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(共93張PPT)
2025新高考化學(xué)二輪重點(diǎn)專題
第18講 速率、活化能和催化機(jī)理
contents
目錄
01
考向分析
01
02
03
知識(shí)重構(gòu)
重溫經(jīng)典
04
模型建構(gòu)
考向分析
PART 01
01
鏈接課標(biāo)
考點(diǎn)與命題形式統(tǒng)計(jì)
24命題趨勢(shì)
鏈接課標(biāo)
知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響。
認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程，對(duì)調(diào)控反應(yīng)速率具有重要意義。
內(nèi)容要求——講什么
鏈接課標(biāo)
能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。能通過實(shí)驗(yàn)探究分析不同組分濃度改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。能用一定的理論模型說明外界條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響。
學(xué)業(yè)要求——怎么考
能運(yùn)用溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。
針對(duì)典型案例，能從限度、速率等角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析。
鏈接課標(biāo)
基于數(shù)據(jù)分析構(gòu)建理論模型，利用理論模型分析、解決問題。培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生模型構(gòu)建與模型應(yīng)用能力。
科學(xué)思維與關(guān)鍵能力
基于證據(jù)和理論模型進(jìn)行推理演繹，獲取結(jié)論。培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生推理能力。
基于辯證思維對(duì)真實(shí)情景內(nèi)容進(jìn)行分析選擇合理、綠色的反應(yīng)條件。
統(tǒng)計(jì)方向：
28
包含全國(guó)卷、省市試卷
統(tǒng)計(jì)范圍：
考查知識(shí)點(diǎn)
試題考查形式
考點(diǎn)與命題形式統(tǒng)計(jì)
份
考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)
省市 活化能 反應(yīng)歷程、基元反應(yīng) 中間體、催化劑、反應(yīng)物、產(chǎn)物判定 反應(yīng)速率計(jì)算 催化劑特點(diǎn) 影響反應(yīng)速率因素
北京 1 1
海南 1 1 1
浙江6月 1
浙江3月 1 1 1
江蘇 1
河北 1 1
廣東 1 1
東三省 1 1
安徽 1 1 1 1
廣西 1 1 1
貴州 1
考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)
省市 活化能 反應(yīng)歷程、基元反應(yīng) 中間體、催化劑、反應(yīng)物、產(chǎn)物判定 反應(yīng)速率計(jì)算 催化劑特點(diǎn) 影響反應(yīng)速率因素
甘肅 1
山東 1
全國(guó)卷新課標(biāo) 1
全國(guó)卷 1 1
海南 1 1 1
浙江3月 1 1
浙江6月 1
江蘇 1 1
河北 1 1
廣東 1 1 1
湖南 1
考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)
省市 活化能 反應(yīng)歷程、基元反應(yīng) 中間體、催化劑、反應(yīng)物、產(chǎn)物判定 反應(yīng)速率計(jì)算 催化劑特點(diǎn) 影響反應(yīng)速率因素
重慶 1
東三省 1
廣西 1 1
甘肅 1 1
上海 1 1
考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析：
24年對(duì)反應(yīng)歷程、活化能、影響反應(yīng)速率因素、催化劑特點(diǎn)，這幾部分考查相對(duì)較多，對(duì)于催化劑、中間體等相關(guān)概念考查較少。
省市 勢(shì)能圖像 機(jī)理圖像 平均速率計(jì)算（基于轉(zhuǎn)化率） 平均速率計(jì)算（基于濃度信息“圖像”或者“文字”） 利用k進(jìn)行速率相關(guān)計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率比較實(shí)驗(yàn) 化學(xué)反應(yīng)速率比較文字分析
北京 1
海南
浙江6月 1
浙江3月 1
江蘇 1
河北 1 1
廣東 1
東三省 1
安徽 1 1 1
試題考查形式
試題考查形式
省市 勢(shì)能圖像 機(jī)理圖像 平均速率計(jì)算（基于轉(zhuǎn)化率） 平均速率計(jì)算（基于濃度信息“圖像”或者“文字”） 利用k進(jìn)行速率相關(guān)計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率比較實(shí)驗(yàn) 化學(xué)反應(yīng)速率比較文字分析
廣西 1 1
貴州 1
甘肅 1
山東 1
全國(guó)卷新課標(biāo) 1
全國(guó)卷 1
海南
浙江3月
試題考查形式
省市 勢(shì)能圖像 機(jī)理圖像 平均速率計(jì)算（基于轉(zhuǎn)化率） 平均速率計(jì)算（基于濃度信息“圖像”或者“文字”） 利用k進(jìn)行速率相關(guān)計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率比較實(shí)驗(yàn) 化學(xué)反應(yīng)速率比較文字分析
浙江6月 1
江蘇 1
河北 1 1
廣東 1
湖南
福建
重慶 1
東三省
廣西 1
甘肅 1
上海 1
題型統(tǒng)計(jì)柱狀圖
統(tǒng)計(jì)分析：基于2024年題型統(tǒng)計(jì)可知機(jī)理圖像分析相較于其他圖像型，出現(xiàn)頻率較高。化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算數(shù)據(jù)依據(jù)從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化率三段式模式，已經(jīng)過度到基于濃度曲線信息獲取信息或者基于速率常數(shù)k通過函數(shù)運(yùn)算等方式。
24年命題趨勢(shì)
機(jī)理圖像考查
機(jī)理圖像考查內(nèi)容，主要是學(xué)生需要基于圖像內(nèi)容分析，提取反應(yīng)物、產(chǎn)物、中間體、催化劑等物質(zhì)信息，部分試題涉及機(jī)理圖內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中價(jià)態(tài)變化。部分試題也有新的考查形式出現(xiàn)：河北卷將勢(shì)能圖像與機(jī)理圖像相融合，考查學(xué)生對(duì)基元反應(yīng)、活化能等內(nèi)容認(rèn)知；江蘇卷將結(jié)構(gòu)知識(shí)與機(jī)理圖像融合，考查學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)化體系。
24命題趨勢(shì)
勢(shì)能圖像考查
機(jī)理圖像考查內(nèi)容，主要是學(xué)生需要基于圖像內(nèi)容分析，比較不同基元反應(yīng)活化能、確定決速步、判斷反應(yīng)熱等相關(guān)內(nèi)容。對(duì)比24年不同地區(qū)高考試題和之前相似高考試題，24年甘肅試題將以勢(shì)能圖像為基礎(chǔ)將結(jié)構(gòu)相融合，通過圖像分析預(yù)測(cè)粒子間作用力強(qiáng)弱、反應(yīng)熱、反應(yīng)方向等內(nèi)容，該試題在綜合性考查和應(yīng)用考查方面有具有一定突破，從辨析轉(zhuǎn)向證據(jù)推理，凸顯應(yīng)用性。
24命題趨勢(shì)
催化劑評(píng)價(jià)
24年高考試題中關(guān)于催化劑評(píng)價(jià)方面，2024年廣東卷通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)比較方式驗(yàn)證不同酸對(duì)反應(yīng)催化活性，內(nèi)容選擇基于教材有超脫于教材，有助于學(xué)生證據(jù)意識(shí)的形成。2024年全國(guó)卷通物質(zhì)的量曲線分析尋找催化劑提高選擇性證據(jù)，也體現(xiàn)了證據(jù)觀。同時(shí)該試題不僅從證據(jù)觀入手同時(shí)該試題最后通過反應(yīng)歷程分析要求學(xué)生解釋催化劑在反應(yīng)起到選擇性原因，體現(xiàn)邏輯推理和模型構(gòu)建。
24命題趨勢(shì)
反應(yīng)速率計(jì)算
24年高考試題中關(guān)于關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算方面，繼續(xù)呈多元化趨勢(shì)，不僅有傳統(tǒng)基于轉(zhuǎn)化率通過列“三段式”求反應(yīng)速率，也有基于函數(shù)圖像獲取濃度變化求反應(yīng)速率，還有基于速率方程求化學(xué)反應(yīng)速率（此類型較少）。但是速率方程引入高中教學(xué)，作為重點(diǎn)內(nèi)容抓，意義不大，試題中會(huì)根據(jù)學(xué)生知識(shí)水品對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化便于學(xué)生理解和分析，該類試題主要側(cè)重考查學(xué)生數(shù)學(xué)計(jì)算與模型構(gòu)建能力。
趨勢(shì)
關(guān)鍵詞：
證據(jù)意識(shí)
應(yīng)用性體現(xiàn)
邏輯推理
模型構(gòu)建與應(yīng)用
與結(jié)構(gòu)融合
知識(shí)重構(gòu)
PART 02
02
閱讀教材·重構(gòu)速率
教材依據(jù)：
選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科版)
選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版)
選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版)
選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(蘇教版)
知識(shí)模塊
基元反應(yīng)
過渡態(tài)與有效碰撞
反應(yīng)（平均）速率計(jì)算
化學(xué)反應(yīng)速率
速率方程
外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響
k
基元反應(yīng)[1]：反應(yīng)物只經(jīng)一步就轉(zhuǎn)化成生成物的反應(yīng)，稱為基元反應(yīng)
復(fù)雜反應(yīng)（非基元反應(yīng)、多步反應(yīng)）[1]：由多步完成的稱為非基元反應(yīng)或復(fù)雜反應(yīng)
注意：復(fù)雜反應(yīng)中每一步都是基元反應(yīng)
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(上海科技版):42.
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):42.
總反應(yīng)：2HI=H2+I2
2HI→H2+2I·
2I·→I2
示例[1]：碘化氫分解
包含兩個(gè)基元反應(yīng)
反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）
基元反應(yīng)
2HI→H2+2I·
2I·→I2
包含兩個(gè)基元反應(yīng)
總反應(yīng)：2HI=H2+I2
注意[1]：像“I·”這樣帶有單電子或者原子團(tuán)叫做自由基。自由基的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短[2]。
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):42.
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):72.
為什么氫氣在點(diǎn)燃條件下與氧氣反應(yīng)，而在常溫、常壓下不與氧氣反應(yīng)。
H2
2H·
點(diǎn)燃
H·+O2→·OH+O·
H2+O·→·OH+H·
H2+·OH→H2O+H·
H2在點(diǎn)燃條件下產(chǎn)生，H·產(chǎn)生引發(fā)體系內(nèi)容其他反應(yīng)。常溫、常壓下體系內(nèi)沒有引發(fā)反應(yīng)的H·產(chǎn)生，該反應(yīng)慢的測(cè)不出速度（認(rèn)為反應(yīng)不發(fā)生）[2]。
自由基是否產(chǎn)生，決定反應(yīng)速率的快慢
示例2[1～2]：NO2與CO反應(yīng)機(jī)理
第1步：NO2+NO2→NO3+NO （慢速）
第2步：NO3+CO→NO2+CO2 （快速）
[1]化學(xué)中心科學(xué)：化學(xué)平衡篇
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(蘇教版):48
[3]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科技版):42
第1步是慢的，第2步是快的，所以第1步?jīng)Q定了整體反應(yīng)速率。在復(fù)雜反應(yīng)中最慢的那一步反應(yīng)（最慢的基元反應(yīng)）決定了總反應(yīng)速率，因此叫決速步
示例3[2]：H2與I2化合
第1步：I2→2I （慢速）
第2步：2I+H2→2HI （快速）
決速步
過渡態(tài)與有效碰撞
過渡態(tài)和有效碰撞均是化學(xué)反應(yīng)速率重要理論模型，我們可以這么理解這兩個(gè)理論是從不同角度來解釋，反應(yīng)速率變化規(guī)律。高中教材對(duì)這兩個(gè)理論側(cè)重點(diǎn)略有不同。
側(cè)重過渡態(tài)
側(cè)重有效碰撞
人教版
蘇教版
均有側(cè)重
魯科版
上海科學(xué)版
高考試題側(cè)重過渡態(tài)理論
有效碰撞理論[1]
碰撞取向和化學(xué)反應(yīng)[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科技版):42
碰撞理論認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)中舊鍵的斷裂和新鍵的形成都是通過反應(yīng)物分子的相互碰撞來實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)發(fā)生的前提條件。在一定溫度下，氣體分子的平均能量是一定的，但每個(gè)氣體分子的能量并不相同，只有那些能量高于平均能量，并滿足一定方向要求的分子的碰撞，才有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，我們把可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞
有效碰撞發(fā)生條件：
合理碰撞取向
有足夠多的高能量分子
有效碰撞中活化能表述[1～2]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科技版):42
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):42.
有效碰撞理論
活化分子：能夠發(fā)生有效碰的分子叫做活化分子
活化能：活化分子的平均能量和反應(yīng)物分子的平均能量的差值稱為活化能（E）
反應(yīng)物分子的平均能量
活化分子的平均能量
能
量
活化能
有效碰撞理論
從有效碰撞理論認(rèn)識(shí)外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):26.
其他條件相同時(shí)，反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率增大。
反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率影響
如何正確認(rèn)識(shí)“氣體壓強(qiáng)”對(duì)反應(yīng)速率影響？
有效碰撞理論
[1]必修2(人教版):45.
教材中模型[1]：減小容器容積，增大壓強(qiáng)，增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率增大。
恒容條件下，通入稀有氣體：向反應(yīng)容器內(nèi)，通入稀有氣體，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物的濃度不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)幾乎無影響，化學(xué)反應(yīng)速率無明顯變化。
反應(yīng)物分子
稀有氣體分子
有效碰撞理論
從有效碰撞理論認(rèn)識(shí)外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):26.
其他條件相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)，使得單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加，因而化學(xué)反應(yīng)速率增大。
溫度對(duì)反應(yīng)速率影響
有效碰撞理論
從有效碰撞理論認(rèn)識(shí)外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):26.
其他條件相同時(shí)，催化劑能改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能。催化劑可以降低活化能，使更多反應(yīng)物分子成為活化分子，增大單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子的數(shù)目，從而增大了化學(xué)反應(yīng)速率。
催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響
過渡態(tài)理論
研究表明基元反應(yīng)在發(fā)生過程中，需要經(jīng)歷一個(gè)高能量的中間狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)稱為過渡態(tài)。該狀態(tài)下舊鍵沒有完全斷裂、新鍵沒有完全形成。
AB+C → [A···B···C] → A+BC
反應(yīng)物
過渡態(tài)
產(chǎn)物
過渡態(tài)理論
AB+C → [A···B···C] → A+BC
反應(yīng)物
過渡態(tài)
產(chǎn)物
過渡態(tài)中活化能表述[1～2]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):78
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科版):44
活化能：過渡態(tài)分子的平均能量和反應(yīng)物分子平均能量的差值稱為該反應(yīng)的活化能。
反應(yīng)物
過渡態(tài)
活化能
不同基元反應(yīng)活化能大小不同，化學(xué)反應(yīng)速率不同，活化能越高，反應(yīng)越難發(fā)生。
產(chǎn)物
過渡態(tài)理論
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):78
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(滬科版):44
過渡態(tài)
E1
E2
反應(yīng)物
產(chǎn)物
反應(yīng)物 產(chǎn)物
可逆反應(yīng)
正反應(yīng)活化能：E1
逆反應(yīng)活化能：E2
過渡態(tài)理論
從過渡態(tài)理論認(rèn)識(shí)外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):78
其他條件相同時(shí)，升高溫度可以提高反應(yīng)物分子的能量，增大反應(yīng)物之間的碰撞頻率，增大反應(yīng)物分子形成過渡態(tài)的比例，反應(yīng)速率加快。
溫度對(duì)反應(yīng)速率影響
過渡態(tài)理論
從過渡態(tài)理論認(rèn)識(shí)外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):78
[2]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(蘇教版):47
向反應(yīng)體系中添加催化劑，反應(yīng)歷程中包括催化劑參與反應(yīng)和催化劑再生成反應(yīng)。催化劑通過參與反應(yīng)通過改變反應(yīng)歷程、改變反應(yīng)的活化能達(dá)到改變化學(xué)反應(yīng)速率。
催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響
催化劑對(duì)反應(yīng)活化能的影響[2]
過渡態(tài)理論
催化劑的特點(diǎn)及常見名詞理解
催化劑：作為反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)體系，做產(chǎn)物離開反應(yīng)體系。
中間體：在反應(yīng)體系中產(chǎn)生，又在反應(yīng)體系中被消耗。
過渡態(tài)理論
催化劑的特點(diǎn)
活性：催化劑活性是物質(zhì)催化作用的能力，催化劑可能對(duì)某一反應(yīng)活性很強(qiáng)，可能對(duì)其他反應(yīng)活性就較弱或者沒有活性。
催化劑的活性除了與自身有關(guān)，還受粒徑、反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)等條件的影響。
催化劑發(fā)揮作用需要維持較高的活性需要在一定溫度范圍內(nèi)，溫度過高可能會(huì)使催化劑失去活性。
催化劑也會(huì)受某些物質(zhì)影響使催化劑失去活性，這種現(xiàn)象被稱為催化劑中毒。
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):72.
過渡態(tài)理論
催化劑的特點(diǎn)
選擇性：促進(jìn)特定反應(yīng)發(fā)生，而抑制其他副反應(yīng)
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):72.
示例：
乙烯與氧氣發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：
①：C2H4+O2→環(huán)氧乙烷（未配平）
②：C2H4+O2→CO2+H2O（未配平）
某銀催化劑可以加快反應(yīng)①，對(duì)反應(yīng)②影響小。催化劑選擇性是利用加快某一反應(yīng)或者降低某一反應(yīng)速率，起到選擇性作用。
過渡態(tài)理論
催化機(jī)理示例：
示例：Br－對(duì)H2O2分析催化作用
(1)2Br－+H2O2+2H+→Br2+2H2O
(2)Br2+H2O2→2Br－+2H++O2
反應(yīng)機(jī)理
機(jī)理圖
勢(shì)能
能量變化圖像
未催化反應(yīng)
催化反應(yīng)
中間體
基元反應(yīng)(1)
基元反應(yīng)(2)
催化劑：Br－
中間體：Br2
反應(yīng)歷程
決速步：基元反應(yīng)（2）
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科版):72.
反應(yīng)（平均）速率計(jì)算
aA + bB = dD + eE
v(A)=
v(B)=
單位時(shí)間內(nèi)某一物質(zhì)濃度（質(zhì)量、物質(zhì)的量）的變化量（取絕對(duì)值）表示該物質(zhì)的反應(yīng)速率。
v(D)=
v(E)=
速率計(jì)算不一定用濃度變化，可以使用質(zhì)量或者物質(zhì)的量變化等。
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(魯科):72.
反應(yīng)（平均）速率計(jì)算
aA + bB = dD + eE
v(A)=
v(B)=
單位時(shí)間內(nèi)某一物質(zhì)濃度（質(zhì)量、物質(zhì)的量）的變化量（取絕對(duì)值）表示該物質(zhì)的反應(yīng)速率。
v=
用不同的反應(yīng)物或者產(chǎn)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值不一定相同，結(jié)合反應(yīng)中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)速率之比。
···
蘇教、人教版為體現(xiàn)以下內(nèi)容：
速率方程
v=kc(A)mc(B)n
aA + bB = dD + eE
k為速率常數(shù)：速率常數(shù)大小受溫度、催化劑、固體表面積影響。
m、n代表反應(yīng)級(jí)數(shù)，反應(yīng)級(jí)數(shù)與計(jì)量數(shù)不一定相等。
魯科版教材有所提及
化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定[1]
定量實(shí)驗(yàn)
利用鹽酸與大理石反應(yīng)生成CO2氣體，通過測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生CO2氣體的體積，可測(cè)定該反應(yīng)在某一段時(shí)間內(nèi)的速率。
以mL·s－1為反應(yīng)速率的單位，計(jì)算每10 s時(shí)間間隔內(nèi)的反應(yīng)速率，記錄數(shù)據(jù)并繪制曲線。
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理(蘇教版):43.
驗(yàn)證外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響
實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、對(duì)比法
定性實(shí)驗(yàn)
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
取兩支大小相同的試管，分別加入2mL和1mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，向盛有1mLNa2S2O3溶液的試管中加入1mL蒸餾水，搖勻。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢。
驗(yàn)證外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響
實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、對(duì)比法
定性實(shí)驗(yàn)
溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
方法1:取兩支大小相同的試管，各加入 2 mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，分別放入盛有冷水和熱水的兩個(gè)燒杯中。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL0.1mol/LH2SO4 溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢[1]。
方法2:取兩支試管，各加入5 mL12%的H2O2溶液，將其中一支試管用水浴加熱，觀察并比較兩支試管中氣泡生成的快慢[2]。
[1]必修2:化學(xué)反應(yīng)原理(人教版):55.
[2]必修2:化學(xué)反應(yīng)原理（蘇教版):55.
驗(yàn)證外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響
實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、對(duì)比法
定性實(shí)驗(yàn)
催化劑活性比較-教材練習(xí)題[1]
對(duì)于H2O2分解反應(yīng)，Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+ 和Cu2+ 對(duì)H2O2分解的催化效果，研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
[1]選擇性必修1:化學(xué)反應(yīng)原理（蘇教版):55.
有同學(xué)提出將0.1mol·L－1FeCl3溶液改為0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3更為合理，其理由是：________。
重溫經(jīng)典
PART 03
03
例題1.(2024北京卷)苯在濃HNO3和濃HNO3作用下，反應(yīng)過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是
A.從中間體到產(chǎn)物，無論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物Ⅱ
B.X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物
C.由苯得到M時(shí)，苯中的大π鍵沒有變化
D.對(duì)于生成Y的反應(yīng)，濃H2SO4作催化劑
試題答案：C
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要分析圖像內(nèi)容獲取中間體、催化劑、反應(yīng)物、產(chǎn)物、反應(yīng)歷程等信息。基于以上信息，學(xué)生結(jié)合問題進(jìn)行正誤辨析。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生是否能夠基于模型分析圖像文字等信息獲取解決問題信息。評(píng)價(jià)學(xué)生信息分析處理能力及模型構(gòu)建與應(yīng)用能力水平。
上山下山一基元
反應(yīng)歷程2:
反應(yīng)歷程1:
E1:過渡態(tài)2-1活化能
E1
E2
E2:過渡態(tài)2-2活化能
大于
A.從中間體到產(chǎn)物，無論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物Ⅱ
√
D.對(duì)于生成Y的反應(yīng)，濃H2SO4作催化劑
√
反應(yīng)歷程1:
反應(yīng)歷程1:
√
B.X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物
C.由苯得到M時(shí)，苯中的大π鍵沒有變化
苯環(huán)結(jié)構(gòu)消失，不存在大π鍵
×
例題2.(2024海南卷)已知298K，101kPa時(shí)，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol－1。該反應(yīng)在密閉的剛性容器中分別于T1、T2溫度下進(jìn)行，CO2的初始濃度為0.4mol·L－1，c(CO2)-t關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
試題答案：D
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要分析圖像內(nèi)容獲取不同條件下反應(yīng)速率快慢信息。基于以上信息，學(xué)生結(jié)合問題進(jìn)行正誤辨析。該試題圖像為時(shí)間與濃度關(guān)系曲線，學(xué)生需要從曲線中獲取不同條件下速率關(guān)系，利用相應(yīng)關(guān)系解決問題。該試題評(píng)價(jià)學(xué)生信息處理能力及信息轉(zhuǎn)化能力。
A.T1＞T2
B.T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH)=0.15mol·L－1
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
根據(jù)控制變量法，催化劑1、催化劑2，在同一溫度下，進(jìn)行可以比較二者催化活性。
當(dāng)曲線與橫軸平行時(shí)，說明CO2濃度保持不變，反應(yīng)體系進(jìn)入平衡狀態(tài)。
圖像信息提取：
A.T1＞T2
B.T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH)=0.15mol·L－1
化學(xué)反應(yīng)平衡
考查方向
化學(xué)反應(yīng)速率
平衡移動(dòng)
三段式計(jì)算
催化劑性質(zhì)
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
A.T1＞T2
T1平衡時(shí)c(CO2)大于T2平衡時(shí)c(CO2)，從T1到T2平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，T1大于T2。
√
B.T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH)=0.15mol·L－1
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
0.4mol/L 0mol/L
0.25mol/L
0.15mol/L
0.15mol/L
0.15mol/L
√
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
在同一溫度下，催化劑1條件下反應(yīng)先達(dá)到平衡，在催化劑1作用下反應(yīng)速率更快，催化劑活性更好。
√
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
催化劑是通過改變反應(yīng)歷程達(dá)到加快反應(yīng)速率的目的，催化劑不同反應(yīng)歷程不一定相同，再有二者反應(yīng)溫度不同，不符合控制變量法，不具備比較性。
×
例題3.(2024河北卷節(jié)選)我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時(shí)CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計(jì)克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時(shí)改善了Mg2+的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
對(duì)上述電池放電時(shí)CO2的捕獲和轉(zhuǎn)化過程開展了進(jìn)一步研究，電極上CO2轉(zhuǎn)化的三種可能反應(yīng)路徑及相對(duì)能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。下列說法錯(cuò)誤的是
A.PDA捕獲CO2的反應(yīng)為
B.路徑2是優(yōu)先路徑，速控步驟反應(yīng)式為
C.路徑1、3經(jīng)歷不同的反應(yīng)步驟但產(chǎn)物相同；路徑2、3起始物相同但產(chǎn)物不同
D.三個(gè)路徑速控步驟均涉及*CO2*－轉(zhuǎn)化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要分析圖像內(nèi)容理解三個(gè)不同反應(yīng)歷程關(guān)系和特點(diǎn)(決速步、反應(yīng)物、產(chǎn)物)，對(duì)選項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行辨析。該試題信息量大，內(nèi)容繁雜，主要評(píng)價(jià)學(xué)生的信息篩選與辨析能力，通過復(fù)雜信息的篩選與整理選擇合理的解決問題突破口，也對(duì)學(xué)生解決問題力進(jìn)行評(píng)價(jià)。
試題答案：D
2024年5月
高考直通車沖刺講座
2024年6月
高考試題
試題情景、考查方向具有相似之處
試題信息提取與加工：
例題3.(2024河北卷節(jié)選)我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時(shí)CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計(jì)克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時(shí)改善了Mg2+的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
信息1:在電極上CO2發(fā)生還原反應(yīng)生成MgC2O4
題干信息提取
對(duì)上述電池放電時(shí)CO2的捕獲和轉(zhuǎn)化過程開展了進(jìn)一步研究，電極上CO2轉(zhuǎn)化的三種可能反應(yīng)路徑及相對(duì)能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。
信息2:CO2在電極上轉(zhuǎn)化有三個(gè)歷程
試題信息提取與加工：
學(xué)生面對(duì)該圖像的困惑：
1.勢(shì)能圖像起始端反應(yīng)物不清晰。
2.不知道如何將機(jī)理圖與勢(shì)能圖像相關(guān)聯(lián)。
試題信息提取與加工：
解決問題要有策略和抓手，先易后難，層層扒皮
路徑1好分析，先從路徑1來
圖中反應(yīng)物：*CO2
試題信息提取與加工：
解決問題要有策略和抓手，先易后難，層層扒皮
路徑1好分析，先從路徑1來
圖中反應(yīng)物：*CO2
提取勢(shì)能圖像
以此類推別提取出路徑2、路徑2，機(jī)理圖像和勢(shì)能圖像
試題信息提取與加工：
路徑2
路徑3
問題分析
C.路徑1、3經(jīng)歷不同的反應(yīng)步驟但產(chǎn)物相同；路徑2、3起始物相同但產(chǎn)物不同
通過對(duì)比分析三個(gè)反應(yīng)歷程的勢(shì)能圖像可知路徑1和路徑3產(chǎn)物相同，路徑2和路徑3起始物（反應(yīng)物）相同，產(chǎn)物不同。C選項(xiàng)正確。路徑2活化能最低，反應(yīng)速率最快。
√
問題分析
B.路徑2是優(yōu)先路徑，速控步驟反應(yīng)式為
結(jié)合各物質(zhì)之間勢(shì)能關(guān)系和機(jī)理圖像可知，該勢(shì)能圖像只體現(xiàn)各基元反應(yīng)間起始物（反應(yīng)物）、產(chǎn)物之間勢(shì)能關(guān)系圖像中并沒有體現(xiàn)過渡態(tài)，不能通過圖像中上山高度來判斷活化能大小來比較反應(yīng)速率快慢或者確定決速步。轉(zhuǎn)化1、2、3、4、5、6均屬于放熱過程，且可以認(rèn)為自由基轉(zhuǎn)化，屬于快反應(yīng)對(duì)整個(gè)歷程影響不大。
轉(zhuǎn)化1
轉(zhuǎn)化2
轉(zhuǎn)化3
轉(zhuǎn)化4
轉(zhuǎn)化5
轉(zhuǎn)化6
轉(zhuǎn)化7
轉(zhuǎn)化8
轉(zhuǎn)化9
轉(zhuǎn)化7、8、9屬于吸熱過程，轉(zhuǎn)化8吸收熱量少，轉(zhuǎn)化更容易反應(yīng)速率最快。所以路徑2是優(yōu)先路徑，且轉(zhuǎn)化8為速控步驟。
問題分析
B.路徑2是優(yōu)先路徑，速控步驟反應(yīng)式為
轉(zhuǎn)化8在勢(shì)能圖像中主要轉(zhuǎn)化關(guān)系：*CO2*－→*C2O42－
轉(zhuǎn)化8
√
問題分析
D.三個(gè)路徑速控步驟均涉及*CO2*－轉(zhuǎn)化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
×
路徑2、3控速步，未有PDA生成，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
A.PDA捕獲CO2的反應(yīng)為
問題分析
通過左側(cè)圖像可知 為CO2與PDA反應(yīng)的中間體， 的分子式為C4H10O2N2，該分子內(nèi)原子數(shù)量和 分子與CO2分子中原子數(shù)量和相等，得方程式為：
A選項(xiàng)正確。
例題4.(24年東三省卷)異山梨醇是一種由生物質(zhì)制備的高附加值化學(xué)品，150℃時(shí)其制備過程及相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯(cuò)誤的是
A.3h時(shí)，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等
B.該溫度下的平衡常數(shù)：①>②
C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014mol·kg－1·h－1
D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要正確理解流程圖中包含的歷程信息，確定山梨醇在整個(gè)體系內(nèi)有兩個(gè)歷程，并將兩個(gè)歷程轉(zhuǎn)化關(guān)系與時(shí)間濃度曲線相對(duì)應(yīng)，結(jié)合選項(xiàng)對(duì)問題內(nèi)容進(jìn)行辨析。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)圖像信息內(nèi)容分析與辨析能力，及對(duì)基元反應(yīng)相關(guān)內(nèi)容理解程度。
試題答案：A
試題信息提取與加工：
歷程1:
歷程2:
快反應(yīng)
慢反應(yīng)
問題分析：
A.3h時(shí)，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等
B.該溫度下的平衡常數(shù)：①>②
C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014mol·kg－1·h－1
D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率
化學(xué)平衡
化學(xué)反應(yīng)速率
問題分析：
A.3h時(shí)，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等
B.該溫度下的平衡常數(shù)：①>②
反應(yīng)2產(chǎn)物異山梨醇在15h后濃度才保持不變達(dá)到平衡狀態(tài)。A選項(xiàng)錯(cuò)誤。
×
通過圖像分析，反應(yīng)1中反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，而反應(yīng)2中反應(yīng)物有剩余，說明反應(yīng)2不完全，反應(yīng)1平衡常數(shù)大于反應(yīng)2平衡常數(shù)。B選項(xiàng)正確。
√
問題分析：
×
√
C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014mol·kg－1·h－1
D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率
v(異山梨醇)==0.014mol·kg－1·h－1
例題5.(2024安徽卷)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發(fā)生下列反應(yīng)：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，測(cè)得各氣體濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖符合題意的是
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要在文字信息基礎(chǔ)上，結(jié)合濃度與時(shí)間曲線中兩個(gè)歷程速率快慢關(guān)系，確定兩個(gè)歷程的活化能大小關(guān)系。并結(jié)合兩個(gè)基元反應(yīng)熱量關(guān)系，選擇正確勢(shì)能圖像。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)圖像和文字內(nèi)容分析與辨析能力。
試題答案：B
A
B
C
D
試題信息提取與加工：
例題5.(2024安徽卷)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發(fā)生下列反應(yīng)：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，測(cè)得各氣體濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
X(g) Y(g)(ΔH1<0)
Y(g) Z(g)(ΔH2<0)
快反應(yīng)活化能小
慢反應(yīng)活化能大
反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量
反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量
問題分析：
X(g) Y(g)(ΔH1<0)
Y(g) Z(g)(ΔH2<0)
反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量
反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量
快反應(yīng)活化能小
慢反應(yīng)活化能大
B選項(xiàng)符合要求。
例題6.(2024全國(guó)卷（新課標(biāo)）節(jié)選)少量I2可提高生成CH3Br的選擇性。500℃時(shí)，分別在有I2和無I2的條件下，將8mmolCH4和8mmolBr2，通入密閉容器，溴代甲烷的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系見下圖。
(i)在11～19s之間，有I2和無I2時(shí)CH3Br的生成速率之比= 。
(ii)從圖中找出I2提高了CH3Br選擇性的證據(jù)： 。
(ⅲ)研究表明，I2參與反應(yīng)的可能機(jī)理如下：
①I2(g)=·I(g)+·I(g)
②·I(g)+CH2Br2(g)=IBr(g)+·CH2Br(g)
③·CH2Br(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+·Br(g)
④·Br(g)+CH4(g)=HBr(g)+·CH3(g)
⑤·CH3(g)+IBr(g)=CH3Br(g)+·I(g)
⑥·I(g)+·I(g)=I2(g)
根據(jù)上述機(jī)理，分析I2提高CH3Br選擇性的原因： 。
答案：
3：2 5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升
I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要在文字信息基礎(chǔ)上，結(jié)合物質(zhì)的量與時(shí)間曲線辨析有無粗化劑產(chǎn)物量的關(guān)系，繼而推斷催化劑對(duì)反應(yīng)選擇性關(guān)系。學(xué)生需要在圖像和文字信息中提取關(guān)鍵信息，結(jié)合問題進(jìn)行解答。
新考向：該試題通過體現(xiàn)現(xiàn)代化學(xué)研究重要方法基于數(shù)據(jù)解釋現(xiàn)象。也是證據(jù)觀體現(xiàn)。
(i)在11～19s之間，有I2和無I2時(shí)CH3Br的生成速率之比= 。
問題分析：
速率之比=相同時(shí)間內(nèi)，△c之比=若恒容容器，相同時(shí)間內(nèi)△n之比
11～19s：有I2的△n(CH3Br)=0.6mmol，無I2的△n(CH3Br)=0.4mmol。二者速率之比為：3：2
結(jié)論模型：
解析過程：
試題信息提取與加工：
16s以后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系如下：
CH3Br(有I2)
CH2Br2(無I2)
CH3Br(無I2)
CH2Br2(有I2)
向反應(yīng)體系內(nèi)加入I2后促進(jìn)CH3Br生成，抑制CH2Br2產(chǎn)生體現(xiàn)了I2的選擇性。
問題分析：
(ii)從圖中找出I2提高了CH3Br選擇性的證據(jù)： 。
(ⅲ)研究表明，I2參與反應(yīng)的可能機(jī)理如下：
①I2(g)=·I(g)+·I(g)
②·I(g)+CH2Br2(g)=IBr(g)+·CH2Br(g)
③·CH2Br(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+·Br(g)
④·Br(g)+CH4(g)=HBr(g)+·CH3(g)
⑤·CH3(g)+IBr(g)=CH3Br(g)+·I(g)
⑥·I(g)+·I(g)=I2(g)
根據(jù)上述機(jī)理，分析I2提高CH3Br選擇性的原因： 。
反應(yīng)1催化劑產(chǎn)生·I(自由基)會(huì)在反應(yīng)2消耗CH2Br2使其減少。
反應(yīng)2產(chǎn)生IBr和·CH2Br會(huì)促進(jìn)CH3Br產(chǎn)生。
問題分析：
例題7.(2024全國(guó)卷（新課標(biāo)）節(jié)選)一定條件下，將氮?dú)夂蜌錃獍磏(N2):n(H2)=1:3混合勻速通入合成塔合成氨氣。海綿狀的ɑ-Fe作催化劑，多孔Al2O3作為ɑ-Fe的“骨架”和氣體吸附劑。Al2O3含量與ɑ-Fe表面積、出口處氨含量關(guān)系如圖所示。Al2O3含量大于2%，出口處氨含量下降的原因是 。
試題答案：
多孔 Al2O3可作為氣體吸附劑，含量過多會(huì)吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%時(shí)，α-Fe表面積減小，反應(yīng)速率減小，產(chǎn)生NH3減少
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要分析和理解題干中文字與圖像內(nèi)容認(rèn)識(shí)Al2O3含量過大對(duì)反應(yīng)體系的影響，獲得結(jié)合現(xiàn)象答案。主要評(píng)價(jià)學(xué)生的信息篩選與辨析能力，及邏輯推理能力。
試題信息提取與加工：
例題6.(2024·江蘇卷)一定條件下，將氮?dú)夂蜌錃獍磏(N2):n(H2)=1:3混合勻速通入合成塔合成氨氣。海綿狀的ɑ-Fe作催化劑，多孔Al2O3作為ɑ-Fe的“骨架”和氣體吸附劑。Al2O3含量與ɑ-Fe表面積、出口處氨含量關(guān)系如圖所示。Al2O3含量大于2%，出口處氨含量下降的原因是 。
問題分析：
結(jié)合圖像可知Al2O3含量增大，ɑ-Fe表面積降低，影響ɑ-Fe對(duì)氨氣合成催化效果，同時(shí)Al2O3具有吸附性，含量增大會(huì)吸附產(chǎn)生的NH3，使NH3含量下降。
ɑ-Fe起催化作用
Al2O3起到支撐催化海綿催化劑骨架和吸附氣體作用，沒有起到催化劑作用。
例題8.(2024·全國(guó)卷)對(duì)于同位素交換反應(yīng)Ni(C16O)4+C18O→Ni(C16O)3C18O+C16O，20℃時(shí)反應(yīng)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系為ct[Ni(C16O)4]=c0[Ni(C16O)4]e-kt(k為反應(yīng)速率常數(shù))，則Ni(C16O)4反應(yīng)一半所需時(shí)間 (用k表示)。
答案：
試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要分析和理解題干中文字與公式信息，利用數(shù)學(xué)方法推理獲得答案。主要評(píng)價(jià)學(xué)生的信辨析能力，與數(shù)學(xué)公式推理能力。
例題8.(2024·全國(guó)卷)對(duì)于同位素交換反應(yīng)Ni(C16O)4+C18O→Ni(C16O)3C18O+C16O，20℃時(shí)反應(yīng)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系為ct[Ni(C16O)4]=c0[Ni(C16O)4]e-kt(k為反應(yīng)速率常數(shù))，則Ni(C16O)4反應(yīng)一半所需時(shí)間 (用k表示)。
信息提取與推導(dǎo)過程：
ct[Ni(C16O)4]=c0[Ni(C16O)4]e-kt
令：c0[Ni(C16O)4]為c0
Ni(C16O)4反應(yīng)一半的濃度為
即
兩邊求對(duì)數(shù)得：ln
t= =
模型建構(gòu)
PART 04
04
反應(yīng)歷程類試題分析思路
還原歷程信息
結(jié)合圖像和文字信息
單歷程、多歷程
信息切片
主反應(yīng)物、主產(chǎn)物、中間體、活化能等
再看信息
明確考查方向
速率類、平衡類、結(jié)構(gòu)類等
結(jié)合關(guān)鍵信息，辨析內(nèi)容正誤或者總結(jié)歸納結(jié)論
對(duì)標(biāo)考向?qū)ふ谊P(guān)鍵信息
看問題
提取解題關(guān)鍵信息
機(jī)理圖像分析
一劑
先進(jìn)后出來是催化劑
出來進(jìn)去是中間體（中間產(chǎn)物）
進(jìn)去不出來反應(yīng)物
出來不進(jìn)去是產(chǎn)物
三物
反應(yīng)物
產(chǎn)物
催化劑
中間體
勢(shì)能圖像分析
分清圖像物質(zhì)關(guān)系：是否包含過渡態(tài)。
不含過渡態(tài)：一下或者一上是一個(gè)基元反應(yīng)。
含過渡態(tài)：上山加下山是一個(gè)基元反應(yīng)。上山高度是該基元反應(yīng)活化能。上山方向不固定，大部分從左到右上，部分試題從右到左上。第18講 速率、活化能和催化機(jī)理
一、考向分析
1.鏈接課標(biāo)
（1）內(nèi)容要求-講什么
認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程，對(duì)調(diào)控反應(yīng)速率具有重要意義。
知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響。
（2）學(xué)業(yè)要求——怎么考
能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。能通過實(shí)驗(yàn)探究分析不同組分濃度改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。能用一定的理論模型說明外界條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響。
能運(yùn)用溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。
針對(duì)典型案例，能從限度、速率等角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析。
（3）科學(xué)思維與關(guān)鍵能力
基于數(shù)據(jù)分析構(gòu)建理論模型，利用理論模型分析、解決問題。培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生模型構(gòu)建與模型應(yīng)用能力。
基于證據(jù)和理論模型進(jìn)行推理演繹，獲取結(jié)論。培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生推理能力。
基于辯證思維對(duì)真實(shí)情景內(nèi)容進(jìn)行分析選擇合理、綠色的反應(yīng)條件。
2.考點(diǎn)與命題形式統(tǒng)計(jì)
（1）考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析
24年對(duì)反應(yīng)歷程、活化能、影響反應(yīng)速率因素、催化劑特點(diǎn)。這幾部分考查相對(duì)較多。對(duì)于催化劑、中間體等相關(guān)概念考查較少。
（2）題型統(tǒng)計(jì)
基于2024年題型統(tǒng)計(jì)可知機(jī)理圖像分析相較于其他圖像型，出現(xiàn)頻率較高。化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算數(shù)據(jù)依據(jù)從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化率三段式模式，已經(jīng)過度到基于濃度曲線信息獲取信息或者基于速率常數(shù)k通過函數(shù)運(yùn)算等方式。
3.24年命題趨勢(shì)
（1）機(jī)理圖像考查
機(jī)理圖像考查內(nèi)容，主要是學(xué)生需要基于圖像內(nèi)容分析，提取反應(yīng)物、產(chǎn)物、中間體、催化劑等物質(zhì)信息，部分試題涉及機(jī)理圖內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中價(jià)態(tài)變化。部分試題也有新的考查形式出現(xiàn)：河北卷將勢(shì)能圖像與機(jī)理圖像相融合，考查學(xué)生對(duì)基元反應(yīng)、活化能等內(nèi)容認(rèn)知；江蘇卷將結(jié)構(gòu)知識(shí)與機(jī)理圖像融合，考查學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)化體系。
（2）勢(shì)能圖像考查
機(jī)理圖像考查內(nèi)容，主要是學(xué)生需要基于圖像內(nèi)容分析，比較不同基元反應(yīng)活化能、確定決速步、判斷反應(yīng)熱等相關(guān)內(nèi)容。對(duì)比24年不同地區(qū)高考試題和之前相似高考試題，24年甘肅試題將以勢(shì)能圖像為基礎(chǔ)將結(jié)構(gòu)相融合，通過圖像分析預(yù)測(cè)粒子間作用力強(qiáng)弱、反應(yīng)熱、反應(yīng)方向等內(nèi)容，該試題在綜合性考查和應(yīng)用考查方面有具有一定突破，從辨析轉(zhuǎn)向證據(jù)推理，凸顯應(yīng)用性。
（3）催化劑評(píng)價(jià)
24年高考試題中關(guān)于催化劑評(píng)價(jià)方面，2024年廣東卷通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)比較方式驗(yàn)證不同酸對(duì)反應(yīng)催化活性，內(nèi)容選擇基于教材有超脫于教材，有助于學(xué)生證據(jù)意識(shí)的形成。2024年全國(guó)卷通物質(zhì)的量曲線分析尋找催化劑提高選擇性證據(jù)，也體現(xiàn)了證據(jù)觀。同時(shí)該試題不僅從證據(jù)觀入手同時(shí)該試題最后通過反應(yīng)歷程分析要求學(xué)生解釋催化劑在反應(yīng)起到選擇性原因，體現(xiàn)邏輯推理和模型構(gòu)建。
（4）反應(yīng)速率計(jì)算
24年高考試題中關(guān)于關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算方面，繼續(xù)呈多元化趨勢(shì)，不僅有傳統(tǒng)基于轉(zhuǎn)化率通過列“三段式”求反應(yīng)速率，也有基于函數(shù)圖像獲取濃度變化求反應(yīng)速率，還有基于速率方程求化學(xué)反應(yīng)速率（此類型較少）。但是速率方程引入高中教學(xué)，作為重點(diǎn)內(nèi)容抓，意義不大，試題中會(huì)根據(jù)學(xué)生知識(shí)水品對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化便于學(xué)生理解和分析，該類試題主要側(cè)重考查學(xué)生數(shù)學(xué)計(jì)算與模型構(gòu)建能力。
能用表格呈現(xiàn)的，盡量用表格呈現(xiàn)。
二、知識(shí)重構(gòu)（首行縮進(jìn)2個(gè)漢字，五號(hào)，黑體）
（1）知識(shí)模塊
（2）基元反應(yīng)
基元反應(yīng)：反應(yīng)物只經(jīng)一步就轉(zhuǎn)化成生成物的反應(yīng)，稱為基元反應(yīng)
復(fù)雜反應(yīng)（非基元反應(yīng)、多步反應(yīng)）：由多步完成的稱為非基元反應(yīng)或復(fù)雜反應(yīng)
注意：復(fù)雜反應(yīng)中每一步都是基元反應(yīng)
注意：像“I·”這樣帶有單電子或者原子團(tuán)叫做自由基。自由基的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短。
（3）有效碰撞理論
碰撞理論認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)中舊鍵的斷裂和新鍵的形成都是通過反應(yīng)物分子的相互碰撞來實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)發(fā)生的前提條件。在一定溫度下，氣體分子的平均能量是一定的，但每個(gè)氣體分子的能量并不相同，只有那些能量高于平均能量，并滿足一定方向要求的分子的碰撞，才有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，我們把可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞
有效碰撞發(fā)生條件：合理碰撞取向、有足夠多的高能量分子
活化分子：能夠發(fā)生有效碰的分子叫做活化分子
（4）過渡態(tài)理論
研究表明基元反應(yīng)在發(fā)生過程中，需要經(jīng)歷一個(gè)高能量的中間狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)稱為過渡態(tài)。該狀態(tài)下舊鍵沒有完全斷裂、新鍵沒有完全形成。
（5）活化能的表述
活化能（有效碰撞理論）：活化分子的平均能量和反應(yīng)物分子的平均能量的差值稱為活化能（E）
活化能（過渡態(tài)理論）：過渡態(tài)分子的平均能量和反應(yīng)物分子平均能量的差值稱為該反應(yīng)的活化能。
注意：不同基元反應(yīng)活化能大小不同，化學(xué)反應(yīng)速率不同，活化能越高，反應(yīng)越難發(fā)生。
（6）催化劑的特點(diǎn)
活性：催化劑活性是物質(zhì)催化作用的能力，催化劑可能對(duì)某一反應(yīng)活性很強(qiáng)，可能對(duì)其他反應(yīng)活性就較弱或者沒有活性。
選擇性：促進(jìn)特定反應(yīng)發(fā)生，而抑制其他副反應(yīng)
重溫經(jīng)典（首行縮進(jìn)2個(gè)漢字，五號(hào)，黑體）
例1（2024·北京·高考真題）苯在濃H2SO4和濃HNO3作用下，反應(yīng)過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是
A.從中間體到產(chǎn)物，無論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物Ⅱ
B.X為苯的加成產(chǎn)物，Y為苯的取代產(chǎn)物
C.由苯得到M時(shí)，苯中的大π鍵沒有變化
D.對(duì)于生成Y的反應(yīng)，濃H2SO4作催化劑
【試題答案】：C
【試題評(píng)價(jià)】：學(xué)生需要分析圖像內(nèi)容獲取中間體、催化劑、反應(yīng)物、產(chǎn)物、反應(yīng)歷程等信息。基于以上信息，學(xué)生結(jié)合問題進(jìn)行正誤辨析。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生是否能夠基于模型分析圖像文字等信息獲取解決問題信息。評(píng)價(jià)學(xué)生信息分析處理能力及模型構(gòu)建與應(yīng)用能力水平。
【試題分析】
圖像中包含兩個(gè)反應(yīng)歷程如下：
兩個(gè)反應(yīng)歷程第一個(gè)基元反應(yīng)是相同的，第二個(gè)基元反應(yīng)是不同，因此各歷程中第二個(gè)基元反應(yīng)決定了，兩個(gè)歷程速率快慢。圖像中E1代表過渡態(tài)2-1活化能，E2代表過渡態(tài)2-2活化能，E1大于E2。反應(yīng)歷程2的速率大于反應(yīng)歷程1的速率。
【試題解析】
A.結(jié)合上面分析可知產(chǎn)物II反應(yīng)歷程速率快，且產(chǎn)物Ⅱ的能量比產(chǎn)物I的能量低更低穩(wěn)定，A選項(xiàng)正確；
B.對(duì)照歷程1的反應(yīng)和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)（→）可知：苯環(huán)不飽和度降低，X為苯的加成產(chǎn)物；對(duì)照歷程2的反應(yīng)和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)（→）可知：苯環(huán)上一個(gè)H院子被一個(gè)硝基替換，Y為苯的取代產(chǎn)物，B選項(xiàng)正確；
C.轉(zhuǎn)化為M（）是，六元環(huán)中一個(gè)C原子雜化類型發(fā)生改變，說明苯環(huán)原有的大π被破壞，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D.苯的硝化反應(yīng)中濃H2SO4作催化劑，D選項(xiàng)正確。
例題2（24年海南卷）已知298K，101kPa時(shí)，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol－1。該反應(yīng)在密閉的剛性容器中分別于T1、T2溫度下進(jìn)行，CO2的初始濃度為0.4mol·L－1，c(CO2)-t關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.T1＞T2
B.T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH)=0.15mol·L－1
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
【試題答案】：D
【試題評(píng)價(jià)】：學(xué)生需要分析圖像內(nèi)容獲取不同條件下反應(yīng)速率快慢信息。基于以上信息，學(xué)生結(jié)合問題進(jìn)行正誤辨析。該試題圖像為時(shí)間與濃度關(guān)系曲線，學(xué)生需要從曲線中獲取不同條件下速率關(guān)系，利用相應(yīng)關(guān)系解決問題。該試題評(píng)價(jià)學(xué)生信息處理能力及信息轉(zhuǎn)化能力。
【試題分析】
根據(jù)控制變量法，催化劑1、催化劑2，在同一溫度下，進(jìn)行可以比較二者催化活性。當(dāng)曲線與橫軸平行時(shí)，說明CO2濃度保持不變，反應(yīng)體系進(jìn)入平衡狀態(tài)。
【試題解析】
A.T1平衡時(shí)c(CO2)大于T2平衡時(shí)c(CO2)，從T1到T2平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，T1大于T2。A選項(xiàng)正確；
B.結(jié)合題意得T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)三段式如下：
B選項(xiàng)正確；
C.催化劑是通過改變反應(yīng)歷程達(dá)到加快反應(yīng)速率的目的，催化劑不同反應(yīng)歷程不一定相同，再有二者反應(yīng)溫度不同，不符合控制變量法，不具備比較性。C選項(xiàng)正確；
D.在同一溫度下，催化劑1條件下反應(yīng)先達(dá)到平衡，在催化劑1作用下反應(yīng)速率更快，催化劑活性更好。D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
例3.（24年河北卷節(jié)選）我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質(zhì)，電解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時(shí)CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計(jì)克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時(shí)改善了Mg2+的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
對(duì)上述電池放電時(shí)CO2的捕獲和轉(zhuǎn)化過程開展了進(jìn)一步研究，電極上CO2轉(zhuǎn)化的三種可能反應(yīng)路徑及相對(duì)能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。
A.PDA捕獲CO2的反應(yīng)為：
B.路徑2是優(yōu)先路徑，速控步驟反應(yīng)式為：
C.路徑1、3經(jīng)歷不同的反應(yīng)步驟但產(chǎn)物相同；路徑2、3起始物相同但產(chǎn)物不同
D.三個(gè)路徑速控步驟均涉及*CO2*－轉(zhuǎn)化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
【試題答案】D
【試題分析】
從圖像中提取三個(gè)歷程的機(jī)理圖像和勢(shì)能圖像
結(jié)合各物質(zhì)之間勢(shì)能關(guān)系和機(jī)理圖像可知，該勢(shì)能圖像只體現(xiàn)各基元反應(yīng)間起始物（反應(yīng)物）、產(chǎn)物之間勢(shì)能關(guān)系圖像中并沒有體現(xiàn)過渡態(tài)，不能通過圖像中上山高度來判斷活化能大小來比較反應(yīng)速率快慢或者確定決速步。轉(zhuǎn)化1、2、3、4、5、6均屬于放熱過程，且可以認(rèn)為自由基轉(zhuǎn)化，屬于快反應(yīng)對(duì)整個(gè)歷程影響不大。轉(zhuǎn)化7、8、9屬于吸熱過程，轉(zhuǎn)化8吸收熱量少，轉(zhuǎn)化更容易反應(yīng)速率最快。所以路徑2是優(yōu)先路徑，且轉(zhuǎn)化8為速控步驟。
【試題解析】
A.通過左側(cè)圖像可知為CO2與PDA反應(yīng)的中間體，的分子式為C4H10O2N2，該分子內(nèi)原子數(shù)量和分子與CO2分子中原子數(shù)量和相等，得方程式為：，A選項(xiàng)正確；
B.結(jié)合分析可知路徑2，反應(yīng)速率最快，其中*CO2*－→*C2O42－的轉(zhuǎn)化為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢，為該反應(yīng)控速步，B選項(xiàng)正確；
C.通過對(duì)比分析三個(gè)反應(yīng)歷程的勢(shì)能圖像可知路徑1和路徑3產(chǎn)物相同，路徑2和路徑3起始物（反應(yīng)物）相同，產(chǎn)物不同。C選項(xiàng)正確；
D.路徑2、3控速步，未有PDA生成，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
例4.（2024·吉林·高考真題）異山梨醇是一種由生物質(zhì)制備的高附加值化學(xué)品，150℃時(shí)其制備過程及相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯(cuò)誤的是
A.3h時(shí)，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等
B.該溫度下的平衡常數(shù)：①>②
C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014mol·kg－1·h－1
D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率
【試題答案】A
【試題評(píng)價(jià)】學(xué)生需要正確理解流程圖中包含的歷程信息，確定山梨醇在整個(gè)體系內(nèi)有兩個(gè)歷程，并將兩個(gè)歷程轉(zhuǎn)化關(guān)系與時(shí)間濃度曲線相對(duì)應(yīng)，結(jié)合選項(xiàng)對(duì)問題內(nèi)容進(jìn)行辨析。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)圖像信息內(nèi)容分析與辨析能力，及對(duì)基元反應(yīng)相關(guān)內(nèi)容理解程度。
【試題分析】
結(jié)合機(jī)理圖像可知，整個(gè)體系內(nèi)有兩個(gè)反應(yīng)歷程，其中第一個(gè)反應(yīng)歷程包含兩個(gè)基元反應(yīng)，通過濃度與時(shí)間速率曲線可知：在歷程1中第一個(gè)基元反應(yīng)是快反應(yīng)，第二個(gè)基元反應(yīng)是慢反應(yīng)。
【試題解析】
A.反應(yīng)2產(chǎn)物異山梨醇在15h后濃度才保持不變達(dá)到平衡狀態(tài)。A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B.通過圖像分析，反應(yīng)1中反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，而反應(yīng)2中反應(yīng)物有剩余，說明反應(yīng)2不完全，反應(yīng)1平衡常數(shù)大于反應(yīng)2平衡常數(shù)。B選項(xiàng)正確；
C.v(異山梨醇)==0.014mol·kg－1·h－1。C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D.催化劑不影響平衡結(jié)果產(chǎn)率。D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
例題5.(2024安徽卷)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g)，發(fā)生下列反應(yīng)：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，測(cè)得各氣體濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖符合題意的是
A. B.
C. D.
【試題答案】B
【試題分析】學(xué)生需要在文字信息基礎(chǔ)上，結(jié)合濃度與時(shí)間曲線中兩個(gè)歷程速率快慢關(guān)系，確定兩個(gè)歷程的活化能大小關(guān)系。并結(jié)合兩個(gè)基元反應(yīng)熱量關(guān)系，選擇正確勢(shì)能圖像。該試題主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)圖像和文字內(nèi)容分析與辨析能力。
【試題分析與解析】
解題題干信息和圖像信息可知反應(yīng)體系內(nèi)存在一個(gè)反應(yīng)歷程，該歷程包含兩個(gè)基元反應(yīng)。基元反應(yīng)1:X(g) Y(g)(ΔH1<0)，反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量，快反應(yīng)活化能小。基元反應(yīng)2:Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，反應(yīng)物能量大于產(chǎn)物能量，慢反應(yīng)活化能大。B選項(xiàng)正確。
例題6.(2024全國(guó)卷（新課標(biāo)）節(jié)選)少量I2可提高生成CH3Br的選擇性。500℃時(shí)，分別在有I2和無I2的條件下，將8mmolCH4和8mmolBr2，通入密閉容器，溴代甲烷的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系見下圖。
(i)在11～19s之間，有I2和無I2時(shí)CH3Br的生成速率之比v(有I2)/v(無I2)= 。
(ii)從圖中找出I2提高了CH3Br選擇性的證據(jù)： 。
(ⅲ)研究表明，I2參與反應(yīng)的可能機(jī)理如下：
①I2(g)=·I(g)+·I(g)
②·I(g)+CH2Br2(g)=IBr(g)+·CH2Br(g)
③·CH2Br(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+·Br(g)
④·Br(g)+CH4(g)=HBr(g)+·CH3(g)
⑤·CH3(g)+IBr(g)=CH3Br(g)+·I(g)
⑥·I(g)+·I(g)=I2(g)
根據(jù)上述機(jī)理，分析I2提高CH3Br選擇性的原因： 。
【試題答案】3：2 5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升
I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br
【試題評(píng)價(jià)】試題評(píng)價(jià)：學(xué)生需要在文字信息基礎(chǔ)上，結(jié)合物質(zhì)的量與時(shí)間曲線辨析有無粗化劑產(chǎn)物量的關(guān)系，繼而推斷催化劑對(duì)反應(yīng)選擇性關(guān)系。學(xué)生需要在圖像和文字信息中提取關(guān)鍵信息，結(jié)合問題進(jìn)行解答。
【試題分析與解析】
（i）速率之比=相同時(shí)間內(nèi)，△c之比=若恒容容器，相同時(shí)間內(nèi)△n之比。通過圖像可知11～19s：有I2的△n(CH3Br)=0.6mmol，無I2的△n(CH3Br)=0.4mmol。二者速率之比為：3:2。
（ii）通過圖像分析可知，16s以后n(CH3Br(有I2))>n(CH2Br2(無I2))>n(CH3Br(無I2))>n(CH2Br2(有I2))。向反應(yīng)體系內(nèi)加入I2后促進(jìn)CH3Br生成，抑制CH2Br2產(chǎn)生體現(xiàn)了I2的選擇性。
（iii）反應(yīng)1催化劑產(chǎn)生·I(自由基)會(huì)在反應(yīng)2消耗CH2Br2使其減少。反應(yīng)2產(chǎn)生IBr和·CH2Br會(huì)促進(jìn)CH3Br產(chǎn)生。
例題7.(2024全國(guó)卷（新課標(biāo)）節(jié)選)一定條件下，將氮?dú)夂蜌錃獍磏(N2):n(H2)=1:3混合勻速通入合成塔合成氨氣。海綿狀的ɑ-Fe作催化劑，多孔Al2O3作為ɑ-Fe的“骨架”和氣體吸附劑。Al2O3含量與ɑ-Fe表面積、出口處氨含量關(guān)系如圖所示。Al2O3含量大于2%，出口處氨含量下降的原因是 。
【試題答案】多孔Al2O3可作為氣體吸附劑，含量過多會(huì)吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%時(shí)，α-Fe表面積減小，反應(yīng)速率減小，產(chǎn)生NH3減少
【試題評(píng)價(jià)】學(xué)生需要分析和理解題干中文字與圖像內(nèi)容認(rèn)識(shí)Al2O3含量過大對(duì)反應(yīng)體系的影響，獲得結(jié)合現(xiàn)象答案。主要評(píng)價(jià)學(xué)生的信息篩選與辨析能力，及邏輯推理能力。
【試題分析】通過題干這段文字“多孔Al2O3可作為氣體吸附劑，含量過多會(huì)吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%時(shí)，α-Fe表面積減小，反應(yīng)速率減小，產(chǎn)生NH3減少。”可知ɑ-Fe起催化作用，Al2O3起到支撐催化海綿催化劑骨架和吸附氣體作用，沒有起到催化劑作用。
【試題解析】結(jié)合圖像可知Al2O3含量增大，ɑ-Fe表面積降低，影響ɑ-Fe對(duì)氨氣合成催化效果，同時(shí)Al2O3具有吸附性，含量增大會(huì)吸附產(chǎn)生的NH3，使NH3含量下降。
四、模型建構(gòu)
（1）反應(yīng)歷程類試題分析思路
還原歷程信息：結(jié)合題干中文字和圖像信息，縷清存在反應(yīng)歷程的特點(diǎn)（單歷程還是多歷程），每個(gè)歷程有幾個(gè)基元反應(yīng)。
信息切片：結(jié)合圖像信息對(duì)基元反應(yīng)進(jìn)行分析，歸納解題常用信息，如主反應(yīng)物、主產(chǎn)物、中間體、活化能等。
明確考查方向：結(jié)合問題認(rèn)識(shí)試題考查內(nèi)容，如平衡移動(dòng)、速率比較、速率計(jì)算等。
提取解題關(guān)鍵信息：依據(jù)考查方向再次閱讀題干信息，依據(jù)考查方向?qū)ふ谊P(guān)鍵信息。
（2）機(jī)理圖像分析
關(guān)于機(jī)理圖像的分析要找準(zhǔn)1劑、3物，辨析方法如下：
一劑：先進(jìn)后出來是催化劑
三物是指中間產(chǎn)物（中間體）、主反應(yīng)物、主產(chǎn)物
中間產(chǎn)物：出來進(jìn)去
反應(yīng)物：只進(jìn)不出
產(chǎn)物：只出不進(jìn)
（3）勢(shì)能圖像分析
辨析圖像內(nèi)容是否包含過渡態(tài)
不包含過渡態(tài)：圖像中只有每個(gè)基元反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物，簡(jiǎn)記一上或者一下一基元。無法從圖像中判斷活化能，速率比較需要借助其他證據(jù)。
包含過渡態(tài)：圖像中包含每個(gè)基元反應(yīng)的反應(yīng)物、過渡態(tài)、產(chǎn)物，簡(jiǎn)記上山加下山是一個(gè)基元反應(yīng)。可從圖像中獲取每個(gè)基元反應(yīng)活化能用來比較反應(yīng)的難易程度或者反應(yīng)速率快慢，上山高度代表活化能。這里需要注意上山方向不固定，有的試題上山方向是從左到右或者從右到左。
以上，均5號(hào)，宋體，首行縮進(jìn)2個(gè)漢字。
注意：
（1）在中文字體設(shè)置完成后，全選文檔，設(shè)置西文為新羅馬。
文中的化學(xué)式，一定要用英文半角的括號(hào)，不要用中文括號(hào)；其余的小括號(hào)，一律用中文半角的括號(hào)。
（2）阿拉伯?dāng)?shù)字后面，要用英文的圓點(diǎn)（半角），不要用頓號(hào)。填空題的橫線結(jié)束，要有標(biāo)點(diǎn)。
（3）文中的數(shù)字序號(hào)和選項(xiàng)的字母，不要使用自動(dòng)生成的，要自己輸入，以后方便編輯。不同級(jí)別的序號(hào)，均另起行。
（4）文中各種符號(hào)的編寫，如方程式中的反應(yīng)條件、可逆符號(hào)、分?jǐn)?shù)等，可以參照附件4，使用域代碼（使用方法可以百度：選中，shift+F9可以查看并編輯，再次按shift+F9顯示結(jié)果）。
（5）頁面設(shè)置按模板即可，行距為1.5倍行距。

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