知道化學反應是有歷程的，認識基元反應活化能對反應速率的影響。
認識化學反應速率和化學平衡的綜合調控在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。知道催化劑可以改變反應歷程，對調控反應速率具有重要意義。
能進行化學反應速率的簡單計算。能通過實驗探究分析不同組分濃度改變對化學反應速率的影響。能用一定的理論模型說明外界條件改變對反應速率的影響。
能運用溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響規(guī)律解釋生產、生活、實驗室中的實際問題，能討論化學反應條件的選擇和優(yōu)化。
針對典型案例，能從限度、速率等角度對化學反應和化工生產條件進行綜合分析。
基于數據分析構建理論模型，利用理論模型分析、解決問題。培養(yǎng)和評價學生模型構建與模型應用能力。
基于證據和理論模型進行推理演繹，獲取結論。培養(yǎng)和評價學生推理能力。
基于辯證思維對真實情景內容進行分析選擇合理、綠色的反應條件。
24年對反應歷程、活化能、影響反應速率因素、催化劑特點，這幾部分考查相對較多，對于催化劑、中間體等相關概念考查較少。
統(tǒng)計分析：基于2024年題型統(tǒng)計可知機理圖像分析相較于其他圖像型，出現頻率較高。化學反應速率計算數據依據從傳統(tǒng)轉化率三段式模式，已經過度到基于濃度曲線信息獲取信息或者基于速率常數k通過函數運算等方式。
機理圖像考查內容，主要是學生需要基于圖像內容分析，提取反應物、產物、中間體、催化劑等物質信息，部分試題涉及機理圖內物質轉化過程中價態(tài)變化。部分試題也有新的考查形式出現：河北卷將勢能圖像與機理圖像相融合，考查學生對基元反應、活化能等內容認知；江蘇卷將結構知識與機理圖像融合，考查學生知識結構化體系。
機理圖像考查內容，主要是學生需要基于圖像內容分析，比較不同基元反應活化能、確定決速步、判斷反應熱等相關內容。對比24年不同地區(qū)高考試題和之前相似高考試題，24年甘肅試題將以勢能圖像為基礎將結構相融合，通過圖像分析預測粒子間作用力強弱、反應熱、反應方向等內容，該試題在綜合性考查和應用考查方面有具有一定突破，從辨析轉向證據推理，凸顯應用性。
24年高考試題中關于催化劑評價方面，2024年廣東卷通過對比實驗和數據比較方式驗證不同酸對反應催化活性，內容選擇基于教材有超脫于教材，有助于學生證據意識的形成。2024年全國卷通物質的量曲線分析尋找催化劑提高選擇性證據，也體現了證據觀。同時該試題不僅從證據觀入手同時該試題最后通過反應歷程分析要求學生解釋催化劑在反應起到選擇性原因，體現邏輯推理和模型構建。
24年高考試題中關于關于化學反應速率計算方面，繼續(xù)呈多元化趨勢，不僅有傳統(tǒng)基于轉化率通過列“三段式”求反應速率，也有基于函數圖像獲取濃度變化求反應速率，還有基于速率方程求化學反應速率（此類型較少）。但是速率方程引入高中教學，作為重點內容抓，意義不大，試題中會根據學生知識水品對相關內容進行優(yōu)化便于學生理解和分析，該類試題主要側重考查學生數學計算與模型構建能力。
選擇性必修1:化學反應原理(滬科版)
選擇性必修1:化學反應原理(人教版)
選擇性必修1:化學反應原理(魯科版)
選擇性必修1:化學反應原理(蘇教版)
外界條件對反應速率影響
基元反應[1]：反應物只經一步就轉化成生成物的反應，稱為基元反應
復雜反應（非基元反應、多步反應）[1]：由多步完成的稱為非基元反應或復雜反應
注意：復雜反應中每一步都是基元反應
[1]選擇性必修1:化學反應原理(上?？萍及?:42.[2]選擇性必修1:化學反應原理(人教版):42.
總反應：2HI=H2+I2
示例[1]：碘化氫分解
注意[1]：像“I·”這樣帶有單電子或者原子團叫做自由基。自由基的反應活性很強，壽命極短[2]。
[1]選擇性必修1:化學反應原理(人教版):42.[2]選擇性必修1:化學反應原理(魯科版):72.
為什么氫氣在點燃條件下與氧氣反應，而在常溫、常壓下不與氧氣反應。
H2在點燃條件下產生，H·產生引發(fā)體系內容其他反應。常溫、常壓下體系內沒有引發(fā)反應的H·產生，該反應慢的測不出速度（認為反應不發(fā)生）[2]。
示例2[1～2]：NO2與CO反應機理
第1步：NO2+NO2→NO3+NO （慢速）
第2步：NO3+CO→NO2+CO2 （快速）
[1]化學中心科學：化學平衡篇[2]選擇性必修1:化學反應原理(蘇教版):48[3]選擇性必修1:化學反應原理(滬科技版):42
第1步是慢的，第2步是快的，所以第1步決定了整體反應速率。在復雜反應中最慢的那一步反應（最慢的基元反應）決定了總反應速率，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）
過渡態(tài)和有效碰撞均是化學反應速率重要理論模型，我們可以這么理解這兩個理論是從不同角度來解釋，反應速率變化規(guī)律。高中教材對這兩個理論側重點略有不同。
高考試題側重過渡態(tài)理論
碰撞取向和化學反應[1]
[1]選擇性必修1:化學反應原理(滬科技版):42
碰撞理論認為化學反應中舊鍵的斷裂和新鍵的形成都是通過反應物分子的相互碰撞來實現的。反應物分子間的相互碰撞是反應發(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)生化學反應，我們把可能發(fā)生化學反應的碰撞稱為有效碰撞
有效碰撞中活化能表述[1～2]
[1]選擇性必修1:化學反應原理(滬科技版):42[2]選擇性必修1:化學反應原理(人教版):42.
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物分子的平均能量的差值稱為活化能（E）
從有效碰撞理論認識外界條件對反應速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學反應原理(人教版):26.
其他條件相同時，反應物濃度增大，單位體積內活化分子數增多，單位時間內有效碰撞的次數增加，化學反應速率增大。
反應物濃度對反應速率影響
如何正確認識“氣體壓強”對反應速率影響？
[1]必修2(人教版):45.
教材中模型[1]：減小容器容積，增大壓強，增大反應物的濃度，單位體積內活化分子數增多，單位時間內有效碰撞的次數增加，化學反應速率增大。
恒容條件下，通入稀有氣體：向反應容器內，通入稀有氣體，增大壓強，反應物的濃度不變，單位體積內活化分子數不變，單位時間內有效碰撞的次數幾乎無影響，化學反應速率無明顯變化。
其他條件相同時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數，使得單位時間內有效碰撞的次數增加，因而化學反應速率增大。
其他條件相同時，催化劑能改變反應歷程，改變反應的活化能。催化劑可以降低活化能，使更多反應物分子成為活化分子，增大單位體積內反應物分子中活化分子的數目，從而增大了化學反應速率。
研究表明基元反應在發(fā)生過程中，需要經歷一個高能量的中間狀態(tài)，這個狀態(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
過渡態(tài)中活化能表述[1～2]
[1]選擇性必修1:化學反應原理(魯科版):78[2]選擇性必修1:化學反應原理(滬科版):44
活化能：過渡態(tài)分子的平均能量和反應物分子平均能量的差值稱為該反應的活化能。
不同基元反應活化能大小不同，化學反應速率不同，活化能越高，反應越難發(fā)生。
從過渡態(tài)理論認識外界條件對反應速率影響[1]
[1]選擇性必修1:化學反應原理(魯科版):78
其他條件相同時，升高溫度可以提高反應物分子的能量，增大反應物之間的碰撞頻率，增大反應物分子形成過渡態(tài)的比例，反應速率加快。
[1]選擇性必修1:化學反應原理(魯科版):78[2]選擇性必修1:化學反應原理(蘇教版):47
向反應體系中添加催化劑，反應歷程中包括催化劑參與反應和催化劑再生成反應。催化劑通過參與反應通過改變反應歷程、改變反應的活化能達到改變化學反應速率。
催化劑對反應活化能的影響[2]
催化劑的特點及常見名詞理解
催化劑：作為反應物進入反應體系，做產物離開反應體系。
中間體：在反應體系中產生，又在反應體系中被消耗。
活性：催化劑活性是物質催化作用的能力，催化劑可能對某一反應活性很強，可能對其他反應活性就較弱或者沒有活性。
催化劑的活性除了與自身有關，還受粒徑、反應溫度、壓強等條件的影響。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，溫度過高可能會使催化劑失去活性。催化劑也會受某些物質影響使催化劑失去活性，這種現象被稱為催化劑中毒。
[1]選擇性必修1:化學反應原理(魯科版):72.
選擇性：促進特定反應發(fā)生，而抑制其他副反應
乙烯與氧氣發(fā)生兩個反應：
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①，對反應②影響小。催化劑選擇性是利用加快某一反應或者降低某一反應速率，起到選擇性作用。
示例：Br－對H2O2分析催化作用
決速步：基元反應（2）
aA + bB = dD + eE
單位時間內某一物質濃度（質量、物質的量）的變化量（取絕對值）表示該物質的反應速率。
速率計算不一定用濃度變化，可以使用質量或者物質的量變化等。
[1]選擇性必修1:化學反應原理(魯科):72.
用不同的反應物或者產物表示的化學反應速率的數值不一定相同，結合反應中各物質的計量數之比等于各物質速率之比。
蘇教、人教版為體現以下內容：
v=kc(A)mc(B)n
k為速率常數：速率常數大小受溫度、催化劑、固體表面積影響。
m、n代表反應級數，反應級數與計量數不一定相等。
化學反應速率測定[1]
利用鹽酸與大理石反應生成CO2氣體，通過測量一定時間內產生CO2氣體的體積，可測定該反應在某一段時間內的速率。
以mL·s－1為反應速率的單位，計算每10 s時間間隔內的反應速率，記錄數據并繪制曲線。
[1]選擇性必修1:化學反應原理(蘇教版):43.
驗證外界條件對反應速率影響
實驗方法：控制變量法、對比法
濃度對化學反應速率的影響取兩支大小相同的試管，分別加入2mL和1mL0.1ml/LNa2S2O3溶液，向盛有1mLNa2S2O3溶液的試管中加入1mL蒸餾水，搖勻。再同時向上述兩支試管中加入2mL 0.1ml/LH2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現渾濁的快慢。
溫度對化學反應速率的影響方法1:取兩支大小相同的試管，各加入 2 mL0.1ml/LNa2S2O3溶液，分別放入盛有冷水和熱水的兩個燒杯中。再同時向上述兩支試管中加入2mL0.1ml/LH2SO4 溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現渾濁的快慢[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:化學反應原理(人教版):55.[2]必修2:化學反應原理（蘇教版):55.
催化劑活性比較-教材練習題[1]對于H2O2分解反應，Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+ 和Cu2+ 對H2O2分解的催化效果，研究小組的同學設計了如圖所示的實驗。
[1]選擇性必修1:化學反應原理（蘇教版):55.
有同學提出將0.1ml·L－1FeCl3溶液改為0.05 ml·L－1Fe2(SO4)3更為合理，其理由是：________。
例題1.(2024北京卷)苯在濃HNO3和濃HNO3作用下，反應過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是
A.從中間體到產物，無論從產物穩(wěn)定性還是反應速率的角度均有利于產物ⅡB.X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物C.由苯得到M時，苯中的大π鍵沒有變化D.對于生成Y的反應，濃H2SO4作催化劑
試題評價：學生需要分析圖像內容獲取中間體、催化劑、反應物、產物、反應歷程等信息?；谝陨闲畔?，學生結合問題進行正誤辨析。該試題主要評價學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。評價學生信息分析處理能力及模型構建與應用能力水平。
E1:過渡態(tài)2-1活化能
E2:過渡態(tài)2-2活化能
A.從中間體到產物，無論從產物穩(wěn)定性還是反應速率的角度均有利于產物Ⅱ
D.對于生成Y的反應，濃H2SO4作催化劑
B.X為苯的加成產物，Y為苯的取代產物C.由苯得到M時，苯中的大π鍵沒有變化
苯環(huán)結構消失，不存在大π鍵
例題2.(2024海南卷)已知298K，101kPa時，CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·ml－1。該反應在密閉的剛性容器中分別于T1、T2溫度下進行，CO2的初始濃度為0.4ml·L－1，c(CO2)-t關系如圖所示。下列說法錯誤的是
試題評價：學生需要分析圖像內容獲取不同條件下反應速率快慢信息?；谝陨闲畔?，學生結合問題進行正誤辨析。該試題圖像為時間與濃度關系曲線，學生需要從曲線中獲取不同條件下速率關系，利用相應關系解決問題。該試題評價學生信息處理能力及信息轉化能力。
A.T1＞T2B.T1下反應達到平衡時c(CH3OH)=0.15ml·L－1C.使用催化劑1的反應活化能比催化劑2的大D.使用催化劑2和催化劑3的反應歷程相同
根據控制變量法，催化劑1、催化劑2，在同一溫度下，進行可以比較二者催化活性。
當曲線與橫軸平行時，說明CO2濃度保持不變，反應體系進入平衡狀態(tài)。
A.T1＞T2B.T1下反應達到平衡時c(CH3OH)=0.15ml·L－1
C.使用催化劑1的反應活化能比催化劑2的大D.使用催化劑2和催化劑3的反應歷程相同
T1平衡時c(CO2)大于T2平衡時c(CO2)，從T1到T2平衡正向移動，該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，T1大于T2。
B.T1下反應達到平衡時c(CH3OH)=0.15ml·L－1
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
0.4ml/L 0ml/L
0.25ml/L
0.15ml/L
在同一溫度下，催化劑1條件下反應先達到平衡，在催化劑1作用下反應速率更快，催化劑活性更好。
催化劑是通過改變反應歷程達到加快反應速率的目的，催化劑不同反應歷程不一定相同，再有二者反應溫度不同，不符合控制變量法，不具備比較性。
例題3.(2024河北卷節(jié)選)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時CO2還原產物為MgC2O4。該設計克服了MgCO3導電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時改善了Mg2+的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
對上述電池放電時CO2的捕獲和轉化過程開展了進一步研究，電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。下列說法錯誤的是
A.PDA捕獲CO2的反應為
B.路徑2是優(yōu)先路徑，速控步驟反應式為
C.路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同D.三個路徑速控步驟均涉及*CO2*－轉化，路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生
試題評價：學生需要分析圖像內容理解三個不同反應歷程關系和特點(決速步、反應物、產物)，對選項內容進行辨析。該試題信息量大，內容繁雜，主要評價學生的信息篩選與辨析能力，通過復雜信息的篩選與整理選擇合理的解決問題突破口，也對學生解決問題力進行評價。
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
信息1:在電極上CO2發(fā)生還原反應生成MgC2O4
對上述電池放電時CO2的捕獲和轉化過程開展了進一步研究，電極上CO2轉化的三種可能反應路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。
信息2:CO2在電極上轉化有三個歷程
學生面對該圖像的困惑：1.勢能圖像起始端反應物不清晰。2.不知道如何將機理圖與勢能圖像相關聯(lián)。
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
以此類推別提取出路徑2、路徑2，機理圖像和勢能圖像
C.路徑1、3經歷不同的反應步驟但產物相同；路徑2、3起始物相同但產物不同
通過對比分析三個反應歷程的勢能圖像可知路徑1和路徑3產物相同，路徑2和路徑3起始物（反應物）相同，產物不同。C選項正確。路徑2活化能最低，反應速率最快。
結合各物質之間勢能關系和機理圖像可知，該勢能圖像只體現各基元反應間起始物（反應物）、產物之間勢能關系圖像中并沒有體現過渡態(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速率快慢或者確定決速步。轉化1、2、3、4、5、6均屬于放熱過程，且可以認為自由基轉化，屬于快反應對整個歷程影響不大。
轉化7、8、9屬于吸熱過程，轉化8吸收熱量少，轉化更容易反應速率最快。所以路徑2是優(yōu)先路徑，且轉化8為速控步驟。
轉化8在勢能圖像中主要轉化關系：*CO2*－→*C2O42－
D.三個路徑速控步驟均涉及*CO2*－轉化，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選項錯誤。
通過左側圖像可知 為CO2與PDA反應的中間體， 的分子式為C4H10O2N2，該分子內原子數量和 分子與CO2分子中原子數量和相等，得方程式為：A選項正確。
例題4.(24年東三省卷)異山梨醇是一種由生物質制備的高附加值化學品，150℃時其制備過程及相關物質濃度隨時間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是
A.3h時，反應②正、逆反應速率相等B.該溫度下的平衡常數：①>②C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014ml·kg－1·h－1D.反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
試題評價：學生需要正確理解流程圖中包含的歷程信息，確定山梨醇在整個體系內有兩個歷程，并將兩個歷程轉化關系與時間濃度曲線相對應，結合選項對問題內容進行辨析。該試題主要評價學生對圖像信息內容分析與辨析能力，及對基元反應相關內容理解程度。
A.3h時，反應②正、逆反應速率相等B.該溫度下的平衡常數：①>②
C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014ml·kg－1·h－1D.反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
反應2產物異山梨醇在15h后濃度才保持不變達到平衡狀態(tài)。A選項錯誤。
通過圖像分析，反應1中反應物完全轉化為產物，而反應2中反應物有剩余，說明反應2不完全，反應1平衡常數大于反應2平衡常數。B選項正確。
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：X(g)?Y(g)(ΔH1

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