第一章 第1讲 化学反应速率及影响因素（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习下册·第1轮（浙江专用）

浙江高考命题统计 考点分布 三年考情统计 (1)化学反应速率及影响因素 2024年6月选考卷(19)，2024年1月选考卷(16)，2023年6月选考卷(14)，2022年1月选考卷(19，29)，2022年6月选考卷(20) (2)化学平衡状态及平衡移动 2024年6月选考卷(11，16，19)，2023年1月选考卷(19)，2023年6月选考卷(19)，2022年1月选考卷(19)，2022年6月选考卷(20) (3)化学平衡常数及转化率 2024年6月选考卷(11)，2024年1月选考卷(19)，2023年1月选考卷(19)，2023年6月选考卷(19)，2022年6月选考卷(29) (4)化学反应速率和平衡图像 2023年1月选考卷(19)，2023年6月选考卷(19)，2022年1月选考卷(17，29) 第1讲　化学反应速率及影响因素 课标引领 1.知道化学反应速率的表示方法，了解反应速率测定的简单方法。 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。 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。 考点一　化学反应速率的表示及计算 [对应学生用书P1] 1．化学反应速率 (1)表示方法 (2)注意事项 (3)化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 例如，在反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 2．利用“三段式法”计算化学反应速率 (1)结合题给信息或图表中信息，找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 (2)根据已知条件列化学方程式计算。 　 如： 若反应时间为t s，则有v(A)＝_mol/(L·s)，v(B)＝_mol/(L·s)，v(C)＝_mol/(L·s)。 3．化学反应速率大小的比较方法 考向一　化学反应速率的计算及比较 [例1] (经典高考题)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表所示： t/min 0 20 40 60 80 c/(mol/L) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.05 下列说法不正确的是(　　) A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况) B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 mol/(L·min) C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率 D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解 C　解析：反应20 min时，c(H2O2)为0.4 mol/L，则分解的n(H2O2)＝(0.80－0.40) mol/L×0.05 L＝0.02 mol，同时生成0.01 mol O2，在标准状况下的体积为0.01 mol×22.4 L/mol＝0.224 L＝224 mL，A正确；20～40 min，消耗c(H2O2)为(0.40－0.20) mol/L＝0.20 mol/L，则这段时间内的平均速率v＝＝＝0.010 mol/(L·min)，B正确；随着反应的不断进行，c(H2O2)不断减小，某时刻分解的H2O2也不断减少，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C错误；I－在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确。 [练1] 在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是6X(g)＋2Y(g)⇌5Z(g) B．前2 min内Y的转化率为20% C．从反应开始到平衡时，用X表示的反应速率为0.03 mol/(L·min) D．前2 min内，用Z表示的反应速率为0.1 mol/(L·min) 答案：C 考点二　化学反应速率的影响因素 [对应学生用书P2] 1．影响化学反应速率的因素 (1)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。 (2)外因(次要因素) 2．速率常数 (1)基元反应 研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。 (2)假设基元反应为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，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。不同反应有不同的速率常数。 3．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，具有足够的能量，称为活化分子。 ②活化能：如图所示。 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 4．稀有气体对化学反应速率的影响 对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，恒温条件下，向反应体系中充入少量氦气，利用“模型法”分析化学反应速率的变化，思维流程如下： 考向二　影响化学反应速率的因素 [例2] (2022·浙江6月选考卷)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：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，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 时间/min c（NH3）/ （10－3 mol/L） 表面积/cm2 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①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 mol/(L·min) B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40 C．相同条件下，增加氨的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 C　解析：实验①中，0～20 min，氨浓度变化量为2.40×10－3 mol/L－2.00×10－3 mol/L＝4.00×10－4 mol/L，v(NH3)＝＝2.00×10－5 mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)＝v(NH3)＝1.00×10－5 mol/(L·min)，A正确；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中氨初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨浓度为4.00×10－4 mol/L，则实验①达到平衡时氨浓度也为4.00×10－4 mol/L，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②60 min平衡时x≠0.40，B正确；实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨初始浓度是实验②中氨初始浓度的2倍，但实验①、实验②中0～20 min、20～40 min氨浓度变化量都是4.00×10－4 mol/L，C错误；对比实验①和实验③，氨起始浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确。 [练2] (2024·浙江新高考联盟联考)T ℃时，在恒容密闭容器中进行反应：2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)＋R(s)　ΔH>0，下列有关叙述正确的是(　　) A．向容器中充入少量氦气，化学反应速率不变 B．加入少量R(s)，逆反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．压缩容器的容积，单位体积内活化分子的百分数增大，化学反应速率增大 A　解析：恒容密闭容器中进行反应，充入少量氦气，原反应混合物的浓度不变，化学反应速率不变，A正确；R是固体，加入少量R(s)，逆反应速率不变，B错误；升高温度，活化分子百分数增大，故正、逆反应速率均增大，C错误；压缩容器的容积，原反应混合气体的浓度增大，单位体积内活化分子的浓度增大，化学反应速率增大，但活化分子的百分数不变，D错误。 [例3] (2024·浙江Z20名校联盟联考)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，进行对比实验，完成以下实验设计表。 实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL ① 4 60 10 30 ② 5 60 10 30 ③ 5 60 a b 测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．上述反应后草酸被氧化为CO2 B．实验③中a和b如果是20和20，则反应速率③>② C．由曲线①可知，0～t1 min时间段反应速率v(Cr3＋)＝ mol/(L·min) D．实验①和②的结果表明，其他条件相同时，pH越小，该反应速率越快 C　解析：草酸中C为＋3价，则被氧化后为＋4价，生成CO2，A正确；实验③中a和b如果是20和20，则实验③中所用草酸浓度较大，反应速率更快，B正确；反应过程中发生的反应为3H2C2O4＋ Cr2O＋8H＋===6CO2↑＋2Cr3＋＋7H2O，结合图像可知，实验①中0～t1 min时间段反应速率v(Cr3＋)＝ mol/(L·min)×2＝ mol/(L·min)，C错误；实验①和②中不同条件只有初始pH，而据图可知实验①反应速率更快，说明其他条件相同时，pH越小，该反应速率越快，D正确。 [练3] 为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是(　　) A．pH越小，氧化率越小 B．温度越高，氧化率越小 C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率 答案：D [对应学生用书P4] 1．(2024·浙江浙东北联盟联考)氢气在氧气中燃烧主要经历以下四步基元反应：①H2―→2H·(慢反应)；②H·＋O2―→·OH＋O·(快反应)；③O·＋H2―→·OH＋H·(快反应)；④·OH＋H2―→H2O＋H·(快反应)。下列说法正确的是(　　) A．第①步反应中H2分子的碰撞仅部分有效 B．在这四步反应中，第①步反应的活化能最低 C．第②步反应中H·与O2的每一次碰撞都为有效碰撞 D．H·和O·是反应的中间产物，能在体系中稳定存在 答案：A 2．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(　　) A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越快 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越快 C．条件①，反应速率为0.012 mol/(L·min) D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol/L时，半衰期为62.5 min B　解析：对比曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越快，A正确；对比曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，说明反应速率相等，故反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；条件①中降冰片烯浓度减少3.0 mol/L，时间为250 min，则反应速率为＝0.012 mol/(L·min)，C正确；条件②中降冰片烯起始浓度为3.0 mol/L时，经过125 min完全消耗，则半衰期为＝62.5 min，D正确。 3．恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图所示，反应过程中忽略液体体积变化。下列说法不正确的是(　　) A．加入的镁条质量可能为0.050 g B．0～300 s内，两锥形瓶中反应的平均速率相等 C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低 D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线②有可能变化为曲线① 答案：C 4．(经典高考题)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)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 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/(mol/L) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是(　　) A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol/(L·s) B．反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(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3 930 D　解析：600～1 200 s，v(N2O5)＝＝5×10－4 mol/(L·s)，则v(NO2)＝2v(N2O5)＝1×10－3 mol/(L·s)，A错误；起始至反应2 220 s时，Δn(N2O5)＝(1.40－0.35) mol/L×0.1 L＝0.105 mol，Δn(O2)＝Δn(N2O5)＝0.052 5 mol，标准状况下放出的O2体积V(O2)＝0.052 5 mol×22.4 L/mol＝1.176 L≈1.18 L，B错误；反应达到平衡时，2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C错误；c(N2O5)从0.96 mol/L到0.48 mol/L，用时(1 710－600) s＝1 110 s，c(N2O5)从0.48 mol/L到0.24 mol/L，用时(2 820－1 710) s＝1 110 s，则半衰期为1 110 s，所以c(N2O5)从0.24 mol/L到0.12 mol/L将用时1 110 s，x＝2 820＋1 110＝3 930，D正确。 5．(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 C　解析：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不符合题意；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不符合题意；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符合题意；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不符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $$