的斷裂與生成【答案】B【解析】A．步驟Ⅰ中失去氧，發(fā)生還原反應，A錯誤；B．反應中轉化為HCOO-，根據(jù)碳元素化合價變化可知，電子轉移為2e-~HCOO-，則生成1molHCOO-理論上轉移電子2mol，B正確；C．由圖可知，吸附在Fe3O4-x上的兩個氫原子分別于鐵、氧結合，故帶不相同電荷，C錯誤；D．反應過程中氫氣和轉化為HCOO-和水，反應中存在氫氫鍵、氫氧鍵斷裂，氫氧鍵、碳氫鍵的生成，故還存在氫氫非極性鍵斷裂，D錯誤；答案選B。2．（2024·湖南岳陽·二模）N-羧基丙氨酸酸酐廣泛用于生物領域，用碳酸二甲酯和丙氨酸為原料可以制備N-羧基丙氨酸酸酐，其反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．在強酸性環(huán)境不利于反應進行B．該過程中元素的化合價發(fā)生改變C．反應過程中有的斷裂和形成D．用甘氨酸代替丙氨酸，可制得【答案】B【解析】A．在強酸性溶液中，碳酸二甲酯會發(fā)生水解，同時CH3CH(NH2)COO-濃度降低，不利于反應進行，A正確；B．碳酸二甲酯(CH3O)2CO]與Zn(CH3COO)2形成的是配位鍵，整個過程中均未有元素化合價發(fā)生變化，B錯誤；C．該過程中存在N—H、C—O等極性鍵的斷裂和生成，C正確；D．若用甘氨酸(H2NCH2COOH)代替丙氨酸，則根據(jù)轉化關系，最后可得到，D正確;故答案為：B。3．（2024·北京豐臺·一模）過渡金屬氧化物離子(以MO+表示)在烴類的選擇性氧化等方面應用廣泛。MO+與CH4反應的過程如下圖所示。下列說法不正確的是A．反應速率：步驟I<步驟IIB．CH3OH分子中，鍵角：H—C—H>H—O—CC．若MO+與CH3D反應，生成的氘代甲醇有2種D．CH4(g)+MO+(g)=CH3OH(g)+M+(g)

=E2+E4-E1-E3【答案】D【解析】A．步驟I的活化能大于步驟II，反應速率步驟I更小，故A正確；B．O原子上有兩對孤對電子，排斥力較大，鍵角H—C—H>H—O—C，故B正確；C．根據(jù)反應機理可知，若MO+與CHD2反應，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD或CD3OH，共兩種，故C正確；D．根據(jù)反應歷程能量變化圖所示，總反應的反應熱為E1-E2+E3-E4，故D錯誤；答案選D。4．（2024·河北·一模）某密閉容器中含有X和Y，同時發(fā)生以下兩個反應：①；②。反應①的正反應速率，反應②的正反應速率，其中為速率常數(shù)。某溫度下，體系中生成物濃度隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A．時，正反應速率B．內(nèi)，X的平均反應速率C．若升高溫度，時容器中的比值減小D．反應①的活化能大于反應②【答案】A【解析】A．由圖可知，初始生成M的速率大于N，則，時兩個反應均達到平衡狀態(tài)，由于、，則正反應速率，A正確；B．①②反應中XQ的系數(shù)均為1，則內(nèi)，X的平均反應速率，B錯誤；C．后M濃度減小，可能為Q濃度增大導致①逆向移動所致，不確定2個反應的吸熱放熱情況，不能確定升高溫度，時容器中的比值變化情況，C錯誤；D．由圖可知，初始生成M的速率大于N，則反應①的話化能小于反應②，D錯誤；故選A。5．（23-24高三下·廣西·開學考試）恒容條件下，發(fā)生如下反應：。已知：，，分別為正、逆向反應速率常數(shù)（僅與溫度有關），為物質的量分數(shù)。如圖是不同溫度下隨時間的變化。下列說法不正確的是A．已知電負性：，則與水反應的方程式為：B．，該反應C．時平衡體系中再充入，平衡正向移動，增大D．當反應進行到處時，【答案】C【解析】A．已知電負性：，則中氯氫為負價、硅為正價，其與水反應生成硅酸、氯化氫和氫氣，方程式為：，A正確；B．因兩曲線對應的狀態(tài)只是溫度不同，由圖像知達到平衡所需時間T2K溫度下比T1K短，溫度越高反應速率越快，達到平衡所需時間越短，所以溫度：T2>T1。又T2K下達到平衡時SiHCl3的物質的量分數(shù)比T1K時小，說明升溫平衡向正反應方向移動，由此推知該反應為吸熱反應，焓變大于0，B正確；C．恒溫恒容條件下再充入1molSiHCl3，相當于增大壓強，而反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，所以改變壓強，平衡不移動，再次達到平衡時不變，C錯誤；D．反應進行到a處時，＝0.8，此時，由反應可知轉化的SiHCl3為0.2mol，生成SiH2Cl2、SiCl4均為0.1mol，，則，平衡時，，結合反應中轉化關系可知，則，則，D正確；故選C。6．（23-24高三下·河北滄州·階段練習）向一容積可變密閉容器中充入等物質的量的A、B，發(fā)生反應：，在不同壓強下，該反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。下列判斷錯誤的是壓強/MPa1.01.52.0平衡常數(shù)溫度/℃300ab16516c64d800160fgA．其他條件不變，反應速率：B．正反應是吸熱反應C．下，反應達平衡后，再充入Ar，A的轉化率增大D．時，B的轉化率為【答案】C【解析】A．其他條件相同，壓強越大，反應速率越快，故A正確；B．平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，說明升溫平衡正向移動，該反應的正反應是吸熱反應，故B正確；C．充入Ar，總體積增大，反應體系的分壓減小，但由于C為固體，該反應前后氣體分子數(shù)不變，故平衡不移動，A的轉化率不變，故C錯誤；D．1.5Mpa、300℃時，平衡常數(shù)b=16，設開始時A、B的物質的量為1mol，平衡時B的物質的量的變化量為xmol，容器容積為VL，則達平衡時，A、B、D的物質的量分別為，則，解得x=0.5，則B的轉化率為，故D正確；故答案為：C。7．（2023高三·全國·專題練習）反應C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

ΔH>0，下列說法正確的是A．其他條件不變時，增加碳的量，化學反應速率增大B．其他條件不變時，升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率也增大C．其他條件不變時，縮小容器的容積，增大壓強，化學反應速率減小D．其他條件不變時，向容積不變的密閉容器中充入H2O(g)，正反應速率增大，逆反應速率減小【答案】B【解析】A．碳是固體，濃度為定值，只增大碳的量時化學反應速率不變，A項錯誤；B．溫度升高，正反應和逆反應速率均增大，B項正確；C．其他條件不變時，縮小容器的容積，增大壓強，各物種濃度增大，化學反應速率增大，C項錯誤；D．其他條件不變時，向容積不變的密閉容器中充入，等效為加壓，則正反應速率增大，逆反應速率相對原來的也增大，D項錯誤；答案選B。8．反應在一密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是①增加C的量②將容器體積縮小一倍③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大④保持壓強不變，充入N2使體系體積增大A．①③ B．①④ C．②③ D．③④【答案】A【解析】①往反應中加入固體物質，不會影響化學反應的速率，①符合題意；②將容器的體積減小一半，等價于將整個反應體系的壓強增大了一倍，氣體物質的濃度增大，所以會使反應速率增大，②不符合題意；③保持體積不變，充入使容器內(nèi)總壓強增大，但是不參加反應，容器內(nèi)各物質的濃度沒有改變，所以不影響化學反應速率，③故符合題意；④恒壓時，充入使容器體積增大，壓強雖然不變，但各物質的濃度減小，所以化學反應速率會減小，④不符合題意；故選A。9．（2023·上海黃浦·二模）把鐵條放入盛有過量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度【答案】C【解析】A．鎂比鐵更活潑，與稀硫酸反應速率更快，能加快氫氣產(chǎn)生速率，A正確；B．滴加少量CuSO4，F(xiàn)e與CuSO4反應生成Cu，F(xiàn)e、Cu和稀硫酸構成原電池，加快反應速率，B正確；C．常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，無法產(chǎn)生氫氣，C錯誤；D．升高溶液溫度，反應速率加快，D正確；故答案選C。10．化學工作者對反應提出下列三步機理(為速率常數(shù))：第一步：

快速平衡，且平衡時有：

；第二步：

慢反應，；第三步：

快反應。下列說法中錯誤的是A．第一步反應的平衡常數(shù)B．第二步反應速率決定總反應的快慢C．第三步中NO與的碰撞僅部分發(fā)生反應D．速率常數(shù)：【答案】A【解析】A．當反應達到平衡時，=，，故A錯誤；B．的快慢取決于最慢的步驟，第二步反應速率最慢，第二步反應速率決定總反應的快慢，故B正確；C．第二步反應不影響第一步的平衡，且生成NO，則第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效，故C正確；D．慢反應的反應速率小，則v（第一步的逆反應）＞v（第二步反應），，故D正確；故選A。11．（22-23高三下·湖北省直轄縣級單位·階段練習）阿倫尼烏斯經(jīng)驗公式為lnk=lnA-(Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和A為常數(shù))，已知反應(l)

(l)，其lnk正和lnk逆隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關該反應的說法不正確的是

A．正反應的活化能大于逆反應的活化能B．完全燃燒等質量的M(l)、N(l)，N(l)放出的熱量多C．選用合適的催化劑能提高的平衡轉化率D．溫度變化對速率常數(shù)的影響程度：lnk正＞lnk逆【答案】C【解析】A．根據(jù)阿倫尼烏斯經(jīng)驗公式lnk=lnA-EaRT(Ea為活化能)可知，題圖中曲線的斜率代表活化能大小，lnk正的斜率大，活化能大，A正確；B．正反應的活化能大于逆反應的活化能，則該反應為吸熱反應，生成物N的能量更高，完全燃燒等質量的M(l)、N(l)，N(l)放出的熱量更多，B正確；C．催化劑