资源简介 (共33张PPT)2026高考冲刺考题预测化学专题第13讲-速率、平衡及应用contents目录01考情解码0102重温经典03考题预测考情解码PART 0101卷别 呈现形式 试题情境 2025年试题考点分布化学反应速率 化学平衡 转化率反应速率的计算 反应速率的比较 反应速率的影响因素 活化能与反应速率 速率方程 平衡状态判断 平衡移动影响因素 平衡 常数 平衡转化率安徽 图文结合 恒温恒压密闭容器中的反应 √ √ √ √ √ √ √14海南 图文结合 恒温下,反应物A与Q按图示反应 √ √ √黑吉辽蒙 图文结合 室温下,将AgCl置于NH4NO3溶液 √ √15北京 图文 结合 钯(Pd)催化高效合成醋酸乙烯酯 √山东 图文结合 恒容密闭容器中,Na2SiF6热解反应 √ √10江西 文字叙述 一定压强下,乙烯水合反应 √ √广西 图文结合 氨基喹啉衍生物(M)合成反应历程 √ √广西 图文结合 浓度相等的HClO和ClO2-混合溶液 √ √陕晋青宁 实验方案 不同浓度Na2S2O3加入H2SO4 √ √14福建 文字 叙述 氯自由基,引发丙烷一氯代反应 √ √10河北 图文 结合 氮化镓(GaN)是一种半导体材料 √ √14河南 图文结合 催化剂作用下,丙烷脱氢制丙烯 √ √考点统计卷别 呈现形式 试题情境 2025年试题考点分布化学反应速率 化学平衡 转化率反应速率的计算 反应速率的比较 反应速率的影响因素 活化能与反应速率 速率方程 平衡状态判断 平衡移动影响因素 平衡 常数 平衡转化率四川 文字叙述 解释实验现象的离子方程式判断 √北京 图文结合 研究三价铁配合物性质进行实验 √河北 文字叙述 实验操作及现象能得出相应结论 √ √江苏 图文结合 甘油水蒸气重整获得H2 √ √12 √甘肃 文字 叙述 CO2加氢转化成甲烷 √ √14四川 图文 结合 H2A是二元酸,MA是一种难溶盐 √ √15云南 实验装置 下列装置或操作正确的是 √ √14浙江1月 文字叙述 判断说法正误 √ √15浙江6月 文字叙述 AgCl的溶解平衡 √15新课标 图文结合 HF的水溶液中存在平衡 √7湖北 图文结合 铜、乙腈水溶液含铜分布曲线 √14湖南 图文结合 草酸广泛用于食品、药品等领域 √13考点统计说明:带“√+数字”标记的为水溶液中离子图像题+题号。普通高中化学课程标准:选择性必修二 主题2 化学反应的方向、限度和速率2.1化学反应的方向与限度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。认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量。知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.2化学反应速率知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。2.3化学反应的调控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。知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。2.4学生必做实验探究影响化学平衡移动的因素。注意:基本方法是控制变量法。了解课标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,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。2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化,能讨论化学反应条件的选择和优化。3.能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。4.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化。5.能举例说明反应调控在生产生活和科学研究中 的重要作用。针对典型案例,能从化学反应限度、速率等角度对化学反应条件进行综合分析,从节 能、环保、资源综合利用等多角度进行评价。普通高中化学课程标准:选择性必修二 主题2 化学反应的方向、限度和速率了解课标重温经典PART 0202【例1】(2025陕晋青宁卷·10).下列实验方案不能得出相应结论的是( )A B C D结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu 结论:氧化性顺序为Cl2>Fe3+>I2 结论:甲基使苯环活化 结论:增大反应物浓度,该反应速率加快C同体积不同浓度的Na2S2O3,与同体积相同浓度的H2SO4反应,浓度大的先出现浑浊。甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色,-CH3被氧化,故应该是苯环使甲基活化。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由溶液颜色变化,可判断氧化性:Fe3+>I2;Cl2>Fe3+。电子由负极流向正极,负极更活泼,故活泼性:Zn>Fe>Cu。√√×√外界条件对化学反应速率的影响【例2】(2025河北卷12)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应ⅰ Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:下列说法错误的是( )A.反应ⅰ是吸热过程B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eVC.反应ⅲ包含2个基元反应D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中看始终态能量活化能为3.39eV-0.70eV=2.69eV√√两个过渡态TS6、TS7√计算各历程中最大活化能,反应i中为TS2步骤,活化能为2.81eV,反应ⅱTS5步骤,活化能为2.69eV,反应ⅲ中为TS7步,差值为3.07eV,所以活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的反应步骤,总反应的速控步应包含在反应ⅲ中×D决速步骤是反应过程中活化能最大,反应最慢的步骤催化剂与反应速率与活化能的关系、活化能和速率关系:催化剂越好,其反应的活化能越小,反应速率越大。【例3】(2025海南卷)恒温下,反应物A与Q按图示计量关系,同时发生三个基元反应,分别生成产物B、C、D,反应速率v1>v2>v3。下列说法正确的是( )A.反应的活化能①>②>③B.提高温度仅提高反应②中活化分子百分数C.加入催化剂,使反应③的活化能变小,D的产量降低D.总反应速率v总=v1+v2+v3DA项,基元反应活化能越大,反应速率越慢,反应速率v1>v2>v3,则活化能应为①<②<③,A错;B项,升高温度,所有反应的活化分子百分数均提高,B错误;C项,加入催化剂,降低反应③的活化能,会加快反应③的速率,使D的生成速率增大,达到平衡的是时间缩短,但不影响D的产量,C错误。×××√【典例4】(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。下列说法错误的是( )正、逆反应的速率常数k1,k-1与物质的量分数x和反应的平衡常数K的关系(K=k正/k逆)√×√√CB.由图可知,0~t1时间段,生成M和N的物质的量分数相同,代入公式,生成M和N的平均反应速率相等C.若加入催化剂,K1增大,更有利于生成M,则x1变大,但催化剂不影响平衡移动,xM平衡不变,C错误;D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即xA,平衡变大,D正确.【典例5】(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为 ,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态, ,中部分进程已省略。下列说法正确的是( )A.总反应是放热反应B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定D.①转化为②的进程中,决速步骤为化学平衡与化学平衡常数能量升高,吸热反应√×化学平衡常数只与温度有关×能量越低越稳定活化能最大的步骤为决速步骤×C【典例6】 (2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是( )A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO42-)=2.0mol·L-1·h-1B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42-+8H+=2Fe3++Se+4H2OC. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO42-的去除效果越好影响化学反应速率的条件:固体,pH××√×pH=8时,弱碱性,用OH-配平,产物为Fe(OH)3Fe是固体,浓度为常数,增加铁不能改变速率Fe在pH小的时候与酸反应,量小去除效果差C【典例7】(2026高三·黑龙江)瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为:(K为速率常数,K正、K逆为正、逆速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为绝对温度,e为自然对数底数,约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是A.其他条件不变,升高温度,K正增大,K逆变小B.其他条件不变,使用催化剂,K正、K逆同倍数增大C.其他条件不变,增大反应物浓度K正增大,K逆不变D.其他条件不变,减小压强,K正、K逆都变小速率方程,阿累尼乌斯公式,温度与速率的关系其他条件不变,升高温度,同时增大正、逆反应速率,因此k正、k逆均增大,A项错误;催化剂能同倍数地增大正逆反应速率,因此其他条件不变,使用催化剂,k正、k逆同倍数增大,B项正确;反应速率常数只与温度和活化能有关,其他条件不变时,增大反应物浓度,k正、k逆都不变,C项错误;反应速率常数只与温度和活化能有关,其他条件不变时,减小压强,k正、k逆都不变,D项错误;答案选B。×√××BA.根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行,A错误;自发是有条件的,比如点燃,加热×B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,正反应进行的程度减小,平衡常数减小,B正确;√C.该反应为放热反应,则ΔH=E正-E逆<0,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;××B【典例9】(2024·海南·高考真题)已知298K,101kPa时,CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g) +H2O(g) H=-49.5kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是( )A.T1>T2B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1,B正确;C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误.DA.根据图像,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性逐渐升高,但温度高于430℃后,乙烯选择性逐渐降低,A错误,符合题意;B.根据图像,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性逐渐升高,但温度高于430℃后,乙烯选择性逐渐降低,因此,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大,B正确,不符合题意;C.根据左图,当温度一定,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小,C正确,不符合题意;D.根据左图,当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大,D正确,不符合题意;答案选A。A.×√√√Qc(A)==1分析,本题可通过比较K和Qc的相对大小,判断反应进行的方向。C【典例12】.(2023·广东·高考真题)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A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;B.由反应前后总能量降低可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确; 故选C。C考题预测PART 0303转化率-温度-压强-投料比图像题该类题型以图像为载体,横纵坐标通常为温度(T)、压强(P)、投料比(x) 等变量,纵坐标多为转化率/产率/选择性等指标。图像中常出现多条曲线,代表不同条件(如不同投料比、不同压强)下的变化趋势。典型特征:图像中隐含平衡移动原理(勒夏特列原理);常结合化学平衡常数、反应速率、等效平衡等概念;选项设置涉及图像解读、条件判断、计算与推理。解题过程和策略1. 读图识变量确认横纵坐标含义;分析每条曲线代表的物理意义;判断图像趋势(上升/下降/平台)。2. 判断反应特点根据温度对转化率的影响判断吸放热;根据压强对转化率的影响判断气体分子数变化。3. 分析投料比影响投料比x越小,表示另一种反应物(分母)越多;转化率随x变化趋势反映反应物浓度对平衡的影响。4.检查特殊条件是否恒温、恒压、恒容;是否涉及等效平衡;是否缺少必要数据(如体积)。对应知识清单勒夏特列原理平衡常数K转化率α反应速率v等效平衡焓变与熵变积碳和消碳温度↑,平衡向吸热方向移动;压强↑,平衡向气体分子数减少方向移动只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关α = 转化量 / 初始量,受温度、压强、浓度影响受浓度、温度、压强、催化剂影响,与固体,纯液体无关恒温恒压下,投料比相同则为等效平衡ΔG = ΔH - TΔS < 0 反应自发生成固体碳覆盖在催化剂表面叫积碳,碳转化为气体的过程叫作消碳【典例1】(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(II)起催化作用,过程中不同价态含Mn的粒子浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )A.由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小C.该条件下,Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存D.总反应为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2OB.随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;C.由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应不拆,总反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;答案选C。√×××1.考查自催化反应:反应产物对该反应起到催化作用,Mn2+浓度累计增大后,使草酸与KMnO4反应的速率突然增大。C2.考查阿累尼乌斯公式和速率方程、活化能的关系因为温度升高,化学反应速率增大,故速率常数也增大,所以降温,速率常数k应该减小,故A选项错误。观察左图,降温,1/T增大,纵坐标-Rlnk增大,则Rlnk减小,k减小。相同温度下,纵坐标A大于B. 纵坐标越大,-Rlnk越大,lnk越小,k越小,所以催化剂B的速率常数k更大,催化剂B的催化效果更好。×D.初始SO2和Cl2等物质的量,反应中按1:1消耗,平衡时SO2体积分数= ,始终不变,不能判断平衡,D错误;故选C。√CA.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1√b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大则在相同温度下反应速率:vb正>vc正,故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:Ka√该反应为气体分子数增大的反应,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,故D正确;√3.投料比,速率,平衡常数,转化率,平衡状态A.400℃时,从下到上,NO转化率增大,说明平衡正向移动即增大压强,因此压强大小关系:p2>p1,故A错B.其他条件相同时,随温度升高,NO转化率降低,平衡逆向移动,因此该反应的平衡常数减小,故B错C.根据加入的量之比等于计量系数之比,则转化率相等,因此在400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%,故C正确D.该反应是体积减小的反应,500℃、p1条件下,由于缺少容器体积,因此无法计算该反应的化学平衡常数,故D错误;答案为CC第13讲-速率、平衡及其应用考情解码1.考向分析2025年试题考点分布统计卷别 呈现形式 试题 情境 2025年试题考点分布速率 平衡 转化率反应速率的计算 反应速率的比较 反应速率影响因素 活化能与反应速率 速率方程 平衡状态判断 平衡移动影响因素 平衡常数安徽 图文结合 恒温恒压密闭容器中的反应 √ √ √ √ √ √ √14海南 图文结合 恒温下,反应物A与Q按图示反应 √ √黑吉辽蒙 图文结合 室温下,将AgCl置于NH4NO3溶液 √ √ 15北京 图文 结合 钯(Pd)催化高效合成醋酸乙烯酯 √山东 图文结合 恒容密闭容器中,Na2SiF6热解反应 √ √ 10江西 文字叙述 一定压强下,乙烯水合反应 √ √广西 图文结合 氨基喹啉衍生物(M)合成反应历程 √ √广西 图文结合 浓度相等的HClO和ClO2-混合溶液 √ √陕晋青宁 实验方案 不同浓度Na2S2O3加入H2SO4 √ √ 14福建 文字 叙述 氯自由基,引发丙烷一氯代反应 √ √ 10河北 图文 结合 氮化镓(GaN)是一种半导体材料 √ √ 14河南 图文结合 催化剂作用下,丙烷脱氢制丙烯 √ √四川 文字叙述 解释实验现象的离子方程式判断 √北京 图文结合 研究三价铁配合物性质进行实验 √河北 文字叙述 实验操作及现象能得出相应结论 √ √江苏 图文结合 甘油水蒸气重整获得H2 √ √ 12 √甘肃 文字 叙述 CO2加氢转化成甲烷 √ √ 14四川 图文 结合 H2A是二元酸,MA是一种难溶盐 √ √ 15云南 实验装置 下列装置或操作正确的是 √ √ 14浙江1月 文字叙述 判断说法正误 √ √ 15浙江6月 文字叙述 AgCl的溶解平衡 √ 15新课标 图文结合 HF的水溶液中存在平衡 √ 7湖北 图文结合 铜、乙腈水溶液含铜分布曲线 √ 14湖南 图文结合 草酸广泛用于食品、药品等领域 √ 13天津 图文结合 苹果酸常用于制造药物、糖果等 √ 12重庆 图文结合 Cr(OH)3是两性氢氧化物 √ 142.高考题中有关“速率+平衡题”考查特点(1)综合性的考查基本概念。(2)结合生产、实验、反应,融入真实情境,给出“丰富”的信息。(3)需结合实验、历程、机理、图像、数据进行分析与推测、归纳与论证,才能做出正误的判断。(4)侧重从题中已有“证据”+“已有知识”体系“得出结论”的推理能力的考查。3.课标分析这部分内容在《普通高中化学课程标准》中呈现在“选择性必修二 主题2 化学反应的速率、方向和限度”一节中。2.1化学反应的方向与限度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。认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量。知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.2化学反应速率知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。2.3化学反应的调控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。知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。2.4学生必做实验:探究影响化学平衡移动的因素。二、重温经典【例1】(2025陕晋青宁卷)10.下列实验方案不能得出相应结论的是( )A B C D结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu 结论:氧化性顺序为Cl2>Fe3+>I2 结论:甲基使苯环活化 结论:增大反应物浓度,该反应速率加快【答案】C【考向】D选项通过设计实验方案,探究浓度对反应速率的影响。【解析】:A项,原电池中较活泼的金属做负极,电子由负极经导线流向正极。Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子有Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确;B项,FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:Cl2>Fe3+>I2,B正确;C项,酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明了苯环使甲基活化,C错误;D项,不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确;本题答案选C。【例2】(2025河北卷12).氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:下列说法错误的是( )A.反应ⅰ是吸热过程B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eVC.反应ⅲ包含2个基元反应D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中【答案】D【解析】A项,观察历程图可知,反应ⅰ中Ga2O3(s)+2NH3(g) 的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成Ga2O2NH(s)和H2O,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量增加,所以反应ⅰ为吸热反应,A正确;B项,反应ⅱ中因H2O(g)脱去步骤需要经过TS5,则活化能为3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;C项,反应ⅲ历程中存在两个过渡态TS6、TS7,说明包含2个基元反应,C正确;D项,反应历程中活化能最大的步骤,反应速率最慢,为速控步。计算各历程中最大活化能,反应i中为TS2步骤,活化能为2.81eV,反应ⅱTS5步骤,活化能为2.69eV,反应iii中为TS7步,差值为3.07eV,所以活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤,总反应的速控步应包含在反应ⅲ中,D错误。本题答案选D。【例3】(2025海南卷)7.恒温下,反应物A与Q按图示计量关系,同时发生三个基元反应,分别生成产物B、C、D,反应速率v1>v2>v3。下列说法正确的是( )A.反应的活化能①>②>③B.提高温度仅提高反应②中活化分子百分数C.加入催化剂,使反应③的活化能变小,D的产量降低D.总反应速率v总=v1+v2+v3【答案】D【考向】本题A、C、D项考查活化能与反应速率得关系、催化剂与活化能和速率的关系、总反应速率与分反应速率的关系。【解析】A项,基元反应活化能越大,反应速率越慢,已知反应速率v1>v2>v3,则活化能应为①<②<③,A错误;B项,升高温度会使所有反应的活化分子百分数均提高,B错误;C项,加入催化剂,降低反应③的活化能,会加快反应③的速率,使D的生成速率增大,但不影响D的产量,C错误;D项,三个反应为平行反应,共同消耗反应物A和Q,总反应速率等于各反应速率之和,即v总=v1+v2+v3,D正确。本题答案选D。【例4】(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。下列说法错误的是( )A.该条件下 B.时间段,生成M和N的平均反应速率相等C.若加入催化剂,增大,不变,则和均变大D.若和均为放热反应,升高温度则变大【答案】C【详解】A.①的平衡常数,②平衡常数,②-①得到,则K=,A正确;B.由图可知,0~t1时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B正确;C.若加入催化剂,K1增大,更有利于生成M,则x1变大,但催化剂不影响平衡移动,xM平衡不变,C错误;D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即xA,平衡变大,D正确;故选C。【例5】(2025·河南卷)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。下列说法正确的是( )A.总反应是放热反应 B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定D.①转化为②的进程中,决速步骤为【答案】C【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;故选C。【典例6】 (2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH① 50 8 6② 50 2 6③ 50 2 8下列说法正确的是A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO42-)=2.0mol·L-1·h-1B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42-+8H+=2Fe3++Se+4H2OC. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO42-的去除效果越好【答案】C【解析】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;B. 实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,不能用H+配电荷守恒,产物也应该是Fe(OH)3, B不正确;C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;综上所述,本题选C。【典例7】(2026高三·黑龙江)瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为:(K为速率常数,K正、K逆为正、逆速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为绝对温度,e为自然对数底数,约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是A.其他条件不变,升高温度,K正增大,K逆变小B.其他条件不变,使用催化剂,K正、K逆同倍数增大C.其他条件不变,增大反应物浓度K正增大,K逆不变D.其他条件不变,减小压强,K正、K逆都变小【答案】B【知识点】温度对化学平衡移动的影响【详解】A.其他条件不变,升高温度,正逆反应速率均增大,因此k正、k逆均增大,A项错误;B.催化剂对正逆反应速率有相同影响,因此其他条件不变,使用催化剂,k正、k逆同倍数增大,B项正确;C.反应速率常数只与温度和活化能有关,其他条件不变时,增大反应物浓度,k正、k逆都不变,C项错误;D.反应速率常数只与温度和活化能有关,其他条件不变时,减小压强,k正、k逆都不变,D项错误;答案选B。【典例8】(2025·浙江1月卷)下列说法正确的是( )A.常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发B.,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小C.,则正反应的活化能大于逆反应的活化能D.,则【答案】B【详解】A.根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行,A错误;B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,正反应进行的程度减小,平衡常数减小,B正确;C.该反应为放热反应,则ΔH=E正-E逆<0,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;D.,根据盖斯定律,反应①-反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl (g),则ΔH=,由于不能明确相对大小,则ΔH不能确定,D错误;故选B。【典例9】(2024·海南·高考真题)已知298K,101kPa时,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.5kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是A.T1>T2B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同【答案】D【详解】A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1,B正确;C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误.故答案为:D。10.(2018·浙江·高考真题)在催化剂作用下,用乙醇制乙烯,乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位:mL·min-1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。在410~440℃温度范围内,下列说法不正确的是A.当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高B.当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大C.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小D.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大【答案】A【详解】A.根据图象,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性逐渐升高,但温度高于430℃后,乙烯选择性逐渐降低,A错误,符合题意;B.根据图象,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性逐渐升高,但温度高于430℃后,乙烯选择性逐渐降低,因此,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大,B正确,不符合题意;C.根据左图,当温度一定,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小,C正确,不符合题意;D.根据右图,当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大,D正确,不符合题意;答案选A。【典例11】(2020·北京·高考真题)一定温度下,反应I2(g)+H2(g) 2HI(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(H2)=c(I2)=0.11mmol L-1,c(HI)=0.78mmol L-1。相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是(注:1mmol L-1=10-3mol L-1)A B C Dc(I2)/mmol L-1 1.00 0.22 0.44 0.11c(H2)/mmol L-1 1.00 0.22 0.44 0.44c(HI)/mmol L-1 1.00 1.56 4.00 1.56A.A B.B C.C D.D【答案】C【分析】K==50.28,可比较4个选项中Qc的大小关系,Qc>K,则可能逆向移动。【详解】Qc(A)==1,Qc(B)==50.28,Qc(C)==82.64,Qc(D)==50.28,Qc(C)>K,答案为C。【典例12】.(2023·广东·高考真题)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。其它条件相同时,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【答案】C【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确; 故选C。高考预测分析近几年的高考试题可知,在新高考单科卷中,选择题中有关化学反应速率和化学平衡试题的考查内容中,主观题仍是考查的重头戏。试题的陌生度和难度呈增加趋势,图像内容多变,除常见的 “浓度 - 时间”“转化率 - 时间” 等图像外,常出现 “产率 - 投料比”“积碳量 - 温度” 等新颖图像,对考生图像分析能力要求提高。同时,计算题数量增加,平衡常数的计算角度更加多变,三段式运用更加灵活。另外,试题情境丰富,体现了化学知识的真实性和应用价值。核心知识包括化学反应速率的比较、计算和影响因素的判断,化学平衡常数、转化率、物质的浓度的计算,以及平衡移动原理的分析等。预计 2026 年高考中,化学反应速率和化学平衡仍将是考查的重点。试题可能会以与生产生活实际联系紧密的创新题材为载体,如新能源开发、环境保护等领域的化学反应。考查内容方面,除了传统的化学反应速率和平衡的影响因素、化学平衡常数的计算等知识点外,速率常数的理解与应用可能会继续受到关注。同时,试题可能会更加注重对学生综合能力的考查,如结合图像、表格等信息进行分析推理,以及将化学反应速率和化学平衡知识与其他化学知识(如电解质溶液、电化学等)相结合进行考查。预测:2026高考试题将以图像为载体,横纵坐标通常为温度(T)、压强(P)、投料比(x) 等变量,纵坐标多为转化率/产率/选择性等指标。图像中常出现多条曲线,代表不同条件(如不同投料比、不同压强)下的变化趋势。典型特征:图像中隐含平衡移动原理(勒夏特列原理);常结合化学平衡常数、反应速率、等效平衡等概念;选项设置涉及图像解读、条件判断、计算与推理。1. 读图识变量确认横纵坐标含义;识别每条曲线代表的物理意义;判断图像趋势(上升/下降/平台)。2. 判断反应特点根据温度对转化率的影响判断吸放热;根据压强对转化率的影响判断气体分子数变化。3. 分析投料比影响投料比x越小,表示另一种反应物越多;转化率随x变化趋势反映反应物浓度对平衡的影响。4. 结合选项逐一判断对每个选项进行图像、原理、计算三方面验证;注意“无法判断”“一定”“可能”等关键词。5. 检查特殊条件是否恒温恒压/恒容;是否涉及等效平衡;是否缺少必要数据(如体积)。重要知识点说明:勒夏特列原理:温度↑,平衡向吸热方向移动;压强↑,平衡向气体分子数减少方向移动平衡常数K:只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关转化率α:α = 转化量 / 初始量,受温度、压强、浓度影响反应速率v:受浓度、温度、压强、催化剂影响,与平衡无必然关系等效平衡:恒温恒压下,投料比相同则为等效平衡焓变与熵变:ΔG = ΔH - TΔS < 0 反应自发积碳和消碳:生成固体碳覆盖在催化剂表面,叫做积碳;固体碳转化为气体,叫做消碳。典例分析【考点1】自催化反应:反应产物对该反应起到催化作用,Mn2+浓度累计增大后,使草酸与KMnO4反应的速率突然增大。【典例1】(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(II)起催化作用,过程中不同价态含Mn的粒子浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( ) A.Mn(III)不能氧化H2C2O4 B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小C.该条件下,Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存 D.总反应为:2MnO4-+5C2O42-+16H+ =2Mn2++10CO2↑+8H2O【答案】C【分析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ),同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗;后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大;据此作答。【解析】A.由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;B.随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;C.由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;D.H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;答案选C。【典例2】(2025·湖南张家界·三模)在某密闭容器中充入等物质的量的和,发生反应,该反应的速率方程,其中k为速率常数,已知速率常数与反应活化能(,单位为)、温度(T,单位为K)的关系式为(R、C为常数),与催化剂、的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.降低温度会导致速率常数k增大 B.催化剂A的催化效果比催化剂B的好 C.使用催化剂B时,活化能Ea的范围: D.依据反应体系中体积分数不变,可确定该反应达到化学平衡状态【答案】C【解析】A.根据关系式,降低温度T减小, 增大,Ea为正值,则-Rlnk增大,即lnk减小,k减小,A错误;B.相同温度(相同)时,催化剂B对应的-Rlnk更小,即lnk更大,k更大,反应速率更快,催化效果更好,B错误;C.图像中-Rlnk与呈线性关系,斜率为Ea。催化剂B直线取=0.9×10-2 K-1时,-Rlnk≈1.5,斜率Ea在200kJ/mol= =150 kJ/mol,结合图像趋势,Ea的范围为150 kJ/mol < Ea < 200 kJ/mol,C正确;D.初始SO2和Cl2等物质的量,反应中按1:1消耗,平衡时SO2体积分数= ,始终不变,不能判断平衡,D错误;故选C。【典例3】(2023·湖南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。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A. B.反应速率: C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka【答案】B【解析】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1vc正,故B错误;C.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:Ka【典例4】(21-22高三上·北京朝阳·期末)一定条件下,按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下,下列分析正确的是A.压强大小关系:p1>p2B.其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大C.400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%D.500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为【答案】C【解析】A.400℃时,从下到上,NO转化率增大,说明平衡正向移动即增大压强,因此压强大小关系:p2>p1,故A错误;B.其他条件相同时,随温度升高,NO转化率降低,平衡逆向移动,因此该反应的平衡常数减小,故B错误;C.根据加入的量之比等于计量系数之比,则转化率相等,因此在400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%,故C正确;D.该反应是体积减小的反应,500℃、p1条件下,由于缺少容器体积,因此无法计算该反应的化学平衡常数,故D错误;答案为C。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第13讲-速率、平衡及应用.pptx 第13讲-速率、平衡及应用(讲义).docx