第3节 化学反应的速率（13大题型专项训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

第3节 化学反应的速率 · 题型01 化学反应历程 · 题型02 化学反应速率的表示 · 题型03 化学反应速率的大小比较 · 题型04 化学反应速率的简单计算 · 题型05 化学反应速率的测定 · 题型06 浓度对化学反应速率的影响 · 题型07 反应速率常数及应用 · 题型08 压强对化学反应速率的影响 · 题型09 温度对化学反应速率的影响 · 题型10 过渡态理论及应用 · 题型11 催化剂对化学反应速率的影响 · 题型12 常见催化机理图分析 · 题型13 化学反应速率和平衡移动图像分析 题型01 化学反应历程 1.化学反应历程的相关概念 (1)基元反应 大多数化学反应都是分几步完成的。其中的每一步反应称为基元反应。 (2)反应历程 基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)。 (3)复杂反应和简单反应 总反应 基元反应的总和 复杂反应 由几个基元反应组成的总反应。 平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式 简单反应 反应物一步直接转化为反应产物的化学反应其总反应就是基元反应 2.反应历程的特点 反应不同，反应历程就不相同；同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 3.化学反应速率千差万别的原因 (1)反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程，反应历程的差别是造成化学反应速率不同的主要原因。 (2)总反应的反应速率主要由基元反应中的慢反应所决定。 4.反应历程的检测手段——飞秒化学 化学反应，实质上就是旧化学键的伸长、断裂和新化学键的生成过程，是反应物获得能量形成过渡态，再生成产物的过程，其中每一个过程所用时间大都在皮秒(1 ps=10-12 s)和飞秒(1 fs=10-15 s)量级。要实现对反应过程的检测，必须使用时间标度为飞秒量级的手段，如超短脉冲激光技术。 【典例1】已知2HI⇌H2＋I2经过两步完成， 第1步：…… 第2步：2I·→I2 写出第1步基元反应： 。 【答案】2HI→H2＋2I· 【详解】第1步反应=等于总反应-第2步反应，第1步基元反应：2HI→H2＋2I·。 【变式1-1】已知2HI⇌H2＋I2经过两步完成， 第1步：…… 第2步：2I·→I2 写出第1步基元反应： 。 【答案】2HI→H2＋2I· 【详解】第1步反应=等于总反应-第2步反应，第1步基元反应：2HI→H2＋2I·。 【变式1-2】已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程： a．HBr＋O2→HOOBr b．HOOBr＋HBr→2HOBr c．HOBr＋HBr→H2O＋Br2 (1)该反应过程中的中间体有 。 (2)写出O2氧化HBr的总反应 。 【答案】(1)HOOBr、HOBr (2)4HBr＋O2=2H2O＋2Br2 【详解】（1）中间体是在反应过程中即作为生成物，又作为后续反应的反应物的物质，根据已知反应可知该反应过程中的中间体有HOOBr、HOBr； （2）有反应历程可知该反应最终产物为Br2和H2O，总反应为4HBr＋O2=2H2O＋2Br2。 【变式1-3】下列说法错误的是（    ） A．大多数化学反应都是由基元反应组成的 B．复杂反应是由基元反应组成的总反应 C．某些基元反应是化学反应的总反应 D．同一反应，在不同条件下的反应历程一定相同 【答案】D 【详解】A．大多数化学反应都是由基元反应组成的，故A正确； B．复杂反应是由基元反应组成的总反应，故B正确； C．某些基元反应是化学反应的总反应，故C正确； D．反应物的结构和反应条件决定着一个反应的历程，同一反应，在不同条件下的反应历程可能不同，故D错误； 故选D。 题型02 化学反应速率的表示 1.表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应aA+bB===dD+eE，可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示。 2.数学表达式及单位 v(A)=，单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。 【典例2】下列关于化学反应速率的说法正确的是              A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.8 mol/（L·s）是指1s 时某物质的浓度为0.8mol/L C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D．决定反应速率的主要因素是反应物的浓度 【答案】C 【详解】A.化学反应速率用单位时间内反应物物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加来表示，固体和纯液体不可以，故A错误； B.化学反应速率为0.8 mol/（L·s）是指单位时间内浓度的变化量为0.8 mol/L，故B错误； C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，故C正确； D.决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质，故D错误； 答案：C。 【变式2-1】下列有关化学反应速率的说法正确的是（    ） A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率可用任何一种反应物或任何一种生成物来表示 C．若某化学反应中用某反应物表示的反应速率为，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为 D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 【答案】D 【详解】A．中和反应速率很快，但有的没有明显现象，故A错误； B．在化学反应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故B错误； C．由于化学计量数不一定相同，在该时间段内反应物和生成物的浓度变化不一定都为，故C错误。 D．化学反应有的快，有的慢，则化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故D正确； 故选D。 【变式2-2】下列说法正确的是（    ） A．化学反应速率适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．在同一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示，其数值可能相问，也可能不相同 D．化学反应速率表示的是化学反应进行的程度 【答案】C 【详解】A．化学反应速率适用于所有的化学反应，并非专指可逆反应，A错误； B．化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，因此化学反应速率总是正值，B错误； C．在同一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示，其数值可能相问，也可能不相同，这与化学方程式中相应物质的化学计量数有关。在用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，C正确； D．化学反应速率是表示化学反应进行的快慢程度的物理量，D错误； 故合理选项是C。 【变式2-3】将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol∙L-1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率的表示正确的是 A．0~2min内，铁的反应速率为0.5mol·L-1.min-1 B．0~2min内，H2SO4的反应速率为0.5mol·L-1·min-1 C．2min末，FeSO4的反应速率为0.5mol·L-1.min-1 D．0~2min内，H2的反应速率为0.5mol·L-1·min-1 【答案】B 【详解】A．铁为固体，不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率，故A错误； B．5.6g铁粉的物质的量为：，由Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，可知参加反应的硫酸的物质的量为0.1mol，故用硫酸表示的反应速率为：=0.5mol/ (L·min)，故B正确； C．2min末硫酸亚铁的反应速率表示瞬时速率，而0.5mol/(L·min)表示2min内硫酸亚铁的平均反应速率，故C错误； D．氢气为气体，必须在一定体积的容器中方可用单位时间内浓度变化量表示反应速率，故D错误； 故答案选B。 题型03 化学反应速率的大小比较 1.化学反应速率的特点 ①同一反应选用不同的反应物或反应产物表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 ②用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。 上述反应中各物质表示的化学反应速率关系：v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)=a∶b∶d∶e。 比较化学反应速率大小时，可将其换算成同一物质的化学反应速率，再比较大小。同时需注意单位的换算：1mol·L-1·s-1=60mol·L-1·min-1=3600mol·L-1·h-1 v=·=·=·=·。 即：v=v(A)=v(B)=v(D)=v(E)。 【典例3】对于反应A(g)＋3B(g)⇌2C(s)＋D(g)来说，下列反应速率中最快的是 A．v(A)=0.005 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6 mol·L-1·min-1 C．v(C)=0.5 mol·L-1·min-1 D．v(D)=0.1 mol·L-1·min-1 【答案】A 【分析】单位相同的条件下，将不同物质的反应速率与其计量数相比，得到的数值越大，其反应速率越快。 【详解】A．； B．； C．C为固体，不能表示反应速率； D．； 故选A。 【变式3-1】反应，在四种不同情况下的反应速率分别为①、②、③、④，该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】因在同一化学反应中，在反应速率的单位相同的条件下，用不同物质表示的化学反应速率与其化学式前的系数的比值越大，表示该反应速率越快，①；②；③；④，所以该反应在不同情况下，反应速率的快慢关系为，故D正确。 【变式3-2】在不同条件下，分别测得反应2SO2+O22SO3的速率如下，其中化学反应速率最快的是 A．v(SO2)=4 mol·L−1·min−1 B．v(O2)=2 mol·L−1·min−1 C．v(SO2)=0.1 mol·L−1·min−1 D．v(SO3)=0.1 mol·L−1·s−1 【答案】D 【详解】A．v(SO2)=4 mol/(L•min)，=2mol/(L•min)； B．v(O2)=2 mol/(L•min)，=2mol/(L•min)； C．v(SO2)=0.1 mol/(L•min)，=0.05mol/(L•min)； D．v(SO3)=0.1 mol·L−1·s−1=6mol/(L•min)，=3mol/(L•min)； 数值大的反应快，因此反应最快的是D， 答案选D。 【变式3-3】在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是 A．v(A)=0.01mol/(L·s) B．v(B)=0.02mol/(L·s) C．v(B)=0.60mol/(L·min) D．v(C)=1.00mol/(L·min) 【答案】A 【分析】根据不同物质的速率之比等于计量数之比将不同物质的表示的反应速率转化为同一物质以同一单位表示的速率进行比较， 【详解】A．v(A)=0.01mol/(L·s)=0.6 mol/(L·min)； B．v(B)=0.02mol/(L·s)=1.2mol/(L·min)，则v(A)=v(B)=0.4mol/(L·min)； C．v(B)=0.60mol/(L·min)，则v(A)=v(B)=0.2mol/(L·min)； D．v(C)=1.00mol/(L·min)，则v(A)=v(C)=0.5mol/(L·min)； 综上所述反应速率最快的是A，故答案为A。 题型04 化学反应速率的简单计算 1.列“三段式”法 利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系。如： mA(g)+nB(g)pC(g) 起始/(mol·L-1)　　　　a　　　b　　　　c 转化/(mol·L-1) 　　　　x　　　 某时刻(t s)/(mol·L-1)　a-x　　　b-　　c+ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)= mol·L-1·s-1； v(B)= mol·L-1·s-1； v(C)= mol·L-1·s-1。 2.利用速率之比=化学计量数之比计算。 【典例4】化学反应4A（s）+3B（g）2C（g）+D（g），经2min，物质B的浓度减少0.06mol/L，对此反应速率的表示正确的是（    ） A．用A表示的反应速率是0.4mol•L-1•min-1 B．2min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2min末的反应速率用B表示是0.03mol•L-1•min-1 D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3：2：1 【答案】D 【详解】A．物质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，A错误； B．B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，v逆(C)表示的反应速率的是逐渐增大的，B错误； C.2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3mol/(L∙min)是2min内的平均速率，C错误； D．速率之比等于化学计量数之比，v(B)：v(C)：v(D)=3：2：1，D正确。 答案为D。 【变式4-1】某温度下，反应2N2O5⇌4NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)=0.040 8 mol/L。1 min后，c(N2O5)=0.030 mol/L。则该反应的反应速率为 A．v(N2O5)=1.8×10-4 mol/(L·s) B．v(N2O5)=1.08×10-2 mol/(L·s) C．v(NO2)=1.8×10-4 mol/(L·s) D．v(O2)=5.4×10-3 mol/(L·min) 【答案】AD 【详解】v(N2O5)=[c始(N2O5)-c末(N2O5)]÷60 s=(0.040 8 mol/L-0.030 mol/L)÷60 s=1.8×10-4 mol/(L·s)。根据各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比可知，v(NO2)=3.6×10-4 mol/(L·s)，v(O2)=9×10-5 mol/(L·s)=5.4×10-3mol/(L·min)。故AD正确； 故选：AD。 【变式4-2】把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2mol W，若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01mol/(L·min)，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】A 【详解】5min末已生成0.2molW，则v (w)== =0.02mol·(L·min)-1，根据速率之比等于化学计量数之比，v (Z)：v (W) =n：2=0.01mol·(L·min)-1：0.02mol·(L·min)-1，解得n=1； 答案选A。 【变式4-3】一定温度下，向一个容积为的装有催化剂的真空密闭容器中通入和，末测得容器内压强是起始压强的，则内，用的浓度变化来表示该反应的平均反应速率是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设内，转化的的物质的量为，用三段式法分析如下： 由可得，，则，故答案为C。 题型05 化学反应速率的测定 1.测定原理 由于物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。 2.测定方法 (1)量气法：通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)比色法：用分光光度计测量物质对特定波长光波的吸光度，从而测定参与反应的某一物质的浓度，据此计算化学反应速率。 (3)电导法：根据离子导电能力的差异，可以通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。 【典例5】某学生设计如下图Ⅰ装置，测定2 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。请回答： （1）装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 。 （2）按照图Ⅰ装置实验时，他限定了两次实验时间均为10 min，他还需要测定的另一个数据是 。 （3）实验结束后，得到的结论是 。 （4）该生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。 【答案】 分液漏斗 收集到气体的体积 其他条件相同时，锌粉比锌粒反应的速率快 调节滴定管的高度使得两侧液面相平 【详解】（1）根据装置的特点可知，装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是分液漏斗。 （2）要测定反应速率，则还需要测定的另一个数据收集到气体的体积。 （3）由于增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，所以该实验中得出的结论是其他条件相同时，锌粉比锌粒反应的速率快。 （4）由于气体的体积受压强影响大，所以在读数之前还需要采取的措施是调节滴定管的高度使得两侧液面相平。 【变式5-1】某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　)    A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s 【答案】C 【分析】0℃、101kPa为标况条件下，气体摩尔体积为22.4L/mol；化学反应速率，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示；根据Zn+2H+=Zn2++H2↑反应，可算出用各物质表示的10s内该反应的速率。 【详解】0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL，其物质的量为0.002mol，则根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应可知：Zn--H2SO4--ZnSO4---H2，n(Zn)= n(H2SO4)= n(ZnSO4)= n(H2)= 0.002mol；m(Zn)=0.002mol×65g/mol=0.13g，v(Zn)=0.13/10=0.013g/s，v(H+)=0.002×2/0.04×10=0.01mol/(L·s)，v(Zn2+)=0.002/0.04×10=0.005mol/(L·s)，v(H2)=0.002/10=0.0002mol/s； A、用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.013g/s，正确； B、用H+来表示10s内该反应的速率0.01mol/(L·s)，正确； C、用Zn2+来表示10s内该反应的速率0.005mol/(L·s)，错误； D、用H2来表示10s内该反应的速率为0.0002mol/s，正确； 综上所述，本题选C。 【变式5-2】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间 水样 0 5 10 15 20 25 I (pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 II(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 IV(pH=4，含Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是（ ） A．在0～20 min内，I中M的平均分解速率为0.015mol·L-1·min-1 B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比II大 D．由于Cu2+存在，IV 中M的分解速率比I快 【答案】D 【详解】A、根据化学反应速率数学表达式，v(M)==0.015mol/(L·min)，故A说法正确； B、对比I和II，在相同的时间内，I中消耗M的量大于II中，说明其他条件下不变，酸性越强，M的分解速率越快，故B说法正确； C、在0～25 min内，III中M的分解百分率=×100%=75%，II中M的分解百分率=×100%=60%，因此III中M的分解百分率大于II，故C说法正确； D、I和IV中pH不同，因此不能说明Cu2＋存在，IV中M的分解速率大于I，故D说法错误。 故选D。 【变式5-3】为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是 A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲中所示实验反应速率为①>②，则说明Fe3+一定比Cu2+对H2O2分解的催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定产生的一定体积气体所需要的时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 【答案】B 【详解】A．图甲所示实验中，气泡产生的快，则表明相同时间内生成O2的体积大，反应速率快，A正确； B．相同环境下反应速率①＞②，说明FeCl3的催化效果比CuSO4好，但由于阴阳离子均不同、不清楚Cl-和的催化效果，所以不能肯定Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，B不正确； C．用图乙装置测定反应速率，可以测定相同时间内产生的气体体积的大小，也可以测定产生相同体积气体所用的时间长短，C正确； D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若活塞回到原位，表明装置气密性良好，若活塞不能回到原位，则表明装置漏气，D正确； 故选B。 题型06 浓度对化学反应速率的影响 1.浓度对化学反应速率影响的定性规律 对于很多化学反应：只改变浓度时，增大反应物的浓度可以加快化学反应速率，减小反应物的浓度可以减慢化学反应速率。 2.探究浓度对化学反应速率影响的定量关系 在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI===2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率。 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 6 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 分析表格数据，可得出化学反应速率与H2O2浓度、HI浓度之间的关系：在c(HI)一定时，c(H2O2)增大一倍，反应速率v提高一倍；同样c(H2O2)一定时，c(HI)增大一倍，反应速率v也提高一倍，其反应速率与c(H2O2)、c(HI)成正比。 【典例6】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CO(g)或H2(g)的浓度 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大C(s)的量 D．减小H2O(g)的浓度 【答案】C 【详解】A.增大CO(g)或H2(g)的浓度，反应速率增大，A不合题意； B.增大H2O(g)的浓度，反应速率增大，B不合题意； C.增大C(s)的量，由于C为纯固体，所以反应速率不变，C符合题意； D.减小H2O(g)的浓度，反应速率减小，D不合题意。 故合理选项是C。 【变式6-1】在恒温、恒容条件下，能使正反应速率增大的措施是 A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量D C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 【答案】D 【详解】A．D为固体，改变其用量，D的浓度不变，化学反应速率不变，故A错误； B．D为固体，改变其用量，D的浓度不变，化学反应速率不变，故B错误； C．减小B的浓度，化学反应速率会减慢，故C错误； D．增大A或B的浓度，会使正反应速率增大，故D正确。 答案选D。 【变式6-2】100 mL 2 mol/L的盐酸与过量的锌片反应时，为减慢反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A．加入等体积等浓度的硝酸钾溶液 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入适量的NaOH固体 D．加入几滴氯化铜溶液 【答案】B 【分析】过量的锌片，盐酸完全反应，则减慢反应速率又不影响生成氢气的总量，可减小氢离子浓度或减小金属的接触面积等，但不能改变氢离子的物质的量，据此分析判断。 【详解】A．加入等体积等浓度的硝酸钾溶液，由于硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，反应生成NO气体，故A不选。 B．加入适量醋酸钠溶液，生成醋酸，因醋酸为弱酸，氢离子浓度减小，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的总量不变，故B选； C．加入适量的NaOH固体，与盐酸反应，溶液中氢离子的物质的量减少，生成氢气减少，故C不选； D．加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，故D不选； 故选B。 【变式6-3】已知反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的，则最快产生浑浊的是（    ） 选项 反应物 硫代硫酸钠溶液 硫酸溶液 A 0.2mol•L-1，20mL 0.2mol•L-1，20mL B 0.5mol•L-1，20mL 0.5mol•L-1，20mL C 1.0mol•L-1，20mL 1.0mol•L-1，20mL D 1.0mol•L-1，20mL 1.2mol•L-1，20mL A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】反应物浓度越大，反应速率越快，则越快产生浑浊。由表中的数据可知，溶液的体积均是20mL+20mL，其中D选项中两种物质的浓度最大，所以D的反应速率最快，则产生浑浊最快；故选D。 题型07 反应速率常数及应用 1.速率方程可以表示化学反应速率与反应物浓度之间的定量关系，如上述化学反应的速率方程可表示为v=kc(H2O2)·c(HI)，其中k为反应速率常数。 【注意】①速率方程表示的速率是某时刻的速率，不是平均速率。②速率方程是由实验测定的结果，与化学方程式的系数无确定的关系。增大不同反应物的浓度，对反应速率的影响程度不一定相同。 2.反应速率常数(k) 含义 表示单位浓度下的化学反应速率 意义 通常反应速率常数k越大，反应进行得越快 影响因素 与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响 【典例7】下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v=k·ca(A)·cb(B)的叙述中，正确的是 A．对于所有的化学方程式中，k是数值和单位都不变的常数 B．a、b是化学方程式中A和B的系数 C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关 D．v=k·ca(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】D 【详解】A．对于不同的化学方程式中，k的数值和单位是不同的，不是常数，A项错误； B．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系数并无确定关系，B项错误； C．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、固体表面积等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快，C项错误； D．不能随意根据化学方程式直接写出反应速率与参与反应物质的浓度的关系式，v=k·ca(A)·cb(B)需要通过实验来确定，D项正确； 答案选D。 【变式7-1】已知：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)　ΔH<0的反应速率表达式为v正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆=k逆·c(C2H5OH)，其中，k正、k逆为速率常数，只与温度有关。则在温度从250 ℃升高到340 ℃的过程中，下列推断合理的是 A．k正增大，k逆减小 B．k正减小，k逆增大 C．k正增大的倍数大于k逆 D．k正增大的倍数小于k逆 【答案】D 【详解】平衡时，正、逆反应速率相等，即K==，升高温度，正、逆反应速率都增大，即k正和k逆均增大，但由于正反应是放热反应，K减小，故k正增大的倍数小于k逆； 答案选D。 【变式7-2】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2)，式中k为反应速率常数，m、n值可由下表中数据确定。 实验序号 c(H2)/(mol•L-1) c(Cl2)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k 下列说法正确的是（    ） A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：1：2 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响 【答案】C 【详解】A. 化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，故、HCl、的反应速率之比应为1：2：1，故A错误； B. 加入催化剂，正、逆反应速率都增大，故B错误； C. v=kcm(H2)cn(Cl2)，由数据可知，=2=2m，解得m=1；=2=4n，解得n=，故C正确； D. ，氢气的浓度对反应速率的影响程度大于氯气，故D错误； 故选C。 【变式7-3】（1）催化重整不仅可以得到合成气（和），还对温室气体的减排具有重要意义。在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为（k为速率常数）。在一定时，不同下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则、、从大到小的顺序为 。 （2）对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在和时的转化率随时间变化的结果如图所示： 比较a、b处反应速率大小： （填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的 （保留1位小数）。 【答案】 大于 1.3 【详解】（1）根据沉积碳的生成速率方程可知，在一定时，沉积碳的生成速率随的增大而减小，所以根据题图可知，、、从大到小的顺序为。 （2）温度越高，反应速率越大，由题图可知，a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度，所以a点的反应速率大于b点的反应速率。a点所在曲线达到平衡时，，即，从题图可知，a点所在曲线平衡时的转化率为22%，设投入，则根据“三段式”得 代入得，，①，在a处的转化率为20%，根据“三段式”得 则②，将①代入②计算得。 题型08 压强对化学反应速率的影响 1.对于气体参与的化学反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比。 2.压强对化学反应速率影响的本质是浓度对化学反应速率的影响。 3.压强对化学反应速率的影响规律 压强增大→→化学反应速率增大，反之，压强减小，化学反应速率减小。 4.对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。 【典例8】下列反应中，当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快的是 ①N2+O22NO ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ③2NH3N2+3H2 ④2SO2+O22SO3 A．只有④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 【答案】D 【详解】有气体参与，增大压强化学反应速率加快，则①N2+O22NO增大压强化学反应速率加快；②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑在溶液中进行，增大压强对反应速率无影响；③2NH3N2+3H2增大压强化学反应速率加快；④2SO2+O22SO3增大压强化学反应速率加快； 所以增大压强化学反应速率加快的为①③④； 故选：D。 【变式8-1】反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施能使该反应的反应速率加快的是（    ） A．缩小体积使压强增大 B．压强不变充入He使体积增大 C．体积不变充入He使压强增大 D．体积不变充入NO使压强增大 【答案】AD 【详解】A. 缩小体积使压强增大，增大了物质的浓度，反应速率加快，A符合题意； B. 压强不变充入He使体积增大，反应体系中物质的浓度减小，反应速率减小，B不符合题意； C. 体积不变充入He使压强增大，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变，C不符合题意； D. 体积不变充入NO使压强增大，增大了物质的浓度，反应速率加快，D符合题意； 故选AD。 【变式8-2】一定温度下，在密闭容器中，发生的反应，下列措施能加快反应速率的是 A．恒容时充入Z气体 B．恒容时充入Ne C．增大容器的体积 D．恒压时充入Ne 【答案】A 【详解】A．恒容时充入Z气体，Z的浓度增加，导致逆反应速率立即增大，但正反应速率由X和Y的浓度决定，此时X和Y的浓度未变，故正反应速率不变，平衡逆向移动，导致X、Y的浓度也增大，正反应速率也加快，A符合题意； B．恒容时充入Ne，虽然总压增大，但X、Y、Z的浓度未变，反应速率不变，B不合题意； C．增大容器体积，各气体浓度降低，正、逆反应速率均减小，C不合题意； D．恒压时充入Ne，容器体积增大，X、Y、Z的浓度降低，反应速率减小，D不合题意； 故答案为：A。 【变式8-3】可逆反应2X(g)+Y(s)2Z(g)在t1min时达到平衡状态。当增大平衡体系的压强（减小容器体积）时，下列有关正，逆反应速率（v）随时间（t）变化的图象正确的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，达到平衡状态后，增大平衡体系的压强（减小容器体积），平衡不移动，正、逆反应速率仍相等，但由于压强增大，所以正、逆反应速率同等程度地增大，故选C。 题型09 温度对化学反应速率的影响 1.温度对化学反应速率影响的经验规律 (1)对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢。 (2)范托夫近似规律：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。利用这个经验规律，可以对一些化学反应的速率做粗略的估计。 (3)阿伦尼乌斯经验公式：k=A，式中k为反应速率常数，A为比例系数，e为自然对数的底；R为理想气体常数，Ea为活化能。由该式可知，当Ea>0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之提高。Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度越大。 2.探究温度对化学反应速率影响的科学规律 下表列出了一些反应在308 K和298 K时的反应速率常数之比。 化学反应 NO+O3===NO2+O2 1.15 H2+I2===2HI(气体反应) 8.99 NH4CNO===CO(NH2)2 3.58 分析上表数据可知： (1)温度会影响反应速率常数(k)，从而影响化学反应速率。 (2)影响规律：对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，k增大，化学反应速率增大；降低温度，k减小，化学反应速率减小。温度对不同反应的反应速率的影响程度不同。 【典例9】已知C+CO2⇌2CO的正反应是吸热反应，反应速率为v1；N2+3H2⇌2NH3的正反应是放热反应，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．都增大 B．都减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 【答案】A 【详解】温度升高，反应速率增大，与热效应无关，故A正确； 故选A。 【变式9-1】升高温度能加快反应速率的主要原因是 A．活化分子能量明显增加 B．降低活化分子的能量 C．增加活化分子的百分数 D．降低反应所需的能量 【答案】C 【详解】升高温度，将更多的分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，则反应速率增大，答案选C。 【变式9-2】下列保存食物的方法体现了“温度影响化学反应速率”的是 A．干燥保存 B．加盐腌制 C．置于冰箱 D．真空密封 【答案】C 【详解】A．干燥保存，是通过控制湿度，干燥食物，达到阻止霉菌、发酵菌和细菌生长，达到保存的目的，与温度无关，A错误； B．加盐腌制，可使细菌的细胞脱水，从而其他杀菌作用，有利于食物的保存，与温度无关，B错误； C．置于冰箱，可降低食物温度，使微生物的酶活性降低，从而起到长期保存作用，体现温度对速率的影响，C正确； D．真空密封可隔绝氧气，使微生物没有生存条件，达到长期保存作用，D错误； 故选C。 【变式9-3】下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．探究温度对反应速率的影响 C．测定盐酸的浓度 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．长颈漏斗会使锌与稀硫酸反应生成的氢气逸出，无法测定氢气的体积，则题给装置无法达到测定锌与稀硫酸反应的速率的实验目的，故A错误； B．由图可知，两份溶液的温度和浓度都不同，则不能探究温度对反应速率的影响，故B错误； C．滴定管应该选择碱式滴定管，故C错误； D．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮浓度增大，混合气体颜色加深，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅，则题给装置无法达到探究温度对化学平衡的影响的实验目的，故D正确； 故选D。 题型10 过渡态理论及应用 1.基元反应过渡态理论认为：基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个高能量的中间状态，这个状态称为过渡态。此时旧键没有完全断裂、新键没有完全形成，如 2.活化能 ①概念：过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用Ea表示。 ②单位：J·mol-1或kJ·mol-1。 ③意义：活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。 ④与反应速率之间的关系：不同的基元反应活化能(Ea)大小不同，因此化学反应速率不同。活化能越高，反应越难发生。 如图 【典例10】下列说法不正确的是 A．增加反应物浓度可增大单位体积的活化分子数，活化分子百分数保持不变 B．升高温度可以增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 C．压缩容器容积增大压强，活化分子百分数增大，从而加快任一反应的化学反应速率 D．催化剂可以降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大 【答案】C 【详解】A. 增加反应物浓度可增大单位体积活化分子数目，活化分子的百分数不变，故A正确； B. 升高温度，可使更多分子转化为活化分子，可增大活化分子百分数，化学反应速率加快，故B正确； C. 如为固体或纯液体，则增大压强，浓度不变，反应速率不变，故C错误； D. 催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，故D正确； 答案选C。 【变式10-1】已知反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是（    ） A．常温下，向体积为的容器中充入充分反应，可吸收的热量 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，的分解率不变 D．的活化能为 【答案】B 【详解】A．该反应为可逆反应，充入充分反应，反应不能进行到底，所以吸收的热量小于，选项A错误； B．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，选项B正确； C．从题图可知，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，的分解率增大，选项C错误； D．由题图分析可知，的活化能，选项D错误。 答案选B。 【变式10-2】下列说法正确的有（    ） ①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多 ④有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增大活化分子百分数，从而使反应速率增大 ⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【详解】①活化分子如果有合适的取向，发生的碰撞一定能发生化学反应，如果没有合适的取向，发生的碰撞不能发生化学反应，正确；②普通分子间的碰撞，达不到反应所需的能量，则不能发生化学反应，错误；③增大反应物的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增多，从而使有效碰撞次数增多，正确；④有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增大单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大，但活化分子百分数不变，错误；⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，正确，则正确的有3个，C正确； 答案选C。 【变式10-3】已知反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1（a>0），其反应机理如下 ①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快 ②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢 下列有关该反应的说法正确的是( ) A．该反应的速率主要取决于①的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1 D．增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数， 加快反应速率 【答案】C 【详解】A. 反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于②的快慢，故A错误； B. NOBr2是中间产物，而不是催化剂，故B错误； C. 正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ⋅mol−1，故C正确； D. 增大浓度，活化分子百分数不变，故D错误； 故选C。 题型11 催化剂对化学反应速率的影响 1.催化剂的概念 (1)催化剂是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)催化剂的活性与自身成分、粒径、合成方法、压强、温度等有关。催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内。此外，有些物质的存在会使催化剂明显失效，这种现象称为催化剂中毒。 2.催化剂对化学反应速率的影响 分析课本表2-3-6，可得出以下结论： (1)使用催化剂，反应的活化能降低，化学反应速率常数大幅增大，能大幅度加快化学反应速率。 (2)比温度、压强、浓度对化学反应速率影响的程度更大。 3.催化剂的催化原理 (1)催化剂通过参与反应改变反应历程，较大幅度降低反应的活化能来提高化学反应速率。 (2)微观解释 使用催化剂―→改变反应的历程―→降低反应的活化能―→使更多的反应物分子成为活化分子―→增加单位体积内的活化分子百分数―→加快化学反应速率。 4.催化剂的特点 (1)选择性：某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定有催化作用。 (2)高效性：可以较大幅度地降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。 (3)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，不能改变反应热，只能改变化学反应速率。 【典例11】下列关于催化剂的说法正确的是（    ） A．催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B．催化剂的化学性质在反应前后发生改变，但质量不变 C．催化剂能改变化学反应速率 D．任何化学反应都需要催化剂 【答案】C 【详解】A．催化剂能改变化学反应速率，但不能使不发生反应的物质发生反应，A不正确， B．催化剂的质量及化学性质在反应前后均不发生变化，B不正确； C．催化剂能改变化学反应速率，C正确； D．很多化学反应不需要催化剂就能发生，如酸碱中和反应，D不正确； 故选C。 【变式11-1】下列说法不正确的是（    ） A．催化剂能改变化学反应速率 B．催化剂能降低化学反应的活化能 C．反应前后催化剂的质量和化学性质不发生变化 D．任何温度下，只要加入催化剂，反应速率就加快 【答案】D 【详解】A. 加入催化剂有时可加快反应速率，有时也可减慢反应速率，故催化剂可以改变化学反应速率，故A正确； B. 加入催化剂可增大活化分子的百分数，降低化学反应所需的活化能，故B正确； C. 根据催化剂的特点可知，催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后本身的质量和化学性质均不发生改变，故C正确； D. 加入催化剂有时可加快反应速率，有时也可减慢反应速率，催化剂有一定的活化温度，在一定温度下才能发挥催化作用，故D错误； 故选D。 【变式11-2】对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于 A．提高反应物的平衡转化率 B．同等程度地改变正、逆反应速率 C．增大正反应速率，减小逆反应速率 D．改变平衡状态 【答案】B 【详解】A. 催化剂改变速率，不改变化学平衡，反应物的转化率不变，故A错误； B. 催化剂同等程度影响正逆反应速率，故B正确； C. 催化剂同等程度影响正逆反应速率，故C错误； D. 催化剂改变速率，不改变化学平衡状态，故D错误； 故选B。 【变式11-3】一定条件下，用 Fe2O3、 NiO 或 Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使 SO2转化生成为 S。催化剂不同，相同其他条件(浓度、温度、压强)情况下， 相同时间内 SO2的转化率随反应温度的变化如下图:下列说法不正确的是    A．不考虑催化剂价格因素，选择 Fe2O3作催化剂可以节约能源 B．相同其他条件下，选择 Cr2O3作催化剂， SO2的平衡转化率最小 C．a 点后 SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了 D．选择 Fe2O3作催化剂，最适宜温度为 340～380℃温度范围 【答案】B 【详解】A. 根据图象可知，当温度在340℃时，在Fe2O3作催化剂条件下，反应先达到平衡，SO2 的平衡转化率最大，A正确； B. 相同其他条件下，选择 Cr2O3作催化剂，在温度为380℃时，SO2 的平衡转化率不是最小的，NiO作催化剂时，相同温度下，SO2 的转化率是最小的，B错误； C. 催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化剂活性可能会降低，C正确； D. 340～380℃温度范围内，催化剂的催化能力最大，二氧化硫的转化率也是最大，反应速率最快，D正确； 正确选项B。 题型12 常见催化机理图分析 化学变化的宏观特征就是有新物质生成，并伴有能量的变化，从微观来说就是有旧键的断裂和新键的形成。催化反应机理图是以实际科研成果为载体，常设置如下三种考查角度： (1)反应物、反应产物、催化剂、中间体的辨识。 (2)从微观的视角分析物质转化过程中电子的转移、化学键的断裂与形成。 (3)应用化学反应原理，结合原子守恒、能量守恒思想、平衡观念分析解决实际问题。 【典例12】“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下： 下列说法正确的是 A．使用催化剂只能加快正反应速率 B．反应②的活化能比反应①大 C．该反应的催化剂是V2O4 D．过程中既有V—O键的断裂，又有V—O键的形成 【答案】D 【详解】A.催化剂能同等幅度地改变正、逆反应速率，加快正反应速率的同时也加快逆反应速率，故A错误； B.一般情况下，反应的活化能越小，反应速率越快，故反应②的活化能比反应①小；故B错误； C.催化剂是反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质，从反应历程图中可知，本反应的催化剂为V2O5，故C错误； D.历程中反应①有V—O键的断裂，反应②有V—O键的形成，故D正确； 本题答案为：D 【变式12-1】某温度下，在密闭容器中充入一定量的R(g)，发生反应，该反应经历两步：①；②，催化剂M能催化第②步反应，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．降低温度，增大，且减小 B．不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小 C．使用催化剂M，反应①的活化能不变，反应②的活化能减小 D．使用催化剂M，反应①速率不变，反应②速率加快 【答案】A 【详解】A．从图中可以看出，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，降低温度，②平衡正向移动， 增大，虽然①平衡逆向移动，但总反应放热，平衡正向移动，所以增大，A错误； B．反应②的活化能大于反应①，则反应②为决速步，反应①的速率大于反应②，所以不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小，B正确； C．使用催化剂M，可降低反应②的活化能，而对反应①不影响，所以反应①的活化能不变，反应②的活化能减小，C正确； D．使用催化剂M，不影响反应①，但降低反应②的活化能，所以反应①速率不变，反应②速率加快，D正确； 故选A。 【变式12-2】CO2催化氢化生产甲烷的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是 A．①是催化剂活化过程 B．历程中涉及极性键的断裂和形成 C．以D2代替H2反应，D只在水中检测出 D．CO2和H2吸附在催化剂不同部位 【答案】C 【详解】A．由最初物质可知催化剂为Ni/CeO2-ZrO2，吸附在CZ-载体上，①得到Ni0，为催化剂的主要成分，因此①是催化剂活化过程，A正确； B．⑥过程中有O-C键的断裂，生成了CH4有C-H键的形成，涉及到极性键的断裂和形成，B正确； C．由第⑥步可以看出H2也参与CH4的，若把H2换为D2，生成的CH4中也有D，C错误； D．由②可以看出CO2吸附在Cex+处，后面几步可以看出H2吸附在Ni0上，吸附部位不同，D正确； 故选C。 【变式12-3】有机物HCOOH在含铁配离子(用[L-Fe-H]+表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．[L-Fe-H]+在整个反应过程中的作用是催化剂 B．总反应的化学方程式为 C．由图可知HCOOH所具有的能量高于CO2和H2所具有的能量 D．反应进程中的Ⅳ→Ⅰ，为该反应的决速步骤 【答案】C 【详解】A．[L-Fe-H]+参与第①步反应，经过多步反应后又生成了[L-Fe-H]+，且题干中说明有机物HCOOH在含铁配离子[L-Fe-H]+的作用下发生反应，因此[L-Fe-H]+是该反应的催化剂，A正确； B．由图可知，反应物为HCOOH，生成物为CO2和H2，合并①②③④方程式，总反应的化学方程式为，B正确； C．由右图可知该反应为放热反应，因此1mol HCOOH的总能量高于1molCO2和1molH2的总能量，但选项中没有限定物质的量，C错误； D．活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，Ⅱ→Ⅲ的活化能为45.3kJ/mol-(-31.8kJ/mol)=77.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能为43.5kJ/mol-(-42.6kJ/mol)=86.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，D正确； 故选C。 题型13 化学反应速率和平衡移动图像分析 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 (1)t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动； (2)t2时，降低温度，平衡正向移动； (3)t3时，增大压强，平衡正向移动； (4)t4时，使用催化剂，平衡不移动 【典例13】在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，某研究小组研究得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应使用催化剂，乙没有使用催化剂 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙反应的压强较高 【答案】B 【详解】A．若增大氧气的浓度，则正反应速率瞬间增大之后逐渐减小，逆反应速率瞬间不变之后逐渐增大，故A不符合题意； B．加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，但平衡不移动，故B符合题意； C．观察图Ⅲ，达到平衡时甲反应和乙反应的转化率不相等，若使用催化剂，的转化率相等，故图Ⅲ不是催化剂的影响，故C不符合题意； D．增大压强，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故D不符合题意； 答案选B。 【变式13-1】根据图中判断下列说法正确的是（    ） A．由Ⅰ知，反应在、时达到平衡 B．由Ⅰ知，该反应的 C．由Ⅱ知，时改变的外界条件是降低反应温度 D．由Ⅱ知，时的体积分数最大 【答案】B 【详解】A.由Ⅰ知，反应在、时，X和Z的体积分数相等，但反应不一定达到平衡，故A错误。B.，温度升高，X的体积分数增大，Z的体积分数减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，，故B正确。 C.合成氨反应属于放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，故C错误。 D由Ⅱ知，时正、逆反应速率都增大且相等，改变的条件是加入催化剂，平衡不移动；时正、逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变的条件是减小压强，平衡向逆反应方向移动；时正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变的条件是升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以内的体积分数最大，故D错误。 故答案：B。 【变式13-2】一定条件下，在一恒容密闭容器中发生反应，如图所示是化学反应速率与化学平衡随外界条件的改变而变化的关系图，下列说法不正确的是（    ） A．时增大或 B．时加入催化剂 C．时降低温度 D．时向容器中充入 【答案】D 【详解】A．时正反应速率突然增大，逆反应速率不变，正反应速率大于逆反应速率，则平衡正向移动，改变的条件为增大反应物浓度，A正确； B．时正、逆反应速率同等程度地增大，平衡不移动，改变的条件为使用了催化剂，B正确； C．时正、逆反应速率突然减小，正反应速率大于逆反应速率，则平衡正向移动，该反应为放热反应，则改变的条件为降低温度，C正确； D．时正、逆反应速率突然增大，正反应速率大于逆反应速率，则平衡正向移动，改变的条件为增大压强，而向容器中充入，体系总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，D错误； 故选D。 【变式13-3】某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变一个反应条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化曲线如图1、2所示：下列说法正确的是（    ） A．30min时降低温度，40min时升高温度 B．0～8min内A的平均反应速率为0.16mol•L-1•min-1 C．化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应 D．20～40min内该反应的平衡常数恒为4 【答案】D 【分析】从该题图1可知，0-20min是反应：A（g）+xB（g）⇌2C（g）达到平衡的过程，20min时各浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，20-30min，是保持平衡状态过程；反应物和生成物的浓度都减少，结合图象2知，正逆反应速率相等且减小平衡不移动；40-54min，图1知，反应物浓度增大生成物浓度减小，图2知正逆反应速率都增大，且与原平衡点无接触点，逆反应速率大于正反应速率，当正逆反应速率相等时，再次达到平衡状态，以此解答。 【详解】A. 从图2可知，30min时正反应速率和逆反应速率同时降低。降低反应温度，正反应速率和逆反应速率同时降低，但降低反应温度，平衡向放热反应方向移动。该反应无论正反应方向放热还是吸热，平衡均移动与图中30−40min改变条件后，平衡不移动矛盾，故A错误； B. 0∼8min内，C的反应速率v==0.17mol/(L⋅min)−1，化学反应速率之比等于方程式的系数之比，所以A的平均反应速率为0.085mol/(L⋅min)−1，故B错误； C. 由开始到达到平衡，A. B的浓度减少的量相同，由此可知x=1，则增大压强平衡不移动，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故C错误； D. 由图象可知，30min时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，所以平衡常数不变，20∼30min间，各物质的浓度为：c(A)=c(B)=1mol/L，c(C)=2mol/L，所以，故D正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 化学反应的速率 · 题型01 化学反应历程 · 题型02 化学反应速率的表示 · 题型03 化学反应速率的大小比较 · 题型04 化学反应速率的简单计算 · 题型05 化学反应速率的测定 · 题型06 浓度对化学反应速率的影响 · 题型07 反应速率常数及应用 · 题型08 压强对化学反应速率的影响 · 题型09 温度对化学反应速率的影响 · 题型10 过渡态理论及应用 · 题型11 催化剂对化学反应速率的影响 · 题型12 常见催化机理图分析 · 题型13 化学反应速率和平衡移动图像分析 题型01 化学反应历程 1.化学反应历程的相关概念 (1)基元反应 大多数化学反应都是分 完成的。其中的 称为基元反应。 (2)反应历程 基元反应构成的 称为反应历程(又称反应机理)。 (3)复杂反应和简单反应 总反应 基元反应的总和 复杂反应 由 组成的总反应。 平常所写的化学方程式是 的化学方程式 简单反应 反应物 的化学反应其总反应就是基元反应 2.反应历程的特点 反应不同，反应历程就 ；同一反应，在 条件下的反应历程也可能不同。 3.化学反应速率千差万别的原因 (1)反应物的 和 决定着一个反应的反应历程，反应历程的 是造成化学反应速率不同的主要原因。 (2)总反应的反应速率主要由基元反应中的慢反应所决定。 4.反应历程的检测手段——飞秒化学 化学反应，实质上就是旧化学键的 、 和新化学键的生成过程，是反应物获得能量形成 ，再生成产物的过程，其中每一个过程所用时间大都在皮秒(1 ps=10-12 s)和飞秒(1 fs=10-15 s)量级。要实现对反应过程的检测，必须使用时间标度为飞秒量级的手段，如超短脉冲激光技术。 【典例1】已知2HI⇌H2＋I2经过两步完成， 第1步：…… 第2步：2I·→I2 写出第1步基元反应： 。 【变式1-1】已知2HI⇌H2＋I2经过两步完成， 第1步：…… 第2步：2I·→I2 写出第1步基元反应： 。 【变式1-2】已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程： a．HBr＋O2→HOOBr b．HOOBr＋HBr→2HOBr c．HOBr＋HBr→H2O＋Br2 (1)该反应过程中的中间体有 。 (2)写出O2氧化HBr的总反应 。 【变式1-3】下列说法错误的是（    ） A．大多数化学反应都是由基元反应组成的 B．复杂反应是由基元反应组成的总反应 C．某些基元反应是化学反应的总反应 D．同一反应，在不同条件下的反应历程一定相同 题型02 化学反应速率的表示 1.表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应aA+bB===dD+eE，可以用单位时间内某物质 的改变量(取绝对值)来表示。 2.数学表达式及单位 v(A)=，单位为 或 。 【典例2】下列关于化学反应速率的说法正确的是              A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.8 mol/（L·s）是指1s 时某物质的浓度为0.8mol/L C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D．决定反应速率的主要因素是反应物的浓度 【变式2-1】下列有关化学反应速率的说法正确的是（    ） A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率可用任何一种反应物或任何一种生成物来表示 C．若某化学反应中用某反应物表示的反应速率为，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为 D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 【变式2-2】下列说法正确的是（    ） A．化学反应速率适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．在同一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示，其数值可能相问，也可能不相同 D．化学反应速率表示的是化学反应进行的程度 【变式2-3】将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol∙L-1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率的表示正确的是 A．0~2min内，铁的反应速率为0.5mol·L-1.min-1 B．0~2min内，H2SO4的反应速率为0.5mol·L-1·min-1 C．2min末，FeSO4的反应速率为0.5mol·L-1.min-1 D．0~2min内，H2的反应速率为0.5mol·L-1·min-1 题型03 化学反应速率的大小比较 1.化学反应速率的特点 ①同一反应选用不同的反应物或反应产物表示化学反应速率，数值可能 ，但表示的意义 。 ②用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的 。 上述反应中各物质表示的化学反应速率关系：v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)= 。 比较化学反应速率大小时，可将其换算成同一物质的化学反应速率，再比较大小。同时需注意单位的换算：1mol·L-1·s-1= mol·L-1·min-1= mol·L-1·h-1 v=·=·=·=·。 即：v=v(A)=v(B)=v(D)=v(E)。 【典例3】对于反应A(g)＋3B(g)⇌2C(s)＋D(g)来说，下列反应速率中最快的是 A．v(A)=0.005 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6 mol·L-1·min-1 C．v(C)=0.5 mol·L-1·min-1 D．v(D)=0.1 mol·L-1·min-1 【变式3-1】反应，在四种不同情况下的反应速率分别为①、②、③、④，该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为 A． B． C． D． 【变式3-2】在不同条件下，分别测得反应2SO2+O22SO3的速率如下，其中化学反应速率最快的是 A．v(SO2)=4 mol·L−1·min−1 B．v(O2)=2 mol·L−1·min−1 C．v(SO2)=0.1 mol·L−1·min−1 D．v(SO3)=0.1 mol·L−1·s−1 【变式3-3】在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是 A．v(A)=0.01mol/(L·s) B．v(B)=0.02mol/(L·s) C．v(B)=0.60mol/(L·min) D．v(C)=1.00mol/(L·min) 题型04 化学反应速率的简单计算 1.列“三段式”法 利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系。如： mA(g)+nB(g)pC(g) 起始/(mol·L-1)　　　　a　　　b　　　　c 转化/(mol·L-1) 　　　　x　　　 某时刻(t s)/(mol·L-1)　a-x　　　b-　　c+ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)= mol·L-1·s-1； v(B)= mol·L-1·s-1； v(C)= mol·L-1·s-1。 2.利用速率之比=化学计量数之比计算。 【典例4】化学反应4A（s）+3B（g）2C（g）+D（g），经2min，物质B的浓度减少0.06mol/L，对此反应速率的表示正确的是（    ） A．用A表示的反应速率是0.4mol•L-1•min-1 B．2min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2min末的反应速率用B表示是0.03mol•L-1•min-1 D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3：2：1 【变式4-1】某温度下，反应2N2O5⇌4NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)=0.040 8 mol/L。1 min后，c(N2O5)=0.030 mol/L。则该反应的反应速率为 A．v(N2O5)=1.8×10-4 mol/(L·s) B．v(N2O5)=1.08×10-2 mol/(L·s) C．v(NO2)=1.8×10-4 mol/(L·s) D．v(O2)=5.4×10-3 mol/(L·min) 【变式4-2】把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2mol W，若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01mol/(L·min)，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是 A．1 B．2 C．3 D．4 【变式4-3】一定温度下，向一个容积为的装有催化剂的真空密闭容器中通入和，末测得容器内压强是起始压强的，则内，用的浓度变化来表示该反应的平均反应速率是（    ） A． B． C． D． 题型05 化学反应速率的测定 1.测定原理 由于物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。 2.测定方法 (1)量气法：通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)比色法：用分光光度计测量物质对特定波长光波的吸光度，从而测定参与反应的某一物质的浓度，据此计算化学反应速率。 (3)电导法：根据离子导电能力的差异，可以通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。 【典例5】某学生设计如下图Ⅰ装置，测定2 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。请回答： （1）装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 。 （2）按照图Ⅰ装置实验时，他限定了两次实验时间均为10 min，他还需要测定的另一个数据是 。 （3）实验结束后，得到的结论是 。 （4）该生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。 【变式5-1】某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　)    A．用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) D．用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s 【变式5-2】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间 水样 0 5 10 15 20 25 I (pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 II(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 IV(pH=4，含Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是（ ） A．在0～20 min内，I中M的平均分解速率为0.015mol·L-1·min-1 B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比II大 D．由于Cu2+存在，IV 中M的分解速率比I快 【变式5-3】为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是 A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲中所示实验反应速率为①>②，则说明Fe3+一定比Cu2+对H2O2分解的催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定产生的一定体积气体所需要的时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 题型06 浓度对化学反应速率的影响 1.浓度对化学反应速率影响的定性规律 对于很多化学反应：只改变浓度时，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 化学反应速率。 2.探究浓度对化学反应速率影响的定量关系 在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI===2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率。 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 6 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 分析表格数据，可得出化学反应速率与H2O2浓度、HI浓度之间的关系：在c(HI)一定时，c(H2O2)增大一倍，反应速率v ；同样c(H2O2)一定时，c(HI)增大一倍，反应速率v也 倍，其反应速率与c(H2O2)、c(HI)成 。 【典例6】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CO(g)或H2(g)的浓度 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大C(s)的量 D．减小H2O(g)的浓度 【变式6-1】在恒温、恒容条件下，能使正反应速率增大的措施是 A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量D C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 【变式6-2】100 mL 2 mol/L的盐酸与过量的锌片反应时，为减慢反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A．加入等体积等浓度的硝酸钾溶液 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入适量的NaOH固体 D．加入几滴氯化铜溶液 【变式6-3】已知反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的，则最快产生浑浊的是（    ） 选项 反应物 硫代硫酸钠溶液 硫酸溶液 A 0.2mol•L-1，20mL 0.2mol•L-1，20mL B 0.5mol•L-1，20mL 0.5mol•L-1，20mL C 1.0mol•L-1，20mL 1.0mol•L-1，20mL D 1.0mol•L-1，20mL 1.2mol•L-1，20mL A．A B．B C．C D．D 题型07 反应速率常数及应用 1.速率方程可以表示化学反应速率与 之间的定量关系，如上述化学反应的速率方程可表示为v= ，其中k为 。 【注意】①速率方程表示的速率是某时刻的速率，不是平均速率。②速率方程是由实验测定的结果，与化学方程式的系数无确定的关系。增大不同反应物的浓度，对反应速率的影响程度不一定相同。 2.反应速率常数(k) 含义 表示 的化学反应速率 意义 通常反应速率常数k越大，反应进行得越快 影响因素 与浓度无关，但受 、 、固体 等因素的影响 【典例7】下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v=k·ca(A)·cb(B)的叙述中，正确的是 A．对于所有的化学方程式中，k是数值和单位都不变的常数 B．a、b是化学方程式中A和B的系数 C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关 D．v=k·ca(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7-1】已知：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)　ΔH<0的反应速率表达式为v正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆=k逆·c(C2H5OH)，其中，k正、k逆为速率常数，只与温度有关。则在温度从250 ℃升高到340 ℃的过程中，下列推断合理的是 A．k正增大，k逆减小 B．k正减小，k逆增大 C．k正增大的倍数大于k逆 D．k正增大的倍数小于k逆 【变式7-2】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2)，式中k为反应速率常数，m、n值可由下表中数据确定。 实验序号 c(H2)/(mol•L-1) c(Cl2)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k 下列说法正确的是（    ） A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：1：2 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响 【变式7-3】（1）催化重整不仅可以得到合成气（和），还对温室气体的减排具有重要意义。在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为（k为速率常数）。在一定时，不同下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则、、从大到小的顺序为 。 （2）对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在和时的转化率随时间变化的结果如图所示： 比较a、b处反应速率大小： （填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的 （保留1位小数）。 题型08 压强对化学反应速率的影响 1.对于气体参与的化学反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成 。 2.压强对化学反应速率影响的本质是 对化学反应速率的影响。 3.压强对化学反应速率的影响规律 压强增大→→化学反应速率 ，反之，压强减小，化学反应速率 。 4.对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率 。 【典例8】下列反应中，当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快的是 ①N2+O22NO ②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ③2NH3N2+3H2 ④2SO2+O22SO3 A．只有④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 【变式8-1】反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施能使该反应的反应速率加快的是（    ） A．缩小体积使压强增大 B．压强不变充入He使体积增大 C．体积不变充入He使压强增大 D．体积不变充入NO使压强增大 【变式8-2】一定温度下，在密闭容器中，发生的反应，下列措施能加快反应速率的是 A．恒容时充入Z气体 B．恒容时充入Ne C．增大容器的体积 D．恒压时充入Ne 【变式8-3】可逆反应2X(g)+Y(s)2Z(g)在t1min时达到平衡状态。当增大平衡体系的压强（减小容器体积）时，下列有关正，逆反应速率（v）随时间（t）变化的图象正确的是（） A． B． C． D． 题型09 温度对化学反应速率的影响 1.温度对化学反应速率影响的经验规律 (1)对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率 ，降低温度，化学反应速率 。 (2)范托夫近似规律：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 倍。利用这个经验规律，可以对一些化学反应的速率做粗略的估计。 (3)阿伦尼乌斯经验公式：k=A，式中k为反应速率常数，A为比例系数，e为自然对数的底；R为理想气体常数，Ea为活化能。由该式可知，当Ea>0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之提高。Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度越大。 2.探究温度对化学反应速率影响的科学规律 下表列出了一些反应在308 K和298 K时的反应速率常数之比。 化学反应 NO+O3===NO2+O2 1.15 H2+I2===2HI(气体反应) 8.99 NH4CNO===CO(NH2)2 3.58 分析上表数据可知： (1)温度会影响 ，从而影响化学反应速率。 (2)影响规律：对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，k ，化学反应速率 ；降低温度，k ，化学反应速率 。温度对不同反应的反应速率的影响程度 。 【典例9】已知C+CO2⇌2CO的正反应是吸热反应，反应速率为v1；N2+3H2⇌2NH3的正反应是放热反应，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．都增大 B．都减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 【变式9-1】升高温度能加快反应速率的主要原因是 A．活化分子能量明显增加 B．降低活化分子的能量 C．增加活化分子的百分数 D．降低反应所需的能量 【变式9-2】下列保存食物的方法体现了“温度影响化学反应速率”的是 A．干燥保存 B．加盐腌制 C．置于冰箱 D．真空密封 【变式9-3】下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．探究温度对反应速率的影响 C．测定盐酸的浓度 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 题型10 过渡态理论及应用 1.基元反应过渡态理论认为：基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个高能量的 状态，这个状态称为过渡态。此时 没有完全断裂、 没有完全形成，如 2.活化能 ①概念：过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用 表示。 ②单位：J·mol-1或kJ·mol-1。 ③意义：活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。 ④与反应速率之间的关系：不同的基元反应活化能(Ea)大小不同，因此化学反应速率不同。活化能越高，反应越 发生。 如图 【典例10】下列说法不正确的是 A．增加反应物浓度可增大单位体积的活化分子数，活化分子百分数保持不变 B．升高温度可以增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 C．压缩容器容积增大压强，活化分子百分数增大，从而加快任一反应的化学反应速率 D．催化剂可以降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大 【变式10-1】已知反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是（    ） A．常温下，向体积为的容器中充入充分反应，可吸收的热量 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，的分解率不变 D．的活化能为 【变式10-2】下列说法正确的有（    ） ①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多 ④有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增大活化分子百分数，从而使反应速率增大 ⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【变式10-3】已知反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1（a>0），其反应机理如下 ①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快 ②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢 下列有关该反应的说法正确的是( ) A．该反应的速率主要取决于①的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1 D．增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数， 加快反应速率 题型11 催化剂对化学反应速率的影响 1.催化剂的概念 (1)催化剂是能改变 而在反应前后本身的 的物质。 (2)催化剂的活性与自身成分、 、 、 、 等有关。催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内。此外，有些物质的存在会使催化剂明显失效，这种现象称为催化剂 。 2.催化剂对化学反应速率的影响 分析课本表2-3-6，可得出以下结论： (1)使用催化剂，反应的活化能 ，化学反应速率常数大幅 ，能大幅度 化学反应速率。 (2)比温度、压强、浓度对化学反应速率影响的程度 。 3.催化剂的催化原理 (1)催化剂通过参与反应改变反应 ，较大幅度 反应的活化能来提高化学反应速率。 (2)微观解释 使用催化剂―→改变反应的 ―→ 反应的活化能―→使更多的反应物分子成为活化分子―→增加单位体积内的 ―→加快化学反应速率。 4.催化剂的特点 (1)选择性：某种催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定有催化作用。 (2)高效性：可以较大幅度地降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。 (3)催化剂不能改变化学反应的 ，不能改变 ，不能改变 ，只能改变化学反应速率。 【典例11】下列关于催化剂的说法正确的是（    ） A．催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B．催化剂的化学性质在反应前后发生改变，但质量不变 C．催化剂能改变化学反应速率 D．任何化学反应都需要催化剂 【变式11-1】下列说法不正确的是（    ） A．催化剂能改变化学反应速率 B．催化剂能降低化学反应的活化能 C．反应前后催化剂的质量和化学性质不发生变化 D．任何温度下，只要加入催化剂，反应速率就加快 【变式11-2】对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于 A．提高反应物的平衡转化率 B．同等程度地改变正、逆反应速率 C．增大正反应速率，减小逆反应速率 D．改变平衡状态 【变式11-3】一定条件下，用 Fe2O3、 NiO 或 Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使 SO2转化生成为 S。催化剂不同，相同其他条件(浓度、温度、压强)情况下， 相同时间内 SO2的转化率随反应温度的变化如下图:下列说法不正确的是    A．不考虑催化剂价格因素，选择 Fe2O3作催化剂可以节约能源 B．相同其他条件下，选择 Cr2O3作催化剂， SO2的平衡转化率最小 C．a 点后 SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了 D．选择 Fe2O3作催化剂，最适宜温度为 340～380℃温度范围 题型12 常见催化机理图分析 化学变化的宏观特征就是有新物质生成，并伴有能量的变化，从微观来说就是有旧键的断裂和新键的形成。催化反应机理图是以实际科研成果为载体，常设置如下三种考查角度： (1)反应物、反应产物、催化剂、中间体的辨识。 (2)从微观的视角分析物质转化过程中电子的转移、化学键的断裂与形成。 (3)应用化学反应原理，结合原子守恒、能量守恒思想、平衡观念分析解决实际问题。 【典例12】“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下： 下列说法正确的是 A．使用催化剂只能加快正反应速率 B．反应②的活化能比反应①大 C．该反应的催化剂是V2O4 D．过程中既有V—O键的断裂，又有V—O键的形成 【变式12-1】某温度下，在密闭容器中充入一定量的R(g)，发生反应，该反应经历两步：①；②，催化剂M能催化第②步反应，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．降低温度，增大，且减小 B．不使用催化剂M，反应过程中先增大后减小 C．使用催化剂M，反应①的活化能不变，反应②的活化能减小 D．使用催化剂M，反应①速率不变，反应②速率加快 【变式12-2】CO2催化氢化生产甲烷的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是 A．①是催化剂活化过程 B．历程中涉及极性键的断裂和形成 C．以D2代替H2反应，D只在水中检测出 D．CO2和H2吸附在催化剂不同部位 【变式12-3】有机物HCOOH在含铁配离子(用[L-Fe-H]+表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．[L-Fe-H]+在整个反应过程中的作用是催化剂 B．总反应的化学方程式为 C．由图可知HCOOH所具有的能量高于CO2和H2所具有的能量 D．反应进程中的Ⅳ→Ⅰ，为该反应的决速步骤 题型13 化学反应速率和平衡移动图像分析 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 (1)t1时， ，平衡 移动； (2)t2时， ，平衡 移动； (3)t3时， ，平衡 移动； (4)t4时， ，平衡 移动 【典例13】在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，某研究小组研究得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是 A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应使用催化剂，乙没有使用催化剂 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙反应的压强较高 【变式13-1】根据图中判断下列说法正确的是（    ） A．由Ⅰ知，反应在、时达到平衡 B．由Ⅰ知，该反应的 C．由Ⅱ知，时改变的外界条件是降低反应温度 D．由Ⅱ知，时的体积分数最大 【变式13-2】一定条件下，在一恒容密闭容器中发生反应，如图所示是化学反应速率与化学平衡随外界条件的改变而变化的关系图，下列说法不正确的是（    ） A．时增大或 B．时加入催化剂 C．时降低温度 D．时向容器中充入 【变式13-3】某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变一个反应条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化曲线如图1、2所示：下列说法正确的是（    ） A．30min时降低温度，40min时升高温度 B．0～8min内A的平均反应速率为0.16mol•L-1•min-1 C．化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应 D．20～40min内该反应的平衡常数恒为4 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$