第2章 第1节 化学反应速率-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1同步课件（人教版2019）

化学 选择性必修1 化学反应原理 RJ 1 1 第一节 化学反应速率 2 1 课时1 化学反应速率 刷基础 3 1. [河北辛集中学2023高二期中] 反应 在容积为 的恒容密闭容器中进行，后，的物质的量增加了 ，则此阶段反应的平均速率 可表示为( ) B A. B. C. D. 题型1 化学反应速率的计算 4 【教材变式】本题是教材P25示例变式题，教材上直接给出了反应物浓度，变式题只给出了生成 物变化的物质的量，主要考查了用反应物、生成物的浓度变化表示化学反应速率及相关计算。 题型1 化学反应速率的计算 5 解析 ，A错误； ，B正确； ，C错误； ，D错误。 题型1 化学反应速率的计算 6 2.化学反应，经过，B的浓度减小 。下列对反应 速率的表述中正确的是( ) D A.用A表示的反应速率是 B.内，（B）和 （C）都是逐渐减小的 C.末用B表示的反应速率是 D.同一时间段内，分别用B、C、D表示的反应速率的比值是 题型1 化学反应速率的计算 7 解析 A是固体，浓度不变，不能用A的浓度变化表示该反应的反应速率，故A错误； 表示B 的正反应速率，表示C的逆反应速率，内，B的浓度减小，反应正向进行， 逐渐 减小，生成物浓度增大，逐渐增大，故B错误； 末的反应速率为瞬时速率，无法由题 意得出，内用B表示的平均速率是 ，故C错误；同一时间段内，同一反 应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则 ，故D正确。 题型1 化学反应速率的计算 8 3.[江苏苏州2024高二期中] 接触法制备硫酸的关键步骤是在的催化作用下与空气中的 在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为 。 下列数据是在不同条件下测得的该反应的反应速率，其中反应最快的是( ) C A. B. C. D. 题型2 化学反应速率大小的比较 9 解析 根据同一时间段内、同一反应中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，将各物质 的反应速率换算为同一物质的反应速率，且单位相同，然后进行比较。当 时， ；当 时， ；当 时， ；综上 可知，C项表示的反应速率最快。 题型2 化学反应速率大小的比较 10 【易错警示】对于同一反应，利用不同物质表示化学反应速率的数值可能不同，但是含义相同， 因此在比较反应速率前，应根据反应速率之比等于其化学计量数之比，将不同物质的反应速率换 算为同一物质进行比较。同时注意用相同单位进行比较。 题型2 化学反应速率大小的比较 11 4.[四川绵阳南山中学2024高二月考] 某温度下，在容积为 的密闭容器中投 入一定量的A、B发生反应 ， 时反应达到平衡， 生成C的物质的量为 ，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化 关系如图所示。下列说法正确的是( ) D A.内，A的平均反应速率为 B. 后，A的消耗速率等于B的生成速率 C. D.内，A和B反应放出的热量为 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 12 解析 由题图分析可知内A的浓度变化量为 ， 则内A的平均反应速率为 ，A错误；由题图可 知，内B的浓度变化量为，C的浓度变化量为 ，根据 同一反应中各物质的化学计量数之比等于其浓度变化量的绝对值之比，有 ，A和B的化学计量数不相等，故反应达到平衡后A的消 耗速率不等于B的生成速率，B错误；由B项的计算可知， ，C错误；由题给热化学方 程式可知，参与反应放热， 内，A参与反应的物质的量 ，结合 可知，参与反应放出的热量为 ，D正 确。 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 13 5.[广东佛山一中2023高二期中] 已知：，向容积为 的密闭容 器中投入与，后，A剩余，测得 ，下列 推断正确的是( ) C A. B. C.B的转化率为 D.反应前后的压强之比为 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 14 解析 根据同一反应中化学计算数之比等于其物质的量的变化量的绝对值之比可知， 后， ，，，则 ， A错误。体系中，A为固体，浓度不变，无法用A的浓度变化表示该反应的化学反应速率，B错 误。后， ，则B的转化率为 ，C正确。反应前，容器内气体总物质的量为； 后，容器内的气 体为、和，气体总物质的量为 ，反应前后容器内压强之比等于反 应前后容器内气体总物质的量之比，即反应前后容器内压强之比为 ，D错误。 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 15 6.在容积为的密闭容器中进行如下反应：，开始时A为 ， B为；时测得生成，用D表示的化学反应速率为 。试 回答下列问题： （1） 时，B的物质的量浓度为___________。 解析 时，B的物质的量浓度为 。 （2）内，用A表示的化学反应速率 为____________________。 解析 内，用A表示的化学反应速率为 。 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 16 （3）化学方程式中 为___。 2 解析 同一反应中，各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，可得出化学方程式中 为2。 解析 根据题意可知，时生成D的物质的量为 ， 可列三段式： 题型3 由化学反应速率的关系确定化学方程式 17 1 课时1 化学反应速率 刷提升 18 1.[湖北武汉四中2024高二月考] 一定温度下，向容积为 的密闭容器中（预先装入催化剂）通 入和，一段时间后，测得容器内的压强是起始压强的，用 的浓度变化表示 的反应速率为 。则这段时间为( ) A A. B. C. D. 19 解析 一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中（预先装入催化剂）通入和 ， 一段时间后，测得容器内压强是起始压强的 ，由于恒温恒容条件下气体压强与气体物质的量成 正比，所以一段时间后气体总物质的量为，设参加反应的 的物质的量为 ，则可列三段式： 则，，表示的反应速率为 ，则 ， ，A正确。 20 2.[辽宁县级重点高中协作体2024高二期中] 在一定温度下，将和放入容积为 的某密闭容器中，发生反应：，经 后，测得容器内B的浓度减 少了 。下列叙述中错误的是( ) D A.在内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为 B.时，容器内D的浓度为 C.随反应的进行，容器内压强逐渐增大 D.时，容器内气体的总物质的量为 21 解析 ，根据相同条件下同一化学反应中，各物 质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，则 ，A正 确； ， ，所以 时， ，B正确；该反应的正反应为气体物质的量增加的反应，随反应的进行，容 器内压强逐渐增大，C正确；结合A、B项计算可知 时， ， ，故气体的总物质的量为 ，D错误。 22 3.[四川内江资中二中2024高二月考改编] 某温度下按如图装置进行实验，锥 形瓶内盛有 锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入 的硫酸，将产生的收集在一个注射器中， 时恰好收 集到气体的体积为（折合成、条件下的体积为 ， 忽略锥形瓶内溶液体积的变化），在该温度下，下列说法不正确的是( ) C A.内，用锌粒的质量变化表示该反应的反应速率为 B.内，用的浓度变化表示该反应的反应速率为 C.内，用的浓度变化表示该反应的反应速率为 D.内，用的物质的量变化表示该反应的反应速率为 23 解析 折合成、条件下的体积为，则其物质的量为 ， 则根据 可知： ， ， ； ， ； ； ； ，故A、B、D正确，C错误。 24 4.将等物质的量的A、B混合于容积为的密闭容器中，发生反应 ， 经后测得D的浓度为， ，C的平均反应速率为 。求： （1）反应开始前容器中A、B的物质的量为___ 。 6 解析 由后，，可得，解得 ，即反应开始 前加入A、B的物质的量为 。 （2）时，A的浓度为_____ 。 1.5 解析 由三段式数据可知，时， 。 （3）内，B的平均反应速率为_____ 。 0.1 25 解析 由三段式数据可知，内， 。 （4） 的值为___。 2 解析 内，，C的平均反应速率为 ，根 据相同条件下，同一反应中各物质的化学计量数之比等于其反应速率之比， ， 则 。 解析 设起始时A、B的物质的量均为 ，依据题意列三段式： 26 5.[福建莆田2023高二期中] 某温度时，在一个容积为 的密闭容器中， 、、 三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 根据图中数据填空： （1）该反应的化学方程式为______________________。 解析 从题图中可以看出，物质的量在减少，物质、的量在增加，则为反应物，、 为生成 物。时，、、 ，根 据相同条件下，同一反应中各物质的化学计量数之比等于其物质的量变化量的绝对值之比，则 ，所以该反应的化学方程式为 。 27 （2）从反应开始至，以气体 浓度变化表示的平均反应速率为____________________。 解析 从反应开始至，气体的浓度变化量 ， 则 。 （3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中 ， 乙中 ，则____（填“甲”或“乙”）中反应速率更快。 甲 解析 甲中 ，乙中 ，所以甲中反应速率快。 28 2 课时2 影响化学反应速率的因素 刷基础 29 1.[广东广州白云中学2024高二期中] 下列两种条件下的反应速率，前者小于后者的是( ) D A.规格相同的片与片在相同条件下分别与 盐酸反应 B.质量相等的大理石粉与大理石块分别与 盐酸反应 C.两支装有溶液的试管，前者加少量 粉末，后者未加 D.和分别与 溶液反应 题型1 外界条件对化学反应速率的影响 30 解析 镁比铝活泼，所以规格相同的片与片在相同条件下分别与盐酸反应， 片反应速率快，反应速率前者大于后者，A不合题意；大理石粉与盐酸接触面积更大，所以等质 量的大理石粉与大理石块分别与 盐酸反应，反应速率前者大于后者，B不合题意； 粉末可以催化过氧化氢的分解，所以加入少量二氧化锰粉末的反应速率快，即反应速率前 者大于后者，C不合题意；盐酸和溶液相比， 溶液中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，氢离子浓度越大，与 反应速率越大， 即反应速率前者小于后者，D符合题意。 题型1 外界条件对化学反应速率的影响 31 2.[辽宁大连滨城高中联盟2024高二期中] 用锌粒与 硫酸反应制氢气， 采取措施能加快反应速率且不改变氢气的产量，下列操作可行的有几项( ) ①用等质量的锌粉代替锌粒 ②将反应溶液适当加热 ③向反应溶液中滴入少量 溶液 ④用硫酸代替的硫酸 ⑤再加入 盐酸 ⑥向反应 溶液中加入少量 固体 A A.2 B.3 C.4 D.5 题型1 外界条件对化学反应速率的影响 32 解析 的物质的量为，硫酸所含 物质的量为 ，由 可知，二者恰好完全 反应，二者的量决定生成氢气的量。①用等质量的锌粉代替锌粒，增大锌与硫酸的接触面积可加 快反应速率，锌和酸的量均未改变，即 的量不变，符合题意；②将反应溶液适当加热，加快反 应速率，锌和酸的量均未改变，即的量不变，符合题意；③向反应溶液中滴入少量 溶液， 可以形成原电池，能够加快反应速率，但由于部分锌用于置换铜，则生成的 的量减小，不合题 意；④用硫酸代替的硫酸，锌与浓硫酸反应不生成 ，而生成 ，不合题意；⑤再加入盐酸，溶液中 的浓度不变，反应速率不变，不合 题意；⑥向反应溶液中加入少量固体，由于结合生成 ，降低了 的浓度，反应速率减慢，但产生 的总量不变，不合题意。综上分析可知，只有①②符合题 意，故A正确。 题型1 外界条件对化学反应速率的影响 33 3.[安徽滁州中学2024高二期中] 用酸性高锰酸钾溶液与草酸 溶液反应来探究浓度和温 度对反应速率的影响（假设溶液体积可以加和），设计的实验方案和得到的速率图像如下，下列 说法错误的是( ) 实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/ 实验温度 / 溶液颜色褪至无色所需 时间/ ·溶液 溶 液 ·溶 液 Ⅰ 2.0 2.0 3.0 2 0 2.6 Ⅱ 2.0 2.0 3.0 1.4 Ⅲ 2.0 3.0 2.0 3.0 4 5 1.0 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 34 A.某同学认为也可以通过改变 溶液的浓度探究浓度变化对速率的影响 B. 后反应速率逐渐减小的原因是反应物的浓度逐渐减小 C.实验Ⅲ中，从反应开始至 溶液褪至无色时间段内， D. √ 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 35 解析 若改变溶液浓度，则溶液起始颜色深浅不同，无法探究，A错误； 前反应速率增 大是因为反应生成的作为该反应的催化剂，加快了反应速率，此时 作催化剂是影响速 率变化的主要因素， 后反应速率逐渐减小是因为反应物的浓度逐渐减小，此时浓度变化是影响 速率的主要因素，B正确；实验Ⅲ中，从反应开始至 溶液褪至无色时间段内发生反应为 ，草酸过量，以高锰酸钾 为标准进行计算， ， ，则 ，C正确；实验Ⅰ、Ⅱ探究 溶液浓度 对反应速率的影响，控制变量，保持溶液总体积相等，结合实验Ⅲ， ，D正确。 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 36 4.被硫杆菌催化氧化的反应为 。硫杆菌存 在时 的氧化速率与温度的关系如图所示。下列有关说法错误的是( ) B A.硫杆菌作催化剂 B. 的氧化速率随温度的升高而增大 C.被氧化的最佳温度为 D.硫杆菌可能在 时失去生物活性 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 37 解析 由 可知，硫杆菌作催化剂，故A正确；由 题图可知，的氧化速率在之前随温度升高而增大， 之后随温度升高而减小，故B错 误；由题图可知，的氧化速率在温度为时最大，即为 被氧化的最佳温度，故 C正确；硫杆菌是微生物，温度较高环境下，会失去生物活性，时 的氧化速率很小，可 能是因为硫杆菌在 时失去生物活性，故D正确。 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 38 5.[福建厦门湖滨中学2024高二期中] 某温度下，降冰片烯在 钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关 系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列 说法错误的是( ) B A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C.①的反应速率为 D.②的降冰片烯起始浓度为，半衰期为 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 39 解析 由题图中①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应 速率越大，A正确；由题图中①③可知，其他条件相同时，①起始时的降冰片烯浓度是③的两倍， ①反应所用时间也是③的两倍，二者反应速率相等，故说明该反应的反应速率与降冰片烯浓度无 关，B错误；由题图数据可知，①的反应速率为 ，C正确；反应物消耗一半所需的时间称 为半衰期，由题图数据可知，②的降冰片烯起始浓度为 ，半衰期为 ，D正确。 题型2 结合图像分析化学反应速率的影响因素 40 2 课时2 影响化学反应速率的因素 刷提升 41 1.[湖北仙桃2023高二期中] 一定温度下，在某密闭容器中发生反应： 若内，由降到 ，则下列说法正确的是( ) C A.内，用的浓度变化表示的化学反应速率为 B.由降到所需的反应时间为 C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率也加快 D.减小反应体系的体积，化学反应速率也减小 42 解析 不能用固体的浓度变化表示化学反应速率，故A错误； 内， ，若保持该反应速率， 浓度再减 小需要 ，但反应物浓度越小，化学反应速率越小，需要的时 间就越长，所以由降到需要的时间大于 ，故B错误；对于任 何化学反应，升高温度，正、逆反应速率均加快，故C正确；减小反应体系的体积，气体浓度增 大，化学反应速率加快，故D错误。 43 2.[山东临沂2024高二期中] 某小组利用酸性溶液和草酸溶液的反应探究 对反 应速率的影响，实验操作及现象如下表： 实验操作 实验现象 ⅰ 向一支试管中先加入酸性 溶液， 再加入1滴 硫酸和9滴蒸馏水，最后加入 草酸溶液 前 内溶液紫色无明显 变化，后颜色逐渐变浅， 后几乎变为无色 ⅱ 向另一支试管中先加入·L-1酸性 溶 液，再加入10滴 硫酸，最后加入 草酸溶液 内溶液紫色无明显变化， 后颜色迅速变浅，约 后 几乎变为无色 下列说法错误的是( ) 44 A.酸性 溶液与草酸反应的离子方程式为 B.由实验ⅰ、实验ⅱ可得， 越小，反应速率越快 C.由实验ⅱ可得反应生成的 可能对该反应有催化作用 D.为探究草酸浓度对反应速率产生的影响，分别向装有、 的草 酸溶液的试管中加入酸性 溶液，观察溶液紫色消失时间进行分析 √ 45 解析 酸性 溶液与草酸反应的离子方程式为 ，故A正确；实验ⅰ、实验ⅱ中唯一变 量是滴加硫酸的量，可知越小，反应速率越快，故B正确；实验ⅱ中现象 内溶液紫色无明 显变化，后颜色迅速变浅，说明反应生成的 可能对该反应有催化作用，故C正确；该实验中 过量，而草酸的量少，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。 46 3.[吉林长春东北师大附中2024高二月考] 捕获和转化可减少 排放并实现资源利用，原理 如图甲所示。反应①完成之后，用作载气，将按恒定比例组成的、 混合气，以恒定流速 通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图乙所示。反应过程中始终 未检测到 ，在催化剂上检测到有积碳。 下列说法不正确的是( ) C A.反应①为 ；反应②为 B.，比多，且生成 速率不变，可能有 副反应 C.时刻，反应②生成的速率小于副反应生成 的速率 D. 之后，反应②不再发生，随后副反应也逐渐停止 47 解析 由题图甲可知，反应①为 ，结合氧化还原反应配平反应②： ，A正确；由题图乙可知，时间段内流出的 的物质 的量小于，且生成速率不变，结合反应中始终未检测到 ，在催化剂上有积碳，故可能有 副反应发生，B正确；反应②中和的反应速率相等，由时刻信息可知 的气体流速未变，仍然是，而的气体流速变为约 ，结合反应 ②和副反应中与的系数比均为，说明反应②生成的速率大于副反应生成 的速率， C错误；由图乙可知，之后，生成的速率为0，反应②不再发生，随后生成 的速率也为0， 则副反应也逐渐停止，D正确。 48 4.[浙江杭州2024高二期中] 在紫外光照射时，不同催化剂均可以将 和转化为和， 产量随光照时间的变化见图甲；以 为催化剂，可以将和 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的关系见图乙。下列有关 说法中正确的是( ) C A.由图甲知，在内， 的平均生成速率从大到小的顺序： B.由图甲知，在内， 的平均生成速率从大到小的顺序： C.由图乙知，约 时催化剂的催化效率最高 D.由图乙知，生成乙酸的最佳温度范围在 以上 49 解析 由题图甲知，在内，Ⅱ中甲烷产量最大， 的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅱ Ⅲ Ⅰ，故A错误；由题图甲知，在内，Ⅲ中甲烷产量变化值最大，则 的平均生 成速率最大的是Ⅲ，故B错误；由题图乙知，约 时催化剂的催化效率最高，故C正确；由题 图乙知，虽然乙酸的生成速率在约 后逐渐增大，但催化剂逐渐失去活性，且此时温度高， 耗能大，生成乙酸的最佳温度在 左右，此时催化剂的催化效率最高，乙酸的生成速率也较 快，故D错误。 50 5. [天津河西区2023高二期中] 某小组学生设计了定性探究影响化学反应速率因素的实验。 可选试剂：溶液、溶液、蒸馏水、 溶液、 硫酸、 硫酸。 请按要求回答下列问题。 （1）小组确定实验探究的反应原理及其对应的预期现象（填充空白）。 原理 化学方程式 预期的实验现象 ⅰ ______________________ 产生气泡 ⅱ ________________________ 溶液变浑浊，并产生气泡 解析 原理ⅰ预期的实验现象为产生气泡，结合所给的试剂，选择的反应为 。原理ⅱ选择的反应为 ， 生成淡黄色沉淀硫单质和二氧化硫气体，故预期的实验现象为溶液变浑浊，并产生气泡。 51 （2）学生甲选择原理，探究催化剂对该反应速率的影响，必选试剂除 溶液外，还应 选_____________________。 溶液 解析 对反应 具有催化作用，故选择原理 ，探究催化剂对该反应 速率的影响，必选试剂除溶液外，还应选 溶液。 （3）学生乙选择原理 ，设计如图所示对比实验，探究硫酸浓度 对该反应速率的影响。 试剂 及其用量：_______________________。 硫酸 解析 若要探究硫酸浓度对反应速率的影响，题图所示实验中硫酸的浓度应不同， 溶液 的浓度相同，所加硫酸的体积应相同，故试剂及其用量为 硫酸。 52 （4）学生丙选择原理ⅱ设计对比实验，探究影响反应速率的因素，数据如表所示： 实 验 溶液 硫酸 蒸馏水 Ⅰ 0.1 1 0.5 1 30 Ⅱ 0.1 2 0.5 1 7 Ⅲ 0.1 2 0.5 1 7 40 ①对比实验Ⅰ、Ⅱ，为探究____________________对该反应速率的影响。 溶液的浓度 解析 对比实验Ⅰ、Ⅱ，所加溶液的体积不同，即 溶液的浓度不同，则实验Ⅰ、 Ⅱ为探究 溶液的浓度对该反应速率的影响。 ② ____。 30 53 解析 实验Ⅰ、Ⅱ为探究溶液的浓度对该反应速率的影响，除 溶液的浓度外，其 余条件均相同，则温度应相同，故 。 ③___，加入 水的目的是________________________。 8 控制硫酸的起始浓度相同 解析 实验Ⅰ、Ⅱ所加硫酸的体积、浓度均相同，为保证溶液混合后硫酸的浓度相同，则要加入 蒸馏水控制硫酸的起始浓度相同，由实验Ⅱ可知，溶液混合后总体积为，则 。 ④推测反应速率最快的是____（填实验编号）。 Ⅲ 解析 温度越高、反应物浓度越大，反应速率越快，实验Ⅲ中温度最高， 溶液的浓度最 大，故推测反应速率最快的是实验Ⅲ。 54 【教材变式】本题是教材P26探究变式题，主要考查了浓度、温度、催化剂对化学反应速率的定 性影响。 55 6.[北京交通大学附中2024高二期中改编] 一定条件下，反应 的速率 方程为 ，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： 序号 反应速率 ① 0.1 0.1 2 ② 0.1 0.4 2 ③ 0.2 0.4 2 ④ 0.4 0.1 4 ⑤ 0.2 0.1 根据表中的测定结果，下列结论错误的是( ) 56 A.表中 的值为1 B. 、 、 的值分别为1、2、 C.反应体系的三种物质中， 的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大 浓度，会使反应速率降低 √ 解析 速率方程，将、、 的浓度和反应速率分别代到速率 方程中可以得到： ， ， ， ， ， 由①②联立可得，②③联立可得，联立可得，将、、 代 入①⑤，解得，A项正确； 、 、 的值分别为1、、 ，B项错误；由于 ，在方程中的指数最大，则反应体系的三种物质中， 的 浓度对反应速率影响最大，C项正确；反应体系中保持其他物质浓度不变，增大 浓度， 减小，会使反应速率降低，D项正确。 58 7.[辽宁省实验中学2024高二期中] 恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量 ，发生反应的化 学方程式为；。反应①的速率，反应②的速率 ，式中 、为速率常数。图甲为该体系中、、 浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 曲线。下列说法错误的是( ) C A.温度低于 时，总的反应速率由反应②决定 B.随 的减小，反应②的速率先增大后减小 C.速率关系： D.欲提高 产率，需提高反应温度且控制反应时间 59 【思路导引】由题图甲中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的是 ，浓度随时间变化逐渐增 大的是，浓度随时间变化先增大后减小的是 ；由题图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温 度升高而增大的幅度小于反应②的，据此分析解题。 60 解析 由题图乙可知，温度低于时， ，反应②为慢反应，因此，总的反应速率由反应② 决定，A正确；由题图甲可知，随的减小，先增大后减小，增大，因此，随 的减 小，反应②的速率先增大后减小，B正确；根据该反应体系中发生的反应可知，在 的浓度达到最 大值之前，单位时间内减少的量等于和增加的量，此时速率关系为 ，但在 的浓度达到最大值之后，单位时间内的增加量等于和 的减少量，此时速率关系为 ，C错误；升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升 高而增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着的浓度的增大而增大，因此，欲提高 的产 率，需提高反应温度且控制反应时间，D正确。 61 3 课时3 活化能 化学反应的微观历程 刷基础 62 1.化学反应是有历程的，下列有关叙述错误的是( ) A A.所有的化学反应都由多个基元反应构成 B.化学反应不同，反应历程就不相同 C.反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程 D.由多个基元反应构成的化学反应中，其反应速率快慢取决于反应历程中的慢反应 题型1 基元反应与简单碰撞理论 63 解析 某些反应是由多个基元反应构成的，而还有一些反应其本身就是基元反应，A错误；每个 化学反应都有自己独特的反应历程，B正确；反应物的结构和反应条件共同决定该反应的反应热、 反应方向和反应历程，C正确；由于慢反应能垒较高、反应时间较长，故其能决定由多个基元反 应构成的化学反应的反应快慢，D正确。 题型1 基元反应与简单碰撞理论 64 2.[安徽县中联盟2024高二联考] 下列关于碰撞理论的说法中错误的是( ) B A.反应物分子之间只有发生有效碰撞才能发生化学反应 B.增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C.升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D.某些反应选用适当的催化剂，使得更多的分子成为活化分子 题型1 基元反应与简单碰撞理论 65 解析 反应物分子之间只有发生有效碰撞才能发生化学反应，A正确；在有气体参加的化学反应 中，通过缩小反应容器的体积来增大压强，可使气体反应物的浓度增大、增加单位体积活化分子 数，但活化分子的百分数不变，B错误；升高温度，反应物分子中活化分子的数目和百分数都增 大，有效碰撞的次数增大，化学反应速率增大，C正确；使用催化剂能降低反应活化能，增加单 位体积内活化分子的数目和百分数，使反应速率加快，D正确。 题型1 基元反应与简单碰撞理论 66 3.[江苏淮安2024高二调研] 一定温度和压强下，以铁粉为催化剂，用氮气和氢气合成氨气，部分 反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），下列说法正确的是( ) B A.图示过程中只有一个基元反应 B. C.铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热 D.用不同催化剂进行合成氨反应，反应历程均与上图相同 题型2 反应机理分析 67 解析 该反应经历3个过渡态后完成，有3个基元反应，A错误； 生成物的总能量-反应物的 总能量，由题图可知，的总能量高于 的总能量， ，B正确；催化剂的作用是降低反应的活化能，从而增大化学反 应速率，而焓变只与反应的始态和终态有关，故以铁粉为催化剂，铁粉可以改变合成氨的反应历 程，但不能改变反应热，C错误；用不同催化剂进行合成氨反应，活化能不同，则反应历程与题 图不相同，D错误。 题型2 反应机理分析 68 4.催化 分解的反应机理如下： 第一步： 第二步： 第三步：____ 总反应： 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是( ) D A.第一步基元反应是该反应的决速步骤 B.第二步反应断裂的化学键只有共价键 C.第三步反应的反应机理为 D.催化剂 改变了总反应的反应历程和焓变 题型2 反应机理分析 69 【关键点拨】催化剂的作用是降低反应的活化能，从而增大化学反应速率，一个反应的活化能 越低，化学反应速率越大。由活化能以及碰撞理论可知，化学反应速率的大小取决于单位时间内 的有效碰撞次数多少。对于同一个反应，活化能越高，反应物越难变为活化分子，反应物的有效 碰撞会越少，即反应的速率减小。 题型2 反应机理分析 70 解析 根据题图可知第一步反应的活化能最大，反应速率最小，是整个化学反应的决速步骤，A 正确；是共价化合物，第二步反应中断裂中的共价键，生成和 ，因此只有共价键的 断裂，B正确；根据盖斯定律，将总反应的化学方程式减去第一步、第二步反应的化学方程式可 得第三步反应的反应机理为，C正确；催化剂 可以改变总反应的反应历 程，但不能改变总反应的焓变，焓变只与反应的始态和终态有关，D错误。 题型2 反应机理分析 71 易错点 活化能对反应速率的影响判断 5.[辽宁营口2023高二月考] 是一种温室气体，研究 的分解对环境保护有重要意义。以下 是分解 的两种途径： 途径Ⅰ： 途径Ⅱ：在 中加入少量碘蒸气 （快反应） （慢反应） （快反应） 下列表述不正确的是( ) B A.两途径消耗等量 时，能量变化相同 B.途径Ⅱ中反应②的活化能比反应③小 C.途径Ⅱ中的分解速率由反应②决定 D. 为反应的中间产物 72 解析 根据盖斯定律，由可将途径Ⅱ的总反应为 ，两 途径物质的起始和终止状态相同，则消耗等量一氧化二氮时能量变化相同，A正确；途径Ⅱ中反 应②是慢反应，则途径Ⅱ中反应②的活化能最大，即途径Ⅱ中反应②的活化能比反应③大，B错 误；总反应速率由最慢的基元反应决定，故途径Ⅱ中 的分解速率由反应②决定，C正确；根 据途径Ⅱ的反应历程可知， 为反应的中间产物，D正确。 73 【易错警示】多步反应或由多个基元反应组成的化学反应，其总反应速率主要由反应最慢的一 步反应决定。化学反应速率与其活化能的大小密切相关，活化能越低，反应速率越大，因此降低 活化能可以有效地增大反应速率。 74 3 课时3 活化能 化学反应的微观历程 刷提升 75 1.[贵州遵义2024高二月考] 工业制硫酸的关键反应为 ，在 存在时，该反应的反应机理： （快） （慢） 下列说法正确的是( ) B A.改变催化剂，可改变该反应的焓变 B.反应ⅱ是决速步骤 C.逆反应的活化能小于 D. 是该反应的催化剂 76 【思路导引】 ，在 存在时，该反应的机理为 （快）；（慢），可知 是反应的催化剂，结 合反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，据此分析解答。 77 解析 改变催化剂能改变反应的反应速率，但不能改变反应的焓变，焓变只与反应的始态和终态 有关，A错误；反应速率主要取决于慢反应，即反应ⅱ是决速步骤，B正确； 正反应的活 化能-逆反应的活化能，所以逆反应的活化能大于 ，C错误；由题 干信息可知，催化剂是，而 是中间产物，D错误。 78 2.[广东广州2023高二月考] 氢气在氧气中燃烧主要经历以下四步基元反应： （慢反应） （快反应） （快反应） （快反应） 下列说法正确的是( ) B A.·OH的电子式是 B.在这四步反应中，第①步反应的活化能最大 C.第②步反应中 与 的每一次碰撞都为有效碰撞 D. 和 是反应的中间产物，能在体系中稳定存在 79 解析 ·OH的电子式是 ，故A错误；反应的活化能越大，反应速率越小，因此慢反应对应的 活化能最大，故B正确；有效碰撞需要能量足够且取向合适才能发生，反应物粒子间的碰撞不都 是有效碰撞，故C错误；反应的中间产物不能稳定存在，会继续发生后续反应，故D错误。 80 3.[重庆重点中学2024高二联考] 、可用于合成甲醚和甲醇 ，其反应 、均小于 若反应③正反应的活化能为 ，则下列说法正确的是( ) A A. B. C.反应③逆反应的活化能为 D.将容器容积压缩，活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大 81 解析 根据盖斯定律，由可得即，因为 、 均小于0，故，A正确、B错误；正反应的活化能-逆反应的活化能， ， 反应③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 ，C错误； 将容器容积压缩，体系压强增大，单位体积内活化分子数增大，活化分子百分数不变，正、逆反 应速率均增大，D错误。 82 4.[黑龙江大庆实验中学2024高二阶段考] 在 催化剂表面脱氢的反应历程与能量 的关系如图所示。下列说法不正确的是( ) D A.分解生成和放出 热量 B.由图可知该反应的决速步为Ⅳ Ⅴ C.用或代替 ，得到的产物都 有和 D.表面积一定时， 越大，反应速率一 定越快 83 解析 由题图可知，分解生成和放出 热量，A正确；根据题图，步骤 Ⅰ Ⅱ活化能为，步骤Ⅱ Ⅲ活化能为 ，步骤Ⅲ Ⅳ的活化能为 ，Ⅳ 的活化能为 ，Ⅳ Ⅴ的活化能最高，则由Ⅳ到Ⅴ的反应最慢， 为决速步骤，B正确；由题图可知，在催化剂作用下可生成和，若用 或 代替，得到的产物都有和，C正确；由题给反应历程可知， 只有在 催化剂作用下才能生成和，因此在表面积一定时，当 达到一定值，再增大 可能对反应速率没有影响，D错误。 84 5.[湖南株洲2023高二期中] 活泼自由基与氧气的反 应一直是关注的热点。自由基与 反应过程的能 量变化如图所示： 下列说法正确的是( ) C A.该反应为吸热反应 B.产物的稳定性： C.该过程中正反应最大的活化能 D.相同条件下，由中间产物 转化为产物的速率： 85 解析 由题图可知，反应物所具有的总能量比生成物所具有的总能量高，即该反应为放热反应， 故A错误；物质的能量越低，物质越稳定，等物质的量时，产物所具有的能量比产物 所具有 的能量低，所以产物比产物要稳定，故B错误；中间产物 到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则 ，故C正确；由中间产物 转 化为产物所需的活化能低于由中间产物转化为产物所需的活化能，则由中间产物 转化为产 物的速率： ，故D错误。 86 1 第一节综合训练 刷能力 87 1.[江苏苏州实验中学2024高二月考] 室温下进行如 图所示实验（已知： 为二元弱酸）。 试管、、中溶液褪色分别耗时、 、 。下列说法正确的是( ) C A.反应的离子方程式为 B.试管反应至时，溶液中剩余的 C.对比试管、，得到的结论是增大 水溶液浓度，反应速率增大 D.对比试管、，可验证 浓度对反应速率的影响 88 解析 草酸是弱电解质，离子方程式中不能拆开，反应的离子方程式为 ，A错误；试管中溶液褪色耗时 ， 随反应进行，高锰酸钾浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小，试管反应至 时，溶液中剩余 的小于，B错误；对比试管、，水溶液浓度不同， 中 水溶液浓度比大，溶液褪色耗时更短，反应速率更大，即得到的结论是增大 水溶 液浓度，反应速率增大，C正确；对比试管、，由于试管 中以浓盐酸作溶剂，而浓盐酸中的氯 离子也能还原高锰酸钾，所以不能验证氢离子浓度对反应速率的影响，D错误。 89 2.[湖北武汉2023高二期中] 向某容积固定的密闭容器中加入 的A、 的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各 物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质 量没有变化。下列说法错误的是( ) D A.若，则内反应速率 B.时，A的转化率为 C.反应的化学方程式为 D.B的起始浓度为 90 解析 根据题图可知， 时间段内，物质C的浓度变化量为 ， ，A正确； 时，A的浓度变化量为 ，则A的转化率为 ，B正确；消耗A和生成C的物质的量浓度之比为 ，反应容器容积固定，反应过程中混合气体平均摩尔质量没有 变化，说明反应前后混合气体总物质的量不变，则B为生成物，化学计量数为1，该反应的化学方 程式为，C正确；物质C的浓度变化量为 ，则反应生成B的浓 度为，起始B的浓度为 ，D错误。 91 3.[湖南部分学校2024高二月考联考] 某学习小组为了探究 的反应速率与反应物浓度的关系，在 条件下进行实验，所得的数据如下： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 0.008 0.008 0.004 0.008 0.004 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 已知：该反应的速率方程式为（ 为常数）。 下列结论不正确的是( ) B A.若温度升高到 ，则化学反应速率增大 B.等浓度的和， 对反应速率的影响小 C.速率方程中的 D.实验⑤中， 92 解析 温度升高，化学反应速率增大，A正确。将题表中数据代入该反应的速率方程式，可将 ， ， ， ， ；由①②联立方程得，由①④联立方程得 ，由② ③联立方程得，则等浓度的和， 对反应速率的影响大，B错误、C正确。根据 ，，代入③⑤计算得 ，D正确。 93 4.[河南洛阳宜阳一中2024高二能力达标测试] 一定温度下，（用 表示）的氯代 和溴代反应能量变化及产率关系如图甲、乙、丙（图中物质均为气态）所示。下列说法正确的是 ( ) 已知：卤代烃在 水溶液中发生水解反应，生成对应醇。 94 A. B.氯代的第二步是决速反应 C.以丙烷为原料制备 丙醇时，应该选择溴代反应，然后再水解 D.据图像信息，可以计算（ 表示键能） √ 解析 由题图甲、乙可知， ， ，根据盖斯定律，由 可得 ，A错误；由题图甲可知，氯代第一步反应 的活化能大于第二步，说明第一步的反应速率小于第二步，则氯代第一步是决速反应，B错误； 由题图丙可知，丙烷和发生取代反应比和发生取代反应更加容易生成 ， 在水溶液中发生水解反应可以得到丙醇，则以丙烷为原料制备 丙醇时， 应先与发生取代反应，C正确；由题图只能得到 和 ，无法计算 ，D错误。 96 5.[山东青岛二中2023高二月考] 一种研究酸雨中水催化促进 硫酸盐形成的化学新机制如图所示，下列说法错误的是( ) A A.图中有关含硫和含氮化合物的化学反应均为氧化还原反应 B.“水分子桥”可以加快或将电子转移给 分子的 速率 C.空气中 的浓度增大时，硫酸盐的形成速率也增大 D.与 总反应的离子方程式为 97 解析 题图中与 的反应未发生元素化合价的变化，为非氧化还原反应，故A错误；由题意 可知，水为催化剂，“水分子桥”可以增大或将电子转移给 分子的速率，故B正 确；为反应物，反应物浓度增大时，反应速率加快，所以空气中 的浓度增大时，硫酸盐 的形成速率也增大，故C正确；根据题图可知，与 反应分为三步进行，第一步： ，第二步： ，第三步： ，三步反应加和得到总反应的离子方程式： ，故D正确。 98 6.为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。回答下列问题： （1）消除污染物，可在一定条件下，用与反应生成和 ，反应的化学方程式为 。 ①为增大此反应的速率，下列措施可行的是____（填序号）。 A.增大压强 B.降低温度 C.使用适合的催化剂 D.移出 解析 根据影响反应速率的因素可知，为增大 的反应速率， 可行的措施有增大压强、使用适合催化剂等，降低温度会使反应速率减小，移出 后，生成物 浓度降低，反应速率减小，故答案为 。 99 ②该反应的能量变化关系如图甲所示。 该反应属于__________（填“放热反应”或“吸热反应”）。 放热反应 解析 从题图甲中可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应属于放热反应。 100 （2）向两个容积为的密闭容器中各加入活性炭（足量）和 ，发生反应 。实验测得不同温度下和 的物质的量变化如表所示： 温度 反应时间 0 物质的 量/ 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33 ，内，以的浓度变化表示该反应速率_______ 。 ，时，容器中的物质的量浓度是______， 的转化率为______。 0.042 0.30 101 解析 ①下，内，以 的浓度变化表示的该反应速率 。 ②下，时反应已达到平衡，此时，容器中的物质的量浓度等于 的物质的量浓度， 则，的转化率为 。 102 （3）我国科学家正着力于研究用技术（ 选择性催化还 原氮氧化物）对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。铁基催化剂在 范围内实现 技术的过程如图乙。 ①反应ⅳ中消耗的与 的物质的量之比为_____。 解析 中的化合价有两种，1个中有1个价的和2个价的， 中 的化合价为价，所以二者物质的量之比为就能恰好完全反应生成 。 103 ②适当增大催化剂用量可以明显提高脱硝速率，结合上述过程解释原因：____________________ ______________________________________________________________。 反应ⅱ为脱硝反应的决速反应，增大催化剂的用量可提高反应ⅱ的速率，进而提高脱硝速率 解析 整个化学反应的快慢由最慢的反应过程来决定，由题图乙可知，反应速率由反应ⅱ来决定， 而适当增大催化剂用量可以明显加快反应ⅱ的反应速率，从而使脱硝速率明显加快。 ③相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂（活性物质为）时，烟气中含有的 会明显降低 脱除率。推测与 会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是_____________________ ______________。 解析 推测与 会发生反应，使催化剂失效，因为二氧化锰具有氧化性，能把具有还原性 的二氧化硫氧化生成硫酸根离子，二氧化锰中的的化合价由价降到 价，其化学方程式为 。 104 $$