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(共42张PPT)
第38讲　化学反应速率及其影响因素
1．了解化学反应速率的概念及表示方法，根据提取的信息计算化学反应速率。
2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。
3．能运用外界因素对化学反应速率的影响规律，解释生产、生活中的实际问题。
01
考点梳理 高效演练
考点一　化学反应速率

1．化学反应速率
单位时间内反应物浓度的减小
生成物浓度的增加
mol·L－1·s－1或mol/(L·s)
(1)“v”一般指平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)用不同物质表示同一化学反应的反应速率时，数值可能不同，但意义相同。
(3)浓度变化只适用于气体和溶液，不适用于固体或纯液体，固体和纯液体的浓度视为常数。
(4)各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，vA∶vB∶vC∶vD＝　　　　　　。
m∶n∶p∶q
3．“三段式”法计算化学反应速率
对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)，起始时A、B、C的浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1、c mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，化学反应速率的计算如下：
(4)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　)
(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越大(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
答案：1.8×10－3
2．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.45 mol/(L·min)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
反应速率的大小关系为_______________________(填序号)。
解析：若四种反应速率都用A表示[单位mol/(L·s)]，分别为 ①v(A)＝0.007 5 mol/(L·s)，②v(A)＝0.2 mol/(L·s)，③v(A)＝0.2 mol/(L·s)，④v(A)＝0.225 mol/(L·s)，所以反应速率的大小关系为④>③＝②>①。
答案：④＞③＝②＞①
3．300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系见下表：




n＝　　　　；k＝　　　　。
序号 c(ClNO)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1)
① 0.30 3.60×10－9
② 0.60 1.44×10－8
③ 0.90 3.24×10－8
答案：2　4×10－8 L·mol－1·s－1
考点二　影响化学反应速率的因素　活化能

1．影响化学反应速率的因素
(1)内因：反应物的组成、结构和性质。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为　　　　　。
Mg＞Al
(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)
[特别提醒]
稀有气体对反应速率的影响
对于反应A(g)＋B(g) C(g)，在一定条件下向反应容器中分别充入氦气，对反应速率的影响如下：
2．有效碰撞理论
(1)有效碰撞
(2)活化分子、活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子(具有足够的能量)。
②活化能(如下图)

　　　　为反应的活化能，　　　　　为使用催化剂时的活化能，反应热为　　　　　　。
E1
E3
E1－E2
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
增多
不变
增加
不变
增加
增多
[易错秒判]
(1)锌片与盐酸的反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)
(2)升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　)
(3)对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能增大O2的生成速率(　　)
(4)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(　　)
(5)催化剂能够改变反应的活化能，但反应前后催化剂的化学性质保持不变(　　)
(6)对于反应A＋B C，改变容器容积，化学反应速率一定发生变化(　　)
(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，增加CaCO3固体的量，可以增大反应速率(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×
一、化学反应速率的影响因素及图像分析
1．(2024·佛山一中高三月考)在 C(s)＋CO2(g) 2CO(g)的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的是(　　)
①缩小容器容积，增大压强　②增加碳的量
③恒容下通入CO2　④恒容下充入N2
⑤恒压下充入N2
A．①④　　　 B．②③⑤
C．①③ D．①②④
√
解析：①该反应为有气体参加的反应，缩小容器容积，增大压强，反应速率增大，①正确；②碳为固体，增加碳的量，反应速率不变，②错误；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率增大，③正确；④恒容下充入N2，参与反应的各物质的物质的量浓度不变，反应速率不变，④错误；⑤恒压下充入N2，容器容积增大，参与反应的各物质的物质的量浓度减小，反应速率减小，⑤错误。
2．反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0已达平衡，其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响。下列条件与图像不相符的是(0～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　)
A．增加氧气 B．增大压强 C．升高温度 D．加入催化剂
的浓度 (压缩容器容积)
√
解析：A．增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，与图像相符，故A不符合题意；
B．增大压强(压缩容器容积)，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，与图像相符，故B不符合题意；
C． 升高温度，v正、v逆都瞬间增大，条件与图像不相符，故C符合题意；
D．加入催化剂，v正、v逆同时增大相同倍数，与图像相符，故D不符合题意。
二、“变量控制”实验探究化学反应速率的影响因素
3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
选 项 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
√
4．某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
实验 编号 实验 温度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
(1)V1＝　　　　，V2＝　　　　。
(2)实验①②探究的是　　　　　　　对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验　　　　　　　(填实验编号)。
答案：(1)2.0　3.0　(2)反应物浓度　其他条件不变，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率增大(减小)
(3)②③
[思维建模]
解答“变量控制”实验题的思维模型
02
真题研做 高考通关
1．(2022·新高考广东卷)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t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应的活化能更低
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，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1
√
解析：催化剂只能影响化学反应速率，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，故催化剂Ⅰ使反应的活化能更低，B项错误；
2 min时，a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X、Y的化学计量数矛盾，a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化，C项错误；
2．(2022·新高考辽宁卷)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s) Y(g)＋2Z(g)，有关数据见下表：
时间段/min 产物Z的平均生成速率/(mol·L－1·min－1)
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是(　　)
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1
B．2 min时，加入0.20 mol Z，此时v正(Z)C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为1.40 mol
√
解析：A．反应开始后，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，0～1 min 内Z的平均生成速率大于0～2 min内Z的平均生成速率，故1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1，A正确；
B．4 min时生成Z的物质的量为0.15 mol·L－1·min－1×4 min×1 L＝0.60 mol，6 min 时生成Z的物质的量为0.10 mol·L－1·min－1×6 min×1 L＝0.60 mol，故反应在4 min时已达到平衡，设达到平衡时生成了a mol Y，列“三段式”：
2a＝0.60，解得a＝0.30，Y的平衡浓度为0.30 mol·L－1，Z的平衡浓度为0.60 mol·L－1，平衡常数K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108，2 min时Y的浓度为0.20 mol·L－1，Z的浓度为0.40 mol·L－1，再加入0.20 mol Z后Z的浓度变为 0.60 mol·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072v逆(Z)，B错误；
D．由B项分析可知， 5 min 时反应处于平衡状态，此时生成的Z的物质的量为0.60 mol，剩余X的物质的量为 1.40 mol，D正确。
编号 表面积/cm2 0 min 20 min 40 min 60 min 80 min
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A．实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40
C．相同条件下，增加氨的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
√
A．随c(X)的减小，反应①②的速率均减小
B．体系中v(X)＝v(Y)＋v(Z)
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应①决定
√
解析：由图甲中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的曲线代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的曲线代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的曲线代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，结合速率方程可知，随c(X)的减小，反应①的速率减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；
B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)＝v(Y)＋v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B说法错误；
C．升高温度可以增大反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确；
D．由图乙中的信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法错误。(共58张PPT)
第40讲　化学平衡常数　
化学反应的方向与调控
1．能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算。
2．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
3．知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
4．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
01
考点梳理 高效演练
2．意义及影响因素
(1)通常，K越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度__________，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率____________；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率________。
(2)通常情况下，K只受________影响，与物质的浓度、压强变化无关。
越大
越大
越小
温度
3．应用
(1)判断化学反应可能进行的程度。
K <10－5 10－5～105 >105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应基本完全
(3)判断可逆反应的反应热。
2．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应。
①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1
②2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)　K2
(1)反应①的平衡常数表达式为K1＝____________________________。
(2)4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。
二、化学平衡常数的应用
3．在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)。该反应的化学平衡常数(K)和温度(T)的关系见下表。
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(1)该反应的平衡常数表达式为K＝________________________________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，化学平衡常数K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡__________________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(6)若1 200 ℃时，在某时刻反应体系中CO2、H2、CO、H2O 的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时反应____________________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
考点二　速率常数、化学平衡常数及Kp的有关计算

1．化学平衡常数的计算步骤
(1)写出有关可逆反应的化学方程式，写出平衡常数表达式。
(2)利用“三段式”，确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。
(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式。
(4)注意单位的统一。
3.压强平衡常数(Kp)
[注意]　混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。
[示例]　一定温度和催化剂条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入压强为p0的恒压容器中，测得平衡时N2的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(Kp)。
4．厘清平衡常数与速率常数的关系
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)，若速率方程为v正＝k正·cm (A)·cn(B)、v逆＝k逆·cp (C)，式中的k称为速率常数，当化学反应达到平衡时，v正＝v逆，即k正·cm(A)·cn(B)＝k逆·cp (C)，化学平衡常数K＝k正/k逆。
[特别提醒]
一个化学反应的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。对于很多反应，速率方程中浓度的方次与化学方程式中各物质的化学计量数并无确定关系。
一、平衡常数与转化率的相关计算
1．已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH>0。某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1。回答下列问题。
(1)若达到平衡后，M的转化率为60%，则N的平衡浓度是________，平衡常数K为________。
(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1，达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，则M的转化率为________，N的起始浓度为________。
答案：50%　6 mol·L－1
2．用测压法在刚性密闭容器中探究T ℃时4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化见下表。
反应时间/min 0 10 20 30 40
总压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50
(1)20 min时，NO的转化率α＝________%。
答案：48　
(2)T ℃时，该反应的压强平衡常数Kp＝________MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
答案：0.1
二、平衡常数与速率常数的关系及应用
3．(2024·潮州月考)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下：
反应Ⅰ　2NO(g) N2O2(g)(快)　ΔH1<0
v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)；
反应Ⅱ　N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)(慢)　ΔH2<0　v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)。
(1)一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝____________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。反应 Ⅰ 的活化能EⅠ________(填“>”“<”或“＝”)反应Ⅱ的活化能EⅡ。
(2)已知反应速率常数k随温度的升高而增大，则升高温度后k2正增大的倍数________(填“大于”“小于”或“等于”)k2逆增大的倍数。
答案：小于
(1)平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。
(2)图中c点时，上述反应的平衡常数K＝__________kPa－1。若k逆＝60 s－1，则速率常数k正＝________s－1·kPa－1。
答案：2　120
考点三　化学反应的方向与调控

1．自发反应
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
2．化学反应方向的判断
(1)熵和熵变的含义。
①熵的含义：
熵是度量一个体系________________的物理量，用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)________S(l)________S(s)。
②熵变的含义：
熵变是反应前后体系________________，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应________________。
混乱程度
＞
＞
熵的变化
自发进行
(2)判断化学反应方向的判据(ΔG＝ΔH－TΔS)。
当ΔG<0时，反应______自发进行；
当ΔG＝0时，反应处于________状态；
当ΔG＞0时，反应________自发进行。
能
平衡
不能
3．化学反应的调控
(1)化工生产适宜条件选择的一般原则。
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过大，又不能太小
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制
(2)工业合成氨反应的适宜条件。
①原理分析：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
对合成氨反 应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂
增大合成氨的反应速率 __________________________ ______ _____ 使用
提高平衡混合物中氨的含量 _____________________________________ ______ ______ ________
增大反应物浓度
高温
高压
增大反应物浓度、减小生成物浓度
低温
高压
无影响
[易错秒判]
(1)其他条件不变，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向(　　)
(2)焓变和熵变都与反应自发性有关，因此均可单独作为判断反应能否自发进行的判据(　　)
(3)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应(　　)
(4)合成氨选择在400～500 ℃进行的原因之一是催化剂在500 ℃左右时的活性最大 (　　)
(5)反应SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，该反应的ΔH>0(　　)
(6)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×
1．(2022·新高考辽宁卷)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1　ΔS＝－200 J·K－1·mol－1。
合成氨反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发。
解析：对于合成氨反应，常温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4 kJ·mol－1－298 K×(－0.2 kJ·K－1·mol－1)＝－32.8 kJ·mol－1<0，故合成氨反应在常温下能自发进行。
答案：能
2．实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－11.9 kJ·mol－1。判断该反应的自发性并说明理由： ________________________________________________。
答案：任何温度下都能自发，该反应的ΔH<0、ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0恒成立
3．(2024·东莞高三专题训练)CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下：
反应i　CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 ＝－58 kJ·mol－1；
反应ii　CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
ΔH2＝＋42 kJ·mol－1。
下列说法不正确的是(　　)
A．增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率
B．增大压强，有利于反应向生成甲醇的方向进行，反应i的平衡常数增大
C．升高温度，生成甲醇的速率增大，反应ii的限度同时增大
D．选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比例
√
解析：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以有利于反应i向生成甲醇的方向进行，但是平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故B错误。
02
真题研做 高考通关
√
解析：a→b温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应；温度相同时，H2O(g)越多，CH4的平衡转化率越高，但x越小，故x1vc正。结合分析可知，A项正确，B项错误；
该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，故平衡常数Ka该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，D项正确。
√
解析：A．由化学方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，ΔS＞0，故A错误；


C．由化学方程式可知，每消耗4 mol NH3，转移12 mol电子，故反应中消耗 1 mol NH3，转移电子的数目为3×6.02×1023，故C错误；
D．实际应用中，加入尿素的量过多时，尿素水解生成的 NH3过量，柴油机车辆排放的尾气中NH3的量增大，对空气污染程度增大，故D错误。
3．(2022·新高考重庆卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s) NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　p1＝3.6×104 Pa
反应2：2NaHCO3(s) Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)　p2＝4×103 Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是(　　)
A．反应2的平衡常数为4×106 Pa2
B．通入NH3，再次平衡后总压强增大
C．平衡后总压强为4.36×105 Pa
D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
√
B．温度不变，平衡常数不变，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误；
D．平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确。
答案：3.0　2.25　增大(共49张PPT)
第41讲　化学反应速率
与化学平衡图像
1．进一步加深理解外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
2．掌握速率平衡图像的分析方法，能正确解答实际工业生产中有关图像的问题。
01
考点梳理 高效演练
考点一　化学反应速率图像

1．正反应速率、逆反应速率—时间图像的突变、渐变分析
可逆反应达到平衡后，若某一时刻改变外界条件，速率—时间图像的曲线可能会出现“渐变”或“突变”。根据“断点”前后速率的大小变化，即可对外界条件的变化情况作出判断
图像 速率变化分析 条件变化判断 平衡移动方向判断
v′正突然增大，v′逆逐渐增大，且v′正＞v′逆　 增大反应物浓度 正向移动
v′正、v′逆都突然减小，且v′正＞v′逆 ①降低温度(正反应放热)； ②减小压强(正反应气体体积增大) 正向移动
图像 速率变化分析 条件变化判断 平衡移动方向判断
v′正、v′逆都突然增大，且增大程度相同 ①使用催化剂； ②增大压强(反应前后气体体积不变) 不移动
2.全程速率—时间图像的趋势变化分析
例如，Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化
出现如右图所示情况。
原因：AB段，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大；BC
段，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。
1．在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如下图所示。
回答下列问题。
(1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。
A．t1～t2　　　 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t4～t5
E．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强　　B．减小压强　　C．升高温度　
D．降低温度　　E．加催化剂　　F．充入氮气
t1时刻____________；t3时刻____________；t4时刻____________。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在上图中画出反应速率的变化曲线。
答案：(1)BCE　(2)C　E　B　(3)A
(4)
2．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件
下使反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，
正反应速率随时间变化的示意图如右图。下列说法正
确的是(　　)
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：ab段小于bc段
√
解析：A项，达到化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，未达到平衡，错误；
B项，a→b正反应速率增大，反应物浓度逐渐减小，错误；
C项，a→c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；
D项，随着反应的进行，正反应速率越大，消耗的二氧化硫就越多，SO2的转化率就越大，正确。
考点二　化学平衡图像

1．物质的量(或浓度)—时间图像
例如，某温度时，在恒容(V L)容器中，X、Y、Z三种
物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示。
(1)X、Y是反应物，Z是生成物，t3 s时反应达到平衡状
态，X、Y未完全反应，该反应是可逆反应。
(2)O～t3 s：Δn(X)＝－(n3－n1) mol，Δn(Y)＝－(n3－n2) mol，Δn(Z)＝n2 mol。X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
2．转化率(或百分含量)—时间图像

解题关键：“先拐先平数值大”。即先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高、压强较大或使用了催化剂。
图Ⅰ，T2>T1，温度升高，生成物C的
百分含量减小，说明平衡逆向移动，
正反应是放热反应。
图Ⅱ，p2>p1，压强增大，A(反应物)
的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。
图Ⅲ，生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能是使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩容器容积)。
3．恒压(或恒温)线

(α表示反应物的平衡转化率，n表示反应物的平衡物质的量)
解题关键：采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量的关系。
图①，若p1>p2>p3，则正反应为气体体积________的反应，ΔH______0；
图②，若T1>T2，则ΔH______0，正反应为气体体积________的反应。
减小
＜
＜
增大
4．几种特殊图像
(1)如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡的点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升高温度，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡逆向移动，故正反应的ΔH＜0。
(2)如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(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点满足v正＞v逆；同理，L线的右下方(F点)满足v正＜v逆。
1．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和结论判断错误的是(　　)
A．图①中X和Y最多只有一种为气态，Z为气态
B．图②中正反应的ΔH＜0，M点正反应速率>N点逆反应速率
C．图③是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等，则a＝2
D．图④中曲线表示一定压强下NO的平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是B点，化学平衡常数最小的是A点
√
2．用(NH4)2CO3捕获CO2的反应为(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到如图所示的趋势图。
(1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆(c)______(填“＞”“＝”或“＜”)v正(d)。
解析：温度越高，反应速率越大，d点温度高，故c点的逆反应速率小于d点的正反应速率。
答案：＜　
(2)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为________________。
解析：根据题图可知，温度为T3时反应达到平衡，此后温度升高，c(CO2)增大，说明平衡逆向移动，正反应是放热反应，故Kb＞Kc＞Kd。
答案：Kb＞Kc＞Kd
(3)T3～T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：温度为T3时化学反应达到平衡，正反应是放热反应，T3～T4区间温度升高，平衡逆向移动，不利于CO2的捕获
考点三　实际生产中“多姿多彩”的陌生图像

1．陌生图像分析的模型建构
2．陌生图像解答的思维步骤
(1)识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，厘清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。
(2)把握反应特点。即分析可逆反应的化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。
(3)联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。
(4)数形结合解答。图表与原理结合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡移动原理。
3．陌生图像简答题的规范描述
(1)条件选择类。
①实验最佳条件的选择或控制就是为了又“快”又“好”地生产，即主要是从反应速率与转化率(化学平衡)两个角度来分析。“快”就是增大反应速率，“好”就是增大转化率，原料利用率高，而影响反应速率与转化率的主要因素就是浓度、温度、压强与催化剂，其中温度与压强是试题中经常考查的因素。
②从速率、转化率、产率、纯度等角度分析，选择最佳条件。如针对反应速率时，思考方向为如何提高浸出速率、如何增大反应速率等；针对平衡转化率、产率时，可运用平衡移动原理解释(其他条件不变的情况下，改变××条件，可逆反应的平衡向××方向移动，导致××发生变化)；针对综合生产效益时，可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护，绿色化学等方面作答。
③选择当前条件的优势，其他条件的不足，往往不足的描述比较容易疏忽，如温度过高或过低，压强过小或过大，也要进行分析。
(2)原因分析类。
①依据化学反应速率和平衡移动原理，分析导致图像曲线变化的原因。
②催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难点，解题时要多加关注，不同的条件会有不同的选择性。
(1)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分
别为7.5%、10.5%和82%时，在 0.5 MPa、2.5 Mpa
和5.0 MPa压强下，SO2的平衡转化率α随温度的变
化如图所示。反应在5.0 MPa、550 ℃ 时的α＝
________，判断的依据是__________________________________________。
影响α的因素有_______________________________________________。
解析：由题给热化学方程式可知，该反应为气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，故p1＝5.0 MPa。结合题图可知，反应在5.0 MPa、550 ℃时对应的SO2的平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素有温度、压强、反应物的起始浓度等。
答案：0.975　该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，α增大，5.0 MPa＞2.5 MPa＝p2，所以p1＝5.0 MPa　温度、压强和反应物的起始浓度(组成)
(2)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2的转化率为α，则SO3的压强为______，平衡常数Kp＝__________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
2．(2022·高考全国甲卷)利用碳氯化法可将TiO2转化为TiCl4。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数为 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－51 kJ·mol－1，Kp＝1.2×1012 Pa。在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如下图所示。
(1)反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝________Pa。
答案：7.2×105　
(2)图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______________________________。
答案：TiO2、C中原子间的化学键键能大，断键需要的能量较大，反应的活化能较大或升高温度可以增大反应速率(答案合理即可)　
(3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C “固-固”接触的措施是_____________________________________________________。
解析：TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C “固-固”接触的措施是将固体粉碎并混合均匀，再将Cl2通入使固体呈“沸腾”状态(在沸腾炉中进行反应)。
答案：将固体粉碎并混合均匀，通入Cl2使固体呈“沸腾”状态
02
真题研做 高考通关
1．(2023·新高考重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ　CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
反应Ⅱ　CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)
在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C．N点H2O的压强是CH4的3倍
D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，
则曲线之间交点位置不变
√
解析：A．随着温度的升高，甲烷的体积分数减小、一氧化碳的体积分数增大，说明随着温度的升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动、反应Ⅰ的平衡正向移动，故反应Ⅱ为放热反应，ΔH<0，反应 Ⅰ为吸热反应，ΔH>0，A错误；
C．N点一氧化碳、甲烷的体积分数相等，结合反应的化学方程式可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；
D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应，若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误。
2．(2023·新高考江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：
CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。
√
解析：A．根据盖斯定律可知，反应2CO(g)＋2H2(g) CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝(－164.7 kJ·mol－1)－2×(＋41.2 kJ·mol－1)＝－247.1 kJ·mol－1，A错误；
B．CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH4的含量减少，故CH4的平衡选择性随温度的升高而减少，B错误；
C．由题图可知，温度范围为350～400 ℃ 时二氧化碳实际转化率最高，C错误；
解析：由题图可知，温度高于一定值时，温度升高，反应速率减小，a错误；相同温度下，存在转化率大于0.88的情况，则α＝0.88的曲线不能代表平衡转化率，b错误；由题图可知，α越大，反应速率最大值对应温度越低，c正确；可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度，d正确。
答案：cd　
(2)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如图所示，催化性能最佳的是________(填标号)。
解析：根据题图可知，在相同温度下d催化剂对应的SO2转化率最高，催化性能最佳。
答案：d(共24张PPT)
微专题11　反应历程(机理)图示分析
聚焦一　能量变化—反应历程(机理)图像

1．基元反应
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。如H2和O2的反应需经历多步基元反应才能完成，主要的4步基元反应如下：
H2―→2H·(速率最小，称为决速步)；
H·＋O2―→·OH＋O·；
O·＋H2―→·OH＋H·；
·OH＋H2―→H2O＋H·。
2．过渡态理论
过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋CB
反应物 　过渡态 生成物
过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态的能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越小]。
例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH，反应历程示意图如下：
3．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率，如下图所示：

E1为总反应的活化能；E2、E3为使用催化剂后，反应机理中各步的活化能。
4．解答能量变化图像“四关键”
(1)明确图像横纵坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。
(2)细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等。
(3)厘清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。
(4)结合题意进行决速步骤的判断，ΔH的计算等。
【练真题】
1．(2023·新高考广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)，反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是(　　)
A．使用Ⅰ和Ⅱ，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Ⅱ，R转化为M经历两步，M转化为P又经历了两步，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Ⅱ时，第一步反应的活化能在所有反应中最大，反应速率小，反应体系达到平衡慢，C项错误；
由历程图可知，使用Ⅰ时，R转化为M速率较大，而M转化为P速率较小，所以反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。
2．(2023·浙江1月选考)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]。下列说法不正确的是(　　)
A．E6－E3＝E5－E2
B．可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最大的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5—E4) kJ·mol－1
√
解析：根据历程Ⅰ可知，O3(g)＋O(g) 2O2(g)的ΔH＝(E6－E3) kJ·mol－1，根据历程Ⅱ可知，O3(g)＋O(g) 2O2(g)的ΔH＝(E5—E2) kJ·mol－1，故E6－E3＝E5－E2，A项正确；
根据历程Ⅰ和历程Ⅱ可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3) kJ·mol－1，由于Cl2(g)的相对能量为0，故Cl2(g)===Cl(g)＋Cl(g)的ΔH＝2(E2－E3) kJ·mol－1，即Cl—Cl 键能为2(E2－E3) kJ·mol－1，B项正确；
历程Ⅱ使用了催化剂Cl，催化剂不能使化学平衡发生移动，故O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C项错误；
历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最大的一步反应为活化能最小的反应，即ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1，D项正确。
【练模拟】
3．(2024·广东高三调研)丙烯与HBr可同时发生如下两个反应：
反应Ⅰ：CH3CH===CH2＋HBr CH3CH2CH2Br　ΔH1
反应Ⅱ：CH3CH===CH2＋HBr CH3CHBrCH3　ΔH2
其反应历程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．ΔH2＝Ea－Eb
B．升高温度，丙烯的平衡转化率增大
C．相同条件下，反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的
D．改用更高效的催化剂，Ea、Eb、ΔH2均不变
√
解析：A．由题图可知，反应Ⅱ为放热反应，ΔH2＝－(Ea－Eb)，故A错误；
B．由题图可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，丙烯的平衡转化率减小，故B错误；
C．由题图可知，反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，反应的活化能越大，反应速率越小，故相同条件下，反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的，故C错误；
D．改用更高效的催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，但反应物的总能量、生成物的总能量和反应的焓变不变，故D正确。
4．(2024·湛江第一中学高三开学考试)反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－620.9 kJ·mol－1分三步进行，各步的相对能量变化如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示：
下列说法正确的是(　　)
A．三步分反应中决定总反应速率的是反应Ⅲ
B．过渡状态a、b、c的稳定性：b>c>a
C．反应Ⅰ、Ⅱ两步的总反应为CO(g)＋2NO(g) CO2(g)＋N2O(g)　ΔH＝－314.3 kJ·mol－1
D．反应Ⅲ的逆反应活化能为534.9 kJ·mol－1
√
解析：A．活化能越大，反应速率越小，根据题图可知，反应Ⅰ的活化能最大，因此三步分反应中决定总反应速率的是反应Ⅰ，A错误；
B．三个图像的起始相对能量都为0，但起始物质不同，无法判断过渡状态a、b、c的稳定性大小，B错误；
C．反应Ⅰ为2NO(g) O—N===N—O　ΔH＝＋199.2 kJ·mol－1，反应Ⅱ为O—N===N—O＋CO(g) CO2(g)＋N2O(g)　ΔH＝－513.5 kJ·mol－1，反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得，CO(g)＋2NO(g) CO2(g)＋N2O(g)　ΔH＝－314.3 kJ·mol－1，C正确；
D．根据总反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－620.9 kJ·mol－1和C项分析可得，反应Ⅲ为N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－306.6 kJ·mol－1，反应Ⅲ的逆反应活化能＝(248.3＋306.6)kJ·mol－1＝ 554.9 kJ·mol－1，D错误。
聚焦二　物质催化循环—反应历程(机理)图像

1．“环式”物质催化循环图示
2．物质类别的判断
(1)催化剂的判断：一般地，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的。
(2)反应物的判断：通过一个箭头进入整个历程的物质是反应物。
(3)中间体的判断：转化历程中生成，随之又参与下一步反应，一般不脱离整个历程。
(4)生成物的判断：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般是生成物。
【练真题】
1．(2023·新高考湖南卷)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[L-Ru—NH3]＋表示}能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如下图所示。
√
结合题图可知，[L-Ru—NH3]2＋→[L-Ru—NH2]＋失去1个H，所带电荷数减1，则Ru化合价不变，与[L-Ru—NH2]＋相比，M中N含有1个单电子，所以Ru的化合价不是＋3，B项错误；
由题图可知，反应过程中有N—N非极性键的形成，C项正确；
【练模拟】
2．(2024·汕头模拟)CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．由步骤①知，加成反应也
可生成酯类物质
B．反应过程中存在C—H的断裂
C．该反应的原子利用率为100%
D．若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I，则产品将变为丙烯酸乙酯
√
B．由题图可知，步骤③中生成碳碳双键，存在C—H的断裂，故B正确；
C．由分析可知，生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢，故该反应的原子利用率不可能为100%，故C错误；
D．由分析可知，二氧化碳、乙烯和一碘甲烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸甲酯和碘化氢，则二氧化碳、乙烯和碘乙烷在催化剂作用下反应生成丙烯酸乙酯和碘化氢，故D正确。
√

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