第3节 第2课时 影响化学反应速率的因素 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修1）

第2章 化学反应的方向、 限度与速率 第三节 化学反应速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.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，认识其一般规律。 2.通过对化学反应历程的认知，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.通过“外界条件对化学反应速率影响”等实验活动，形成并发展控制变量法的实验思想。 重点：温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 难点：碰撞理论、活化分子与反应速率的关系。 一、浓度的影响 1.浓度对化学反应速率的影响 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率 ；减小反应物的浓度，反应速率 。 2.化学反应速率与速率方程 （1）速率方程：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率与反应物浓度间的关系v＝kc(H2O2)·c(HI)，其中，k为反应速率常数。 （2）反应速率常数(k)：k越大，反应进行得越快。k与 无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 （3）反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 【易错警示】一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系数并无确定关系。 3.纯液体和固体的反应速率的影响因素分析 纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。 二、压强的影响 1.压强对化学反应速率的影响 (1)基本规律(对于气体参与的反应) (2)解释 压强增大→→化学反应速率 ； 反之，压强减小，化学反应速率 。 2.压强对化学反应速率影响的微观分析 (1)恒温时 增大压强体积缩小反应速率增大。 (2)恒温恒容时 ①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。 ②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同) 总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率减小。 【易错警示】增大压强，化学反应速率不一定增大。对于只涉及固体和液体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。 三、温度的影响 1．温度对化学反应速率的影响 (1)基本规律 (2)对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的2～4倍。这个经验规律可以对一些化学反应的速率做粗略的估计，但适用范围有限。 2．温度对化学反应速率影响的微观分析 升高温度，可以增加分子能量，增大 百分数，且加快分子运动，增大分子的 ，因此升高温度可以 化学反应的速率。反之，降低温度可以 化学反应的速率。 3．活化能与过渡态 （1）过渡态：一种 没有完全断裂、 没有完全形成的高能量的中间状态。 （2）活化能： a．定义： 的能量与 的平均能量之间的差值。 b．符号：Ea。 c．单位：kJ·mol－1或J·mol－1。 （3）解释：升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物之间的 ，增大反应物分子形 成 的比例，故升高温度可以 化学反应的速率。 四、催化剂的影响 1．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的 不变的物质。 (2)催化原理：通过参与反应改变 、改变反应的 来改变化学反应速率。 (3)催化剂的特点：催化剂具有选择性和高效性。 2．催化剂对化学反应速率影响的微观分析 (1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间，但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的平衡常数，所以催化剂不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率。 (2)理论解释：使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。 (3)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 【易错警示】催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 五、其他因素对化学反应速率的影响 （1）光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场 （2）高速研磨、反应物 等 六、有效碰撞理论与活化分子 1．有效碰撞 2．活化能和活化分子 (1)活化分子：能够发生 的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是 的。 (2)活化能：活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 3．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 4．基元反应发生经历的过程 5.有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释 （1）浓度 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ； 反之，化学反应速率 。 （2）压强 增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 →单位时间内有效碰撞的次 数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。 压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。 （3）温度 微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 ；反之，化学反应速率 。 （4）催化剂 使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能 →活化分子的百分数 →单位时间内有效碰撞的次数 →化学反应速率 。 七、可逆反应的速率—时间(v­t)图像 平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平 衡体系 增大反应物的浓度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(正)＞v′(逆)　 减小反应物的浓度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(逆)＞v′(正)　 增大反应产物的浓度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)　 减小反应产物的浓度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)＞v′(逆)　 正反应方向为气体体积增大的放热反应 增大压强或升高温度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)　 减小压强或降低温度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)＞v′(逆)　 任意平衡或反应前后气体系数和相等的平衡 正催化剂或增大压强 v(正)、v(逆)同等倍数增大 负催化剂或减小压强 v(正)、v(逆)同等倍数减小 【方法技巧】求解化学反应速率图像的一般步骤 (1)看图：弄清纵、横坐标的含义。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。 (4)看变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去。(　　) (2)二氧化锰在过氧化氢的分解前后质量减少。(　　) (3)升高温度能加快吸热反应速率，减慢放热反应速率。(　　) (4)反应C2H4(g)＋O2(g)和C2H4(g)＋3O2(g)―→2CO2＋2H2O(g)体现了催化剂的选择性。(　　) (5)化学反应达到最大限度时，正、逆反应速率也达到最大且相等。(　　) 2.下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是(　　) 试管 温度 过氧化氢浓度 催化剂 A 室温(25 ℃) 12% 有 B 水浴加热(50 ℃) 4% 无 C 水浴加热(50 ℃) 12% 有 D 室温(25 ℃) 4% 无 ►问题一 反应速率方程与速率常数 【典例1】反应A+B→C的反应速率方程式为：v＝kc（A）·c（B），v为反应速率，k为速率常数。当c（A）＝c（B）＝1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是（ ） A．只增大c（A）时，v也增大 B．只增大c（A）时，v值不变 C．只升高温度时，k值不变 D．只升高温度时，k值变小 【变式1-1】（双选）下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝kca（A）·cb（B）的叙述中，正确的是（ ） A．对于所有的化学反应，k是数值和单位都是不变的常数 B．a、b是化学方程式中A和B的化学计量数 C．对于某个特定的化学反应，k与反应物质的浓度无关 D．v＝kca（A）·cb（B）需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出 【变式1-2】工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理：2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0。在化学上，正反应速率方程式表示为v（正）＝k（正）·cm（NO）·cn（H2），逆反应速率方程式表示为v（逆）＝k（逆）·cx（N2）·cy（H2O），其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m，n，x，y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T℃下进行实验，测得有关数据如下： 实验 c（NO）/mol·L－1 c（H2）/mol·L－1 v（正）/mol·L－1·min－1 ① 0.10 0.10 0.414k ② 0.10 0.40 1.656k ③ 0.20 0.10 1.656k 下列有关推断正确的是（ ） A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能 B．若升高温度，则k（正）增大，k（逆）减小 C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1 D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同 ►问题二 活化能与过渡态 【典例2】科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd（Ⅲ）表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd（Ⅲ）表面的物种用*标注。下列说法正确的是（ ） A．该历程中活化能最小的反应方程式为CH2O*+2H*→CHO*+3H* B．该历程中能垒（反应活化能）最大的是① C．该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H* D．由此历程可知：CH3OH（g）CO（g）+2H2（g）ΔH＜0 【变式2-1】（23-24高二上·广东广州·期末）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 A．该反应为吸热反应 B．产物P1的反应历程分4步进行 C．产物P2的反应历程中最大能垒(活化能) D．相同条件下，由中间产物转化为产物的速率： 【变式2-2】（23-24高二下·安徽·期中）CO用于处理大气污染物的反应过程如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示(IM表示吸附状态、TS表示过渡状态)。下列说法错误的是 A．总反应的热化学方程式为   kJ⋅mol-1 B．反应①的活化分子百分数大于反应②的活化分子百分数 C．该过程中断裂的共价键与形成的共价键类型不完全相同 D．催化剂吸附过程中会降低体系能量，解吸过程则会增大体系能量 ►问题三 活化分子与反应速率 【典例5】下列说法不正确的是（ ） A．能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子 B．活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能 C．催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能 D．非活化分子也有可能发生有效碰撞 【变式3-1】对于在一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件，可以提高反应物中的活化分子百分数的是（ ） A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．增大反应物浓度 【变式3-2】下列条件的改变可使活化分子百分数增大的是(　　) ①增大反应物的浓度　②增大气体的压强　③升高体系的温度　④使用催化剂 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ ►问题四 影响化学反应速率的因素 【典例4】对于反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＜0，下列措施能加快反应速率但不改变反应放出的热量的是(　　) A．升高温度 B．减小压强 C．加入CO D．加入催化剂 【变式4-1】一定量的锌粉和6 mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是(　　) ①石墨粉　②CuO　③铜粉　④铁粉　⑤浓盐酸 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 【变式4-2】（24-25高二上·广东广州·期中）下列关于影响化学反应速率的条件说法正确的是 A．增大压强一定能加快化学反应速率 B．使用催化剂，使反应的活化能升高，反应速率加快 C．减小反应物的质量可以减少活化分子数，从而减小化学反应速率 D．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快 ►问题五 反应速率图像 【典例5】反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0已达到平衡，在其他条件不变时，下列操作与图像不符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　) A．增加氧气的浓度 B．增大压强(减小反应器的体积) C．升高温度　　　 D．加入催化剂 【变式5-1】（双选）已知反应X（g）+Y（g）nZ（g）ΔH＞0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．10min时，曲线发生变化的原因是升高温度 B．10min时，曲线发生变化的原因是增大压强 C．反应方程式中n＝1 D．0～5min内，用X表示的反应速率为v（X）＝0.04mol·L－1·min－1 【变式5-2】一定条件下，在一体积不变的密闭容器中发生反应2A(g)＋B(g)3C(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。 图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。 (1)t3时改变的条件为________，t4时改变的条件为________。 (2)a________0(填“>”或“<”)。 ►问题六 反应速率、化学平衡的综合应用 【典例6】已知反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．常温下，向体积为V L的容器中充入2mol HI（g）充分反应，可吸收12.5kJ的热量 B．加入催化剂，分子的能量不变，但单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 C．其他条件不变，升高温度，反应速率加快，HI的分解率不变 D．H2（g）+I2（g）2HI（g）的活化能为12.5kJ·mol－1 【变式6-1】（23-24高二上·福建福州·期中）在一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入1molHI，发生反应：　，H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是 t/min 1 2 3 n(H2)/mol 0.06 0.1 0.1 A．反应前1min平均速率v(HI)=0.06mol⋅L-1⋅min-1 B．该温度下，平衡时HI的转化率为10% C．该温度下的平衡常数为K1，温度升高10℃后平衡常数为K2，则K1>K2 D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变 【变式6-2】（23-24高二上·甘肃白银·期中）相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂(a、b、c)发生反应：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)，反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．催化剂的催化效率：a>b>c B．X点时，NH3的化学反应速率为0.5 mol·L-1·min-1 C．使用催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等 D．若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡 1.（23-24高二上·贵州毕节·期末）下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是 A．活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 B．活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做活化能 C．催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的焓变 D．增大压强(减小体积)或升高温度，均能增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 2.（23-24高二上·广西桂林·期末）关于反应：  ，下列说法正确的是 A．该反应的 B．该反应在任何温度下都能自发进行 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．降低温度，反应物中活化分子百分数不变 3.（23-24高二上·天津·期中）下列说法正确的是 A．发生有效碰撞的分子不一定是活化分子 B．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞，有效碰撞即可以发生化学反应 C．升高温度或者使用正催化剂都能使化学反应速率加快，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数，有效碰撞次数增多 D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 4.（23-24高二上·四川宜宾·期末）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应历程分4步进行 C．第4步的正反应活化能最大 D．合适的催化剂可改变反应的焓变 5.（24-25高二上·山西吕梁·期中）工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉  ②增大水蒸气浓度  ③适当升高温度  ④加入高效催化剂 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 【答案】C 【解析】A. ①将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O(g)的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，①不符合题意； ②增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，②不符合题意； ③适当升高温度，可以是更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，③符合题意； ④加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，④符合题意； 综上所述可知：能够达到实验目的的是③④，故合理选项是C。 6.（23-24高二下·湖南·期中）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是 编号 表面积/ 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，0～20min， B．实验②，60min时处于平衡状态，x＜0.2 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．实验①达平衡时氨气浓度为 7.（23-24高二上·福建三明·期中）在容积为2L的密闭容器中通入一定量的O2、NH3，一定条件下发生反应：(忽略NO和O2的反应)，容器中各物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．2min时改变的条件可能是升高温度 B．0―5min内的反应速率 C．6min时H2O的物质的量分数为19.63% D．4min时改变的条件可能是通入更多氧气 8.（23-24高二上·四川凉山·期末）一定条件，水煤气发生变换反应：，下列说法错误的是 A．增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B．升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C．适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 1.（23-24高二上·浙江杭州·期中）在一定条件下，将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L，以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是 A．x=1 B．此时B的转化率为25% C．此时充入氦气增大压强，化学反应速率加快 D．此时移走部分B，化学反应速率减慢 2.（24-25高二上·辽宁·期中）一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中发生反应：，2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A．从开始到平衡，用A表示的化学反应速率为 B．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为1：1 C．增大B的浓度可增大活化分子百分数，使反应速率增大 D．若平衡后移走C，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快 3.（24-25高二上·山西吕梁·期中）在相同条件下研究催化剂1、催化剂2对反应的影响，加入一定物质的量浓度的进行反应，、、随时间变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 A．M代表，N代表 B．催化剂1的催化效能低于催化剂2 C．内无催化剂条件下速率为 D．在催化剂作用下，所有分子碰撞都是有效碰撞 4.（23-24高二上·广西玉林·期末）上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[  ]的反应历程如下图所示： 下列说法正确的是 A．该反应的焓变： B．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是 C．稳定性：过渡态1>过渡态2 D．催化剂可以改变速率，但不能改变平衡转化率 5.（23-24高二上·福建泉州·期末）利用MO+与CH4反应能高选择性生成甲醇，体系能量随反应进程变化如图实线所示。MO+分别与CH4、CH2T2反应的历程相似。已知：参与反应的原子质量数越大，速率越慢。下列说法错误的是 A．该反应的总反应式为MO++CH4=CH3OH+M+ B．该反应是放热反应 C．过渡态2比过渡态1稳定 D．MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线b 6.（23-24高二下·辽宁·期中）2L密闭容器中，在少量催化剂存在时的分解反应为。某温度下，测得的浓度随时间的变化情况如下表： 42 105 242 384 665 1070 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01 下列说法不正确的是 A．，消耗的平均反应速率为 B．达到平衡后，再充入的体积分数将减小 C．温度升高，反应时间段内，测得变化量小于 D．催化剂X降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 7.（23-24高二上·安徽黄山·期末）反应的反应机理为：①；②∙∙∙∙∙∙；③(快反应)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示： 0.038 0.060 1.5×10−5 0.076 0.060 3.0×10−5 0.076 0.030 1.5×10−5 下列说法正确的是 A．三步反应中，反应③的活化能最大 B．第②步的反应方程式为：+I−=2+I2 C．该反应的速率方程为： D．该反应速率常数k的值约为1.83 8.（23-24高二上·四川凉山·期末）乙烯(C2H4)与水加成制备乙醇的能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是 A．该过程涉及三步反应 B． C．硫酸是该反应的催化剂，可以改变反应活化能与反应历程 D．和的总能量高于(1)的总能量 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 化学反应的方向、 限度与速率 第三节 化学反应速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.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，认识其一般规律。 2.通过对化学反应历程的认知，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.通过“外界条件对化学反应速率影响”等实验活动，形成并发展控制变量法的实验思想。 重点：温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 难点：碰撞理论、活化分子与反应速率的关系。 一、浓度的影响 1.浓度对化学反应速率的影响 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。 2.化学反应速率与速率方程 （1）速率方程：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率与反应物浓度间的关系v＝kc(H2O2)·c(HI)，其中，k为反应速率常数。 （2）反应速率常数(k)：k越大，反应进行得越快。k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 （3）反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 【易错警示】一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系数并无确定关系。 3.纯液体和固体的反应速率的影响因素分析 纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。 二、压强的影响 1.压强对化学反应速率的影响 (1)基本规律(对于气体参与的反应) (2)解释 压强增大→→化学反应速率加快； 反之，压强减小，化学反应速率减慢。 2.压强对化学反应速率影响的微观分析 (1)恒温时 增大压强体积缩小反应速率增大。 (2)恒温恒容时 ①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。 ②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同) 总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率减小。 【易错警示】增大压强，化学反应速率不一定增大。对于只涉及固体和液体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。 三、温度的影响 1．温度对化学反应速率的影响 (1)基本规律 (2)对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的2～4倍。这个经验规律可以对一些化学反应的速率做粗略的估计，但适用范围有限。 2．温度对化学反应速率影响的微观分析 升高温度，可以增加分子能量，增大活化分子百分数，且加快分子运动，增大分子的碰撞频率，因此升高温度可以加快化学反应的速率。反之，降低温度可以减小化学反应的速率。 3．活化能与过渡态 （1）过渡态：一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态。 （2）活化能： a．定义：过渡态的能量与反应物的平均能量之间的差值。 b．符号：Ea。 c．单位：kJ·mol－1或J·mol－1。 （3）解释：升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，故升高温度可以提高化学反应的速率。 四、催化剂的影响 1．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。 (2)催化原理：通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率。 (3)催化剂的特点：催化剂具有选择性和高效性。 2．催化剂对化学反应速率影响的微观分析 (1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间，但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的平衡常数，所以催化剂不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率。 (2)理论解释：使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。 (3)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 【易错警示】催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 五、其他因素对化学反应速率的影响 （1）光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场 （2）高速研磨、反应物接触面积等 六、有效碰撞理论与活化分子 1．有效碰撞 2．活化能和活化分子 (1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 (2)活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 3．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 4．基元反应发生经历的过程 5.有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释 （1）浓度 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大； 反之，化学反应速率减小。 （2）压强 增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次 数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。 （3）温度 微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 （4）催化剂 使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率加快。 七、可逆反应的速率—时间(v­t)图像 平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平 衡体系 增大反应物的浓度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(正)＞v′(逆)　 正向移动 减小反应物的浓度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(逆)＞v′(正)　 逆向移动 增大反应产物的浓度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)　 逆向移动 减小反应产物的浓度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)＞v′(逆)　 正向移动 正反应方向为气体体积增大的放热反应 增大压强或升高温度 v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)　 逆向移动 减小压强或降低温度 v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)＞v′(逆)　 正向移动 任意平衡或反应前后气体系数和相等的平衡 正催化剂或增大压强 v(正)、v(逆)同等倍数增大 平衡不移动 负催化剂或减小压强 v(正)、v(逆)同等倍数减小 【方法技巧】求解化学反应速率图像的一般步骤 (1)看图：弄清纵、横坐标的含义。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。 (4)看变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去。(　　) (2)二氧化锰在过氧化氢的分解前后质量减少。(　　) (3)升高温度能加快吸热反应速率，减慢放热反应速率。(　　) (4)反应C2H4(g)＋O2(g)和C2H4(g)＋3O2(g)―→2CO2＋2H2O(g)体现了催化剂的选择性。(　　) (5)化学反应达到最大限度时，正、逆反应速率也达到最大且相等。(　　) 【答案】(1)√ (2)×　催化剂在反应前后质量不变。 (3)×　升高温度，吸热反应和放热反应的反应速率均加快。 (4)√ (5)×　化学反应达到最大限度时，正、逆反应速率不一定达到最大。 2.下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是(　　) 试管 温度 过氧化氢浓度 催化剂 A 室温(25 ℃) 12% 有 B 水浴加热(50 ℃) 4% 无 C 水浴加热(50 ℃) 12% 有 D 室温(25 ℃) 4% 无 【答案】C　 【解析】一般来说升高温度、增大反应物浓度和加入催化剂，都可使反应速率增大，比较题中四个选项可知，C中化学反应速率最大。 ►问题一 反应速率方程与速率常数 【典例1】反应A+B→C的反应速率方程式为：v＝kc（A）·c（B），v为反应速率，k为速率常数。当c（A）＝c（B）＝1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是（ ） A．只增大c（A）时，v也增大 B．只增大c（A）时，v值不变 C．只升高温度时，k值不变 D．只升高温度时，k值变小 【答案】A 【解析】根据反应速率的表达式v＝kc（A）·c（B），v值与c（A）和c（B）成正比，只增大c（A）时，v值增大；只升高温度时，反应速率v值增大，c（A）和c（B）不变，所以必然是k值增大。 【变式1-1】（双选）下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝kca（A）·cb（B）的叙述中，正确的是（ ） A．对于所有的化学反应，k是数值和单位都是不变的常数 B．a、b是化学方程式中A和B的化学计量数 C．对于某个特定的化学反应，k与反应物质的浓度无关 D．v＝kca（A）·cb（B）需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出 【答案】CD 【解析】在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快，对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的化学计量数并无确定关系。由此可见，A、B项均错误。 【变式1-2】工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理：2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0。在化学上，正反应速率方程式表示为v（正）＝k（正）·cm（NO）·cn（H2），逆反应速率方程式表示为v（逆）＝k（逆）·cx（N2）·cy（H2O），其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m，n，x，y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T℃下进行实验，测得有关数据如下： 实验 c（NO）/mol·L－1 c（H2）/mol·L－1 v（正）/mol·L－1·min－1 ① 0.10 0.10 0.414k ② 0.10 0.40 1.656k ③ 0.20 0.10 1.656k 下列有关推断正确的是（ ） A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能 B．若升高温度，则k（正）增大，k（逆）减小 C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1 D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同 【答案】C 【解析】反应2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0的正反应是放热反应，反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，由此推知，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，故B错误；由表格数据知，①、②实验数据比较，＝4n＝＝4，故n＝1。＝2m＝＝4，则m＝2，故C正确；由于正反应速率表达式中NO、H2的反应级数不相等，所以，NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同，故D错误。 ►问题二 活化能与过渡态 【典例2】科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd（Ⅲ）表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd（Ⅲ）表面的物种用*标注。下列说法正确的是（ ） A．该历程中活化能最小的反应方程式为CH2O*+2H*→CHO*+3H* B．该历程中能垒（反应活化能）最大的是① C．该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H* D．由此历程可知：CH3OH（g）CO（g）+2H2（g）ΔH＜0 【答案】AB 【解析】活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态3发生的反应活化能最小，该过程的反应方程式为CH2O*+2H*→CHO*+3H*，A正确；活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态1发生的反应活化能最大，故该历程中能垒（反应活化能）最大的是①，B正确；总反应速率由反应速率最慢的那步历程决定，由图可知，历程中能垒（反应活化能）最大的为①，所以制约反应速率的方程式为CH3OH*→CH3O*+H*，C错误；由图可知CH3OH（g）→CH3OH*，放出40kJ热量，①～④过程中CH3OH*→CO*+4H*放出80kJ热量，即CH3OH（g）→CO*+4H*放热120kJ，但CO*+4H*→CO（g）+2H2（g）吸热未知，所以不能据此确定CH3OH（g）CO（g）+2H2（g）的焓变ΔH，D错误。 【变式2-1】（23-24高二上·广东广州·期末）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 A．该反应为吸热反应 B．产物P1的反应历程分4步进行 C．产物P2的反应历程中最大能垒(活化能) D．相同条件下，由中间产物转化为产物的速率： 【答案】C 【解析】A．由图可知，该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A错误； B．由图可知，产物P1的反应历程中过渡态有3种，说明反应分3步进行，故B错误； C．由图可知，中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则产物P2的反应历程中最大能垒为(—18.92kJ·mol—1)-(—205.11 kJ·mol—1)=186.19kJ·mol−1，故C正确； D．由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)， 故D错误；故选C。 【变式2-2】（23-24高二下·安徽·期中）CO用于处理大气污染物的反应过程如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示(IM表示吸附状态、TS表示过渡状态)。下列说法错误的是 A．总反应的热化学方程式为   kJ⋅mol-1 B．反应①的活化分子百分数大于反应②的活化分子百分数 C．该过程中断裂的共价键与形成的共价键类型不完全相同 D．催化剂吸附过程中会降低体系能量，解吸过程则会增大体系能量 【答案】B 【分析】反应①为，②为。 【解析】A．根据盖斯定律，反应①+②=CO处理大气污染物N2O总反应的热化学方程式为   kJ⋅mol-1，A正确； B．根据反应历程图2，反应①的活化能，反应②的活化能，反应①的活化能大于反应②的活化能，则反应①是总反应的决速步，反应①的活化分子百分数小于反应②的活化分子百分数，B错误； C．该过程中断裂氮氧共价键，形成氮氮非极性共价键和碳氧极性共价键，故断裂的共价键与形成的共价键类型不完全相同，C正确； D．由图可知，催化剂吸附过程中会降低体系能量，则解吸过程则会增大体系能量，D正确； 故选B。 ►问题三 活化分子与反应速率 【典例5】下列说法不正确的是（ ） A．能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子 B．活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能 C．催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能 D．非活化分子也有可能发生有效碰撞 【答案】D 【解析】活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，故A说法正确；活化能是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差，故B说法正确；催化剂参加反应，能够降低活化分子的活化能，故C说法正确；有效碰撞是活化分子发生反应时的碰撞，要求具有一定能量和取向，故D说法错误。 【变式3-1】对于在一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件，可以提高反应物中的活化分子百分数的是（ ） A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．增大反应物浓度 【答案】A 【解析】升高温度，可提高反应物中的活化分子百分数，故A正确；增大压强，活化分子的百分数不变，浓度增大，故B错误；增大容器体积，活化分子的百分数不变，浓度减小，故C错误；增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，浓度增大，故D错误。 【变式3-2】下列条件的改变可使活化分子百分数增大的是(　　) ①增大反应物的浓度　②增大气体的压强　③升高体系的温度　④使用催化剂 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【解析】增大反应物的浓度，单位体积内的活化分子数增大，没有改变活化分子百分数，故①错误；增大压强，相当于增大反应物的浓度，单位体积内的活化分子数增大，没有改变活化分子百分数，故②错误；升高温度使分子获得更高的能量，活化分子百分数增大，故③正确；加入催化剂，降低了反应活化能，活化分子百分数增大，故④正确，D项符合题意。 ►问题四 影响化学反应速率的因素 【典例4】对于反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＜0，下列措施能加快反应速率但不改变反应放出的热量的是(　　) A．升高温度 B．减小压强 C．加入CO D．加入催化剂 【答案】D　 【解析】该反应为放热反应，升高温度反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应放出的热量减少，A项错误；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小压强平衡不移动，反应放出的热量不变，但反应速率降低，B项错误；加入CO，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，反应放出的热量增加，C项错误；加入催化剂平衡不移动，反应放出的热量不变，反应速率增大，D项正确。 【变式4-1】一定量的锌粉和6 mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是(　　) ①石墨粉　②CuO　③铜粉　④铁粉　⑤浓盐酸 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 【答案】B　 【解析】①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；②加入CuO，CuO与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应速率，但与盐酸反应的锌的量减少，故生成氢气的总量减少；③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完全后，铁也可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增加；⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量。本题选B。 【变式4-2】（24-25高二上·广东广州·期中）下列关于影响化学反应速率的条件说法正确的是 A．增大压强一定能加快化学反应速率 B．使用催化剂，使反应的活化能升高，反应速率加快 C．减小反应物的质量可以减少活化分子数，从而减小化学反应速率 D．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快 【答案】D 【解析】A．没有气体参与的反应，增大压强化学反应速率不变，故A错误； B．使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快，故B错误； C．减小反应物的浓度，可以减少单位体积内活化分子数，从而减小化学反应速率，故C错误； D．升高温度，部分普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故D正确；故选D。 ►问题五 反应速率图像 【典例5】反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0已达到平衡，在其他条件不变时，下列操作与图像不符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　) A．增加氧气的浓度 B．增大压强(减小反应器的体积) C．升高温度　　　 D．加入催化剂 【答案】C 【解析】分析时要注意改变条件瞬间v(正)、v(逆)的变化。增加O2浓度的瞬间，v(正)增大，v(逆)不变，A项正确；减小反应器的体积、增大压强的瞬间，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的程度大于v(逆)，B项正确；升高温度的瞬间，v(正)、v(逆)都增大，C项错误；加入催化剂，v(正)、v(逆)同时、同等倍数增大，D项正确。 【变式5-1】（双选）已知反应X（g）+Y（g）nZ（g）ΔH＞0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．10min时，曲线发生变化的原因是升高温度 B．10min时，曲线发生变化的原因是增大压强 C．反应方程式中n＝1 D．0～5min内，用X表示的反应速率为v（X）＝0.04mol·L－1·min－1 【答案】AD 【解析】升高温度，10min时反应物和反应产物浓度不会瞬间同时增大，A错误；0～5min内，用X表示的反应速率v（X）＝＝0.08·mol·L－1·min－1，用Z表示的反应速率v（Z）＝＝0.08mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应方程式中n＝1，C正确，D错误；正反应是气体体积减小的反应，则增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向正反应方向移动，B正确。 【变式5-2】一定条件下，在一体积不变的密闭容器中发生反应2A(g)＋B(g)3C(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。 图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。 (1)t3时改变的条件为________，t4时改变的条件为________。 (2)a________0(填“>”或“<”)。 【解析】该反应前后是气体物质的量相等的反应，故改变压强对化学平衡无影响。由图像变化分析可知：t3时刻改变的条件是减小压强(或使用负催化剂)，可同程度地减小正、逆反应速率；t4时刻平衡正向移动，且v(正)、v(逆)出现跳跃，则应是升高温度，结合v(正)>v(逆)可知正反应吸热，ΔH>0。 【答案】(1)减小压强(或使用负催化剂)　升高温度　(2)> ►问题六 反应速率、化学平衡的综合应用 【典例6】已知反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．常温下，向体积为V L的容器中充入2mol HI（g）充分反应，可吸收12.5kJ的热量 B．加入催化剂，分子的能量不变，但单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 C．其他条件不变，升高温度，反应速率加快，HI的分解率不变 D．H2（g）+I2（g）2HI（g）的活化能为12.5kJ·mol－1 【答案】B 【解析】该反应为可逆反应，充入2mol HI（g）充分反应，反应不能进行到底，所以吸收的热量小于12.5kJ，A错误；加入催化剂，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞增多，反应速率加快，B正确；从题图分析可知，该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡右移，HI的分解率增大，C错误；由题图分析可知，H2（g）+I2（g）2HI（g）的活化能＝（185－12.5）kJ·mol－1＝172.5kJ·mol－1，D错误。 【变式6-1】（23-24高二上·福建福州·期中）在一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入1molHI，发生反应：　，H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是 t/min 1 2 3 n(H2)/mol 0.06 0.1 0.1 A．反应前1min平均速率v(HI)=0.06mol⋅L-1⋅min-1 B．该温度下，平衡时HI的转化率为10% C．该温度下的平衡常数为K1，温度升高10℃后平衡常数为K2，则K1>K2 D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变 【答案】A 【解析】A．2L恒容密闭容器中发生反应，，1min内HI的分解速率，A项正确； B．2min后不再变化，故2min时已达到平衡，HI的转化率为，B项错误； C．该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，K增大，则，C项错误； D．由于反应前后气体分子数不变，故容器体积不影响平衡移动，但压缩体积后，虽n(HI)不变，但由于体积减小，故c(HI)增大，D项错误；答案选A。 【变式6-2】（23-24高二上·甘肃白银·期中）相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂(a、b、c)发生反应：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)，反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．催化剂的催化效率：a>b>c B．X点时，NH3的化学反应速率为0.5 mol·L-1·min-1 C．使用催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等 D．若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡 【答案】B 【解析】A．相同时间内，N2的物质的量浓度的变化量a增长最多，则a的催化效率最高，b次之，c最低，故催化剂的催化效率：a>b>c，A正确； B．X点时，NH3的化学反应速率是瞬时速率，不是平均反应速率，故X点时，NH3的化学反应速率不是0.5 mol·L-1·min-1，B错误； C．催化剂不改变化学平衡，只改变化学反应速率，故使用三种催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等，C正确； D．化学平衡常数只随温度的改变而改变，若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，D正确； 故选B。 1.（23-24高二上·贵州毕节·期末）下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是 A．活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 B．活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做活化能 C．催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的焓变 D．增大压强(减小体积)或升高温度，均能增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 【答案】B 【解析】A．活化分子的每一次碰撞不一定都能发生化学反应，只有活化分子碰撞时有合适的取向才能发生化学反应，A错误； B．活化能是指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差值，B正确； C．催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，从而改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，C错误； D．增大压强可以增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变，D错误；故选B。 2.（23-24高二上·广西桂林·期末）关于反应：  ，下列说法正确的是 A．该反应的 B．该反应在任何温度下都能自发进行 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．降低温度，反应物中活化分子百分数不变 【答案】A 【解析】A．该反应为气体分子数减小的反应，ΔS＜0，A正确； B．反应为放热的熵减反应，高温不利于反应自发进行，B错误； C．反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；    D．降低温度，分子能量降低，反应物中活化分子百分数减小，D错误；故选A。 3.（23-24高二上·天津·期中）下列说法正确的是 A．发生有效碰撞的分子不一定是活化分子 B．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞，有效碰撞即可以发生化学反应 C．升高温度或者使用正催化剂都能使化学反应速率加快，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数，有效碰撞次数增多 D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 【答案】C 【解析】A．只有活化分子才能发生有效碰撞，即发生有效碰撞的分子一定是活化分子，故A错误； B．活化分子取向合适时才能发生有效碰撞，若取向不合适，活化分子也不能发生有效碰撞，故B错误； C．升高温度能使部分分子获得能量转化为活化分子，使用正催化剂可以降低反应活化能，从而使部分能量较低的分子变为活化分子，两者都能提高活化分子的百分数，增加有效碰撞次数，从而加快反应速率，故C正确； D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变，故D错误；故选C。 4.（23-24高二上·四川宜宾·期末）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应历程分4步进行 C．第4步的正反应活化能最大 D．合适的催化剂可改变反应的焓变 【答案】D 【解析】A．由图可知，终态的总能量高于始态，为吸热反应，A正确； B．由图可知，该反应4个H原子逐步失去，故共分4步进行，B正确； C．由图可知，第4步的正反应活化能最大，C正确； D．催化剂不能改变反应的焓变，D错误；故选D。 5.（24-25高二上·山西吕梁·期中）工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉  ②增大水蒸气浓度  ③适当升高温度  ④加入高效催化剂 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 【答案】C 【解析】A. ①将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O(g)的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，①不符合题意； ②增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，②不符合题意； ③适当升高温度，可以是更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，③符合题意； ④加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，④符合题意； 综上所述可知：能够达到实验目的的是③④，故合理选项是C。 6.（23-24高二下·湖南·期中）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是 编号 表面积/ 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验①，0～20min， B．实验②，60min时处于平衡状态，x＜0.2 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．实验①达平衡时氨气浓度为 【答案】C 【解析】A．实验①中，0～20min，氨气浓度变化量为，，A正确； B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡移动，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为，则实验①达平衡时氨气浓度也为，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②处于平衡状态时，由表格数据可知，三个实验均是匀速的，实验②中20min内减少，又因该反应为可逆反应，不能反应完全，则60min时实验②处于平衡状态，x＜0.2，B正确； C．实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①、实验②中0～20min、20～40min氨气浓度变化量都是，C错误； D．由B选项的分析可知实验①达到平衡时氨气浓度为，D正确； 故选C。 7.（23-24高二上·福建三明·期中）在容积为2L的密闭容器中通入一定量的O2、NH3，一定条件下发生反应：(忽略NO和O2的反应)，容器中各物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．2min时改变的条件可能是升高温度 B．0―5min内的反应速率 C．6min时H2O的物质的量分数为19.63% D．4min时改变的条件可能是通入更多氧气 【答案】C 【解析】A．从图中可以看出，2~3min时间段反应物和生成物的物质的量的变化量大于1~2min时间段反应物和生成物的物质的量的变化量，也即反应速率加快，所以2min时改变的条件可能是升高温度，A正确； B．0―5min内NH3的物质的量的变化量为0.28mol，则NO的物质的量的变化量也为0.28mol，用NO表示的反应速率，B正确； C．6min时，O2、NH3、NO、H2O的物质的量分别为1.0mol、0.72mol、0.28mol、0.42mol，则H2O的物质的量分数为≈17. 36%，C错误； D．4min时，O2的物质的量突然增大，而其它物质的量不变，所以此时改变的条件可能是通入更多氧气，D正确；故选C。 8.（23-24高二上·四川凉山·期末）一定条件，水煤气发生变换反应：，下列说法错误的是 A．增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B．升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C．适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 【答案】D 【解析】A．增大反应物CO的浓度，可以增大单位体积的活化分子数目，从而加快反应速率，A正确； B．升高温度，可以增加反应物分子的能量，增大活化分子的百分数，加快反应速率，B正确； C．将容器的容积压缩，相当于增大压强，可增大单位体积内活化分子数，从而加快反应速率，C正确； D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，但不影响反应物的平衡转化率，D错误； 故选D。 1.（23-24高二上·浙江杭州·期中）在一定条件下，将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L，以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是 A．x=1 B．此时B的转化率为25% C．此时充入氦气增大压强，化学反应速率加快 D．此时移走部分B，化学反应速率减慢 【答案】B 【分析】据题中信息先统一单位在列三段式 【解析】A．依据变化量之比等于化学计量数之比，C与D的变化量分别是1mol和1mol，即x:2=1:1，得出x=2，A错误； B．此时B的转化率为，B正确； C．恒容密闭容器，此时充入氦气增大压强，各组分分压不变，化学反应速率不变，C错误； D．此时移走部分B，因B为固体，浓度为常数，故化学反应速率不变，D错误； 故选B。 2.（24-25高二上·辽宁·期中）一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中发生反应：，2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A．从开始到平衡，用A表示的化学反应速率为 B．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为1：1 C．增大B的浓度可增大活化分子百分数，使反应速率增大 D．若平衡后移走C，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快 【答案】B 【解析】A．由题意可列三段式： 从开始到平衡，用A表示的化学反应速率为，A错误； B．D为固体，反应前后气体分子数相等，所以平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为1：1，B正确； C．增大反应物浓度，单位体积内，活化分子数增加，但是活化分子百分数不变，C错误； D．若平衡后移走C，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率减慢，D错误； 故选B。 3.（24-25高二上·山西吕梁·期中）在相同条件下研究催化剂1、催化剂2对反应的影响，加入一定物质的量浓度的进行反应，、、随时间变化曲线如图所示。下列叙述正确的是 A．M代表，N代表 B．催化剂1的催化效能低于催化剂2 C．内无催化剂条件下速率为 D．在催化剂作用下，所有分子碰撞都是有效碰撞 【答案】B 【解析】A．M、N曲线相同时间段浓度变化量之比等于，所以N曲线代表，故A错误； B．由图像可知，在相同条件下，催化剂2速率较大，催化效率较高，故B正确； C．内，的浓度降低1mol/L，则的浓度增加0.5mol/L， ，故C错误； D．在催化剂作用下，活化能降低，活化分子百分率较高，但是，反应物分子不可能都是活化分子，分子碰撞不可能都是有效碰撞，故D错误；故选B。 4.（23-24高二上·广西玉林·期末）上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[  ]的反应历程如下图所示： 下列说法正确的是 A．该反应的焓变： B．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是 C．稳定性：过渡态1>过渡态2 D．催化剂可以改变速率，但不能改变平衡转化率 【答案】D 【解析】A．焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，由题干图示反应物、生成物的总能量可知，故A错误； B．由图可知，对应的活化能小，则催化效果好，故B错误； C．由图可知，过渡态1所处状态能量高于状态2，两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2，则稳定性：过渡态1<过渡态2，故C错误； D．催化剂只能改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，但不影响平衡移动，故D正确； 故选D。 5.（23-24高二上·福建泉州·期末）利用MO+与CH4反应能高选择性生成甲醇，体系能量随反应进程变化如图实线所示。MO+分别与CH4、CH2T2反应的历程相似。已知：参与反应的原子质量数越大，速率越慢。下列说法错误的是 A．该反应的总反应式为MO++CH4=CH3OH+M+ B．该反应是放热反应 C．过渡态2比过渡态1稳定 D．MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线b 【答案】D 【解析】A．由图可知，MO+和CH4生成CH3OH和M+，则该反应的总反应式为MO++CH4=CH3OH+M+，A正确； B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应是放热反应，B正确； C．过渡态2具有的能量比过渡态1低，说明过渡态2比过渡态1稳定，C正确； D．已知：参与反应的原子质量数越大，速率越慢，所以MO+与CH2T2反应的活化能大于MO+与CH4，MO+与CH2T2反应的能量变化应为图中曲线a，D错误； 故选D。 6.（23-24高二下·辽宁·期中）2L密闭容器中，在少量催化剂存在时的分解反应为。某温度下，测得的浓度随时间的变化情况如下表： 42 105 242 384 665 1070 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01 下列说法不正确的是 A．，消耗的平均反应速率为 B．达到平衡后，再充入的体积分数将减小 C．温度升高，反应时间段内，测得变化量小于 D．催化剂X降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 【答案】C 【解析】A．由表中数据可计算，42~242s，消耗的平均反应速率为，A项正确； B．达到平衡后，再充入2mol，等效于增压平衡左移，则的体积分数将减小，B项正确； C．温度升高，反应速率加快，42~105s，消耗的量大于0.83mol，各成分的改变值之比等于化学计量数之比，则N2的变化量大于0.83mol，C项错误； D．X是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。 7.（23-24高二上·安徽黄山·期末）反应的反应机理为：①；②∙∙∙∙∙∙；③(快反应)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示： 0.038 0.060 1.5×10−5 0.076 0.060 3.0×10−5 0.076 0.030 1.5×10−5 下列说法正确的是 A．三步反应中，反应③的活化能最大 B．第②步的反应方程式为：+I−=2+I2 C．该反应的速率方程为： D．该反应速率常数k的值约为1.83 【答案】B 【解析】A．三步反应中，反应③为快反应，其活化能最小，A错误； B．根据盖斯定律，用总反应-①-③，整理可得第②步的反应方程式为：+I−=2+I2，B正确； C．由1、2两组数据可知：c()增大一倍，速率增大一倍；由2、3两组数据可知：c(I-)增大一倍，速率增大一倍，该反应的速率方程为v=kc()⋅c(I-)，C错误； D．将1组的数据代入速率方程式可得：v=k×0.038×0.06=1.5×10-5，解得k=6.58×10-3，D错误； 本题选B。 8.（23-24高二上·四川凉山·期末）乙烯(C2H4)与水加成制备乙醇的能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是 A．该过程涉及三步反应 B． C．硫酸是该反应的催化剂，可以改变反应活化能与反应历程 D．和的总能量高于(1)的总能量 【答案】A 【分析】由图可知乙烯与水加成制备乙醇的过程为：①C2H4(g)+H2SO4(l)=C2H5OSO3H(l) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1；②C2H5OSO3H(l)+H2O(l)=C2H5OH(1)+H2SO4(l) ΔH=(E3-E4)kJ·mol-1。 【解析】A．根据分析，该过程涉及两步反应，A错误； B．结合分析可知①+②得，B正确； C．H2SO4在两步反应中出现，在总反应中未出现，是该合成过程的催化剂，可以改变反应活化能与反应历程，C正确； D．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，D正确； 答案选A。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$