2025屆新高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

2025屆新高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分類突破之知識重構(gòu)分類突破之題型解碼分類突破之真題改編分類突破之新題快遞分類突破之原創(chuàng)好題專題十

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分類突破之知識重構(gòu)

催化劑與化學(xué)反應(yīng)

1.催化劑和催化作用

（1）能改變化學(xué)反應(yīng)速率而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變，這種物質(zhì)叫催化劑。催化劑在反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。

（2）在化工生產(chǎn)中，常常加入催化劑以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。例如，在硫酸工業(yè)中，二氧化硫制三氧化硫的反應(yīng)常用五氧化二釩作催化劑；在氮?dú)馀c氫氣合成氨的反應(yīng)中，使用的是以鐵為主體的多成分催化劑；生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)也與催化劑有著密切的聯(lián)系，生物體內(nèi)的各種酶具有催化活性，是生物催化劑。

（3）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而無法使原來不能發(fā)生的反應(yīng)得以進(jìn)行。在可逆反應(yīng)中，催化劑能縮短或延長反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，而不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

（4）催化劑一般具有選擇性，因此，不同的化學(xué)反應(yīng)要選用不同的催化劑。同樣的反應(yīng)物選用不同的催化劑，可能發(fā)生不同的反應(yīng)，從而得到不同的產(chǎn)物。

2.催化劑與反應(yīng)活化能

（1）催化劑雖然在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化，但有些催化劑卻參與了化學(xué)變化的過程，在參與反應(yīng)的過程中其化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量均發(fā)生改變。即在反應(yīng)過程中既包括有催化劑參與的反應(yīng)，又包括使催化劑再生成的反應(yīng)。

（2）分子或離子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的先決條件，但不是每次碰撞都會(huì)引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。能夠引起化學(xué)反應(yīng)的分子（或離子）間的相互碰撞叫有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子?；罨肿泳哂休^高的能量，因此，在所有分子中，活化分子所占百分?jǐn)?shù)的大小決定了反應(yīng)速率的大小?；罨肿泳哂械钠骄芰颗c反應(yīng)物分子具有的平均能量之差稱為反應(yīng)的活化能。

（3）催化劑有一定的活化溫度范圍，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)使用，催化劑的活性最高。

（4）使用催化劑能增大化學(xué)反應(yīng)速率的機(jī)理主要是形成了中間產(chǎn)物，或在催化劑表面的活性中心發(fā)生反應(yīng)，從而改變化學(xué)反應(yīng)的途徑，使反應(yīng)的活化能降低。

3.催化劑與化學(xué)平衡

化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是一種動(dòng)態(tài)平衡，在一定的條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為定值，催化劑的作用是降低反應(yīng)所需的活化能，增加活化分子的數(shù)目，使單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)的分子數(shù)增多，但對正、逆反應(yīng)來說是等效的，故不改變化學(xué)平衡。

化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（或反應(yīng)歷程）

1.反應(yīng)機(jī)理

（1）反應(yīng)機(jī)理是用來描述某反應(yīng)物到反應(yīng)產(chǎn)物所經(jīng)由的全部基元反應(yīng)，就是把一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)分解成若干個(gè)基元反應(yīng)，以圖示的形式來描述某一化學(xué)變化所經(jīng)由的全部反應(yīng)，然后按照一定規(guī)律組合起來，從而闡述復(fù)雜反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系，以及總反應(yīng)與基元反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系。

（2）反應(yīng)機(jī)理詳細(xì)地描述了每一步轉(zhuǎn)化的過程，包括過渡態(tài)的形成、化學(xué)鍵的斷裂和生成，以及各步反應(yīng)的相對速率大小等。典型的是基元反應(yīng)碰撞理論和基元反應(yīng)過渡態(tài)理論。

（3）反應(yīng)機(jī)理中包含的基元反應(yīng)是單分子反應(yīng)或雙分子反應(yīng)。完整的反應(yīng)機(jī)理需要考慮到反應(yīng)物、催化劑、反應(yīng)的立體化學(xué)、產(chǎn)物以及各物質(zhì)的用量。

（4）描述化學(xué)反應(yīng)機(jī)理時(shí)，要遵循：任何化合物的每一步反應(yīng)都應(yīng)該是在該條件下的此類化合物的通用反應(yīng)。

2.有效碰撞理論

（1）化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物分子不斷發(fā)生碰撞，大多數(shù)碰撞無法發(fā)生反應(yīng)，只有少數(shù)分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子?；罨肿泳哂械钠骄芰颗c反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫作反應(yīng)的活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能發(fā)生有效碰撞。發(fā)生有效碰撞不僅有能量的因素，還有空間因素，只有同時(shí)滿足這兩種因素才能發(fā)生有效碰撞。

在一定條件下，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)是固定不變的?；罨肿拥陌俜?jǐn)?shù)越大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率越大?；罨茉酱?，化學(xué)反應(yīng)速率越小，化學(xué)反應(yīng)速率取決于反應(yīng)最慢的一步。

3.能壘與決速步驟

化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像

1.物質(zhì)的量（或濃度）、速率-時(shí)間圖像

（1）速率-時(shí)間圖像如

，建立平衡后，加熱對反應(yīng)速率的影響如圖所示：___________________________________________________此類圖像定性地揭示了、

隨時(shí)間（含條件改變對速率的影響）而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了化學(xué)平衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征以及平衡移動(dòng)的方向（2）全程速率-時(shí)間圖像如

與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況如圖所示：_______________________________________段（

漸大），主要是因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度逐漸升高，導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸增大；段（

漸?。?，主要是因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中

逐漸變小，導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸變?。?）物質(zhì)的量-時(shí)間圖像例如，某溫度時(shí)，在定容

容器中，、、

三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示：_______________________________________________________________由圖像得出的信息：、是反應(yīng)物，

是產(chǎn)物時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，、

沒有全部反應(yīng)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算：①某物質(zhì)的平均反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率如，

的轉(zhuǎn)化率

②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比如、、

三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為

已知不同溫度或壓強(qiáng)下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

（或體積分?jǐn)?shù)）與時(shí)間的關(guān)系曲線，可推斷溫度的高低和反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強(qiáng)的大小及氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系［以中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

為例進(jìn)行說明］_____________________________________________甲___________________________________________________________________________________________乙丙（1）“先拐先平，數(shù)值大”原則分析反應(yīng)由開始（起始物質(zhì)相同時(shí)）達(dá)到平衡所用時(shí)間的長短可推知反應(yīng)條件的變化①若為溫度變化引起，當(dāng)溫度較高時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間短，如圖甲中

②若為壓強(qiáng)變化引起，當(dāng)壓強(qiáng)較大時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間短，如圖乙中

③若為是否使用催化劑引起，當(dāng)使用適宜的催化劑時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間短，如圖丙中

使用了催化劑（2）正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法①圖甲中，，升高溫度，

降低，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)②圖乙中，，增大壓強(qiáng)，

升高，平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)③若縱坐標(biāo)表示A的體積分?jǐn)?shù)，則圖甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，圖乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)（3）解答速率平衡圖像問題的兩大方法①“定一議二”當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先確定其中一個(gè)變量不變，再討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線②“三步分析法”一看反應(yīng)速率是增大還是減小二看、

的相對大小三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向

3.恒溫（壓）圖像分析該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)為溫度

或壓強(qiáng)

，常見類型如圖所示：______________________________________________________________________________________________________________________________

圖3所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示的點(diǎn)是3，表示的點(diǎn)是1，而點(diǎn)2、4表示

圖1圖2圖3

4.“四步法”妙解圖表題第一步：把握反應(yīng)特點(diǎn)分析可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化（正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)）、反應(yīng)熱（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)）等第二步：識別圖像類型識別橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(diǎn)（起點(diǎn)、拐點(diǎn)等）的關(guān)系。利用“先拐先平，數(shù)值大”的規(guī)律來判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)，先達(dá)到平衡，其溫度、壓強(qiáng)越大第三步：聯(lián)想平衡原理聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，特別是影響因素及其使用的前提條件等第四步：數(shù)形結(jié)合解答圖表與原理整合，逐項(xiàng)分析圖表，重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理

有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的易錯(cuò)點(diǎn)

5.一般來說，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際上是這一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。

6.壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物及生成物的濃度實(shí)現(xiàn)的，所以分析壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率的影響時(shí)，要從反應(yīng)物及生成物的濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強(qiáng)而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應(yīng)速率不變，如恒容時(shí)通入稀有氣體來增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不變（因?yàn)榉磻?yīng)物的濃度未改變）。

7.改變溫度，使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。

8.其他條件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增大的程度不同。

9.在不同條件下進(jìn)行的正、反兩個(gè)方向的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。

10.各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，不一定是平衡狀態(tài)，因?yàn)榇藯l件并不能說明各組分的物質(zhì)的量不再變化了。

11.化學(xué)平衡的建立與途徑無關(guān)，既可以從正反應(yīng)方向（投入反應(yīng)物）建立，也可以從逆反應(yīng)方向（投入生成物）建立。

12.某一可逆反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到了平衡，化學(xué)反應(yīng)速率再改變時(shí)，平衡不一定發(fā)生移動(dòng)。如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不移動(dòng)。如果平衡發(fā)生了移動(dòng)，則化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生了改變。

13.化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。若有多種反應(yīng)物的反應(yīng)，當(dāng)增大某一反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，只會(huì)使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，但該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反而減小。

14.增加固體或純液體的量，化學(xué)平衡不移動(dòng)。因?yàn)楫?dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或純液體物質(zhì)時(shí)，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或純液體的量，對化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡均無影響，但要注意固體的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

15.化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變，只有溫度改變，化學(xué)平衡常數(shù)才會(huì)改變。

16.要記清楚最基本的速率-時(shí)間圖，如改變反應(yīng)物或生成物的濃度導(dǎo)致速率變化時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率中有一項(xiàng)與原平衡點(diǎn)相連；若同時(shí)改變反應(yīng)物和生成物濃度（或改變壓強(qiáng)、溫度，使用催化劑），則與原平衡點(diǎn)相脫離。記住先達(dá)到平衡的反應(yīng)溫度高，壓強(qiáng)大。根據(jù)平衡圖像分析可逆反應(yīng)的特點(diǎn)時(shí)，往往從最高點(diǎn)以后進(jìn)行分析，也就是說研究的對象必須是已建立平衡的反應(yīng)。

專題十

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分類突破之題型解碼題型1

催化劑影響速率平衡

下列說法正確的是(

)

C

溫度

400500600乙烷轉(zhuǎn)化率

2.29.017.8乙烯選擇性

92.680.061.8

√

解題技法題型2

化學(xué)反應(yīng)歷程與機(jī)理例2

（2024·浙江6月選考）丙烯可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化（反應(yīng)條件省略）：下列說法不正確的是(

)

D

已知：①

取代基

水解相對速率12907200下列說法不正確的是(

)

√

解題技法

1.“只進(jìn)不出”——反應(yīng)物，“只出不進(jìn)”——生成物，“有進(jìn)有出、參與循環(huán)”——催化劑、中間產(chǎn)物或過渡態(tài)。

2.催化劑、中間產(chǎn)物是穩(wěn)定物，過渡態(tài)物質(zhì)是不穩(wěn)定物質(zhì)。

3.反應(yīng)物在催化劑表面吸附放熱，產(chǎn)物在催化劑表面脫附吸熱。

4.活化能是反應(yīng)物與中間產(chǎn)物或過渡態(tài)之間的能量之差。

5.活化能最大的反應(yīng)是慢反應(yīng)，為整個(gè)反應(yīng)的“決速步驟”。題型3

化學(xué)平衡或反應(yīng)速率與圖像分析

A

實(shí)驗(yàn)序號水樣體積/

納米鐵質(zhì)量/

水樣初始

①5086②5026③5028下列說法正確的是(

)

√

專題十

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分類突破之真題改編（選擇題1~5題，每題3分，共15分）1.（2023·北京高考改編）下列事實(shí)能用平衡移動(dòng)原理解釋的是(

)

B