6.3 化学反应速率及影响因素-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮讲义(鲁科版2019)

2025-09-09
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第三节 化学反应速率及影响因素 ★[课程标准] 1.知道化学反应速率的表示方法及简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响, 能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响. 2.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.并能运用温度、浓度、压强和催化剂 对化学反应速率的影响规律,解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化. 3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响.         学生用书 P235 考点一 化学反应速率 一、化学反应速率 二、化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应mA(g)+nB(g)􀪅􀪅pC(g)+qD(g), 其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表 示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于 化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q. 如一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g) 􀜩􀜨􀜑 2C(g).已知v(A)=0.6mol􀅰L-1􀅰s-1,则v(B) =0.2mol􀅰L-1􀅰s-1,v(C)=0.4mol􀅰L-1􀅰s-1. 1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现 象就越明显 (×) (2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速 率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率. (×) (3)化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化 率和生成物的产率. (×) (4)化学反应速率为0.8mol􀅰L-1􀅰s-1指1s时 某物质的浓度为0.8mol􀅰L-1 (×) (5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的 反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同 (√) (6)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内 反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应 速率. (×) (7)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度 的减少或任何一种生成物浓度的增加 (×) (8)甲、乙两容器中分别充入2molNO2 和4mol NO2,5分钟后两者各反应掉 NO21mol和2mol, 则说明乙中反应速率大. (×) 2.(1)将4molA气体和2molB气体在2L的容器 中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+ B(g)􀜩􀜨􀜑 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6 mol􀅰L-1,判断下列几种说法的正误: ①用物质 A 表示反应的平均速率为0􀆰3mol􀅰 L-1􀅰s-1 (  ) ②用物质 B表示反应的平均速率为0􀆰6mol􀅰 L-1􀅰s-1 (  ) ③2s时物质A的转化率为70% (  ) ④2s时物质B的浓度为0􀆰7mol􀅰L-1 (  ) (2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为 0􀆰3mol􀅰L-1􀅰s-1、0􀆰6mol􀅰L-1􀅰s-1,则用     (填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率 更快. (3)若物质A的转化率经过计算为30%,那么,物 质B的转化率为    ,其理由为    . 答案:(1)①√ ②× ③× ④√ (2)B (3)30% 因通入和消耗的A、B的物质的 量之比均为2∶1,则A、B的转化率相等 ◆[题组1] 化学反应速率的大小比较 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.(2025􀅰安阳市高三开学考)接触法制备硫酸中的关键 步骤是SO2 在V2O5 催化作用下与空气中的O2 在接 触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+ O2(g)􀜩􀜨􀜑 2SO3(g) ΔH=-198kJ􀅰mol-1.下列4 个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反 应最快的是 (  ) A.v(SO2)=0􀆰2mol􀅰L-1􀅰min-1 B.v(O2)=0􀆰1mol􀅰L-1􀅰min-1 C.v(SO3)=0􀆰01mol􀅰L-1􀅰s-1 D.v(SO2)=0􀆰004mol􀅰L-1􀅰s-1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰192􀅰 第六章 化学反应的方向、限度与速率 解析:C [根据反应速率之比等于其化学计量数之 比,换算为同一物质相同单位进行比较.A.当v(SO2) =0􀆰2mol􀅰L-1􀅰min-1时,v(O2)=0􀆰1mol􀅰L-1􀅰 min-1;B.v(O2)=0􀆰1mol􀅰L-1􀅰min-1;C.当v(SO3) =0􀆰01mol􀅰L-1􀅰s-1=0􀆰6mol􀅰L-1􀅰min-1时, v(O2)=0􀆰3mol􀅰L-1 􀅰min-1;D.当 v(SO2)= 0􀆰004mol􀅰L-1􀅰s-1=0􀆰24mol􀅰L-1􀅰min-1时, v(O2)=0􀆰12mol􀅰L-1􀅰min-1.故C项表示的反 应最快.] 2.(双选)(2025􀅰河北保定质检)Na2SO3 和KIO3 在 酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分 以下①~④步反应: ①IO-3 +SO2-3 􀪅􀪅IO-2 +SO2-4 (反应速率慢) ②IO-2 +2SO2-3 􀪅􀪅I-+2SO2-4 (反应速率快) ③5I-+IO-3 +6H+􀪅􀪅3I2+3H2O(反应速率快) ④I2+SO2-3 +H2O􀪅􀪅2I-+SO2-4 +2H+(反应速 率快) 下列说法错误的是 (  ) A.该反应总反应速率由反应①决定 B.IO-2 和H+是该反应的催化剂 C.反应①中IO-2 是还原产物,反应③中I- 是还 原剂 D.向含淀粉的 KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶 液,开始有一段时间没有蓝色出现 解析:BD [A.四步反应中①反应速率慢,故该反 应总反应速率由反应①决定,A正确;B.该反应的 总反应是2IO-3 +5SO2-3 +2H+􀪅􀪅I2+5SO2-4 + H2O,氢离子是该反应的反应物,B错误;C.根据氧 化还原反应的基本概念知反应①中IO-2 是还原产 物,反应③中I- 是还原剂,C正确;D.向含淀粉的 KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶液,因亚硫酸根 量少,④反应不能发生,故开始有一段时间有蓝色 出现,D错误.] 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋   同一化学反应中反应快慢的比较方法  由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示 时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只 看数值的大小,而要进行一定的转化. (1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的 单位. (2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的 大小. (3)比较化学反应速率与其化学计量数的比值,即 对于一 般 反 应aA+bB􀪅􀪅cC+dD,比 较 v(A) a 与v(B) b ,若v(A) a > v(B) b ,则A表示的反 应速率比B的大. ◆[题组2] 化学反应速率的计算 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋3.(2025􀅰六盘水市高三开学考)一定温度下:在 N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应: 2N2O5􀜩􀜨􀜑 4NO2+O2.在不同时刻测量放出的 O2 体积,换算成N2O5 浓度如下表. t/s 0 600 1200171022202820 x c(N2O5)/ (mol􀅰L-1) 1􀆰40 0􀆰96 0􀆰66 0􀆰48 0􀆰35 0􀆰24 0􀆰12 下列说法正确的是 (  ) A.600~1200s,生成 NO2 的平均速率为5􀆰0× 10-4mol􀅰L-1􀅰s-1 B.反应2220s时,放出的O2 体积为11􀆰8L(标准 状况) C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2) D.推测上表中的x为3930 解析:D [600~1200s,N2O5 的变化量为(0􀆰96 -0􀆰66)mol􀅰L-1=0􀆰3mol􀅰L-1,在此时间段内 NO2 的变化量为其2倍,即0􀆰6mol􀅰L-1,因此, 生成 NO2 的 平 均 速 率 为 0.6mol􀅰L-1 600s =1􀆰0× 10-3mol􀅰L-1􀅰s-1,A说法不正确;由表中数据 可知,反应2220s时,N2O5 的浓度变化量为(1􀆰40 -0􀆰35)mol􀅰L-1=1􀆰05mol􀅰L-1,其物质的量 的变化量为1􀆰05mol􀅰L-1×0􀆰1L=0􀆰105mol, O2 的变化量是其 1 2 ,即0􀆰0525mol,因此,放出的 O2 在标准状况下的体积为0􀆰0525mol×22􀆰4L 􀅰mol-1 =1􀆰176 L,B 说 法 不 正 确;平 衡 时 2v正(N2O5)=v逆(NO2),C说法错误;分析表中数 据可知,该反应经过1110s(600~1710,1710~ 2820)后N2O5 的浓度会变为原来的 1 2 ,因此,N2O5 的浓度由0􀆰24mol􀅰L-1变为0􀆰12mol􀅰L-1时,可以 推测 表 中 的x 为(2820+1110)=3930,D说 法 正确.] 4.(2024􀅰河北卷)已知X+Cl2→M,30min时,c(X)= 6.80mol􀅰L-1,且 30~60 min 内 v(X)= 0.042mol􀅰L-1􀅰min-1,反应进行到60min时, c(X)=     mol􀅰L-1. 解析:根 据 化 学 反 应 速 率 的 计 算 公 式 v(X)= Δc(X) Δt ,60min时,c(X)=6.80mol􀅰L-1-v(X) 􀅰Δt=6.80mol􀅰L-1-0.042mol􀅰L-1􀅰min-1 ×30min=5.54mol􀅰L-1. 答案:5.54 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋  化学反应中各物质浓度的计算模式 ———“三段式” (1)写出有关反应的化学方程式. (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量. (3)根据已知条件列方程式计算. 例如:反应      mA + nB􀜩􀜨􀜑 pC 起始浓度(mol􀅰L-1)a b c 转化浓度(mol􀅰L-1)x nxm px m 某时刻浓度(mol􀅰L-1) a-x b-nxm c+ px m 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰292􀅰 高考总复习 化学(LK) 考点二 影响化学反应速率的因素 一、内因(主要因素) 反应物本身的性质是主要因素.如相同条件下 Mg、Al与 稀 盐 酸 反 应 的 速 率 大 小 关 系 为Mg >Al. 二、外因(其他条件不变,只改变一个条件) 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 (1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响. (2)浓度、温度、压强发生变化或加入催化剂时,正、 逆反应速率均增大或减小,如升高温度,不论是 放热反应还是吸热反应,化学反应速率均加快. 三、理论解释———有效碰撞理论 1.活化分子、活化能、有效碰撞 (1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子. (2)活化能:如图 图中:E1 为正反应的活化能,使用催化剂时的活 化能为E3,反应热为E1-E2.(注:E2 为逆反应的 活化能) (3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的 碰撞. 2.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)(2024􀅰江苏卷)H2O2 制O2 反应中,MnO2 能 加快化学反应速率 (√) (2)催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前 后的性质保持不变 (×) (3)向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3 溶液的试 管中同时加入2mL5% H2O2 溶液,观察实验现 象,不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的 (×) (4)一般情况下,升高温度时,不论正反应是吸热还 是放热,正、逆反应的速率都增大 (√) (5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分 含量,所以反应速率增大 (×) (6)100mL2mol􀅰L-1盐酸与锌片反应,加入适量 的氯化钠溶液,反应速率不变 (×) (7)对可逆反应FeCl3+3KSCN􀜩􀜨􀜑 Fe(SCN)3+ 3KCl,增大氯化钾浓度,逆反应速率加快 (×) (8)催化剂能降低反应的活化能,ΔH 也会发生 变化 (×) 2.按要求填空 (1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反 应生成氢气的速率:铁   铝(填“大于”“小于” 或“等于”). (2)对于Fe+2HCl􀪅􀪅FeCl2+H2↑,改变下列条 件对生成氢气的速率有何影响? (填“增大”“减小” 或“不变”) ①升高温度:    ; ②增大盐酸浓度:     ; ③增大铁的质量:     ; ④增加盐酸体积:      ; ⑤把铁片改成铁粉:      ; ⑥滴入几滴CuSO4 溶液:      ; ⑦加入NaCl固体:      ; ⑧加入CH3COONa固体:      ; ⑨加入一定体积的Na2SO4 溶液:  . (3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸” 是否还产生H2,为什么?     答案:(1)小于 (2)①增大 ②增大 ③不变  ④不变 ⑤增大 ⑥增大 ⑦不变 ⑧减小 ⑨减小 (3)不会产生 H2,Fe和稀硝酸反应生成 NO;常温 下,Fe在浓硫酸中钝化 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰392􀅰 第六章 化学反应的方向、限度与速率 ◆[题组1] 影响化学反应速率的因素 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.反应C(s)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2(g)在一可变 容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应 速率几乎无影响的是 (  ) ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2 使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2 使容器体积变大 A.①④  B.②③  C.①③  D.②④ 答案:C 2.(2025􀅰郑州市高三开学考)合成氨反应:N2(g)+ 3H2(g)􀜩􀜨􀜑 2NH3(g) ΔH=-92􀆰4kJ􀅰mol-1, 在反应过程中,正反应速率的变化如图.下列说法 正确的是 (  ) A.t1 时升高了温度 B.t2 时使用了催化剂 C.t3 时增大了压强 D.t4 时降低了温度 解析:B [A项,t1 时正反应速率增大,且大于逆反 应速率,则应为增大压强,错误;B项,t2 时正逆反 应速率同等程度增大,应是使用了催化剂,正确;C 项,t3 时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反 应速率,则为减小压强,错误;D项,t4 时正反应速 率瞬间 不 变,然 后 减 小,应 为 减 小 生 成 物 浓 度, 错误.] 3.对 N2+3H2 􀜩􀜨􀜑 2NH3反应,仅改变下列一个条 件,就能提高活化分子的浓度从而加快正反应速率 的是 (  ) A.加热       B.增大体积 C.减小压强 D.补充 He 答案:A 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋  气体反应体系中充入“惰性气体”(不 参与反应)时对反应速率的影响 (1)恒容:充入“惰性气体” →总压增大 →物质浓 度不变(活化分子浓度不变) →反应速率不变. (2)恒压:充入“惰性气体” →体积增大 →物质浓 度减小(活化分子浓度减小) →反应速率减小. ◆[题组2] 化学反应速率图像题 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 4.(2025􀅰无锡市高三开学考)反应X􀪅􀪅2Z经历两 步:①X→Y;②Y→2Z.反应体系中X、Y、Z的浓 度c随时间t的变化曲线如图所示.下列说法不正 确的是 (  ) A.a为c(X)随t的变化曲线 B.t1 时,c(X)=c(Y)=c(Z) C.t2 时,Y的消耗速率大于生成速率 D.t3 后,c(Z)=2c0-c(Y) 解析:D [X是唯一的反应物,随着反应的进行,其 浓度不断减小,因此,a为c(X)随t的变化曲线,A 正确;由题图可知,分别代表3种不同物质的曲线 相交于t1 时刻,因此t1 时,c(X)=c(Y)=c(Z),B 正确;由题图中信息可知,t2 时刻以后,Y的浓度仍 在不断减小,说明t2 时Y的消耗速率大于其生成 速率,C正确;由题图可知,t3 时刻反应①完成,X 完全转化为Y,若无反应②发生,则Y的浓度为c0, 由于反应②Y→2Z的发生,t3 时刻后 Y的浓度的 变化量为c0-c(Y),则c(Z)=2c0-2c(Y),D 错误.] 5.一定条件下向某密闭容器中 加 入0.3molA、 0.1molC和一定量的B三种气体,如图甲所示各 物质浓度随时间的变化,图乙表示化学反应速率随 时间的变化,t2、t3、t4、t5 时刻各改变一种条件,且 改变的条件均不同,若t4 时刻改变的条件是压强, 则下列说法错误的是 (  ) A.若t1=15s,则前15s的平均反应速率v(C)= 0.004mol􀅰L-1􀅰s-1 B.该反应的化学方程式为3A(g)􀜩􀜨􀜑 B(g)+2C(g) C.t2、t3、t5 时刻改变的条件分别是升高温度、加入 催化剂、增大反应物浓度 D.B的起始物质的量为0.04mol 答案:C 6.图甲、图乙分别表示反应 CO2(g)+H2(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)+H2O(g) ΔH>0在t1 时刻达到平衡,在 t2 时刻因改变某个条件而发生变化的情况,下列说 法正确的是 (  ) A.图甲中t2 时刻发生改变的条件是增大反应物的 浓度 B.图甲中t2 时刻发生改变的条件可能是增大压强 C.图乙中t2 时刻发生改变的条件是升高温度 D.图乙中t2 时刻发生改变的条件是从体系中分离 出水蒸气 答案:B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰492􀅰 高考总复习 化学(LK) 考点三 (素养)化学反应原理在物质制备中的调控作用   化学反应原理在物质制备中的调控作用是高考 的热点,要求考生认识化学反应速率和化学平衡的综 合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用. 一、控制反应条件的目的 1.促进有利的化学反应:通过控制反应条件,可以加 快化学反应速率,提高反应物的转化率,从而促进 有利的化学反应进行. 2.抑制有害的化学反应:通过控制反应条件,也可以 减缓化学反应速率,减少甚至消除有害物质的产生 或控制副反应发生,从而抑制有害的化学反应继续 进行. 二、控制反应条件的基本措施 1.控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压 强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径 调控反应速率. 2.提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体 的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高 转化率. 3.应用示例 以合成氨为例,理解运用化学反应选择化工生产中 的适宜条件 (1)N2(g)+3H2(g)􀜩􀜨􀜑 2NH3(g) ΔH=-92􀆰4kJ􀅰mol-1. (2)反应特点:可逆反应、正向为体积减小的放热 反应. (3)从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件 加快反应速率:升高温度、加大压强、使用催化剂. 提高转化率:加大压强、降低温度. (4)综合考虑———选择适宜的生产条件 条件 温度 压强 投料比 催化剂 循环操作 具体 内容 400~ 500℃ 10~ 30MPa n(H2)∶ n(N2) =2􀆰8∶1 铁触媒 采用循环操 作提高原料 利用率 1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)(2023􀅰浙江6月)水煤气变换反应: CO(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO2(g)+H2(g),恒定水碳 比[n(H2O)/n(CO)],增加体系总压可提高 H2 的 平衡产率 (×) (2)(2023􀅰浙江6月)水煤气变换反应: CO(g)+H2O(g)􀜩􀜨􀜑 CO2(g)+H2(g),通过充入 惰性气体增加体系总压,可提高反应速率 (×) (3)使用铁做催化剂,可提高合成氨反应的速率和 平衡转化率 (×) (4)合成氨反应必须在低温下进行 (×) (5)合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率 (√) (6)混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想(√) (7)500℃左右比室温更有利于合成氨反应,提高 H2 的平衡转化率 (×) (8)合成氨采用2×107~5×107Pa,因为该压强下 铁触媒的活性最高 (×) 2.(双选)(2023􀅰江苏卷)接触法制硫酸的关键反应 为SO2 的催化氧化:SO2(g)+ 1 2O2 (g)􀜩􀜨􀜑 SO3(g) ΔH=-98.9kJ􀅰mol-1.为寻求固定投料比下不 同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α) 下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示, 下列说法正确的是 (  ) A.温度越高,反应速率越大 B.α=0.88的曲线代表平衡转化率 C.α越大,反应速率最大值对应温度越低 D.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度 解析:CD [A.根据不同转化率下的反应速率曲线 可以看出,随着温度的升高反应速率先加快后减 慢,A错误;B.从图中所给出的速率曲线可以看出, 相同温度下,转化率越低反应速率越快,但在转化 率小于88%时的反应速率图像并没有给出,无法 判断α=0.88的 条 件 下 是 平 衡 转 化 率,B错 误; C.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速 率不断减小,最大反应速率出现的温度也逐渐降 低,C正确;D.从图像可以看出随着转化率的增大, 最大反应速率出现的温度也逐渐降低,这时可以根 据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的 消耗,D正确.] ◆[题组] 影响反应速率的因素 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合 成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实:2CO2(g)+6H2(g) 􀜩􀜨􀜑 CH3CH2OH(g)+3H2O(g).下列叙述错误 的是 (  ) A.使用Cu—Zn—Fe催化剂可大大提高生产效率 B.升高温度,该反应平衡常数K 一定增大 C.充入大量CO2 气体可提高H2 的转化率 D.从 平 衡 混 合 气 体 中 分 离 出 CH3CH2OH 和 H2O,可提高CO2 和H2 的利用率 答案:B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰592􀅰 第六章 化学反应的方向、限度与速率 2.有可逆反应:A(g)+3B(g)􀜩􀜨􀜑 2C(g) ΔH<0,已 知在t1、t3、t5、t7 时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、 t8 时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、 t8 时改变条件的判断正确的是 (  ) A.降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催 化剂 B.使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高 温度 C.增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高 温度 D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催 化剂 答案:D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋         学生用书 P240 [例] (2024􀅰甘肃卷)下列措施能降低化学反应速 率的是 (  ) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 试题 情境 外界因素影响化学反应 突破 方法 一般来说,催化剂可以加快反应速率;中和滴定 摇动锥形瓶将增大溶液的接触面积,加快反应速 率;金刚石与石墨均为固体,加压速率不变.加 水稀释,盐酸浓度减小,速率减小 核心 素养 考查影响反应速率的因素,提升学生的证据推理 与模型认知能力. 解析:C [A.催化剂可以改变化学反应速率,一般 来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化 氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率, A项不符合题意;B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶, 可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率, B项不符合题意;C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会 降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题 意;D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大 压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意.] 1.(双 选)(2024􀅰 浙江6月)反 应 NaBH4(s)+ 2H2O(l)􀪅􀪅NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0比较 缓慢.忽略体积变化的影响,下列措施中可加快反 应速率的是 (  ) A.升高溶液温度 B.加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2] C.加入少量固体硼酸[B(OH)3] D.增大体系压强 解析:AC [A.升高温度,活化分子数增多,有效 碰撞次数增加,反应速率加快,A符合题意;B.加 入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2],溶液变碱性,碱 性水解慢,化学反应速率降低,B不符合题意;C.加 入少量固体硼酸[B(OH)3],溶液变酸性,NaBH4 中H为-1价,在酸性条件下易与 H+反应生成氢 气,水解快,化学反应速率加快,C符合题意;D.增 大体系压强,忽略体积变化,则气体浓度不变,化学 反应速率不变,D不符合题意.] 2.(2024􀅰安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中 SeO2-4 的影响因素,测得不同条件下SeO2-4 浓度随 时间变化关系如图. 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 (  ) A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO2-4 )= 2.0mol􀅰L-1􀅰h-1 B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO2-4 + 8H+􀪅􀪅2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反 应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO2-4 的 去除效果越好 解析:C [A.实验①中,0~2小时内平均反应速率 v(SeO2-4 )= (5.0×10-5-1.0×10-5)mol􀅰L-1 2h =2.0 ×10-5mol􀅰L-1􀅰h-1,A不正确;B.实验③中水样 初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程 式中不能用 H+ 配电荷守恒,B不正确;C.综合分 析实验①和②可 知,在 相 同 时 间 内,实 验①中 SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适 当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰692􀅰 高考总复习 化学(LK) 合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中 SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适 当减小初始pH,SeO2-4 的去除效果越好,但是当初 始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与 H+ 反应速 率加快,会导致与SeO2-4 反应的纳米铁减少,因此, 当初始pH越小时SeO2-4 的去除效果不一定越好, D不正确.] 3.(双选)(2023􀅰海南卷)工业上 苯乙烯的生产主要采用乙苯脱 氢工艺:C6H5CH2CH3(g)􀜩􀜨􀜑 C6H5CH􀪅CH2(g)+H2(g). 某条件下无催化剂存在时,该 反应的正、逆反应速率v随时 间t的变化关系如图所示.下列说法正确的是 (  ) A.曲线①表示的是逆反应的vGt关系 B.t2 时刻体系处于平衡状态 C.反应进行到t1 时,Q>K(Q 为浓度商) D.催化剂存在时,v1、v2 都增大 解析:BD [A.反应为乙苯制备苯乙烯过程,开始 反应物浓度最大,生成物浓度为0,所以曲线①表 示的是正反应的vGt关系,曲线②表示的是逆反应 的vGt关系,故 A错误;B.t2 时,正逆反应速率相 等,体系处于平衡状态,故B正确;C.反应进行到t1 时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;D.催化剂 能降低反应的活化能,使反应的v1、v2 都增大,故D 正确.] 4.(双选)(2022􀅰河北卷)恒温恒容条件下,向密闭容 器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X􀜩􀜨􀜑 Y;②Y􀜩􀜨􀜑 Z.反应①的速率v1=k1c(X),反应② 的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2 为速率常数.图甲 为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙 为反应①和②的lnk~1T 曲线.下列说法错误 的是 (  ) A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低 B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z) C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应 时间 D.温度低于T1 时,总反应速率由反应②决定 解析:AB [由图甲中的信息可知,浓度随时间变 化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增 大的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小的 代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率 常数随温度升高增大的幅度小于反应②的.A.由 图甲中的信息可知,随c(X)的减小,c(Y)先增大 后减小,c(Z)增大,因此,反应①的速率随c(X)的 减小而减小,而反应②的速率先增大后减小,A说 法错误;B.根据体系中发生的反应可知,在Y的浓 度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y 和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在 Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量 等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B 说法错误;C.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增大的幅度小于 反应②的,且反应②的速率随着 Y的浓度的增大 而增大,因此,欲提高 Y的产率,需提高反应温度 且控制反应时间,C说法正确;D.由图乙信息可知, 温度低于T1 时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总 反应速率由反应②决定,D说法正确.] 5.(活化能大小判断)(2024􀅰甘肃卷)甲烷在某含 Mo 催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列 说法错误的是 (  ) A.E2=1.41eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化 解析:C [A.由能量变化图可知,E2=0.70eV- (-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B.由能量变化 图可知,步 骤2逆 向 反 应 的 ΔH=-0.71eV- (-1.00eV)=+0.29eV,B项正确;C.由能量变 化图可知,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的 活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步 骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应 比步骤2慢,C项错误;D.该过程甲烷转化为甲醇, 属于 加 氧 氧 化,该 过 程 实 现 了 甲 烷 的 氧 化,D项 正确.] 6.(速率常数)(2025􀅰马鞍山市模拟节选)碘蒸气存 在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为: 第一步:I2(g) →2I(g)(快反应) 第二步:I(g)+N2O(g) →N2(g)+IO(g)(慢反应) 第三步:IO(g)+N2O(g) →N2(g)+O2(g)+I2(g) (快反应) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰792􀅰 第六章 化学反应的方向、限度与速率 (1)实验表明,含碘时 N2O分解速率方程v=k􀅰 c(N2O)􀅰[c(I2)]0􀆰5(k为速率常数).下列表述正 确的是    . A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关 B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应) C.IO为反应的催化剂 D.第二步活化能比第三步大 (2)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污 染,需给汽车安装尾气净化装置.在净化装置中 CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)􀪅􀪅N2(g) +2CO2(g) ΔH=-746􀆰8kJ􀅰mol-1.实验测 得:v正=k正􀅰p2(NO)􀅰p2(CO),v逆=k逆􀅰p(N2) 􀅰p2(CO2).其中k正、k逆 分别为正、逆反应速率常 数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量 分数×总压). ①达到平衡后,仅升高温度,k正 增大的倍数   (填 “大于”“小于”或“等于”)k逆 增大的倍数. ②一定温度下在钢性密闭容器中充入CO、NO和 N2 物质的量之比为2∶2∶1,压强为p0kPa.达平 衡时压强为0.9p0kPa,则 k正 k逆=    . 解析:(1)A.k为速率常数受温度、催化剂、固体表 面积性质等影响,不受浓度影响,A错误;B.平衡时 v(正)=v(逆),第二步反应为慢反应,反应速率较 慢,则v(第二步的逆反应)也较慢,第三步反应为 快反应,反应速率较快,故v(第二步的逆反应)< v(第三步反应),B正确;C.催化剂改变反应速率, 但反应前后质量和化学性质不变;IO为中间过程 产物,不是反应的催化剂,C错误;D.活化能越大反 应越慢,第二步反应为慢反应、第三步反应为快反 应,故活化能第二步比第三步大,D正确;故选BD; (2)①达到平衡后,v正=v逆=k正 􀅰p2(NO)􀅰p2(CO) =k逆 􀅰p(N2)􀅰p2(CO2),反 应 的 平 衡 常 数 K= p(N2)􀅰p2(CO2) p2(NO)􀅰p2(CO) = k正 k逆 ,反应为放热反应,升高温度, 平衡逆向移动,K 值减小,则仅升高温度,k正 增大的倍 数小于k逆 增大的倍数; ②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和 N2 物质的量之比为2∶2∶1,设初始CO、NO和 N2 物质的量分别为2mol、2mol、1mol,生成 N2 的物质的量为x;      2NO(g)+2CO(g)􀜩􀜨􀜑 N2(g)+2CO2(g) 起始(mol)  2   2    1   0 转化(mol) 2x 2x x 2x 平衡(mol) 2-2x 2-2x 1+x 2x 则反应后总的物质的量为(5-x)mol,初始压强为 p0kPa,达平衡时压强为0.9p0kPa,根据阿伏加德 罗定律,则5-x 5 = 0.9p0kPa p0kPa ,x=0􀆰5mol,平衡时 CO、NO、N2、CO2 物质的量分别为1mol、1mol、 1􀆰5mol、1mol,总的物质的量为4􀆰5mol, 则K= k正 k逆=                                                0.9p0kPa× 1 4.5 æ è ç ö ø ÷ 2 0.9p0kPa× 1.5 4.5 æ è ç ö ø ÷ 0.9p0kPa× 1 4.5 æ è ç ö ø ÷ 2 0.9p0kPa× 1 4.5 æ è ç ö ø ÷ 2= 7.5 p0 . 答案:(1)BD (2)①小于 ②7.5p0 学习至此,请完成配套训练 课时冲关二十二 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 体系构建 核心巧记 1.化学反应速率计算的3个方法 (1)定义式法:v=ΔcΔt= Δn VΔt . (2)比例关系式法:化学反应速率之比等于其化学计量数 之比. (3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据定义式或 比例关系计算. 2.掌握1条规律 对于可逆反应mA(g)+nB(g)􀪅􀪅pC(g),v(A)∶v(B) ∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶Δc(B)∶ Δc(C)=m∶n∶p. 3.理解影响化学反应速率的5个因素 增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用 催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大. 􀅰892􀅰 高考总复习 化学(LK)

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6.3 化学反应速率及影响因素-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮讲义(鲁科版2019)
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