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专题07 化学反应机理 速率与平衡
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 化学反应机理（5年3考） 2025山东卷第9题 2022山东卷第7题 2021山东卷第7题 根据化学反应机理、历程分析判断，涉及氧化还原反应、化学键、反应速率、反应限度等知识点，是山东高考必考考点，如2025年第9题。
考点2 化学反应速率与平衡 （5年2考） 2025山东卷第10题 2023山东卷第15题 2023山东卷第1题 从近三年的山东卷选择题命题情况来看，选择题对化学反应速率与平衡的考查有增加的趋势，基本确定在选择题中单独考查化学反应速率和平衡会成为一种趋势，且多结合图像进行考查，如2025年第10题。
考点1 化学反应机理
1．（2025·山东卷）用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．是还原反应的产物 B．还原性：
C．处理后溶液的增大 D．图示反应过程中起催化作用的是
2．（2022·山东卷）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
3．（2021·山东卷）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
考点2 化学反应速率与平衡
4．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A．a线所示物种为固相产物
B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为
C．小于温度时热解反应的平衡常数
D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
5．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
6．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：

已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1，TFAA的浓度为0.08mol L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是

A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol L-1
1．（2025·山东淄博·三模）已知C2H5Br在NaOH醇溶液中发生的取代反应和消去反应互为竞争，二者反应历程中的相对能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A．升高温度对反应历程1更有利
B．NaOH醇溶液中OH-与乙醇分子间形成了氢键
C．C2H5Br发生取代反应或消去反应时，OH-进攻的原子不同
D．NaOH醇溶液中C2H5Br发生消去反应在热力学上更有利
2．（2025·山东淄博·三模）向体积均为1 L的两个刚性容器中各充入4molHBr(g)和1molO2(g)，分别在绝热和恒温条件下发生反应，测得压强变化ΔP(ΔP=P0-Px，P0为起始压强，Px为某时刻压强)随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A．L1表示绝热条件下ΔP随时间变化关系 B．ΔH>0
C．HBr的转化率： D．b点对应的平衡常数
3．（2025·山东聊城·二模）利用CO2加氢制CH3OH的反应机理如图所示。H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程。下列说法错误的是
已知：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒，NA表示阿伏加德罗常数。
A．反应过程存在C－H、O－H的断裂和形成
B．催化剂氧空位用于捕获CO2，氧空位越多反应速率越快
C．若反应温度过高使甲醇炭化，生成的碳颗粒易使催化剂反应活性下降
D．理论上，每生成1mol CH3OH，该历程中消耗的H*的数目为6NA
4．（2025·山东滨州·二模）中国科学院化学研究所韩布兴课题组，以草酸和硝酸盐为原料(和分别为氮源和碳源)，实现了电催化偶联制备甘氨酸。原理如图(OA为，GX为，GC为)。下列说法正确的是
A．反应iii是偶联制备甘氨酸的决速步
B．反应iv的原子利用率为100％
C．OA→GX的电极反应式为
D．甘氨酸在阳极和阴极的中间区域生成
5．（2025·山东滨州·二模）均相芬顿反应是高级氧化技术的经典工艺，通过产生自由基引发系列链反应实现物质的深度氧化。在酸性条件下产生自由基的过程如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ中，氧元素的化合价没有发生变化
B．相同条件下，反应Ⅰ比反应Ⅱ的活化能低
C．产生自由基的过程中，整个体系的pH不变
D．其它条件不变时，改变对反应Ⅱ的速率影响程度大于Ⅰ
6．（2025·山东日照·二模）在、碱性条件下，Ag作催化剂可将甲醛转化为 H2，反应的机理如图 1 所示，纳米 Ag 颗粒负载在 Al2O3表面可防止纳米Ag团聚；其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对产生氢气体积的影响如图2所示。
下列说法错误的是
A．若用DCDO代替HCHO，则得到的产物为HCOO-
B．过程中的总反应为 HCHO+OH- → HCOO-+H2↑
C．时，随 NaOH 浓度增大产生 H2的体积增大的原因是催化剂表面吸附更多的，甲醛转化H2反应速率加快
D．时，随NaOH浓度增大产生H2的体积较小的原因可能是催化剂的催化效率降低
7．（2025·山东潍坊·一模）丙烯和溴化氢在通常情况下发生加成反应主要得到2-溴丙烷，其机理如下。下列说法不正确的是
A．上述反应中，第一步为反应的决速步骤
B．碳正离子中间体的稳定性：
C．丙烯与卤化氢加成时，的反应速率最大
D．与加成的主要产物为
8．（2025·山东省实验中学·一模）H2O2是一种重要的工业原料，利用H2和O2直接法合成H2O2的反应历程如图所示，下列说法中错误的是
A．[PdCl4]2-和[PdO2Cl2]2-中Pd的化合价相同
B．[PdCl4]2-降低了反应的活化能，加快了反应速率
C．直接法合成H2O2的总反应，原子利用率理论上为100%
D．步骤2中，若有1mol O2参与反应，转移4mol电子
9．（2025·山东泰安·一模）一种汽车尾气脱硝处理的机理如图所示，下列说法错误的是
A．是反应的催化剂
B．状态③到状态④的过程中，有O–H键的形成
C．状态④到状态⑤过程中，NO发生氧化反应
D．该过程中Cu元素的化合价未发生变化
10．（2025·山东济宁·二模）T温度下，在1L刚性密闭容器中投入X和Y各1mol，发生下列反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态)。下列说法正确的是
A．速率常数k1>k2
B．反应II的平衡常数Kc=
C．体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol，Z的平衡产率不变
D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，W的物质的量分数新峰值点可能是a
11．（2025·山东聊城·二模）在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入1mol CO2和1mol H2，发生反应。在不同温度下反应相同时间，测得lgk正、lgk逆、H2转化率与温度关系如图所示。
已知：v正=k正c(CO2)c4(H2) v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)，k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0 B．代表lgk正曲线的是MH
C．当2v正(H2)=v逆(H2O)时反应达到平衡状态 D．a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b
12．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下
反应I：
反应II：
下，将的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．通入，反应速率加快
B．曲线b表示
C．时，后反应到达平衡，内
D．其他条件不变，时反应Ⅱ的平衡常数
13．（2025·山东滨州·二模）南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原NO的反应，主要反应如下：
i．
ii．
iii．
在T℃、100kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。已知：反应ii为快速平衡，可认为不受慢反应i、iii的影响；为用物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A．曲线b表示的含氮元素占比
B．若选择对反应i更高效的催化剂，则G点将移向E点
C．0～45 min内，的平均反应速率约为
D．反应i的平衡常数
14．（2025·山东潍坊·一模）以物质的量之比为向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．据图像分析，该反应是吸热反应
B．Q点是最高点，Q点为平衡状态
C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同
D．从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点
15．（2025·山东青岛·一模）工业合成尿素：。恒容密闭容器加入等物质的量的和，在和反应达到平衡，与关系如图所示(压强单位均为)。反应的标准平衡常数。下列说法正确的是
A．
B．
C．下，平衡时体系的总压强为时，
D．若改为恒压密闭容器，则平衡时的体积分数减小
16．（2025·山东烟台、德州、东营·一模）一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行，第一步生成中间体M，第二步生成产物Z或W，表示如下。反应进程及能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．生成Z的反应热为ΔE1-ΔE2
B．反应开始时，反应速率 v(Z)>v(W)
C．达到平衡时，Z的含量小于W
D．达到平衡后，升高温度减小
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题07 化学反应机理 速率与平衡
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 化学反应机理（5年3考） 2025山东卷第9题 2022山东卷第7题 2021山东卷第7题 根据化学反应机理、历程分析判断，涉及氧化还原反应、化学键、反应速率、反应限度等知识点，是山东高考必考考点，如2025年第9题。
考点2 化学反应速率与平衡 （5年2考） 2025山东卷第10题 2023山东卷第15题 2023山东卷第1题 从近三年的山东卷选择题命题情况来看，选择题对化学反应速率与平衡的考查有增加的趋势，基本确定在选择题中单独考查化学反应速率和平衡会成为一种趋势，且多结合图像进行考查，如2025年第10题。
考点1 化学反应机理
1．（2025·山东卷）用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时，通常加入少量，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．是还原反应的产物 B．还原性：
C．处理后溶液的增大 D．图示反应过程中起催化作用的是
【答案】C
【分析】由图中信息可知，和反应生成的是和反应的催化剂，是中间产物，该反应的离子方程式为，是还原剂，是氧化剂，是还原产物。
【解析】A．该反应中，中N元素的化合价升高被氧化，因此，是氧化反应的产物，A不正确；
B．在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物，因此，还原性的强弱关系为，B不正确；
C．由反应的离子方程式可知，该反应消耗，处理后溶液的增大，C正确；
D．根据循环图可知，图示反应过程中起催化作用的是，D不正确；
综上所述，本题选C。
2．（2022·山东卷）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】D
【解析】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+ OOH=NO2+ OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+ C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+ OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；
B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；
C．NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；
答案选D。
3．（2021·山东卷）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【解析】
A．一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A错误；
B．反应I为加成反应，而与为快速平衡，反应II的成键和断键方式为或，后者能生成18OH-，因此反应结束后，溶液中存在18OH-，故B正确；
C．反应III的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CH318H，故C错误；
D．该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误；
综上所述，正确的是B项，故答案为B。
考点2 化学反应速率与平衡
4．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A．a线所示物种为固相产物
B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为
C．小于温度时热解反应的平衡常数
D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】C
【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。
【解析】A．a线所示物种为，固相产物，A正确；
B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确；
C．恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，因此，与温度时热解反应的平衡常数相等，C不正确；
D．b线所示物种为，温度时向容器中加入，增大生成物的浓度导致逆反应速率增大，化学平衡向逆反应方向移动，因此重新达平衡时（此处指的是重新建立化学平衡的过程中）逆反应速率增大（比原平衡体系的大），D正确；
综上所述，本题选C。
5．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【答案】CD
【分析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【解析】A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；
B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；
C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；
D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；
答案选CD。
6．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：

已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1，TFAA的浓度为0.08mol L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是

A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol L-1
【答案】AC
【分析】一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：
①E+TFAAF ②FG ③GH+TFAA
t1之后的某时刻，H为0.02 mol L-1，此时TFAA的浓度仍为0，则表明0.10mol L-1E、起始时的0.08mol L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol L-1 TFAA全部参加反应，生成0.10mol L-1F；在t2时刻，H为0.08mol L-1，TFAA为0.06mol L-1，G为0.01 mol L-1，则F为0.01 mol L-1。
【解析】A．t1时刻，H的浓度小于0.02 mol L-1，此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol L-1，参加反应①的H的浓度小于0.1 mol L-1，则参加反应E的浓度小于0.1 mol L-1，所以体系中有E存在，A正确；
B．由分析可知，t2时刻，H为0.08mol L-1，TFAA为0.06mol L-1，G为0.01 mol L-1，则F为0.01 mol L-1，所以体系中有F存在，B不正确；
C．t1之后的某时刻，H为0.02 mol L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生成F，所以E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小，C正确；
D．在t2时刻，H为0.08mol L-1，TFAA为0.06mol L-1，G为0.01 mol L-1，F为0.01 mol L-1，只有F、G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08mol L-1，而GH+TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于0.08mol L-1，D不正确；
故选AC。
1．（2025·山东淄博·三模）已知C2H5Br在NaOH醇溶液中发生的取代反应和消去反应互为竞争，二者反应历程中的相对能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A．升高温度对反应历程1更有利
B．NaOH醇溶液中OH-与乙醇分子间形成了氢键
C．C2H5Br发生取代反应或消去反应时，OH-进攻的原子不同
D．NaOH醇溶液中C2H5Br发生消去反应在热力学上更有利
【答案】D
【解析】A．由图可知，反应历程1的活化能（88.7 kJ/mol）低于反应历程2的活化能（79.9 kJ/mol），根据化学反应速率理论，活化能越低，反应越容易进行，升高温度会使更多的反应物分子具有足够的能量来克服活化能垒，从而加快反应速率，所以升高温度对反应历程1更有利，A正确；
B．从反应历程图能看到，中的氧与乙醇分子中的氢存在相互作用，符合氢键形成特征，所以NaOH醇溶液中与乙醇分子间形成了氢键，B正确；
C．取代反应里，进攻与Br原子相连的碳原子；消去反应时，进攻与Br原子相连碳原子的邻位碳原子上的氢原子，进攻原子不同，C正确；
D．由图可知，取代反应产物能量比消去反应产物能量低，能量越低越稳定，说明在NaOH醇溶液中C2H5Br发生取代反应在热力学上更有利，并非消去反应，D错误；
故选D。
2．（2025·山东淄博·三模）向体积均为1 L的两个刚性容器中各充入4molHBr(g)和1molO2(g)，分别在绝热和恒温条件下发生反应，测得压强变化ΔP(ΔP=P0-Px，P0为起始压强，Px为某时刻压强)随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A．L1表示绝热条件下ΔP随时间变化关系 B．ΔH>0
C．HBr的转化率： D．b点对应的平衡常数
【答案】D
【解析】A．恒温恒容条件下，容器中气体的压强与气体的物质的量成正比，根据方程式知，反应前后气体的物质的量之和减小，则压强减小，在绝热条件下进行，随着反应的进行，容器内压强先增大后减小，说明开始时温度对压强的影响大于气体的物质的量，则L2表示绝热条件下ΔP随时间变化关系，A错误；
B．恒温恒容条件下，容器中气体的压强与气体的物质的量成正比，根据方程式知，反应前后气体的物质的量之和减小，则压强减小，，在图中以ac所在线表示；在绝热条件下进行，随着反应的进行，容器内压强先增大后减小，说明开始时温度对压强的影响大于气体的物质的量，说明该反应为放热反应，，B错误；
C．b点温度高于c点，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以HBr的转化率：，C错误；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式：，根据a点时数据有：，解得x=0.75，此时浓度商，a、b点总压强相等，容器体积相等，b点温度较高，故b点气体的物质的量小于a点，正反应是气体分子数减小的反应，说明b点HBr的转化率大于a点，即b点平衡常数K大于a点Qc，D正确；
故选D。
3．（2025·山东聊城·二模）利用CO2加氢制CH3OH的反应机理如图所示。H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程。下列说法错误的是
已知：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒，NA表示阿伏加德罗常数。
A．反应过程存在C－H、O－H的断裂和形成
B．催化剂氧空位用于捕获CO2，氧空位越多反应速率越快
C．若反应温度过高使甲醇炭化，生成的碳颗粒易使催化剂反应活性下降
D．理论上，每生成1mol CH3OH，该历程中消耗的H*的数目为6NA
【答案】A
【解析】A．反应过程存在O－H生成，但无O－H键的断裂，故A错误；
B．H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个H*，2个H*与催化剂反应形成氧空位，催化剂氧空位再与CO2结合，所以催化剂氧空位用于捕获CO2，氧空位越多反应速率越快，故B正确；
C．反应温度过高使甲醇炭化，碳覆盖在催化剂的表面，使催化剂反应活性下降，故C正确；
D．H2首先在面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程，根据图中信息可知，CH3OH 6H*，所以理论上，每生成1molCH3OH，该历程中消耗的H*的数目为6NA，故D正确；
故答案选A。
4．（2025·山东滨州·二模）中国科学院化学研究所韩布兴课题组，以草酸和硝酸盐为原料(和分别为氮源和碳源)，实现了电催化偶联制备甘氨酸。原理如图(OA为，GX为，GC为)。下列说法正确的是
A．反应iii是偶联制备甘氨酸的决速步
B．反应iv的原子利用率为100％
C．OA→GX的电极反应式为
D．甘氨酸在阳极和阴极的中间区域生成
【答案】C
【分析】⑴碳源相关反应机理。反应（i）中快速转化为OA，在合适的电极电势和催化剂作用下，分子得到电子并发生重排等过程生成。反应（ii）中OA（）得到2个电子和2个转化为GX（），此为还原反应。从结构上看，是羧基被还原为醛基，在电催化体系中，电极提供电子，酸性环境提供质子，降低了反应活化能，促使反应进行。反应（iii）中GX进一步得2个电子和2个转化为GC（），同样是还原反应 ，醛基被进一步还原为羟基，持续在电催化作用下，借助电极和电解质溶液环境实现电子和质子转移。
⑵氮源相关反应机理。反应（1）中转化为，这是一个氧化过程。在电催化条件下，可能是在阳极区域，分子在电极表面被氧化，结合溶液中的氧原子等逐步形成。得到电子和质子，先发生反应（2）转化为，再经反应（3）得到，这是连续的还原过程，每一步都在特定的电极电势和催化剂作用下，通过控制电子和质子的供给实现氮元素化合价的逐步降低。
⑶偶联反应机理。反应（iv）中GX（）与发生反应，醛基与发生亲核加成反应，在电催化体系提供的微环境下，促进反应中间体的形成和转化，最终生成，实现了键的初步构建。反应（v）中得到4个电子和4个，发生还原反应，最终生成甘氨酸（），完成偶联制备甘氨酸的全过程。整个过程中电催化作用通过调控电极反应，为反应提供合适的电子和质子转移路径，促进各步反应的进行。
【解析】A．由图可知反应ⅲ是副反应，不是偶联制备甘氨酸的决速步，A错误；
B． 观察反应的过程，除了生成目标产物外，可能还有其他副产物生成（从图中反应关系看，原子并非全部转化到甘氨酸中），所以原子利用率不是，B错误；
C．从图中可知（）转化为（）的过程中，碳元素化合价降低，发生还原反应，结合电极反应式书写规则，其电极反应式为，C正确；
D．从图中反应历程来看，甘氨酸（）是在一系列反应后生成的，其生成过程涉及到阴极产生的物质（如等） ，不是在阳极和阴极的中间区域生成，D错误；
综上，答案是C。
5．（2025·山东滨州·二模）均相芬顿反应是高级氧化技术的经典工艺，通过产生自由基引发系列链反应实现物质的深度氧化。在酸性条件下产生自由基的过程如图。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ中，氧元素的化合价没有发生变化
B．相同条件下，反应Ⅰ比反应Ⅱ的活化能低
C．产生自由基的过程中，整个体系的pH不变
D．其它条件不变时，改变对反应Ⅱ的速率影响程度大于Ⅰ
【答案】B
【解析】A．由过程图可知反应Ⅰ为H+ + H2O2 + Fe2+=Fe3+ +·OH + H2O，故反应I中氧元素的化合价发生了变化，A错误；
B．由题干信息可知，k1＞k2，说明相同条件下，反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更快，活化能越低反应速率越快，即反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低，B正确；
C．反应Ⅰ为H+ + H2O2 + Fe2+=Fe3+ +·OH + H2O，基元反应Ⅱ的化学方程式为 H2O2 + Fe3+=HO2·+Fe2++H+，而反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更快，总反应不是简单的反应Ⅰ加上反应Ⅱ，则芬顿反应进行的过程中，整个体系的pH会发生变化 ，C错误；
D．反应I的速率v1=k1·c(H2O2) ·c(Fe2+)，反应Ⅱ的速率v2=k2·c(H2O2) ·c(Fe3+)，其中k1远大于k2，故改变对反应Ⅰ的速率影响程度更大，D错误；
故答案选B。
6．（2025·山东日照·二模）在、碱性条件下，Ag作催化剂可将甲醛转化为 H2，反应的机理如图 1 所示，纳米 Ag 颗粒负载在 Al2O3表面可防止纳米Ag团聚；其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对产生氢气体积的影响如图2所示。
下列说法错误的是
A．若用DCDO代替HCHO，则得到的产物为HCOO-
B．过程中的总反应为 HCHO+OH- → HCOO-+H2↑
C．时，随 NaOH 浓度增大产生 H2的体积增大的原因是催化剂表面吸附更多的，甲醛转化H2反应速率加快
D．时，随NaOH浓度增大产生H2的体积较小的原因可能是催化剂的催化效率降低
【答案】A
【解析】A．根据反应机理图，得到的中的氢来源于，则用代替后，得到的产物应该为，A错误；
B．根据反应机理图，整个转化过程是在催化剂作用下，甲醛和作用最终得到和，故总反应为：，B正确；
C．当时，催化剂表面空隙较多，能吸附更多的，使甲醛转化为反应速率加快，随 浓度增大产生 的体积增大，C正确；
D．当时，过高浓度的NaOH会与催化剂的载体反应使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降，导致随NaOH浓度的增大产生氢气的速率减缓，D正确；
故答案为：A。
7．（2025·山东潍坊·一模）丙烯和溴化氢在通常情况下发生加成反应主要得到2-溴丙烷，其机理如下。下列说法不正确的是
A．上述反应中，第一步为反应的决速步骤
B．碳正离子中间体的稳定性：
C．丙烯与卤化氢加成时，的反应速率最大
D．与加成的主要产物为
【答案】D
【解析】A．上述反应中，第一步为反应慢，为决速步骤，A正确；
B．第一步慢反应得到的碳正离子为，可以推得碳正离子中间体稳定性：，B正确；
C．慢反应决定反应速率，酸性HI>HBr>HCl，故加入HI第一步反应更快，可知CH3CH=CH2与氢卤酸反应时速率大小HI>HBr>HCl，C正确；
D．根据题干信息，烯烃与HBr反应第一步是氢离子结合有一定负电性的碳原子，由于-CF3为吸电子基团，故与HBr加成的主要产物为，D错误；
故选D。
8．（2025·山东省实验中学·一模）H2O2是一种重要的工业原料，利用H2和O2直接法合成H2O2的反应历程如图所示，下列说法中错误的是
A．[PdCl4]2-和[PdO2Cl2]2-中Pd的化合价相同
B．[PdCl4]2-降低了反应的活化能，加快了反应速率
C．直接法合成H2O2的总反应，原子利用率理论上为100%
D．步骤2中，若有1mol O2参与反应，转移4mol电子
【答案】D
【解析】A．[PdO2Cl2]2-中存在过氧键，氧化合价为-1，Pd化合价为+2，[PdCl4]2-中Pd化合价为+2，两者相同，故A正确；
B．[PdCl4]2-作为催化剂起到降低了反应的活化能、加快了反应速率的作用，故B正确；
C．直接法为氢气和氧气直接化合为过氧化氢，没有其他产物生成，原子利用率理论上为100%，故C正确；
D．步骤2中，氧气转化为过氧键，化合价变化0→-1，1mol氧气参与反应转移2mol电子，故D错误；
故答案为D。
9．（2025·山东泰安·一模）一种汽车尾气脱硝处理的机理如图所示，下列说法错误的是
A．是反应的催化剂
B．状态③到状态④的过程中，有O–H键的形成
C．状态④到状态⑤过程中，NO发生氧化反应
D．该过程中Cu元素的化合价未发生变化
【答案】D
【解析】A．根据反应历程图，是催化剂，反应前后不变，A正确；
B．状态③到状态④的变化过程中有H2O生成，即有O-H键的形成，B正确；
C．状态④到状态⑤过程中，NO化合价由+2价升高到+4价，被氧化，发生氧化反应，C正确；
D．状态②到状③的过程中， Cu 和 N 的化合价发生变化，其中 Cu 的化合价降低，N元素化合价升高，D错误；
故选D。
故答案选B。
10．（2025·山东济宁·二模）T温度下，在1L刚性密闭容器中投入X和Y各1mol，发生下列反应，部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态)。下列说法正确的是
A．速率常数k1>k2
B．反应II的平衡常数Kc=
C．体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol，Z的平衡产率不变
D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，W的物质的量分数新峰值点可能是a
【答案】BD
【解析】A．由图可知，反应起始阶段，相同时间时W的物质的量分数大于Z，说明反应Ⅰ的反应速率比反应II慢，所以速率常数k1小于k2，故A错误；
B．近似认为反应II建立平衡后，反应II始终处于平衡状态，由图可知，W物质的量分数最大时，反应II达到平衡，之后反应II始终处于平衡状态，时间为nmin时时X、Z的物质的量分数都为30%，设nmin时Z、W的物质的量分别为amol、bmol，由题意可建立如下三段式：
，，由X、Z的物质的量分数可得：=0.3，=0.3，解联立方程可得a=、b=，则1L刚性密闭容器中反应II的平衡常数Kc==，故B正确；
C．反应Ⅰ和反应II都是气体体积减小的反应，体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，Z的平衡产率增大，故C错误；
D．T温度下，使用选择性催化反应II的催化剂，反应II的反应速率增大，相同时间内W的物质的量增大，物质的量分数新峰值点可能是a，故D正确；
故选BD。
11．（2025·山东聊城·二模）在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入1mol CO2和1mol H2，发生反应。在不同温度下反应相同时间，测得lgk正、lgk逆、H2转化率与温度关系如图所示。
已知：v正=k正c(CO2)c4(H2) v逆=k逆c(CH4)c2(H2O)，k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0 B．代表lgk正曲线的是MH
C．当2v正(H2)=v逆(H2O)时反应达到平衡状态 D．a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b
【答案】D
【分析】图中信息可知，温度越高，则越小，曲线MH和曲线NG是lgk与温度关系，曲线abc是H2转化率与温度关系，从右往左看，温度升高，曲线abc中从最高点到a点，氢气转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向是吸热反应，正反应方向是放热反应。则升高温度时，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，即lgk逆大于lgk正，则lgk正代表曲线的是NG，lgk逆代表曲线的是MH。
【解析】A．根据分析，逆反应方向是吸热反应，正反应方向是放热反应， A错误；
B．lgk正代表曲线的是NG，lgk逆代表曲线的是MH，B错误；
C．达到化学平衡时，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，所以，即，C错误；
D．观察图像可知，随着温度T增大，则越小，氢气转化率先增大后减小，由于反应是放热反应，说明转化率达到最大时，反应才达到平衡，所以a、b达到化学平衡，c还没达到化学平衡，D正确；
故答案选D。
12．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下
反应I：
反应II：
下，将的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．通入，反应速率加快
B．曲线b表示
C．时，后反应到达平衡，内
D．其他条件不变，时反应Ⅱ的平衡常数
【答案】CD
【分析】反应Ⅰ的正反应为吸热反应，反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、CO物质的量增大，故CO的平衡物质的量分数随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b，CO2平衡曲线为a，以此解答。
【解析】A．将的混合气体投入恒压反应器中，通入，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误
B．由分析可知，曲线b表示CO，曲线a表示CO2，B错误；
C．②100kPa，CH4、H2O起始的物质的量之比为1∶3，起始CH4的分压为25kPa；设起始CH4物质的量为amol、H2O物质的量为3amol，设反应Ⅰ从起始到平衡消耗CH4物质的量为xmol，反应Ⅱ从起始到平衡消耗H2O的物质的量为ymol，列三段式：
平衡时气体总物质的量为(a-x+3a-x-y+x-y+3x+y+y)mol=(4a+2x)mol，600℃平衡时CH4物质的量分数为0.04，则，解得, 平衡时的分压为，t小时内，C正确；
D．其他条件不变，时，H2O的物质的量分数为0.32，H2的体积分数为0.5，由C可知，n(H2)= (4a+2x)mol×0.5=mol，n(H2O)= (4a+2x)mol×0.32=mol，3a-x-y=，则y=mol，n(CO2)=mol，n(CO)=mol-mol=mol，反应Ⅱ的平衡常数K=，D正确；
故选CD。
13．（2025·山东滨州·二模）南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原NO的反应，主要反应如下：
i．
ii．
iii．
在T℃、100kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。已知：反应ii为快速平衡，可认为不受慢反应i、iii的影响；为用物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A．曲线b表示的含氮元素占比
B．若选择对反应i更高效的催化剂，则G点将移向E点
C．0～45 min内，的平均反应速率约为
D．反应i的平衡常数
【答案】AD
【解析】A．反应ii为快反应，曲线a表示物质快速减少，故表示NO，NH3快速增加，故曲线b表示氨气，曲线c表示N2，A正确；
B．G点反应已经达到平衡，若选择对反应i更高效的催化剂，则达到平衡所需的时间缩短，但N2的占比不变，B错误；
C．起始时，压强为100kPa、2 mol NO、6 mol H2，0-45min时，由图可知，N2的氮含量为47%，n(N2)=，N2的平均反应速率约为，C错误；
D．达到平衡时，N2的物质的量为86%÷2×2mol=0.86 mol，NO的物质的量为6%×2 mol=0.12 mol，根据氮原子守恒，NH3的物质的量为(2-0.86×2-0.12) mol=0.16 mol，根据氧原子守恒，水的物质的量为(2-0.12) mol=1.88 mol，根据氢原子守恒，H2的物质的量为(6-1.88-0.16×3÷2) mol=3.88 mol，n总为6.9 mol，则反应i的平衡常数，D正确；
故答案选AD。
14．（2025·山东潍坊·一模）以物质的量之比为向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．据图像分析，该反应是吸热反应
B．Q点是最高点，Q点为平衡状态
C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同
D．从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点
【答案】C
【解析】A．根据图像中Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知，随着温度升高，平衡产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到，该反应是放热反应，A错误；
B．据图像可知，Q点Z的产率小于平衡产率，未达到平衡，B错误；
C．M、N点产率相同，但温度不同，所以反应物分子的有效碰撞几率不同，C正确；
D．图中M点未达到平衡是由于温度低导致速率低而反应时间不够，可通过加入催化剂或延长时间使其达到平衡，但分离Z会使反应速率降低，达不到目的，D错误；
故选C。
15．（2025·山东青岛·一模）工业合成尿素：。恒容密闭容器加入等物质的量的和，在和反应达到平衡，与关系如图所示(压强单位均为)。反应的标准平衡常数。下列说法正确的是
A．
B．
C．下，平衡时体系的总压强为时，
D．若改为恒压密闭容器，则平衡时的体积分数减小
【答案】BC
【分析】表示物质的分压强，值越大，说明其分压越大，说明其体积分数或物质的量分数越大，据此分析解答。
【解析】A．平衡时，相同的时，温度时的小于时的 ，说明温度到时，平衡逆向移动，该反应是放热反应，则，故A错误；
B．，则=，=，故，故B正确；
C．时，=1，=3，则=10，，=1000，则，若平衡时，，则则=240.1 ， ，则平衡时体系的总压强为，故C正确；
D．此反应是总物质的量减小的反应，若改为恒压密闭容器，相对于恒容密闭容器来说，相当于增大压强的反应，增大压强，平衡会正向移动，则若改为恒压密闭容器，平衡时的体积分数会增大，故D错误；
答案BC。
16．（2025·山东烟台、德州、东营·一模）一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行，第一步生成中间体M，第二步生成产物Z或W，表示如下。反应进程及能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．生成Z的反应热为ΔE1-ΔE2
B．反应开始时，反应速率 v(Z)>v(W)
C．达到平衡时，Z的含量小于W
D．达到平衡后，升高温度减小
【答案】D
【解析】A．由图像可知，生成Z的反应，ΔE1为反应物到中间产物吸收的热量，ΔE2为中间产物到Z释放的热量，反应为放热反应，故反应热为ΔE1-ΔE2，故A正确；
B．由图像可知，M转化为Z的活化能更小，所以开始时生成Z的反应速率更快，故B正确；
C．由反应物生成Z或W都是放热反应，生成W时放热更多，更有利用反应进行，故平衡时生成的W更多，故C正确；
D．生成W的反应活化能更大，故升高温度生成W的反应逆向移动的程度更大，c平(W)减小更多，故增大，故D错误；
答案选D。
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