专题03 化学反应速率（期中复习讲义）高二化学上学期苏教版

专题03 化学反应速率 考查重点 命题角度 化学反应速率的概念及表示方法 化学反应速率的概念；计算公式；注意事项 化学反应速率的测定 化学反应速率的测定的原理；实验设计 影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素 活化能 活化能和反应机理图像，活化能和焓变综合应用 化学反应速率图像 化学反应速率图像 一、化学反应速率的概念及表示方法 1．化学反应速率的概念及其数学表达式 （1）概念。 化学反应速率是定量描述化学反应进行 的物理量。通常用单位时间内 的减少或 的增加来表示。 （2）数学表达式为v＝或v＝。 （3）单位常用 或 表示。 2．同一反应中不同物质的化学反应速率的表示 对任意一个化学反应mA＋nB===pY＋qZ，反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z)，则反应速率分别表示为v(A)＝ ，v(B)＝ ，v(Y)＝ ，v(Z)＝ 。 同一时间内，各物质浓度变化量之比等于 ，即Δc(A)：Δc(B)：Δc(Y)：Δc(Z)＝ ，所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)＝ 。 特｜别｜提｜醒 应用化学反应速率需注意以下问题： （1） 化学反应速率是标量，只有数值而没有方向； （2） 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的 平均 速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的； （3） 对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度” 是不变的，因此一般 不能 用固体、纯液体表示化学反应速率； （4） 对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同，化学反应速率之比等于化学计量系数之比。 3．化学反应速率的计算 （1）进行化学反应速率计算的依据。 ①利用反应速率的定义式v＝求算； ②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 （2）进行化学反应速率计算的常用方法——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计算。 例如，对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1。反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) a b 0 0 x a－x b－ 则v(A)＝ mol·(L·s)－1，v(B)＝ mol·(L·s)－1，v(C)＝ mol·(L·s)－1，v(D)＝ mol·(L·s)－1。 （3）进行化学反应速率的计算时，需注意以下量的关系 ①对反应物：c起始－c转化＝c某时刻； ②对生成物：c起始＋c转化＝c某时刻； ③转化率：α＝×100%。 （4）从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤 ①从图像中获取计算的数据 纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。 例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算： A.求某物质的平均速率、转化率，如：v（X）＝ ，Y的转化率＝ 。 B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 ②依据图像求反应速率的步骤 第一步：找出横、纵坐标对应的 ； 第二步：将图中的变化量转化成相应的 ； 第三步：根据公式v＝ 进行计算。 4．化学反应速率的大小比较 （1）定性比较 通过明显的实验现象(如 产生快慢、 生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 （2）定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： ①归一法 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为 。 “二化”：将不同物质的化学反应速率转化成 的化学反应速率。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越 ，反应速率越 。 ②比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率 。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若 ，则A表示的化学反应速率较 。 （3）由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越 ，对应的反应的温度、浓度或压强就越 ，则对应的反应速率越 。 二、化学反应速率的测定 （1）定性描述：（根据实验现象） ①观察产生气泡的 ； ②观察试管中剩余锌粒的质量的 ； ③用手触摸试管，感受试管外壁温度的 （2）定量描述：（根据实验测量，单位时间内） ①测定气体的 ; ②测定物质的 的变化； ③测定物质或离子的 变化； ④测定体系的 或测定反应的 变化。 （3）测量化学反应速率的常见方法 ①量气法；②比色法；③电导法；④激光技术法 （4）化学反应速率的测量——实验 ①反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ ②实验装置 ③测量数据 单位时间内收集氢气的 ； 收集相同体积氢气所需要的 用pH计测相同时间内 变化，即 。 用传感器测△c(Zn2＋)变化。 测相同时间内△m(Zn)。 相同时间内恒容 变化； 相同时间内绝热容器中 变化。 三、影响化学反应速率的因素 1.定性研究影响化学反应速率的因素 实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O22H2O＋O2↑ [实验用品]　烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表、0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液、0.5 mol·L－1 H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、蒸馏水、热水。 [实验方案设计] 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 ，但后者 增大浓度，化学反应速率 温度 混合后均出现 ，但70 ℃热水一组 升高温度，化学反应速率 催化剂 前者 ，后者 催化剂能 化学反应速率 2.定量研究影响化学反应速率的因素 通过实验测定并比较下列化学反应的速率 ①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 实验结论 40 mL 1 mol·L－1硫酸 4 mol·L－1硫酸与锌反应比1 mol·L－1硫酸与锌反应的速率 。 40 mL 4 mol·L－1硫酸 3.影响化学反应速率的其他因素 （1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率 。 （2）温度：当其他条件相同时， 反应速率增大， 反应速率减小。 （3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 （4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①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 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 ，浓度 。 ②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率 ；减小压强 ，反应速率 。 四、活化能 1．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 都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的 反映了化学反应的反应历程，反应历程又称 。 （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化学反应。 （4）有效碰撞 概念：能够发的碰生 撞。 条件： ； 。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率 。 （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 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。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 ①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的 的大小； ②使用催化剂可 反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可 活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大， 不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的 ，从而增大反应速率。 4．催化剂对反应的影响 ①催化剂参与反应， 反应的活化能，加快反应速率 ②催化剂不能改变反应热，可以 反应所需的温度， 反应的能耗 ③总反应的活化能 催化反应过程中各分反应的活化能 ④催化剂具有 性：相同反应物用不同催化剂生成物不同 五、化学反应速率图像 1.图像类型 由图像变化分析外界条件对其影响，已知反应为mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。 （1）“渐变”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变， 反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变， 反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变， 生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变， 生成物的浓度 （2）“断点”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变， 反应体系的压强且m＋n p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变， 温度且ΔH 0(吸热反应) t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变， 反应体系的压强且m＋n p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变， 温度且ΔH 0(放热反应) t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变， 反应体系的压强且m＋n p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变， 温度且ΔH 0(放热反应) t1时v′逆、v′正均突然减小，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变， 反应体系的压强且m＋n p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变， 温度且ΔH 0(吸热反应) （3）“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变使用 t1时其他条件不变 反应体系的压强且m＋n p＋q(反应前后气体体积无变化) t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变， 反应体系的压强且m＋n p＋q(反应前后气体体积无变化) 2.常见v-t图像分析方法 （1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，看二者是 程度的变化，还是 程度的变化。 程度的变化一般从 (反应前后气体体积 的反应)和 角度考虑;若是 程度的变化，可从 、 、 (反应前后气体体积 的反应)角度考虑。 （2）对于反应速率变化程度不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。 （3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，v(正)>v(逆)，若平衡逆移，v(正)<v(逆)。 题型一 化学反应速率的概念及表示方法 【典例1】下列关于化学反应速率的说法不正确的是 A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率 C．在同一化学反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值相等 D．化学反应速率常用单位有和 【变式1-1】化学反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，物质B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是 A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 B．2 min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．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·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1-2】反应，在某段时间内以A的浓度变化表示的正反应速率为，则下列关于此段时间内的说法正确的是 A．以B物质表示的正反应速率为 B．以C物质表示的逆反应速率一定为 C．以A物质表示的逆反应速率一定为 D．以D物质表示的正反应速率为 【变式1-3】关于反应，下列表示的反应速率最大的是 A． B． C． D． 题型二 化学反应速率的测定 【典例2】室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变)，5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是 A．5 s内：v(H2SO4)＝0.01 mol·L－1·s－1 B．5 s内：v(Zn)＝0.002 mol·L－1·s－1 C．若药品足量，再消耗0.65 g Zn的时间超过5s D．可用长颈漏斗替换分液漏斗 方｜法｜点｜拨 测量数据 单位时间内收集氢气的体积； 收集相同体积氢气所需要的时间 用pH计测相同时间内pH变化，即△c(H＋)。 用传感器测△c(Zn2＋)变化。 测相同时间内△m(Zn)。 相同时间内恒容压强变化； 相同时间内绝热容器中温度变化。 【变式2-1】下列各装置能够达到相应实验目的的是 A．图甲所示装置定量测定中和反应热效应 B．图乙所示装置测定该化学反应速率 C．图丙所示装置探究固体表面积对反应速率的影响 D．图丁所示装置吸收尾气中的氯气 【变式2-2】某化学兴趣小组安装下图所示装置来探究的分解反应。回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。要测定分解反应的速率，需要测定的物理量有 、 。 (2)实验取用一定浓度的溶液，从加入至5s时注射器读数为。若该实验条件下气体摩尔体积为，则用反应物浓度表示的5s内的平均反应速率为 。 (3)如图为该小组研究的酸、碱对分解的影响。该小组提出可以用固体与溶液反应制，反应的化学方程式为 ，支持这一方案的理由是 。 题型三 影响化学反应速率的因素 【典例3】许多生活智慧都蕴含化学原理。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．风干保存 B．冷藏保鲜 C．加盐腌制 D．真空密封 【变式3-1】最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大CO2的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，CO2能全部转化为CH3OH 【变式3-2】有关合成氨工业  中，下列叙述不正确的是 A．使用高效率的催化剂，可提高单位时间内NH3产率 B．增大反应体系的压强，反应速率不一定增大 C．该反应为可逆反应，当有3mol电子转移时，生成氨气小于1mol D．在t1、t2时刻，NH3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1~t2内，NH3(g)生成的平均反应速率为 【变式3-3】对于反应  。下列有关说法正确的是 A．反应在一定条件下达平衡时，可转化 B．及时移走，能增大反应速率 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．使用合适的催化剂可加快反应的速率 题型四 活化能和反应机理 【典例4】在一定条件下可发生分解反应。在含有少量的溶液中，分解时能量变化与反应过程如图所示。过程I的反应为，下列说法正确的是 A．过程II的反应为 B．决定反应快慢的是过程II的反应 C．分解反应为吸热反应 D．反应的 【变式4-1】Pt/HC是一种含丰富羟基的催化剂，其催化氧化甲醛()的反应机理如图： 下列说法不正确的是 A．Pt/HC催化剂通过改变反应历程，降低了反应的焓变 B．步骤Ⅰ中甲醛通过氢键吸附在催化剂表面的-OH上 C．0.1mol参与反应，消耗在标准状况下为2.24L D．若用代替，反应生成的中O原子为 【变式4-2】中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  H ]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下： 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程 B．反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应 C．使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D．缩小容器体积，过程Ⅲ的反应速率不影响 【变式4-3】二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。 下列说法不正确的是 A．合成甲醇反应的ΔH>0 B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev C．生成副产物CO比CH2O容易 D．要使反应速率加快，主要降低活化能 题型五 化学反应速率图像 【典例5】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内， C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低 【变式5-1】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，下列说法正确的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．其它条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 C．条件②，反应速率为0.012 mol·L-1·min-1 D．条件①，降冰片烯起始浓度为1.5mol·L-1时，半衰期为125min 【变式5-2】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 【变式5-3】恒温条件下，将酸性溶液和溶液混合，发生反应：。用浓度的变化表示的反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．时间段消耗的比时间段消耗的少 B．与时刻的相等 C．反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用 D．随着反应进行，溶液中减小 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 2．（24-25高二上·四川攀枝花·期中）一定量的稀硫酸与过量的锌粉反应时，为了减小反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向硫酸溶液中加入适量的 ①  ②固体  ③固体  ④溶液  ⑤固体  ⑥NaCl溶液 A．②④⑥ B．①③⑥ C．②③⑤ D．①②④⑤⑥ 3．（24-25高二上·天津南开·期中）在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是 A．洗衣粉中添加酶 B．将鲜肉存放在冰箱中 C．合成氨时增大 n(N2)：n(H2)比 D．制取氢气用粗锌粒和稀硫酸反应 4．（24-25高二上·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 B．增加反应物的浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D．测定中和反应反应热的实验中，测了盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度，会使得偏小 5．（24-25高二上·北京·期中）向容积为2 L的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是 A．若 则0~t1内反应速率 B．t1时A 的转化率为60% C．反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g) D．起始 B的浓度为 6．（24-25高二下·四川内江·期中）在的反应中，采取下列措施能够使反应速率增大的是 ①缩小容器体积　　　②增大浓度　　③增加碳的量　　④恒压下充入 ⑤恒容下充入　　⑥升高温度　　　　　⑦将碳粉碎 A．①②④⑤ B．②③⑤⑥ C．①③⑥⑦ D．①②⑥⑦ 7．（24-25高二上·浙江衢州·期中）催化剂a和b均能催化反应。反应进程(如图)中，Q为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．无论使用a或b，总反应都包括4个基元反应 B．反应达平衡时，降低温度，的浓度减小 C．使用a时，反应过程中Q所能达到的最高浓度更大 D．使用b时，反应达到平衡时所需时间更短 8．（24-25高二上·浙江杭州·期中）在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，时，分别只改变某一条件，反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是 A．时刻，改变的条件可能是适当降低温度 B．时刻，可能增大了反应物活化分子百分数 C．时刻，改变的条件是加入催化剂或加压 D．的体积分数最高的时间段是 9．（24-25高二上·北京·期中）在298 K 和101 kPa下，HCN(g)=HNC(g)反应过程的能量变化如图所示(图中省略了部分化学键信息)。下列说法不正确的是 A．HCN 比 HNC稳定 B．   ΔH C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂可以改变总反应的焓变 10．（24-25高二上·湖北黄冈·期中）大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，已知反应：，在有Cl·存在时(Cl·对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．b表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，不改变反应过程的大小 C．决定反应速率的是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（23-24高二上·浙江宁波·期中）下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是 A．合成氨工业需要铁触媒作为催化剂 B．在糖果制作过程中添加着色剂 C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D．牛奶在冰箱里保存 2．（23-24高二上·浙江宁波·期中）把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是 A．10℃20mL3mol/L的X溶液 B．20℃30mL2mol/L的X溶液 C．20℃20mL4mol/L的X溶液 D．10℃10mL2mol/L的X溶液 3．（24-25高二上·山西太原·期中）在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B．由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为   C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D．由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 4．（24-25高二上·广东清远·期中）I．某化学小组安装两套如图所示的相同装置，用以探究影响H2O2分解速率的因素。 (1)仪器b的名称为是 。 (2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为 。 (3)有如下实验设计方案，请帮助他们完成表格中未填部分。 实验编号 实验目的 T/K 催化剂 浓度 甲组实验I 作实验参照 298 3滴FeCl3溶液 10mL2%H2O2 甲组实验Ⅱ 298 10mL5%H2O2 Ⅱ．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.2mol∙L-1 KMnO4 3mol∙L-1稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 V1 4.0 2 2.0 V2 3.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4 (4)补全方程式： 。 (5)实验过程使用了“控制变量法”，则V1= ，V2= ；根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。 (6)该小组同学查阅已有的资料后，提出假设：生成物中的MnSO4为该反应的催化剂，请你帮助该小组同学完成实验方案验证假设。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.2mol∙L-1 KMnO4溶液 3mol∙L-1稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 _______ t ①再向试管中加入的少量固体的化学式为 。 ②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应速率 考查重点 命题角度 化学反应速率的概念及表示方法 化学反应速率的概念；计算公式；注意事项 化学反应速率的测定 化学反应速率的测定的原理；实验设计 影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素 活化能 活化能和反应机理图像，活化能和焓变综合应用 化学反应速率图像 化学反应速率图像 一、化学反应速率的概念及表示方法 1．化学反应速率的概念及其数学表达式 （1）概念。 化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。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。 （2）数学表达式为v＝或v＝。 （3）单位常用mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1表示。 2．同一反应中不同物质的化学反应速率的表示 对任意一个化学反应mA＋nB===pY＋qZ，反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z)，则反应速率分别表示为v(A)＝，v(B)＝，v(Y)＝，v(Z)＝。 同一时间内，各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比，即Δc(A)：Δc(B)：Δc(Y)：Δc(Z)＝m：n：p：q，所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)＝m：n：p：q。 特｜别｜提｜醒 应用化学反应速率需注意以下问题： （1） 化学反应速率是标量，只有数值而没有方向； （2） 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的 平均 速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的； （3） 对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度” 是不变的，因此一般 不能 用固体、纯液体表示化学反应速率； （4） 对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同，化学反应速率之比等于化学计量系数之比。 3．化学反应速率的计算 （1）进行化学反应速率计算的依据。 ①利用反应速率的定义式v＝求算； ②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 （2）进行化学反应速率计算的常用方法——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计算。 例如，对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1。反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) a b 0 0 x a－x b－ 则v(A)＝ mol·(L·s)－1，v(B)＝ mol·(L·s)－1，v(C)＝ mol·(L·s)－1，v(D)＝ mol·(L·s)－1。 （3）进行化学反应速率的计算时，需注意以下量的关系 ①对反应物：c起始－c转化＝c某时刻； ②对生成物：c起始＋c转化＝c某时刻； ③转化率：α＝×100%。 （4）从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤 ①从图像中获取计算的数据 纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。 例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算： A.求某物质的平均速率、转化率，如：v（X）＝ mol/（L·s），Y的转化率＝×100%。 B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为（n1－n3）∶（n2－n3）∶n2。 ②依据图像求反应速率的步骤 第一步：找出横、纵坐标对应的物质的量； 第二步：将图中的变化量转化成相应的浓度变化量； 第三步：根据公式v＝进行计算。 4．化学反应速率的大小比较 （1）定性比较 通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 （2）定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： ①归一法 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 ②比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若＞，则A表示的化学反应速率较大。 （3）由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。 二、化学反应速率的测定 （1）定性描述：（根据实验现象） ①观察产生气泡的快、慢； ②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少； ③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低 （2）定量描述：（根据实验测量，单位时间内） ①测定气体的体积; ②测定物质的物质的量的变化； ③测定物质或离子的浓度变化； ④测定体系的温度或测定反应的热量变化。 （3）测量化学反应速率的常见方法 ①量气法；②比色法；③电导法；④激光技术法 （4）化学反应速率的测量——实验 ①反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ ②实验装置 ③测量数据 单位时间内收集氢气的体积； 收集相同体积氢气所需要的时间 用pH计测相同时间内pH变化，即△c(H＋)。 用传感器测△c(Zn2＋)变化。 测相同时间内△m(Zn)。 相同时间内恒容压强变化； 相同时间内绝热容器中温度变化。 三、影响化学反应速率的因素 1.定性研究影响化学反应速率的因素 实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O22H2O＋O2↑ [实验用品]　烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表、0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液、0.5 mol·L－1 H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、蒸馏水、热水。 [实验方案设计] 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 浑浊 ，但后者 出现浑浊更快 增大浓度，化学反应速率 增大 温度 混合后均出现 浑浊 ，但70 ℃热水一组 首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率 增大 催化剂 前者 无明显现象，后者 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率 2.定量研究影响化学反应速率的因素 通过实验测定并比较下列化学反应的速率 ①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 实验结论 40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 慢 4 mol·L－1硫酸与锌反应比1 mol·L－1硫酸与锌反应的速率 快 。 40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 快 3.影响化学反应速率的其他因素 （1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率 越快 。 （2）温度：当其他条件相同时， 升高温度 反应速率增大， 降低温度 反应速率减小。 （3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 （4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①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 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 缩小 ，浓度 增大 。 ②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率 增大 ；减小压强 ，反应速率 减小 。 四、活化能 1．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。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 （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 概念：能够发生化学反应的碰撞。 条件：具有足够的能量；具有合适的取向。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 （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 2．基元反应发生经历的过程 3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 ①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的大小； ②使用催化剂可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可增大活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增大反应速率。 4．催化剂对反应的影响 ①催化剂参与反应，降低反应的活化能，加快反应速率 ②催化剂不能改变反应热，可以降低反应所需的温度，减小反应的能耗 ③总反应的活化能大于催化反应过程中各分反应的活化能 ④催化剂具有选择性：相同反应物用不同催化剂生成物不同 五、化学反应速率图像 1.图像类型 由图像变化分析外界条件对其影响，已知反应为mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。 （1）“渐变”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 （2）“断点”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋n＞p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变，升高温度且ΔH＞0(吸热反应) t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋n＜p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变，升高温度且ΔH＜0(放热反应) t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＜p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变，降低温度且ΔH＜0(放热反应) t1时v′逆、v′正均突然减小，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＞p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变，降低温度且ΔH＞0(吸热反应) （3）“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变使用催化剂 t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) 2.常见v-t图像分析方法 （1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，看二者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化，可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。 （2）对于反应速率变化程度不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。 （3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，v(正)>v(逆)，若平衡逆移，v(正)<v(逆)。 题型一 化学反应速率的概念及表示方法 【典例1】下列关于化学反应速率的说法不正确的是 A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率 C．在同一化学反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值相等 D．化学反应速率常用单位有和 【答案】C 【详解】A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量，A正确； B．氢氧化钠与硫酸中和反应为氢离子和氢氧根离子生成水的反应，可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率，B正确； C．在同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率数值与化学方程式的计量系数有关，故在同一化学反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值不一定相等，C错误； D．浓度单位为，时间常用单位为s或min，故化学反应速率常用单位有和，D正确； 故选C。 【变式1-1】化学反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，物质B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是 A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 B．2 min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．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·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．A是固体，浓度不变，不能用A的浓度变化表示反应速率，A错误； B．B是反应物，浓度降低导致v正(B)减小，C是生成物，浓度增大导致v逆(C)增大，B错误； C．是2min内的平均速率，而非2min末的瞬时速率，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； 故答案为D。 【变式1-2】反应，在某段时间内以A的浓度变化表示的正反应速率为，则下列关于此段时间内的说法正确的是 A．以B物质表示的正反应速率为 B．以C物质表示的逆反应速率一定为 C．以A物质表示的逆反应速率一定为 D．以D物质表示的正反应速率为 【答案】D 【详解】A．物质B是固体，不能用来表示速率，A错误； B．若该反应没有平衡，且分别是正、逆反应，则此时速率之比不等于系数之比，B错误； C．若该反应没有平衡，正、逆反应速率不相等，C错误； D．对于都是正反应来说，其速率之比总是等于系数之比，D正确； 故选D。 【变式1-3】关于反应，下列表示的反应速率最大的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据比值越大，速率越大进行分析。 【详解】A．； B．； C．； D．； 由此可知，反应速率最大的为D； 故选D。 题型二 化学反应速率的测定 【典例2】室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变)，5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是 A．5 s内：v(H2SO4)＝0.01 mol·L－1·s－1 B．5 s内：v(Zn)＝0.002 mol·L－1·s－1 C．若药品足量，再消耗0.65 g Zn的时间超过5s D．可用长颈漏斗替换分液漏斗 【答案】C 【详解】A．溶液体积未知，不能计算硫酸的反应速率，A错误； B．锌为纯固体，浓度为定值，不能用单位时间内浓度的变化量来表示其反应速率，B错误； C．随着反应进行，硫酸浓度减小，反应速率减慢，则再消耗0.65 gZn(即0.01 mol)所用时间将变长，即超过5s，C正确； D．若用长颈漏斗替换分液漏斗，不方便控制反应进程，不能准确测量生成H2的体积，且若长颈漏斗下端未能形成液封，生成的H2会从漏斗上端逸出，所以不能用长颈漏斗替换分液漏斗，D错误； 故选C。 方｜法｜点｜拨 测量数据 单位时间内收集氢气的体积； 收集相同体积氢气所需要的时间 用pH计测相同时间内pH变化，即△c(H＋)。 用传感器测△c(Zn2＋)变化。 测相同时间内△m(Zn)。 相同时间内恒容压强变化； 相同时间内绝热容器中温度变化。 【变式2-1】下列各装置能够达到相应实验目的的是 A．图甲所示装置定量测定中和反应热效应 B．图乙所示装置测定该化学反应速率 C．图丙所示装置探究固体表面积对反应速率的影响 D．图丁所示装置吸收尾气中的氯气 【答案】D 【详解】A．铜丝会导热，热量损失较多，中和反应的反应热测定应用玻璃搅拌器，故A不符合题意； B．反应产生的氧气会从长颈漏斗管口逸出，无法定量测量反应速率，故B不符合题意； C．探究固体表面积对反应速率的影响应选用浓度相同的稀盐酸，故C不符合题意； D．氯气有毒，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，故D符合题意； 故选D。 【变式2-2】某化学兴趣小组安装下图所示装置来探究的分解反应。回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。要测定分解反应的速率，需要测定的物理量有 、 。 (2)实验取用一定浓度的溶液，从加入至5s时注射器读数为。若该实验条件下气体摩尔体积为，则用反应物浓度表示的5s内的平均反应速率为 。 (3)如图为该小组研究的酸、碱对分解的影响。该小组提出可以用固体与溶液反应制，反应的化学方程式为 ，支持这一方案的理由是 。 【答案】(1) 锥形瓶 反应时间 的体积 (2) (3) 在酸性条件下分解速率更小 【分析】本题探究过氧化氢的分解反应，实验原理是测量一定时间内，产生气体体积，据此分析； 【详解】（1）根据仪器a的特点，仪器a的名称为锥形瓶；要测定过氧化氢分解反应的速率，需要测定的物理量有反应时间和氧气的体积；故答案为锥形瓶；反应时间；O2的体积； （2）过氧化氢分解反应2H2O22H2O+O2↑，反应产生氧气的物质的量为=1.18×10-3mol，此时消耗过氧化氢物质的量为1.18×10-3mol×2=2.36×10-3mol，用过氧化氢表示平均反应速率为=2.36×10-2mol/(L·s)；故答案为2.36×10-2； （3）根据信息BaO2与H2SO4反应制备过氧化氢，其化学反应方程式为BaO2+ H2SO4=BaSO4+H2O2；根据图像可知，碱对分解速率影响较大，酸对分解速率影响较小，因此支持这一方案的理由是H2O2在酸性条件下分解速率更小；故答案为BaO2+ H2SO4=BaSO4+H2O2；H2O2在酸性条件下分解速率更小。 题型三 影响化学反应速率的因素 【典例3】许多生活智慧都蕴含化学原理。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．风干保存 B．冷藏保鲜 C．加盐腌制 D．真空密封 【答案】B 【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．冷藏保鲜，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，B正确； C．加盐腌制，可使细菌的细胞脱水，起到杀菌作用，有利于食物的保存，与温度无关，C错误； 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B。 【变式3-1】最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大CO2的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，CO2能全部转化为CH3OH 【答案】B 【详解】A．增大压强通常会增加气体反应物的浓度，从而加快反应速率，A错误； B．催化剂通过降低反应的活化能，可显著加快正、逆反应速率，B正确； C．增大反应物的浓度会提高反应速率，而非减慢，C错误； D．化学平衡是动态平衡，反应物和生成物共存且浓度不再变化，但不可能全部转化为，D错误； 故选B。 【变式3-2】有关合成氨工业  中，下列叙述不正确的是 A．使用高效率的催化剂，可提高单位时间内NH3产率 B．增大反应体系的压强，反应速率不一定增大 C．该反应为可逆反应，当有3mol电子转移时，生成氨气小于1mol D．在t1、t2时刻，NH3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1~t2内，NH3(g)生成的平均反应速率为 【答案】C 【详解】A．使用高效率的催化剂，能够加快该反应速率即可提高单位时间内NH3产率，A正确； B．增大反应体系的压强，反应速率不一定增大例如在恒温恒容下向容器中通入氩气，反应体系压强增大，N2、H2和NH3的浓度均不变，反应速率不变，B正确， C．根据题干反应可知，每转移3mol电子消耗0.5molN2，生成1molNH3，与该反应为可逆反应无关，C错误； D．根据反应速率的定义可知，用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示反应进行快慢，故在t1、t2时刻，NH3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1~t2内，NH3(g)生成的平均反应速率为，D正确； 故答案为：C。 【变式3-3】对于反应  。下列有关说法正确的是 A．反应在一定条件下达平衡时，可转化 B．及时移走，能增大反应速率 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．使用合适的催化剂可加快反应的速率 【答案】D 【详解】A． 反应在一定条件下达平衡时，由于是可逆反应，不可转化，A错误； B． 及时移走，氨气浓度减小，则能降低反应速率，B错误； C． 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，C错误； D． 使用催化剂可同等程度改变正逆反应速率，通常，使用合适的催化剂可加快反应的速率，D正确； 选D。 题型四 活化能和反应机理 【典例4】在一定条件下可发生分解反应。在含有少量的溶液中，分解时能量变化与反应过程如图所示。过程I的反应为，下列说法正确的是 A．过程II的反应为 B．决定反应快慢的是过程II的反应 C．分解反应为吸热反应 D．反应的 【答案】A 【详解】A．分解时总反应：，总反应减去反应I得：，A正确； B．慢反应决定整体反应速率，过程I活化能大，反应速率慢，为决速过程，B错误； C．根据图示，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，C错误； D．焓变=生成物总能量-反应物总能量，则反应的，D错误； 答案选A。 【变式4-1】Pt/HC是一种含丰富羟基的催化剂，其催化氧化甲醛()的反应机理如图： 下列说法不正确的是 A．Pt/HC催化剂通过改变反应历程，降低了反应的焓变 B．步骤Ⅰ中甲醛通过氢键吸附在催化剂表面的-OH上 C．0.1mol参与反应，消耗在标准状况下为2.24L D．若用代替，反应生成的中O原子为 【答案】A 【详解】A．催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能从而加速反应，但不能降低反应的焓变，A错误； B．由图示可知步骤Ⅰ中甲醛通过氢键吸附在催化剂表面的-OH上，B正确； C．HCHO+O2=H2O+CO2 ，0.1mol甲醛参与反应消耗0.1mol氧气，标况下体积为2.24L，C正确； D．由图示可知氧气中的氧元素进入二氧化碳和水中，故反应生成的中O原子为，D正确； 故选A。 【变式4-2】中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  H ]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下： 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程 B．反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应 C．使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D．缩小容器体积，过程Ⅲ的反应速率不影响 【答案】B 【详解】A．过程Ⅰ涉及O-H键的断裂，该过程为吸热过程，过程Ⅱ是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，过程Ⅲ涉及C=O键、O-H键和H-H键的形成，该过程为放热过程，A错误； B．反应物的分子必须发生碰撞使化学键断裂，才能发生基元反应，B正确； C．使用催化剂不能降低水煤气变换反应的△H，C错误； D．缩小容器体积，浓度增加，过程Ⅲ的反应速率加快，D错误； 故选B。 【变式4-3】二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。 下列说法不正确的是 A．合成甲醇反应的ΔH>0 B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev C．生成副产物CO比CH2O容易 D．要使反应速率加快，主要降低活化能 【答案】B 【详解】A．根据图示可知：反应物CO2、H2的总能量比生成物CH3OH、H2O的总能量低，该反应属于吸热反应，因此合成甲醇反应的ΔH＞0，故A正确； B．根据图示可知*OCH2→CH2O活化能为2.73 ev+0.66 ev =3.39ev，故B错误； C．根据图示可知：生成副产物CO需要的活化能比生成CH2O需要的活化能小，反应需要的活化能越小，反应越容易发生，故生成副产物CO比生成CH2O更容易发生，故C正确； D．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定。反应的活化能越大，发生反应就越不容易发生，反应速率最慢。根据图示可知：在上述多步反应中，基元反应的活化能最大，该步反应的化学反应速率最慢，是CO2、H2的发生反应制取CH3OH的决速反应，故要使反应速率加快，主要降低活化能，故D正确； 选B。 题型五 化学反应速率图像 【典例5】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内， C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低 【答案】B 【分析】由图可知，在无催化剂条件下，反应也能进行；反应曲线越陡，活化能越低，反应速率越快；根据 计算反应速率。 【详解】A．催化剂只是改变反应速率，由图可知，在无催化剂条件下，反应也能进行，故A错误； B．使用催化剂Ⅰ，X的浓度随t的变化为a，时0～2min内，，故B正确； C．2min时，X转化的浓度为2mol•L−1，X与Y的系数比为1：2，则Y增加的量为4mol•L−1，对应的曲线为Ⅰ，故C错误； D．反应曲线越陡，活化能越低，反应速率越快，故与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更高，故D错误； 故答案选B。 【变式5-1】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，下列说法正确的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．其它条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 C．条件②，反应速率为0.012 mol·L-1·min-1 D．条件①，降冰片烯起始浓度为1.5mol·L-1时，半衰期为125min 【答案】B 【详解】A．曲线①③所用的催化剂浓度相等，但降冰片烯浓度不等，开始时降冰片烯的浓度曲线①是曲线③的2倍，完全消耗时所需时间曲线①是曲线③的2倍，两者反应速率相等，所以其他条件相同时，降冰片烯浓度与反应速率无关，A错误； B．从图中可知，①和②初始时降冰片烯的浓度相同，②催化剂浓度为①中的2倍，②降冰片烯反应速率为①中的2倍，则其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越快，B正确； C．从图中可知，条件②降冰片烯初始浓度为3mol/L，125min后降冰片烯浓度将为0，则其反应速率为，C错误； D．条件①降冰片烯起始浓度为3mol/L，降为1.5mol/L时用时125min，但是从1.5mol/L降低至0.75mol/L用时小于125min，则不能说其半衰期为125min，D错误； 故答案选B。 【变式5-2】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 【答案】C 【详解】A．图甲表明，相同时间内，pH=13的溶液中，H2O2的起始浓度越大，浓度的变化量越大，其分解速率越快，A正确； B．图乙表明，NaOH溶液浓度越小，相同时间内H2O2的浓度变化量越小，分解速率越慢，B正确； C．图丙表明，Mn2+浓度相同时，1.0mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量，所以溶液的碱性越强，H2O2的分解速率不一定越快，C不正确； D．图丙表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，图丁表明，碱性溶液中，Mn2+浓度越大，对H2O2分解速率的影响越大，D正确； 故选C。 【变式5-3】恒温条件下，将酸性溶液和溶液混合，发生反应：。用浓度的变化表示的反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．时间段消耗的比时间段消耗的少 B．与时刻的相等 C．反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用 D．随着反应进行，溶液中减小 【答案】B 【详解】A．时间段的反应速率小于时间段，所以时间段消耗的比时间段消耗的少，故A正确； B．时刻的大于时刻的，故B错误； C．反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用，故C正确； D．反应消耗氢离子，所以随着反应进行，溶液中减小，故D正确； 选B。 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快。 【详解】A．； B．B是固体，无法用浓度表达其反应速率； C．； D．； 故选C。 2．（24-25高二上·四川攀枝花·期中）一定量的稀硫酸与过量的锌粉反应时，为了减小反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向硫酸溶液中加入适量的 ①  ②固体  ③固体  ④溶液  ⑤固体  ⑥NaCl溶液 A．②④⑥ B．①③⑥ C．②③⑤ D．①②④⑤⑥ 【答案】B 【详解】①加入，硫酸浓度减小，反应速率减小，但的物质的量不变，故不影响生成氢气的总量，①符合题意； ②加入固体，与Zn反应生成Cu单质并覆盖在Zn表面，形成Zn-Cu原电池，反应速率增大，②不符合题意； ③加入固体，H+与CH3COO-结合成，是弱酸，反应速率减小，③符合题意； ④加入溶液，H+与形成硝酸，硝酸与Zn反应会生成NO，影响生成氢气的总量，④不符合题意； ⑤加入固体，H+与反应生成CO2，影响生成氢气的总量，⑤不符合题意； ⑥加入NaCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小，但的物质的量不变，故不影响生成氢气的总量，⑥符合题意； 故①③⑥符合题意，选B项。 3．（24-25高二上·天津南开·期中）在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是 A．洗衣粉中添加酶 B．将鲜肉存放在冰箱中 C．合成氨时增大 n(N2)：n(H2)比 D．制取氢气用粗锌粒和稀硫酸反应 【答案】C 【详解】A．酶是一种催化剂，洗衣粉中添加酶，可以提高去污的速率，A不符合题意； B．温度越低，反应速率越慢，将鲜肉存放在冰箱中，利用低温减慢反应速率，B不符合题意； C．合成氨时增大 n(N2)：n(H2)比，主要是增大反应物浓度，使平衡右移增加产率，不全是加快反应速率，C符合题意； D．制取氢气用粗锌粒和稀硫酸反应，增大固体表面积，加快反应速率 ，D不符合题意； 故答案为：C。 4．（24-25高二上·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 B．增加反应物的浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D．测定中和反应反应热的实验中，测了盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度，会使得偏小 【答案】A 【详解】A．升高温度，反应物分子中活化分子的数目和百分数都增大，有效碰撞的次数增大，化学反应速率增大，A正确； B．增大反应物浓度，可以增大单位体积内活化分子数，但单位体积内活化分子百分数不变，B错误； C．酸碱恰好反应完全时放热最多，所以测定中和反应热的实验中，混合溶液温度最高时的温度为终止温度，C错误； D．测盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度时，所测NaOH溶液的温度偏高，温度差偏小，反应热数值偏小，但中和热△H为负值，值越小，△H越大，D错误； 故答案为：A 5．（24-25高二上·北京·期中）向容积为2 L的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是 A．若 则0~t1内反应速率 B．t1时A 的转化率为60% C．反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g) D．起始 B的浓度为 【答案】C 【详解】A．则0~t1内反应速率 ，A正确； B．t1时A 的转化率为60%，B正确； C．已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变，则初时B为(0.12+0.10+0.22-0.30-0.10)mol=0.04mol，反应的系数比等于反应的速率比，由图，反应的ABC的物质的量之比为(0.30-0.12): (0.10-0.04): (0.22-0.10)=3:1:2，则反应的化学方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，C错误；   D．由C分析，起始 B的浓度为，D正确； 故选C。 6．（24-25高二下·四川内江·期中）在的反应中，采取下列措施能够使反应速率增大的是 ①缩小容器体积　　　②增大浓度　　③增加碳的量　　④恒压下充入 ⑤恒容下充入　　⑥升高温度　　　　　⑦将碳粉碎 A．①②④⑤ B．②③⑤⑥ C．①③⑥⑦ D．①②⑥⑦ 【答案】D 【详解】①缩小容器体积，气体浓度增大，速率加快；②增大反应物浓度，正反应速率增大；③碳为固体，增加固体的用量不影响速率；④恒压下充He，体积增大，浓度降低，速率减小；⑤恒容充入He，反应物、生成物浓度不变，速率不变；⑥升温，加快反应速率；⑦粉碎碳，增大接触面积，速率加快；能够使反应速率增大的措施为①②⑥⑦，D正确； 故选D。 7．（24-25高二上·浙江衢州·期中）催化剂a和b均能催化反应。反应进程(如图)中，Q为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A．无论使用a或b，总反应都包括4个基元反应 B．反应达平衡时，降低温度，的浓度减小 C．使用a时，反应过程中Q所能达到的最高浓度更大 D．使用b时，反应达到平衡时所需时间更短 【答案】D 【详解】A．由图可知，催化剂a和b均出现四个峰，因此使用催化剂a和b，总反应都包括4个基元反应，故A说法正确； B．根据图像可知，该反应为放热反应，反应达到平衡时，降低温度，平衡正向移动，M的浓度减小，故B说法正确； C．活化能大的反应速率慢，活化能小的反应速率快，根据图像可知，使用催化剂a时，前两步反应速率较快，第三步反应速率较慢，反应过程中更容易积累到Q物质，Q所能达到的最高浓度更大，故C说法正确； D．根据图像可知，使用催化剂a时，决速步骤的活化能小于使用催化剂b时，决速步骤活化能，因此使用a时，反应速率较快，达到平衡时所需时间更短，故D说法错误； 答案为D。 8．（24-25高二上·浙江杭州·期中）在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，时，分别只改变某一条件，反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是 A．时刻，改变的条件可能是适当降低温度 B．时刻，可能增大了反应物活化分子百分数 C．时刻，改变的条件是加入催化剂或加压 D．的体积分数最高的时间段是 【答案】B 【详解】A．由图可知，为正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，采取的措施可能是升高温度或增大压强，A错误； B．由图可知，t1为正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，采取的措施可能是升高温度或增大压强，活化分子百分数可能增大或不变，B正确； C．时刻，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，改变条件为使用催化剂，C错误； D．由题干图示信息可知，平衡逆向移动，平衡不移动，平衡逆向移动，故Q(g)的体积分数最高的时间段是，D错误； 答案为B。 9．（24-25高二上·北京·期中）在298 K 和101 kPa下，HCN(g)=HNC(g)反应过程的能量变化如图所示(图中省略了部分化学键信息)。下列说法不正确的是 A．HCN 比 HNC稳定 B．   ΔH C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂可以改变总反应的焓变 【答案】D 【详解】A．由图可知，该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，而能量越低越稳定，所以该反应中HCN比HNC稳定，A正确； B．由图像可知该反应的焓变 ΔH=57.5 kJ/mol−0 kJ/mol=+57.5 kJ/mol，B正确； C．反应焓变为正反应活化能减去逆反应活化能，反应为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，C正确；   D．加入催化剂，能够降低该反应的活化能，加快反应速率，但是不能改变总反应的焓变，D错误； 故选D。 10．（24-25高二上·湖北黄冈·期中）大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，已知反应：，在有Cl·存在时(Cl·对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．b表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，不改变反应过程的大小 C．决定反应速率的是基元反应① D．增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 【答案】D 【详解】A．Cl·对反应有催化作用，催化剂参与反应改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，b表示存在Cl·时反应过程的能量变化，A正确； B．由图像可知催化剂改变了反应历程，降低反应活化能，但不改变反应过程的大小，B正确； C．两步基于反应中活化能大的①是决速步，C正确； D．加入催化剂都能增大活化分子百分数，但增大压强不能增大活化分子百分数，D错误； 故选D。 重难突破练（测试时间：10分钟） 1．（23-24高二上·浙江宁波·期中）下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是 A．合成氨工业需要铁触媒作为催化剂 B．在糖果制作过程中添加着色剂 C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D．牛奶在冰箱里保存 【答案】B 【详解】A．合成氨工业需要铁触媒作为催化剂，使用催化剂能改变反应速率，A项不符合题意； B．在糖果制作过程中添加着色剂，着色剂仅改变颜色，不影响反应速率，B项符合题意； C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎，增大表面积，可加快反应速率，C项不符合题意； D．牛奶在冰箱里保存，降低温度降低反应速率延缓变质，D项不符合题意； 答案选B。 2．（23-24高二上·浙江宁波·期中）把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是 A．10℃20mL3mol/L的X溶液 B．20℃30mL2mol/L的X溶液 C．20℃20mL4mol/L的X溶液 D．10℃10mL2mol/L的X溶液 【答案】C 【分析】反应速率由反应物浓度和温度共同决定，稀释后总体积均为50mL，各选项中X的浓度和温度分别为： 【详解】A．，温度10℃； B．，温度20℃； C．，温度20℃； D．，温度10℃； 对比四个选项，C选项的X浓度最高：1.6mol/L，且温度较高：20℃，因此反应速率最大； 故答案为：C。 3．（24-25高二上·山西太原·期中）在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B．由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为   C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D．由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 【答案】B 【详解】A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=，故A错误； B．EO(g)的相对能量为-117， AA(g) 的相对能量为-219，焓变=生成物总能量-反应物总能量=-219kJ/mol-(-117kJmol)=-102kJ/mol，由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为  ，故B正确； C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化涉及C=C键、O=O键断裂和C-O键形成，故C错误； D．由此图可知，乙烯与氧气反应生成EO(g)，反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，故D错误； 选B。 4．（24-25高二上·广东清远·期中）I．某化学小组安装两套如图所示的相同装置，用以探究影响H2O2分解速率的因素。 (1)仪器b的名称为是 。 (2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为 。 (3)有如下实验设计方案，请帮助他们完成表格中未填部分。 实验编号 实验目的 T/K 催化剂 浓度 甲组实验I 作实验参照 298 3滴FeCl3溶液 10mL2%H2O2 甲组实验Ⅱ 298 10mL5%H2O2 Ⅱ．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.2mol∙L-1 KMnO4 3mol∙L-1稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 V1 4.0 2 2.0 V2 3.0 2.0 5.2 3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4 (4)补全方程式： 。 (5)实验过程使用了“控制变量法”，则V1= ，V2= ；根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。 (6)该小组同学查阅已有的资料后，提出假设：生成物中的MnSO4为该反应的催化剂，请你帮助该小组同学完成实验方案验证假设。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.2mol∙L-1 KMnO4溶液 3mol∙L-1稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 _______ t ①再向试管中加入的少量固体的化学式为 。 ②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) (3) 研究浓度对速率的影响 3滴FeCl3溶液 (4)5H2C2O4+2+6H+= 2Mn2++10CO2↑+8H2O (5) 2.0 3.0 其他条件相同时，增大草酸浓度，反应速率加快 (6) MnSO4 与实验1相比，溶液褪色所需时间短 【分析】I、研究外界条件的改变对化学反应速率的影响，需要控制变量，探究浓度对速率的影响时，其他条件要保持不变； Ⅱ某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，实验1、2、3都是改变H2C2O4溶液的浓度，保持KMnO4溶液的浓度和温度不变，通过测定溶液颜色发生改变所需的时间，探究浓度对化学反应速率的影响，实验4与实验1进行对比，各反应物的浓度都相同，但加入了催化剂，探究催化剂对化学反应速率的影响，据此分析； 【详解】（1）由装置图可知仪器b的名称为锥形瓶； （2）H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：； （3）由甲组实验Ⅰ的实验目的可知，催化剂和浓度只能有一个作为变量，而浓度已为变量，催化剂就不能再作为变量，所以甲组实验Ⅱ中催化剂与甲组实验Ⅰ中的相同，由题干的实验目的可知甲组实验Ⅱ的实验目的为探究浓度对速率的影响，催化剂也为3滴FeCl3溶液； （4）H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液发生反应，Mn元素由+7价降低到+2价，则KMnO4作氧化剂，H2C2O4作还原剂，C元素由+3价升高到+4价，从而生成CO2。利用得失电子守恒，可得出配平的离子方程式为5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O； （5）实验过程使用了“控制变量法”，为保证KMnO4溶液的浓度不变，需保证混合溶液的总体积不变，实验3中，溶液的总体积为10mL，由此可得出，V1=2.0，V2=3.0；上表中的实验数据显示，H2C2O4溶液浓度越小，溶液褪色所需时间越长，则可以得到的结论是：其他条件相同时，增大草酸浓度，反应速率加快； （6）①假设生成物中的MnSO4为该反应的催化剂，则应再向试管中加入的少量固体的化学式为MnSO4； ②催化剂能加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间。若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是：与实验1相比，溶液褪色所需时间短。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $