④催化剂的选择性：
对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂还具有大幅度提高目标产物在最终产物中比率的作用。
⑤酶作催化剂的特点：
高效性、专一性（高选择性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽）、温和性（反应条件温和，温度升高，酶发生变性失去催化活性）。
角度一 化学反应速率的影响及控制
1．（2015·海南，8改编）10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是（ ）
A．K2SO4B．CH3COONa
C．CuSO4D．Na2CO3
答案 C
解析 A项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但H＋物质的量不变，错误；B项，加入醋酸钠，则与盐酸反应生成醋酸，使溶液中氢离子浓度减小，随着反应的进行，CH3COOH最终又完全电离，故H＋物质的量不变，错误；C项，加入硫酸铜溶液，Cu2＋会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，但H＋物质的量不变，正确；D项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。
2．（2017·江苏，10）H2O2分解速率受多种因素影响。
实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
答案 D
解析 A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn2＋存在时，0.1mol·L－1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·L－1的NaOH中的快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2＋存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。
3．[2018·全国卷Ⅰ，28（3）]对于反应2N2O5（g）―→4NO2（g）＋O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2 慢反应
第三步 NO＋NO3―→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
下列表述正确的是________（填标号）。
A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应）
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
答案 AC
解析 第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。
角度二 化学反应速率的计算及速率常数的应用
4．
（1）[2018·全国卷Ⅰ，28
（2）改编]已知2N2O5（g）===2N2O4（g）＋O2（g），起始时N2O5（g）为35.8kPa，分解的反应速率v＝2×10－3×
（kPa·min－1）。
t＝62min时，测得体系中
＝2.9kPa，则此时的
＝______kPa，v＝________kPa·min－1。
答案 30.0 6.0×10－2
解析 2N2O5（g）===2N2O4（g）＋O2（g）
起始/kPa35.800
62min时/kPa35.8－2.9×22.9
＝30
所以
＝30.0kPa
v＝2×10－3×30.0kPa·min－1＝6.0×10－2kPa·min－1。
（2）[2015·广东，31（3）改编]一定条件下测得反应2HCl（g）＋
O2（g）Cl2（g）＋H2O（g）的反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n（Cl2）/10－3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min－1为单位，写出计算过程）。
答案 v（HCl）＝2v（Cl2）＝2×
＝2×
＝1.8×10－3mol·min－1
（3）[2015·全国Ⅰ，28（4）②]Bodensteins研究了下列反应：
2HI（g）H2（g）＋I2（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI），逆反应速率为v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_______（以K和k正表示）。
若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－1。
答案
1.95×10－3
解析 平衡时，v正＝v逆，即k正x2（HI）＝k逆x（H2）·x（I2），则
＝
＝K，k逆＝
。
v正＝k正x2（HI）＝0.0027min－1×0.852
＝1.95×10－3min－1。
5．[2018·北京，27
（2）（3）（4）]
（2）对反应3SO2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l）＋S（s） ΔH＝－254kJ·mol－1，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2________p1（填“>”或“<”），得出该结论的理由是_______________________
______________________________________________________________________。
（3）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。
将ⅱ补充完整。
ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O
ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－
（4）探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：
分别将18mLSO2饱和溶液加入2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。
（已知：
I2易溶解在KI溶液中）
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4mol·L－1KI
amol·L－1KI
0．2mol·L－1H2SO4
0.2mol·L－1H2SO4
0.2mol·L－1KI
0．0002molI2
实验现象
溶液变黄，一段时间后出现浑浊
溶液变黄，出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较A快
①B是A的对比实验，则a＝________。
②比较A、B、C，可得出的结论是_______________________________________。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。
结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：
________________。
答案
（2）> 反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使平衡正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大
（3）SO2 SO
4H＋
（4）①0.4 ②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率
③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快
解析
（2）由图可知，一定温度下，p2时H2SO4的物质的量分数比p1时大，结合3SO2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l）＋S（s）知，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向即正反应方向移动，H2SO4的物质的量分数增大，因此p2>p1。
（3）根据歧化反应的特点，反应ⅰ生成S，则反应ⅱ需生成H2SO4，即I2将SO2氧化为H2SO4，反应的离子方程式为I2＋2H2O＋SO2===SO
＋4H＋＋2I－。
（4）①对比实验只能存在一个变量，因实验B比实验A多了H2SO4溶液，则B中KI溶液的浓度应不变，故a＝0.4。
③加入少量I2时，反应明显加快，说明反应ⅱ比反应ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快。
6.[2018·全国卷Ⅱ，27
（2）]CH4—CO2催化重整反应为CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g） ΔH＝＋247kJ·mol－1
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
积碳反应
CH4（g）===C（s）＋2H2（g）
消碳反应
CO2（g）＋C（s）===2CO（g）
ΔH/kJ·mol－1
75
172
活化能/
kJ·mol－1
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①由上表判断，催化剂X________Y（填“优于”或“劣于”），理由是____________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。
升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________（填标号）。
A．K积、K消均增加
B．v积减小、v消增加
C．K积减小、K消增加
D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p（CH4）·[p（CO2）]－0.5（k为速率常数）。
在p（CH4）一定时，不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为______________________。
答案 ①劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对较小，消碳反应速率大 AD ②pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）
解析 ①积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。
由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。
②由速率方程表达式v＝k·p（CH4）·[p（CO2）]－0.5可知，v与p（CO2）成反比例关系，p（CO2）越大，反应速率越小，所以pc（CO2）>pb（CO2）>pa（CO2）。
题组一 化学反应速率及其影响因素
1．研究不同条件对相同体积相同物质的量浓度的H2O2分解速率的影响，得到如下数据。
由此不能得出的结论是（ ）
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
酸碱性
中性
中性
碱性
温度/℃
95
95
50
反应时间/h
1
3
1
催化剂（等量）
无
Cu2＋
Fe3＋
无
Cu2＋
Fe3＋
无
Cu2＋
Fe3＋
分解百分率（%）
0.8
57.4
2.6
1.1
96.3
4.8
35.5
100
95.0
A.Cu2＋与Fe3＋对H2O2分解都有催化作用，但Cu2＋催化效果更好
B．由Ⅰ与Ⅱ可知其他条件相同时，时间越长，H2O2分解越彻底
C．由Ⅰ与Ⅲ可知其他条件相同时，温度越高，H2O2分解越快
D．由Ⅰ与Ⅲ可知其他条件相同时，碱性越强，H2O2分解越快
答案 C
解析 根据表中数据可知在其他条件相同时，分解百分率越高，催化效果越好，因此Cu2＋与Fe3＋对H2O2分解都有催化作用，但Cu2＋催化效果更好，故A正确；由Ⅰ与Ⅱ可知其他条件相同时，反应时间越长，分解百分率越高，分解越彻底，故B正确；由于Ⅰ与Ⅲ溶液的酸碱性和温度不一样，无法单独判断温度与H2O2分解速率的关系，故C错误；Ⅰ与Ⅲ温度和溶液的酸碱性均不相同，Ⅲ中在相同条件下，温度低，溶液显碱性时，H2O2分解越快，故D正确。
2．（2019·浙江省浙南名校联盟高三上学期期末）对水样中M的分解速率的影响因素进行研究。
在相同温度下，M的物质的量浓度c（M）随时间（t）的变化如下图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．水样中添加Cu2＋，能加快M的分解速率
B．水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～20min内，②中M的分解速率为0.015mol·L－1·min－1
D．由②③得，反应物浓度越大，M的分解速率越快
答案 D
解析 从③④比较可知，水样中添加Cu2＋，M的分解速率加快，故A正确；从①②比较可知，②的pH较小、酸性较强，M的分解速率较快，故B正确；计算②0～20min内反应速率，v＝
mol·L－1·min－1＝0.015mol·L－1·min－1，故C正确；比较②③，反应物起始浓度不同，pH也不同，没有控制变量，无法得出结论，故D错误。
3．（2019·浙江省金丽衢十二校高三上学期第二次联考）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．由图可知：
乙酸的生成速率随温度升高而升高
B．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低
C．由300～400℃可知，其他条件相同时，催化剂的催化效率越低，乙酸的生成速率越大
D．根据图像推测，工业上制备乙酸最适宜的温度应为250℃
答案 C
解析 由图可知：
在催化剂催化活性不变的前提下，温度升高，乙酸的生成速率提高，所以乙酸的生成速率随温度升高而升高，A正确；根据图示可知：
在250～300℃时催化剂的活性随温度的升高而降低，因此导致乙酸的生成速率降低，B正确；由300～400℃可知，催化剂的催化效率降低，但由于反应物分子具有的能量高，更多的普通分子变为活化分子，所以反应速率增大，不是由于催化剂的催化效率低，乙酸的生成速率才越大，C错误；要提高反应速率，根据图像可知在250℃时催化剂的催化效率高，且催化剂的影响大于温度对化学反应速率的影响，所以可推测在工业上制备乙酸最适宜的温度应为250℃，D正确。
题组二 速率常数的应用
4．化学工作者对NO与H2的反应进行研究，提出下列3步机理：
（k为速率常数）
第一步：
2NON2O2 快反应，平衡时：
v正＝k正·c2（NO）＝v逆＝k逆·c（N2O2）
第二步：
N2O2＋H2===N2O＋H2O 慢反应
第三步：
N2O＋H2===N2＋H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡，下列说法正确的是________（填字母）。
A．v（第一步逆反应）B．总反应快慢主要由第二步反应决定
C．达平衡时，2c（NO）＝c（N2O2）
D．第一步反应的平衡常数K＝
答案 BD
解析 第二步为慢反应，故其反应速率应小于第一步，A项错误；总反应快慢应由慢反应决定，即主要由第二步反应决定，B项正确；到达平衡时k正·c2（NO）＝k逆·c（N2O2），k正、k逆值未知，故两者浓度大小关系未知，C项错误；达到平衡时，K＝
，又v正＝k正·c2（NO）＝v逆＝k逆·c（N2O2）,故K＝
，D项正确。
5．N2O4与NO2之间存在反应N2O4（g）2NO2（g）。
将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：
v（N2O4）＝k1p（N2O4），v（NO2）＝k2p2（NO2），其中k1、k2是与反应温度有关的常数。
则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝________。
答案
Kpk2
解析 Kp＝
，平衡时NO2、N2O4的消耗速率比＝v（NO2）∶v（N2O4）＝k2p2（NO2）∶k1p（N2O4）＝2∶1。
6．T1℃时，在一密闭容器中发生反应4NO（g）N2（g）＋2NO2（g），其正反应速率表达式为：
v正＝k正·cn（NO），测得速率和浓度的关系如下表。
序号
c（NO）/mol·L－1
v正/mol·L－1·s－1
①
0.10
4.00×10－9
②
0.20
6.40×10－8
③
0.30
3.24×10－7
则n＝__________，k正＝__________mol－3·L3·s－1。
达到平衡后，若减小压强，则混合气体的平均相对分子质量将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
答案 4 4×10－5 减小
解析 将①②代入公式中，4.00×10－9＝0.10nk正，6.40×10－8＝0.20nk正；可以求出n＝4，k正＝4×10－5mol－3·L3·s－1。
平均相对分子质量
＝
，各物质都是气体，总质量不变；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，总物质的量增加，平均相对分子质量减小。
考点二 化学平衡及其影响因素
1．“讲练结合”突破化学平衡状态标志的判断问题
（1）化学平衡标志的判断要注意“三关注”：
一要关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
如：
在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：
a.混合气体的压强、b.混合气体的密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种气体的百分含量
①能说明2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）达到平衡状态的是____________（填字母，下同）。
②能说明I2（g）＋H2（g）2HI（g）达到平衡状态的是_______________。
③能说明2NO2（g）N2O4（g）达到平衡状态的是_____________________。
④能说明C（s）＋CO2（g）2CO（g）达到平衡状态的是__________________。
⑤能说明A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）达到平衡状态的是__________________。
⑥能说明NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）达到平衡状态的是_________________。
⑦能说明5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s）达到平衡状态的是____________________。
答案 ①acdg ②eg ③acdeg ④abcdg ⑤bdg⑥abc ⑦bdg
（2）化学平衡标志的判断还要注意“一个角度”，即从微观角度会分析判断。
如：
反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），下列各项能说明该反应达到平衡状态的是________（填序号）。
①断裂1molN≡N键的同时生成1molN≡N键
②断裂1molN≡N键的同时生成3molH—H键
③断裂1molN≡N键的同时断裂6molN—H键
④生成1molN≡N键的同时生成6molN—H键
答案 ①②③④
2．掌握化学平衡移动的判断方法
（1）依据勒夏特列原理判断
通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①若外界条件改变，引起v正＞v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向（或向右）移动；
②若外界条件改变，引起v正＜v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向（或向左）移动；
③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。
（2）依据浓度商（Q）规则判断
通过比较浓度商（Q
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