第5讲 影响化学反应速率的因素-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版（2019）预学教程

第5讲 影响化学反应速率的因素 学习任务 预学1：影响化学反应速率的因素 预学2：有效碰撞理论 ◆预学1 影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的主要因素——内因 不同的化学反应，具有________的反应速率，因此，________________________________是决定化学反应速率的主要因素。 2．影响化学反应速率的外界因素——外因 (1)浓度对化学反应速率的影响 ①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应 实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，向其中一支试管(左图)加入5 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，另一支试管(右图)加入5 mL 0.5mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装置 化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验现象 两支试管中的溶液均变________，滴加______ mol·L－1 H2SO4溶液的试管先变浑浊 实验结论 增大浓度，化学反应速率________ ②影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以________化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率 【疑难点拨】 ①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率 ②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率 ③对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变 ④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小 (2)压强对化学反应速率的影响 ①研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比 由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积________，浓度________ ②影响规律： 对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率________；减小压强(增大容器容积)，反应速率________。 【疑难点拨】 ①恒温时，压缩体积→压强增大→气体浓度增大→反应速率增大； ②恒温恒容时，充入气体反应物→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大；充入惰性气体→总压强增大→气体浓度不变→反应速率不变。 恒温恒压时，充入惰性气体→压强不变→体积增大→气体浓度减小→反应速率减小。 (3)温度对化学反应速率的影响 ①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应 实验过程 取两支大小相同的试管，各加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液和5mL 0.1mol/L H2SO4溶液，分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装置 化学方程式 _____________________________________________ 实验温度 热水 冷水 出现黄色浑浊的时间 短 长 实验结论 若其他条件相同，升高温度，化学反应速率________；降低温度，化学反应速率________ ②影响规律：当其他条件不变时，升高温度，可以________化学反应速率；降低温度，可以________化学反应速率 【疑难点拨】 ①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率。 ②实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2～4倍 (4)催化剂对化学反应速率的影响 ①实验探究 实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL 5% H2O2溶液，向其中一支试管(右图)滴加2滴1 mol/L FeCl3溶液。观察、比较两支试管中气泡出现的快慢 实验装置 化学方程式 2H2O22H2O＋O2↑ 实验现象 ____________________ 产生________气泡 解释 H2O2分解缓慢 加入FeCl3，H2O2分解速率迅速 实验结论 催化剂能加快化学反应速率 ②影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率________ (5)其他因素对化学反应速率的影响 ①固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积________，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率________。 ②反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能________反应物之间的接触面积，有利于________反应速率。 【典例1】反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，下列说法正确的是( ) A．增加Fe的量，其反应速率加快 B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快 C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率加快 D．保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率不变 【对点练】对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是( ) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 (1)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。 (2)在温度、浓度、催化剂等影响反应速率的因素中，各因素对反应速率的影响程度不同，催化剂为主要因素，其次是温度，最后是浓度。 (3)探究外界因素对化学反应速率的思维模型“实验现象——影响规律——理论解释”，解决实际问题时注意运用证据推理思路和思维认知模型。 ◆预学2 有效碰撞理论 1．基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为________________。例如H·＋O2→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应；又如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI→H2＋2I·、2I·→I2。 2．反应历程 ①含义：基元反应构成的反应________。 ②特点：①反应不同，反应________不相同。②同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 ③决定因素：反应历程由反应物的________和反应________决定。 ④作用：反应历程的差别造成了化学反应________的不同。 3．基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生________，但是并不是每一次分子碰撞都能发生_____________。 4．有效碰撞 5．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________，叫做反应的活化能。 6．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 7．基元反应发生经历的过程 8．有效碰撞理论对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________→反应速率________；反之，反应速率________。 (2)压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度________→单位体积内活化分子数________→单位时间内有效碰撞的次数________→反应速率________；反之，反应速率________。 即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________→单位时间内有效碰撞的次数________→反应速率________；反之，反应速率________。 (4)催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程，反应的活化能________→活化分子的百分数________→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率________。 【名师点评】 用碰撞理论分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响 外界因素 活化能 分子 总数 活化分 子总数 活化分子百分数 单位体积 活化分子数 有效碰撞次数 反应速率 增大反应 物的浓度 不变 增多 增多 不变 增多 增多 加快 增大反应物的压强 不变 不变 不变 不变 增多 增多 加快 升高反应 物的温度 不变 不变 增多 增多 增多 增多 加快 使用催化剂 降低 不变 增多 增多 增多 增多 加快 【典例2】下列说法正确的是( ) A．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多 B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内分子的总数，从而成千上万倍地增大反应速率 【对点练】在体积可变的容器中发生反应N2+3H2 2NH3，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是(　　) A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)锌与H2SO4反应，H2SO4的浓度越大，产生H2的速率越快。( ) (2)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢。( ) (3)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大。( ) (4)反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件。( ) (5)反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应。( ) (6)活化分子具有比普通分子更高的能量。( ) (7)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多。( ) (8)有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大。( ) (9)升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数。( ) (10)催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率。( ) 【基础训练】 1．关于有效碰撞理论，下列说法正确的是( ) A．活化分子一定能发生有效碰撞 B．反应物分子之间的碰撞一定会引起化学键的断裂 C．有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞 D．发生有效碰撞的分子具有最高的能量 2．下列有关化学反应速率的认识，正确的是( ) A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数必然增大，故反应速率增大 B．温度升高，分子动能增加，减小了活化能，故反应速率增大 C．H+和OH-的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 3．下列有关活化分子的说法正确的是( ) A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D．升高温度能提高活化分子百分数 4．下列方法对2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的反应速率没有影响的是( ) A．加入SO3 B．容积不变，充入N2 C．压强不变，充入N2 D．降低温度 5．设C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，反应速率为v1，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　) A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 6．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( ) A．碳酸钠(固体) B．水 C．硫酸铜溶液 D．硫酸铵(固体) 7．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( ) A．碳酸钠(固体) B．水 C．硫酸铜溶液 D．硫酸铵(固体) 8．对于在一定条件下进行的化学反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，改变下列条件，能提高反应物中活化分子百分数的是( ) A．增大压强 B．升高温度 C．降低温度 D．增大反应物浓度 9．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( ) A．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 B．用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率 C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变 10．在下列四支试管中发生反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，生成氢气速率最大的是(　　) 试管 等质量铁的形状 温度/℃ 硫酸浓度/mol•L-1 A 铁片 25 0.5 B 铁粉 35 0.5 C 铁片 35 1.0 D 铁粉 35 2.0 11．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答： (1)增加Fe的量，其反应速率________(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)。 (2)将容器的体积缩小一半，其反应速率____________。 (3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率____________。 (4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率____________。 12．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)=2HI(g) (1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率_________。 (2)升高温度，反应速率________。 (3)扩大容器体积，反应速率______。 (4)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率________。 (5)保持容器体积不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。 (6)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。 13．为探究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响，某兴趣小组设计如图装置。实验时，通过胶头滴管向容器中各滴入5滴溶液后，每隔10 s观测注射器中气体体积并进行比较。 请回答： (1)仪器A的名称是_______。 (2)实验前，检验该装置气密性的方法是_____________________________________。 (3)若甲装置在相同时间内收集到气体体积大于乙装置，能否推测Fe3+对H2O2分解的催化效果比Cu2+的好？_______(填“能”或“不能”)，请说明理由___________________________。 14．某同学在实验室研究化学反应快慢的影响因素。 (1)研究催化剂对化学反应快慢的影响，实验步骤如下： I.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液； II.向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1~2滴1mol•L-1FeCl3溶液。实验后，得出结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解，且前者的催化效率更高。 ①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_______________________。 ②设计试管c的目的是_______________________。 ③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响，为了便于观察，选择的催化剂是___；原因是___________________________________________。 (2)现提供下列实验用品，研究化学反应快慢的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表、酒精灯实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L-1盐酸、5mol·L-1盐酸、蒸馏水。 ①利用所提供实验用品，可研究的化学反应快慢的影响因素有温度、_____________(写两个)，通过_____________(实验现象)判断反应的快慢。 ②设计实验探究温度对化学反应快慢的影响，写出实验步骤(实验仪器和药品任选)：_____________。 【能力提升】 15．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g) + Y(g)Z(g) + W(s) ΔH＞0，下列叙述正确的是( ) A．加入少量W，逆反应速率增大 B．升高温度，可增大活化分子的百分数，正反应和逆反应速率都增大 C．在容器中加入氦气，压强增大，反应速率增大 D．将容器的体积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大 16．CO和N2O反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．曲线a表示加入催化剂，曲线b表示未加催化剂 B．使用催化剂能提高反应速率，增大反应热 C．NO2和CO的碰撞绝大部分是有效碰撞 D．该反应中反应物总键能低于生成物总键能 17．(2021·四川省南充高级中学高二期中)一定温度下，将1 mol A和2 mol B放入5 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)C(g) + 2 D(g) △H＜0，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述正确的是( ) A．加入少量A，反应速率加快 B．在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 0.02mol/(L·min) C．保持体积不变，向容器充入一定量氦气，压强增大，反应速率加快 D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率加快 18．乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．第一步反应比第二步的快 B．第一步的逆反应活化能比第二步的小 C．两步反应的ΔH均小于0 D．增大压强可以使该反应的ΔH增大 19．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3mLH2O2溶液，并测量收集VmL气体时所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2溶液浓度 H2O2溶液温度(℃) 催化剂 所用时间 ① 5% 20 2滴1mol/LFeCl3 t1 ② 5% 40 2滴1mol/LFeCl3 t2 ③ 10% 20 2滴1mol/LFeCl3 t3 ④ 5% 20 不使用 t4 下列说法中，不正确的是( ) A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 C．获得相同体积的O2：t1>t3 D．实验③与④比较：t3<t4 20．将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是( ) A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min) B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/L C．10min时，X的转化率为20% D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快 21．雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题： (1)汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下： ①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”)。 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g)的∆H= kJ∙mol-1。 ③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ∙mol-1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ∆H1，如图是该反应的能量变化图： ①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的∆H1 (选填“＞”“=”或“＜”)0 ②图中途径(Ⅱ)使用了催化剂。则途径(Ⅱ)的活化能 (选填“＞”“=”或“＜”)途径(Ⅰ)的活化能。 ③已知下列两个热化学方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H2 H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3 则∆H2= (用∆H1和∆H3的代数式表达) 22．化学反应速率与生产、生活密切相关。 (1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在 100mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL)(标况) 50 120 232 290 310 ①反应速率最大的时间段是_____(填“0~1” “1~2” “2~3” “3~4” “4~5”)min，原因是：_____。 ②反应速率最小的时间段是_____，原因是：_____。 ③2~3min 内该反应的反应速率(HCl)=_____mol·L－1·min－1(设溶液体积不变)。 (2) B 学生也做同样的实验，但由于反应太快，测不准氢气体积，故想办法降低反应速率，请你帮他选择在盐酸中加入下列_____(填字母)以减慢反应速率，同时不影响生成氢气的量。 A．蒸馏水 B．NaOH 溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液 E．NaCl 溶液 (3)根据化学反应速率理论，联系化工生产实际，下列说法正确的是_____(填字母)。 a．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 b．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 c．正确利用化学反应速率可以提高化工生产的综合经济效益 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 13 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5讲 影响化学反应速率的因素 学习任务 预学1：影响化学反应速率的因素 预学2：有效碰撞理论 ◆预学1 影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的主要因素——内因 不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素。 2．影响化学反应速率的外界因素——外因 (1)浓度对化学反应速率的影响 ①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应 实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，向其中一支试管(左图)加入5 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，另一支试管(右图)加入5 mL 0.5mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装置 化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，滴加0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的试管先变浑浊 实验结论 增大浓度，化学反应速率增大 ②影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率 【疑难点拨】 ①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率 ②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率 ③对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变 ④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小 (2)压强对化学反应速率的影响 ①研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比 由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大 ②影响规律： 对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。 【疑难点拨】 ①恒温时，压缩体积→压强增大→气体浓度增大→反应速率增大； ②恒温恒容时，充入气体反应物→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大；充入惰性气体→总压强增大→气体浓度不变→反应速率不变。 恒温恒压时，充入惰性气体→压强不变→体积增大→气体浓度减小→反应速率减小。 (3)温度对化学反应速率的影响 ①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应 实验过程 取两支大小相同的试管，各加入5 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液和5mL 0.1mol/L H2SO4溶液，分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢 实验装置 化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验温度 热水 冷水 出现黄色浑浊的时间 短 长 实验结论 若其他条件相同，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 ②影响规律：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率 【疑难点拨】 ①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率。 ②实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2～4倍 (4)催化剂对化学反应速率的影响 ①实验探究 实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL 5% H2O2溶液，向其中一支试管(右图)滴加2滴1 mol/L FeCl3溶液。观察、比较两支试管中气泡出现的快慢 实验装置 化学方程式 2H2O22H2O＋O2↑ 实验现象 无明显现象 产生大量气泡 解释 H2O2分解缓慢 加入FeCl3，H2O2分解速率迅速 实验结论 催化剂能加快化学反应速率 ②影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大 (5)其他因素对化学反应速率的影响 ①固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。 ②反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。 【典例1】反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，下列说法正确的是( ) A．增加Fe的量，其反应速率加快 B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快 C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率加快 D．保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率不变 【答案】B 【解析】A项，由于铁是固体，增加用量几乎对速率无影响，故A错误；B项，由于有气体参与反应，缩小容器体积，气体反应物浓度增大，反应速率增大，故B正确；C项，保持体积不变，充入N2，体系压强增大，但反应物的浓度未变，则速率也不变，故C错误；D项，保持压强不变，充入N2， 容器体积增大，反应物浓度降低，则化学反应速率减小，故D错误；故选B。 【对点练】对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是( ) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 【答案】A 【解析】改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 (1)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。 (2)在温度、浓度、催化剂等影响反应速率的因素中，各因素对反应速率的影响程度不同，催化剂为主要因素，其次是温度，最后是浓度。 (3)探究外界因素对化学反应速率的思维模型“实验现象——影响规律——理论解释”，解决实际问题时注意运用证据推理思路和思维认知模型。 ◆预学2 有效碰撞理论 1．基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为 基元反应 。例如H·＋O2→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应；又如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI→H2＋2I·、2I·→I2。 2．反应历程 ①含义：基元反应构成的反应 序列 。 ②特点：①反应不同，反应 历程 不相同。②同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 ③决定因素：反应历程由反应物的 结构 和反应 条件 决定。 ④作用：反应历程的差别造成了化学反应 速率 的不同。 3．基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 碰撞 ，但是并不是每一次分子碰撞都能发生 化学反应 。 4．有效碰撞 5．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。 6．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 7．基元反应发生经历的过程 8．有效碰撞理论对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 →反应速率 增大 ；反之，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 →反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。 即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 →反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。 (4)催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程，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几率增加→反应速率 加快 。 【名师点评】 用碰撞理论分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响 外界因素 活化能 分子 总数 活化分 子总数 活化分子百分数 单位体积 活化分子数 有效碰撞次数 反应速率 增大反应 物的浓度 不变 增多 增多 不变 增多 增多 加快 增大反应物的压强 不变 不变 不变 不变 增多 增多 加快 升高反应 物的温度 不变 不变 增多 增多 增多 增多 加快 使用催化剂 降低 不变 增多 增多 增多 增多 加快 【典例2】下列说法正确的是( ) A．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多 B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内分子的总数，从而成千上万倍地增大反应速率 【答案】C 【解析】A项，增大反应物浓度，不改变活化分子百分数，但可增大单位体积活化分子的数目，故A错误；B项，增大压强，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B错误；C项，升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，故C正确；D项，催化剂，能降低反应所需的活化能，增大单位体积内活化分子的百分数，从而加快反应速率，但不改变单位体积内分子的总数，故D错误；故选C。 【对点练】在体积可变的容器中发生反应N2+3H2 2NH3，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是(　　) A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 【答案】C 【解析】A项，由于温度不变，因此分子运动速率不变，错误；B项，由于温度不变，因此反应物分子的能量不变，错误；D项，增大压强使容器体积缩小时，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子间的碰撞不一定都是有效碰撞，只有取向合适才能发生反应，才是有效碰撞，错误。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)锌与H2SO4反应，H2SO4的浓度越大，产生H2的速率越快。( ) (2)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢。( ) (3)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大。( ) (4)反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件。( ) (5)反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应。( ) (6)活化分子具有比普通分子更高的能量。( ) (7)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多。( ) (8)有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大。( ) (9)升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数。( ) (10)催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率。( ) 【答案】(1)× (2)× (3)× (4) √ (5) × (6) √ (7)× (8)× (9)× (10) √ 【基础训练】 1．关于有效碰撞理论，下列说法正确的是( ) A．活化分子一定能发生有效碰撞 B．反应物分子之间的碰撞一定会引起化学键的断裂 C．有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞 D．发生有效碰撞的分子具有最高的能量 【答案】C 【解析】A项，活化分子发生碰撞时，只有适当的取向时，才能发生有效碰撞，故A错误；B项，反应物分子之间的碰撞不一定会引起化学键的断裂，只有发生有效碰撞时才能发生化学变化，故B错误；C项，活化分子发生碰撞时，只有适当的取向时，才能发生有效碰撞，因此有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞，故C正确；D项，活化分子具有的能量不一定是最高能量，发生有效碰撞的分子不一定具有最高的能量，故D错误；故选C。 2．下列有关化学反应速率的认识，正确的是( ) A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数必然增大，故反应速率增大 B．温度升高，分子动能增加，减小了活化能，故反应速率增大 C．H+和OH-的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 D．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 【答案】C 【解析】A项，增大压强(对于气体反应)，可以增大单位体积内的活化分子数，但活化分子总数不变，A错误；B项，温度升高，分子动能增加，但活化能不变，B错误；C项，活化能越小反应速率越快，H+和OH-的反应活化能接近于零，则反应速率极快，反应几乎在瞬间完成，C正确；D项，催化剂可以降低反应活化能，不能加快分子运动，D错误；故选C。 3．下列有关活化分子的说法正确的是( ) A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D．升高温度能提高活化分子百分数 【答案】D 【解析】升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能；增加反应物浓度，增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，百分数不变；只有D正确，故选D。 4．下列方法对2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的反应速率没有影响的是( ) A．加入SO3 B．容积不变，充入N2 C．压强不变，充入N2 D．降低温度 【答案】B 【解析】容积不变，充入N2后没有引起反应中各物质浓度的变化，故反应速率不变。 5．设C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，反应速率为v1，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　) A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 【答案】A 【解析】温度对反应速率的影响，对放热反应、吸热反应都适用。升温，v吸、v放都加快；降温，v吸、v放都减慢。 6．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( ) A．碳酸钠(固体) B．水 C．硫酸铜溶液 D．硫酸铵(固体) 【答案】B 【解析】A项，碳酸钠(固体)与硫酸反应生成二氧化碳和水，消耗氢离子，放出的氢气量减小，故不选A；B项，硫酸中加水，氢离子物质的量不变，放出氢气的量不变，氢离子浓度降低，放出氢气的速率减慢，故选B；C项，加入硫酸铜溶液，锌置换出铜，构成原电池，锌与硫酸反应速率加快，故不选C；D项，硫酸铵和锌反应放出氢气，加入硫酸铵(固体)，放出氢气的量增多，故不选D。故选B。 7．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的( ) A．碳酸钠(固体) B．水 C．硫酸铜溶液 D．硫酸铵(固体) 【答案】B 【解析】A项，碳酸钠(固体)与硫酸反应生成二氧化碳和水，消耗氢离子，放出的氢气量减小，故不选A；B项，硫酸中加水，氢离子物质的量不变，放出氢气的量不变，氢离子浓度降低，放出氢气的速率减慢，故选B；C项，加入硫酸铜溶液，锌置换出铜，构成原电池，锌与硫酸反应速率加快，故不选C；D项，硫酸铵和锌反应放出氢气，加入硫酸铵(固体)，放出氢气的量增多，故不选D。故选B。 8．对于在一定条件下进行的化学反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，改变下列条件，能提高反应物中活化分子百分数的是( ) A．增大压强 B．升高温度 C．降低温度 D．增大反应物浓度 【答案】B 【解析】A项，增大压强，使得单位体积内的活化分子增多，但是没有增加活化分子的百分数，故A错误；B项，升高温度，可以使反应物的能量升高，这样会有更多的分子具有的能量超过活化能而成为活化分子，活化分子百分数增加，故B正确；C项，降低温度，可以使反应物的能量降低，更多的分子能量低于活化能，活化分子数减小，百分数也减小，故C错误；D项，增大反应物浓度，活化分子数增多，但是活化分子百分数不变，故D错误；故选B。 9．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( ) A．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 B．用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率 C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变 【答案】A 【解析】A项，减小压强，单位体积活化分子数减小，反应速率减小，故A正确；B项，浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，阻止反应的进行，故B错误；C项，升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，故C错误；D项，加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，反应物浓度减小，则反应速率减小，故D错误。故选A。 10．在下列四支试管中发生反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，生成氢气速率最大的是(　　) 试管 等质量铁的形状 温度/℃ 硫酸浓度/mol•L-1 A 铁片 25 0.5 B 铁粉 35 0.5 C 铁片 35 1.0 D 铁粉 35 2.0 【答案】D 【解析】对于反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑来说，浓度越大，温度越高，固体的表面积越大，则反应速率越大。浓度越大，温度越高，固体的表面积越大，则反应速率越大，对比表中数据可知D中硫酸浓度最大，固体粉末状，温度也是最高，则反应速率最大，故选D。 11．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答： (1)增加Fe的量，其反应速率________(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)。 (2)将容器的体积缩小一半，其反应速率____________。 (3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率____________。 (4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率____________。 【答案】(1)不变 (2)增大 (3)不变 (4)减小 【解析】(1)由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。(2)将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。(3)容器体积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。(4)保持容器内压强不变，充入N2相当于减小压强，即反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。 12．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)=2HI(g) (1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率_________。 (2)升高温度，反应速率________。 (3)扩大容器体积，反应速率______。 (4)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率________。 (5)保持容器体积不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。 (6)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。 【答案】(1)增大 (2)增大 (3)减小 (4)不变 (5)不变 (6)减小 【解析】(1)在容器容积不变时，充入1 mol H2即c(H2)增大，反应物浓度增大，化学反应速率增大；(2)升高温度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，反应速率增大；(3)扩大容器体积，相当于减小各成分浓度，反应速率减小；(4)保持容器内气体压强不变，保持充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，压强未变，体积增大，浓度也不变，则速率不变；(5)保持容器容积不变，充入1mol N2，N2不参与反应，参与反应的各成分浓度未变，则反应速率不变；(6)保持容器压强不变，充入N2，体积增大，各成分浓度减小，则反应速率减小。 13．为探究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响，某兴趣小组设计如图装置。实验时，通过胶头滴管向容器中各滴入5滴溶液后，每隔10 s观测注射器中气体体积并进行比较。 请回答： (1)仪器A的名称是_______。 (2)实验前，检验该装置气密性的方法是_____________________________________。 (3)若甲装置在相同时间内收集到气体体积大于乙装置，能否推测Fe3+对H2O2分解的催化效果比Cu2+的好？_______(填“能”或“不能”)，请说明理由___________________________。 【答案】(1)锥形瓶 (2)塞紧胶塞后，将注射器活塞向外拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若能回到原位，则气密性良好 (3)不能 因为所用盐溶液的酸根离子不同，对实验可能产生干扰 【解析】(1)根据仪器的构造，仪器A的名称是锥形瓶；(2)实验前，检验该装置气密性方法是塞紧胶塞后，将注射器活塞向外拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若能回到原位，则气密性良好； (3)由于甲乙分别使用的氯化铁和硫酸铜中，阴阳离子均不相同，对双氧水起催化作用的不一定为Fe3+或Cu2+，也可能是氯离子和硫酸根离子对双氧水的催化作用不同，导致甲装置在相同时间内收集到气体体积大于乙装置，因此不能推测Fe3+对H2O2分解的催化效果比Cu2+的好，原因是所用盐溶液的酸根离子不同，对实验可能产生干扰。 14．某同学在实验室研究化学反应快慢的影响因素。 (1)研究催化剂对化学反应快慢的影响，实验步骤如下： I.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液； II.向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1~2滴1mol•L-1FeCl3溶液。实验后，得出结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解，且前者的催化效率更高。 ①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_______________________。 ②设计试管c的目的是_______________________。 ③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响，为了便于观察，选择的催化剂是___；原因是___________________________________________。 (2)现提供下列实验用品，研究化学反应快慢的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表、酒精灯实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L-1盐酸、5mol·L-1盐酸、蒸馏水。 ①利用所提供实验用品，可研究的化学反应快慢的影响因素有温度、_____________(写两个)，通过_____________(实验现象)判断反应的快慢。 ②设计实验探究温度对化学反应快慢的影响，写出实验步骤(实验仪器和药品任选)：_____________。 【答案】(1)①控制变量 ②作空白对照实验 ③FeCl3溶液 FeCl3作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢 (2)①盐酸的浓度、铝的表面积 气泡产生的快慢 ②在2支相同的试管中各装入质量和表面积均相同的铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有热水的烧杯中，另一支试管置于室温下，观察气泡产生的快慢 【解析】(1)①第I步中3支试管中加入相同量的H2O2溶液，作为相同条件以便于后面实验的可靠性，即目的是控制变量；②c中不加入其它试剂用来与前两支试管作比较，作用是作空白对照实验；③MnO2作催化剂反应激烈，不适合观察反应速率，选择FeCl3作催化剂，原因是FeCl3作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢；(2)①实验药品中铝片、铝粉不同的是表面积，盐酸不同的是浓度，因此可探究盐酸的浓度、铝的表面积对反应速率的影响；过氧化氢分解产生氧气，气泡产生的越快，反应速率越快，因此可通过气泡产生的快慢判断反应的快慢；②要探究温度对化学反应快慢的影响，则其它条件要相同，比较只有温度不同的条件下产生气泡的快慢，具体操作可为：在2支相同的试管中各装入质量和表面积均相同的铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有热水的烧杯中，另一支试管置于室温下，观察气泡产生的快慢。 【能力提升】 15．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g) + Y(g)Z(g) + W(s) ΔH＞0，下列叙述正确的是( ) A．加入少量W，逆反应速率增大 B．升高温度，可增大活化分子的百分数，正反应和逆反应速率都增大 C．在容器中加入氦气，压强增大，反应速率增大 D．将容器的体积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大 【答案】B 【解析】A项，W是固体，增加固体的量对反应速率没有影响，故A错误；B项，升高温度，可增大活化分子的百分数，正逆反应速率都增大，故B正确；C项，恒容下通入氦气压强增大，但是反应物浓度不变，反应速率不变，压强变化最终看反应物和生成物浓度有无变化，浓度不变反应速率不变，故C错误；D项，压缩容积的体积，活化分子百分数没有变化，增加的是单位体积的活化分子数，故D错误；故选B。 16．CO和N2O反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．曲线a表示加入催化剂，曲线b表示未加催化剂 B．使用催化剂能提高反应速率，增大反应热 C．NO2和CO的碰撞绝大部分是有效碰撞 D．该反应中反应物总键能低于生成物总键能 【答案】D 【解析】A项，催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，所以曲线b表示加催化剂，故A错误；B项，曲线II加入了催化剂，改变反应历程，降低活化能，反应速率加快，但反应热不变，故B错误；C项，NO2和CO的碰撞只有取向合适、并达到一定能量的才是有效碰撞，故C错误；D项，由图像可知，，反应物的总键能小于生成物的总键量，故D正确；故选D。 17．(2021·四川省南充高级中学高二期中)一定温度下，将1 mol A和2 mol B放入5 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)C(g) + 2 D(g) △H＜0，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述正确的是( ) A．加入少量A，反应速率加快 B．在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 0.02mol/(L·min) C．保持体积不变，向容器充入一定量氦气，压强增大，反应速率加快 D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率加快 【答案】B 【解析】A项，固体的浓度为定值，增加固体的量，反应速率不变，则加入少量固体A，化学反应速率不变，故A错误；B项，由容器内反应物B的浓度减少了0.2 mol/L可知，生成物C增加的浓度为0.2 mol/L×=0.1 mol/L，则在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 =0.02mol/(L·min)，故B正确；C项，保持体积不变，向容器充入一定量氦气，容器的压强增大，但参加反应的气体物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误；D项，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故D错误；故选B。 18．乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．第一步反应比第二步的快 B．第一步的逆反应活化能比第二步的小 C．两步反应的ΔH均小于0 D．增大压强可以使该反应的ΔH增大 【答案】B 【解析】A项，由图可知，第一部反应的活化能高于第二步，活化能越高反应速率越慢，所以第一步比第二步慢，A错误；B项，由图可知，第一步逆反应的活化能比第二步的小，B正确；C项，第一步反应为吸热反应，ΔH大于0，C错误；D项，对于确定的反应而言，反应热与压强无关，D错误；故选B。 19．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3mLH2O2溶液，并测量收集VmL气体时所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2溶液浓度 H2O2溶液温度(℃) 催化剂 所用时间 ① 5% 20 2滴1mol/LFeCl3 t1 ② 5% 40 2滴1mol/LFeCl3 t2 ③ 10% 20 2滴1mol/LFeCl3 t3 ④ 5% 20 不使用 t4 下列说法中，不正确的是( ) A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 C．获得相同体积的O2：t1>t3 D．实验③与④比较：t3<t4 【答案】B 【解析】A项， 实验①②中只有温度不同，故是研究温度对反应速率的影响，故A正确；B项，实验②④中反应温度不同，不能研究催化剂对反应速率的影响，故B错误；C项，①和③比较，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，故C正确；D项，实验③与④比较， ③中过氧化氢的浓度大，使用催化剂，故反应速率快，时间短，故D正确； 故选B。 20．将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是( ) A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min) B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/L C．10min时，X的转化率为20% D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快 【答案】C 【解析】A项，X是固体，其浓度不变，因此不能用X表示化学反应速率，A错误； B项，反应开始时n(Y)=3 mol，10 min时测得Y的物质的量为2.4 mol，则△n(Y)=3 mol-2.4 mol=0.6 mol，△n(Z)= 0.4 mol，第10min时，Z的浓度为0.2mol/L，B错误；C项，10min内Y改变的物质的量是0.6 mol，根据物质反应转化关系可知△n(X)=0.2 mol，则10 min时， X的转化率为，C正确；D项，反应时，向容器中通入He，导致容器内气体压强增大，但由于容器的容积不变，则反应物的浓度不变，所以反应速率不变，D错误；故选C。 21．雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题： (1)汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下： ①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”)。 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g)的∆H= kJ∙mol-1。 ③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ∙mol-1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ∆H1，如图是该反应的能量变化图： ①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的∆H1 (选填“＞”“=”或“＜”)0 ②图中途径(Ⅱ)使用了催化剂。则途径(Ⅱ)的活化能 (选填“＞”“=”或“＜”)途径(Ⅰ)的活化能。 ③已知下列两个热化学方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H2 H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3 则∆H2= (用∆H1和∆H3的代数式表达) 【答案】低 +183kJ/mol 不变 ＞ ＜ 2∆H1+6∆H3 【解析】(1)①1molO2与1molN2化学键断开吸收的总能量为945kJ+498kJ=1443kJ，2molNO化学键形成时释放的总能量为630×2=1260kJ，吸收的热量大于释放的热量，则反应为吸热反应，1molO2与1molN2的总能量低；②∆H等于断开化学键吸收的总能量-形成化学键放出的热量，∆H=+1443kJ/mol-1260kJ/mol=+183kJ/mol；③催化剂能够加快化学反应速率，对焓变无影响，则a值不变；(2)①根据图象可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，∆H1＞0；②途径Ⅱ时，反应物的活化能降低，反应速率加快，则为使用催化剂；催化剂对焓变无影响，则反应热不变；③①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)③H2(g)+O2(g)═H2O(g)根据盖斯定律，①+③×3=②，则∆H2=2∆H1+6∆H3。 22．化学反应速率与生产、生活密切相关。 (1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在 100mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL)(标况) 50 120 232 290 310 ①反应速率最大的时间段是_____(填“0~1” “1~2” “2~3” “3~4” “4~5”)min，原因是：_____。 ②反应速率最小的时间段是_____，原因是：_____。 ③2~3min 内该反应的反应速率(HCl)=_____mol·L－1·min－1(设溶液体积不变)。 (2) B 学生也做同样的实验，但由于反应太快，测不准氢气体积，故想办法降低反应速率，请你帮他选择在盐酸中加入下列_____(填字母)以减慢反应速率，同时不影响生成氢气的量。 A．蒸馏水 B．NaOH 溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液 E．NaCl 溶液 (3)根据化学反应速率理论，联系化工生产实际，下列说法正确的是_____(填字母)。 a．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 b．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 c．正确利用化学反应速率可以提高化工生产的综合经济效益 【答案】(1)①2min～3min 反应放热，温度对反应速率的影响占主导作用，升高温度，反应速率加快 ②4min～5min 4min～5min时，浓度对反应速率影响占主导作用，H+的浓度减小，反应速率减慢 ③0.1mol/(L∙min) (2)AE (3)ac 【解析】(1)①从表中数据看出2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c(H+)下降，但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应，温度升高反应速率增大； ②4 min～5 min收集的氢气最少，虽然反应中放热，但主要原因是c(H+)下降，反应物浓度越低，反应速率越小；③在2～3min时间段内，n(H2)==0.005mol，由n(H2)~2n(HCl)，n(HCl)=0.01mol，(HCl)==0.1mol/(L∙min)；(2) A项，加入蒸馏水，氢离子的浓度减小，反应速率减小，H+的物质的量不变，氢气的量也不变，A选；B项，加入NaOH溶液，OH-能与氢离子反应，氢离子的浓度减小，反应速率减小，H+的物质的量减小，氢气的量也减小，B不选；C项，加入Na2CO3溶液，CO32-与氢离子反应，氢离子的浓度减小，反应速率减小，H+的物质的量减小，氢气的量也减小，C不选；D项，加入CuSO4溶液，锌能置换出铜，锌、铜、稀盐酸形成原电池，加快了化学反应速率，氢气的量不变，D不选；E．加入氯化钠溶液，减小氢离子的浓度，反应速率减小，H+的物质的量不变，氢气的量也不变，E选；故选AE。(3)a项，化学反应速率为表示反应快慢的物理量，反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，a正确；b项，催化剂的使用是提高反应速率，但不影响化学平衡，不能提高产品产率，只能缩短反应时间，b错误；c项，化学反应速率及平衡都影响化工生产的经济效益，故正确利用化学反应速率可以提高化工生产的综合经济效益，c正确；故选ac。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 4 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$