第一节 化学反应速率（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第一节 化学反应速率 题型01 化学反应速率的概念及表示方法 题型02 化学反应速率及其大小比较 题型03 化学反应速率的测定 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 实验探究影响化学反应速率的因素 题型06 有效碰撞 题型07 化学反应速率的图像分析 题型08 反应历程与活化能、能垒 题型01 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。 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．化学反应速率概念的理解 (1)不论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的绝对值，因此，其化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。 (3)在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 (4)表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，因为同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，其数值可能不同。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算，即单位时间时，速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。 (5)一般来说在反应过程中都不是等速进行的，由公式v＝计算得到的是某一段时间间隔内的平均速率。 (6)平均速率与瞬时速率。若时间间隔Δt非常小，则平均速率v＝接近某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。 【典例1】某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s)，反应进程如下图所示。下列说法正确的是( ) A．0~2 s内，D的平均反应速率为0.15mol·L-1·s-1 B．反应进行过程中，v(B)：v(C)=2:1 C．12 s 时，A的转化率为75% D．图中两曲线相交时，A和B的平均反应速率相等 【答案】C 【解析】A项，D是固体，反应过程中D浓度不变，不能用D的浓度变化表示反应速率，A错误；B项，化学反应速率比等于化学计量系数之比，v(B)：v(C)=1:2，B错误；C项，12s时，A的转化率为，C正确；D项，图中两曲线相交时，A、B的浓度相同，A和B浓度的改变量不同，A和B的平均反应速率不相等，D错误；故选C。 【变式1-1】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.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1 D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，A正确；反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；若某化学反应的反应速率为0.5 mol·(L·s)－1是指用某一物质表示的平均速率，与用其他物质表示的速率不一定相等，C错误；公式v＝中，浓度的单位是mol/L，时间单位常用s、min，所以化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1，D正确。 【变式1-2】将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2 min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.0～2 min内，铁的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 B.0～2 min内，H2SO4的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 C.2 min末，FeSO4的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 D.0～2 min内，H2的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 【答案】B 【解析】铁为固体，不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率，A错误；5.6 g铁粉的物质的量为＝0.1 mol，由Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，可知参加反应的硫酸的物质的量为0.1 mol，故用硫酸表示的反应速率为＝0.5 mol/(L·min)，B正确；2 min末硫酸亚铁的反应速率表示瞬时速率，而0.5 mol/(L·min)表示2 min内硫酸亚铁的平均反应速率，C错误；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，D错误。 【变式1-3】 向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入5 mol A与8 mol B，在一定条件下反应：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋yD(g)(x、y为正整数)反应进行2 min后达到平衡，这2 min内平均反应速率v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1，D的平衡浓度为0.3 mol·L－1，又知v(B)∶v(C)＝3∶2，则下列说法中一定不正确的是(　　) A.x∶y＝2∶1 B.v(A)∶v(C)＝1∶1 C.A的平衡浓度为0.4 mol/L D.A与B的平衡浓度之比为2∶3 【答案】D 【解析】达到平衡时C的浓度变化为0.6 mol/L，D的平衡浓度为0.3 mol/L，对于可逆反应计量系数之比等于浓度变化量之比，则Δc(C)∶Δc(D)＝x∶y，x∶y＝2∶1，A正确；计量系数之比等于反应速率之比，v(B)∶v(C)＝3∶2，可求出x＝2，y＝1，则v(A)∶v(C)＝1∶1，B正确；由v(A)∶v(C)＝1∶1，Δc(A)＝Δc(C)＝0.6 mol/L，参加反应的A浓度为0.6 mol/L，则A的平衡浓度为1 mol/L－0.6 mol/L＝0.4 mol/L，C正确；计量系数之比等于浓度变化量之比，＝，则参加反应的B的浓度为0.9 mol/L，B的平衡浓度为1.6 mol/L－0.9 mol/L＝0.7 mol/L，A与B的平衡浓度比等于＝，D错误。 题型02 化学反应速率及其大小比较 对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，还要进行一定的转化。具体比较方法如下： 1．“一看”：看化学反应速率的单位是否统一。 2．“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或分别除以相应物质的化学计量数。 3．“三比较”：比较同一物质的化学反应速率或不同物质的化学反应速率除以相应化学计量数之后的数值。数值越大，反应速率越快。 如反应：aA(g)+bB(g)=cC(g)，比较与，若>，则用A表示的反应速率比用B表示的大。 【典例2】反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为(　　) A.①>③>②>④ B.①>②＝③>④ C.②>①＝④>③ D.①>④>②＝③ 【答案】D 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快。①＝0.45 mol·L－1·s－1；②＝0.2 mol·L－1·s－1；③＝0.2 mol·L－1·s－1；④＝0.225 mol·L－1·s－1；反应速率①＞④＞②＝③。 【变式2-1】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A．v(A)=0.3 mol·L－1·s－1 B．v(B)=1.8 mol·L－1·s－1 C．v(D)=0.7mol·L－1·s－1 D．v(C)=9 mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质表示的化学反应速率转化成A表示的化学反应速率，以此可比较反应速率大小，注意单位换算成统一的速率单位比较。A项，v(A)=0.3 mol·L－1·s－1；B项，B为固体，无法用其表示反应速率；C项，v(A)=v(D)= ×0.7mol·L－1·s－1=0.35 mol·L-1·s-1；D项，v(A)=v(C)=×=0.075 mol·L-1·s-1；故选C。 【变式2-2】反应P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　) A.v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1 B.v(R)＝0.15 mol·L－1·s－1 C.v(Q)＝0.6 mol·L－1·min－1 D.v(S)＝0.4 mol·L－1·min－1 【答案】B 【解析】各物质的反应速率除以其对应的化学计量数，所得结果最大的则反应速率最快。v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1；＝＝4.5 mol·L－1·min－1；＝＝0.2 mol·L－1·min－1；＝＝0.2 mol·L－1·min－1，故反应速率最快的为B选项。 【变式2-3】 5．在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是(　　) A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1 B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1 C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1 【答案】D 【解析】以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1；B．v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1；C．v(SO2)＝0.1×60 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1；D．v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。 题型03 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。 2．测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。 3.测量化学反应速率时，常采用的方法 (1)对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。 (2)对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。 (3)对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。 (4)对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间。 (5)对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。 【典例3】(2025·浙江省杭州地区重点高中期中联考)已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)： 编号 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/min I 2 2 0 20 2.1 Ⅱ 2 1 20 5.5 Ⅲ 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是( ) A．V1=1、V2=2 B．设计实验I、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响 C．实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束 D．实验Ⅲ用KMnO4溶液浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】A项，根据单一变量原则，实验Ⅰ是对照实验，溶液总体积为4mL，则V1=4-2-1=1，V2=4-2=2，故A正确；B项，实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅱ的温度相同但其浓度不同，则设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响，故B正确；C项，该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，所以实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束，故C正确；D项，实验Ⅲ中草酸过量，两种溶液混合瞬间c(KMnO4)=0.01mol/L×=0.005mol/L，反应完全时△c=0.005mol/L，v(KMnO4)= =0.01 mol·L－1·min－1，故D错误；故选D。 【变式3-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．乙装置中玻璃燃烧匙不可用铜质燃烧匙替代 【答案】B 【解析】A项，甲、乙两装置均为制取并测定气体体积的装置，实验前都必须检查装置的气密性，以保证气体体积测定的准确性，A不正确；B项，甲、乙两实验均可测定收集一定体积气体所需的时间，从而测定反应速率的大小，B正确；C项，甲装置中，往锥形瓶内加入稀硫酸时，会排出空气，从而导致收集气体体积的增大，所以甲、乙两实验测得生成氢气的体积不同，速率不相等，C不正确；D项，乙装置中，若将玻璃燃烧匙换成铜质燃烧匙，由于铜与稀硫酸不反应，对生成氢气量不产生影响，所以玻璃燃烧匙可用铜质燃烧匙替代，D不正确；故选B。 【变式3-2】NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1 NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)实验数据如下表。下列说法正确的是( ) V/mL NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 8.0 334 2 V2 4.0 4.0 V3 150 3 8.0 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 A．实验3用表示的反应平均速率 B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率 C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0 D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响 【答案】C 【解析】A项，实验在常温常压下进行，不是标准状况，故气体摩尔体积不为22.4L/mol，故速率不是，故A错误；B项，实验4开始时NH4Cl的浓度为=0.4mol/L，从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率，故B错误；C项，根据实验3、4可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0—4.0-4.0-8.0=4.0；若V2=6.0，V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0，故C正确；D项，醋酸的作用是加快反应速率，增大浓度该反应速率加快，故D错误；故选C。 【变式3-3】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [实验内容及记录] 实验 编号 实验 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L 稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。 (2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是__________________________________________________________________________________。 (3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 (4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。 【答案】(1)2.0 3.0 (2)浓度 其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢) (3)②③ (4)0.01 mol/(L·min) 【解析】(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。 (2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。 (3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③。 (4)草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。 题型04 影响化学反应速率的因素 1．外界条件对化学反应速率的影响 条件 内容 浓度 (1)当其他条件不变时，增加反应物的浓度，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。 (2)此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体的反应物，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。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。 温度 (1)升高温度，可加快反应速率。温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。 (2)大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。 催化剂 合适催化剂可以加快反应速率。同一催化剂能同等程度的改变正逆化学反应的速率。 压强 1.压强对固体和液体(溶液)间的反应无影响，仅仅适用于气相反应。 2.压强的改变实质是改变反应物的浓度，判断时看反应物的浓度是否发生改变。 2．对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况： (1)恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大化学反应速率加快。 (2)恒温时，对于恒容密闭容器： ①充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)化学反应速率加快。 ②充入“惰性气体”总压强增大反应物浓度未改变化学反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“惰性气体”体积增大气体反应物浓度减小化学反应速率减小。 【典例4】(2026·北京八一学校高二期中)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在固定容积的密闭容器中进行，改变下列条件不能使反应速率加快的是( ) ①增加Fe的量②升高温度③向容器中充入氩气④向容器中充入水蒸气 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【答案】A 【解析】①Fe为固体，增加其量不改变浓度，反应速率不变；②升温，单位体积活化分子数增多，反应速率加快；③固定容积下充入氩气，总压增大但H2O和H2的分压(浓度)不变，速率不变；④充入H2O(g)直接增加反应物浓度，加快正反应速率。综上，①和③不能加快反应速率，故选A。 【变式4-1】在一容积可变的密闭容器中发生反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率无影响的是(　　) A．恒容条件下增加水蒸气的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容器体积不变，充入N2 D．保持容器内压强不变，充入N2 【答案】C 【解析】A项，恒容条件下增加水蒸气的量，化学反应速率增大；B项，容积缩小，压强增大，化学反应速率增大；C项，N2对于本体系来说是惰性气体，保持容器体积不变，充入N2，不影响化学反应速率；D项，保持容器内压强不变，充入N2，化学反应速率减小。 【变式4-2】某小组为了探究影响NaHSO3溶液与KMnO4溶液在酸性条件下反应速率的因素，设计实验方案如表所示。 实验 1 2 3 4 V(NaHSO3)/mL(c＝0.2 mol/L) 5.0 5.0 6.0 4.0 V(KMnO4)/mL(c＝0.1 mol/L) 1.5 1.5 1.5 1.5 V(H2SO4)/mL(c＝0.6 mol/L) 1.5 2.0 2.5 1.5 V(MnSO4)/mL(c＝0.1 mol/L) 0.0 0.0 0.0 0.5 V(H2O)/mL 2.0 a 0.0 b 褪色时间t/min 8 6 4 3 下列说法正确的是(　　) A.若a＝1.0时，实验1和2的结果说明溶液酸性越强，反应速率越快 B.实验3中NaHSO3的反应速率为0.003 75 mol/(L·min) C.该反应的离子方程式为5SO＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O D.若b＝2.5时，实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率 【答案】D 【解析】若a＝1.0时，实验1和2中除了硫酸的浓度不同，溶液总体积不同，导致NaHSO3和KMnO4的浓度也不同，不能说明溶液酸性越强反应速率越快，A错误；实验3中，KMnO4的起始浓度为 mol/L＝0.015 mol/L，则KMnO4的反应速率为＝0.003 75 mol/(L·min)，则NaHSO3的反应速率为0.003 75 mol/(L·min)×＝0.009 375 5 mol/(L·min)，B错误；HSO不能拆，该反应的离子方程式为5HSO＋2MnO＋H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O，C错误；若b＝2.5时，实验3中反应物浓度较大，实验4中加入催化剂，实验4中溶液褪色时间更快，说明该相同条件下，催化剂更有利于改变化学反应速率，D正确。 【变式4-3】某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是(　　) 组号 反应温度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 10 2 0.1 1 0.4 3 ② 30 2 0.1 2 0.2 2 ③ 30 1 0.2 2 0.1 3 ④ 30 1 0.1 2 0.1 3 A.实验①②探究温度对反应速率的影响 B.实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响 C.四组实验中实验②的反应速率最大 D.实验③完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)＝ mol/(L·min) 【答案】B 【解析】实验①②除温度不同外，各反应物浓度相同，能探究温度对反应速率的影响，A正确；实验②④温度相同，硫酸浓度不相同，Na2S2O3浓度不相同，不可以探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响，B错误；四组实验中实验②温度较高，水所占体积最少，反应物浓度最高，速率最大，C正确；实验③中，c(Na2S2O3)＝ mol/L＝ mol/L，完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)＝ mol/(L·min)，D正确。 题型05 实验探究影响化学反应速率的因素 1．实验探究浓度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4=== Na2SO4＋S↓+H2O+SO2↑　 实验步骤 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，滴加0.5mol·L-1 H2SO4溶液的试管先变浑浊。 实验结论 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。 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。如图所示： 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。 3．探究温度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4=== Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验步骤 烧杯中装热水 烧杯中装冷水 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，烧杯中装热水的试管先变浑浊。 实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大。 4．探究催化剂对反应速率的影响 实验原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验步骤 实验现象 余烬没有复燃 余烬复燃 实验结论 催化剂可以改变化学反应速率 【典例5】(2026·北京八十中学高二期中)某同学设计实验探究丙酮碘化反应中丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： 编号 丙酮溶液4 mol/L I2溶液0.0025 mol/L 盐酸2 mol/L 蒸馏水 溶液褪色的时间/s ① 2 mL 2 mL 2 mL 0 mL ② 1 mL 2 mL 2 mL 1 mL ③ 2 mL 1 mL 2 mL 1 mL ④ 2 mL 2 mL a mL 1 mL 下列说法不正确的是( ) A．实验①和②可以探究丙酮浓度对反应速率的影响 B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢 C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为 D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究浓度对反应速率的影响 【答案】B 【解析】A项，根据“控制变量法”，实验①和②的变量为丙酮的浓度，可以探究丙酮浓度对反应速率的影响，故A正确；B项，溶液的颜色是由c(I2)决定的，实验①中c(I2)是实验③中的二倍，即便t1大于t3，也不能说明I2浓度越大，反应速率越慢，故B错误；C项，实验③中，丙酮过量，根据c(I2)的变化计算反应速率，v(I2)= ，根据速率比等于系数比，以丙酮表示的反应速率为，故C正确；D项，混合溶液的总体积都为6mL，则实验④中，a=6mL-5mL=1mL，实验①和④中两种反应物的浓度都相同，只有c(H+)不同，则可探究H+浓度对反应速率的影响，故D正确； 选B。 【变式5-1】10．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。 【变式5-2】已知：反应Ⅰ  2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ；反应Ⅱ 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-  。为研究反应Ⅰ速率与反应物浓度的关系，设计了对比实验，将下列溶液按表格中用量混合并开始计时，一段时间后蓝色出现，停止计时。 组别 溶液用量 蓝色开始出现时刻 0.02 mol·L－1 Fe2(SO4)3 0.04 mol·L－1 KI 0.004 mol·L－1 Na2S2O3 1%淀粉 1 20mL 20mL 5mL 0mL 5mL t s 2 20mL 10mL 5mL 10mL 5mL 4t s 3 10mL 20mL 5mL 10mL 5mL 2t s 下列说法不正确的是( ) A．根据“一段时间后蓝色出现”的现象，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢 B．若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008 mol·L－1，蓝色出现时间不受影响 C．要提高反应Ⅰ速率，增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效 D．0-ts，实验1中反应平均速率 【答案】B 【解析】A项，根据“一段时间后蓝色出现”的现象，说明前一段时间内碘单质被消耗的速率比生成大的速率大，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢，A正确；B项，若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008 mol·L－1，增大反应II的反应物浓度，反应II的速率加快，蓝色出现时间延长，B错误；C项，由表中第2和3组数据可知I-浓度大的反应时间短，则增大I-浓度比增大Fe3+浓度更能提高反应I的速率，即增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效，C正确；D项，0-ts，实验1中反应平均速率，D正确；故选B。 【变式5-3】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下： 实验序号 实验 温度 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液褪色时间 V(mL) c (mol·L-1) V(mL) c (mol·L-1) V(mL) t(s) A 293 K 2 0.02 4 0.1 0 t1 B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 K 2 0.02 V2 0.1 1 t2 (1)通过实验A、B，可探究出　　　　 的改变对反应速率的影响，其中V1=　　　　，T1=　　　　，通过实验　　　　可探究出温度变化对化学反应速率的影响。  (2)若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；利用实验B中数据计算，从反应开始到结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为　。  (3)该反应中有无色无味气体产生，且锰元素被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是　　　　　　，相应的粒子最有可能是　　　(填符号)  【答案】(1)浓度　1　293 K　BC (2) 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大　 8．3×10-4 mol·L-1·s-1 (3)2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (4)催化作用　Mn2+ 【解析】(1)实验A、B中，高锰酸钾溶液的浓度是相同的，而H2C2O4溶液的浓度是不同的，故通过实验A、B可探究出浓度的改变对反应速率的影响，根据控制变量的原理，要控制两实验的温度相同、溶液的总体积相同，故其中V1=1，T1=293 K。同理，B、C两实验除温度不同外，其余条件相同，故通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响(2)若t1<8，则实验A的反应速率较大，实验A中草酸的浓度大于实验B，则由实验A、B可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；利用实验B中数据计算，混合后起始浓度c(KMnO4)=，溶液褪色用时8 s，故用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为≈8．3×10-4 mol·L-1·s-1(3)该反应中有无色无味气体产生，该气体为CO2，锰元素被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 。 题型06 有效碰撞 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)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(如下图)，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。 【典例6】(2026·北京十一学校高二期中)关于化学反应速率增大的原因，下列分析不正确的是( ) A．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多 B．增大反应物的浓度，有效碰撞几率增大是因为增大了活化分子百分数 C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 D．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 【答案】B 【解析】A项，增大压强缩小容器容积时，单位体积内分子总数增加(单位体积内活化分子数随之增多)，但活化分子百分数不变，A正确；B项，增大浓度仅增加单位体积内活化分子数(总数增加)，而活化分子百分数不变，B错误；C项，升温使分子能量提高，活化分子百分数增大，C正确；D项，催化剂降低活化能，使更多分子成为活化分子，活化分子百分数增大，D正确；故选B。 【变式6-1】(2026·北京第二中学高二期中)下列说法不正确的是( ) A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数目，从而使反应速率增大 B．有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积使压强增大，不能增加活化分子的百分数 C．具有足够的能量、能发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞 D．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中活化分子的百分数 【答案】C 【解析】A项，增大反应物浓度时，单位体积内活化分子数目增加，有效碰撞次数增多，反应速率增大，但活化分子百分数不变，A正确；B项，缩小容器体积会增大压强，仅增加单位体积内活化分子数目，不改变活化分子百分数，B正确；C项，活化分子需具备足够能量(能量等于或高于活化能)且碰撞方向正确才能发生有效碰撞，并非所有活化分子间的碰撞都能发生化学反应，C错误；D项，升高温度使更多普通分子获得能量成为活化分子，增加了活化分子百分数，D正确；故选C。 【变式6-2】下列说法正确的是(　　) A．活化分子发生碰撞即发生化学反应 B．升高温度会加快反应速率，原因是增大了活化分子的碰撞次数 C．某一反应的活化分子的百分数是一个定值 D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 【答案】D 【解析】只有活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应；温度升高，分子的能量增大，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大；活化分子的碰撞次数增多只是化学反应速率加快的次要因素。 【变式6-3】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，A错误；B项，由于温度不变，因此反应物分子的能量不变，B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，D错误。 题型07 化学反应速率的图像分析 1．“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)突变，而v′(逆)渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′(正)突变，平衡正向移动。 图像Ⅱ中，v′(正)渐变，v′(逆)突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度，使v′(逆)突变，平衡正向移动。 2．“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应)，改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。 图像Ⅱ中，v′(正)、v′(逆)都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应)，改变的条件是降低温度(或减小压强)。 3．“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响 图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。 4．速率－温度(压强)图 这类图有两种情况：一是不隐含时间因素的速率－时间图，二是隐含时间变化的速率－时间图。以2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0为例，v-T(p)图如图： 5．物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)-t图像] 此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。 解题原则：注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻)，各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。 6．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。(2)BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 【典例7】(2026·北京十四中高二期中)一定温度下，在密闭容器中，A、B、C三种气体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．时反应停止 B．a点时，v(A)=v(B) C．反应的化学方程式为：3A(g)2B(g)+C(g) D．反应开始到5 min，v(B)=0.08mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】A项，5min时，反应达到动态平衡，不是反应停止，A错误；B项，a点时，A和B的物质的量相等，物质的量的变化量不相等，则，B错误；C项，由图可知，，，，参加反应的各物质的化学计量数之比等于其变化的量之比，则反应的化学方程式为：3A(g)2B(g)+C(g)，C正确；D项，反应开始到5min，，，D错误；故选C。 【变式7-1】(2026·北京清华大学附中高二期中)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g)+2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是( ) A．化学计量系数之比b：c=1：2，且2v(B)=v(C) B．12s时，B的转化率为75% C．0～2s内，D的平均反应速率为 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【答案】A 【解析】A项，12s内，B的浓度由0.5 mol/L变为0.3 mol/L，即；12s时生成C的物质的量为0.8 mol，因变化物质的量之比等于化学计量数之比等于反应速率之比，则，，A正确；B项，12s内，B的浓度由0.5 mol/L变为0.3 mol/L，则12s时B的转化率，B错误；C项，D是固体，浓度是常数，不用D的浓度变化表示反应速率，故C错误；D项，平衡时，A的消耗速率等于A的生成速率，图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，反应正向进行，A的消耗速率大于A的生成速率，D错误； 故选A。 【变式7-2】(2026·北京房山高二期中)一定温度下，在2 L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列说法正确的是( ) A．在前10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s) B．在前10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C．在第10 s末，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式可表示为： 【答案】C 【解析】A项，前10 s内，浓度变化量应为，计算反应速率应为=0.079  mol/(L·s)，故A错误；B项，由题图可知X消耗的物质的量为1.20  mol-0.41  mol=0.79  mol，所以X的物质的量浓度减少了，故B错误；C项，反应开始到10 s末，反应的Y的物质的量为0.79  mol，则Y的转化率为，故C正确；D项，在反应中，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内物质的量的变化量之比为Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)=(1.20-0.41) mol：(1.00-0.21) mol：1.58  mol=1：1：2，化学反应中物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)，故D错误；故选C。 【变式7-3】(2025·北京西城高二期中)将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应，测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是( ) A． 反应开始前c(H+)：盐酸＞醋酸 B． B．反应过程中盐酸中c(H+)下降更快 C．反应结束时两容器内n(H2)相等 D．用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大 【答案】D 【解析】盐酸为强酸，醋酸为弱酸，则同浓度、同体积的盐酸与醋酸中，盐酸中c(H+)大，与镁条反应更剧烈，相同时间内生成的H2更多，压强更大，所以曲线①表示盐酸与镁条反应的曲线，曲线②表示醋酸与镁条反应的曲线。A项，反应开始前，由于盐酸完全电离，醋酸部分电离，所以相同浓度的溶液中c(H+)：盐酸＞醋酸，A正确；B项，盐酸和醋酸同浓度、同体积，即二者的物质的量相等，反应过程中盐酸比醋酸与镁条反应速率快，消耗的量多，所以盐酸中c(H+)下降更快，B正确；C项，盐酸和醋酸的物质的量相等，完全反应结束时，二者都发生完全电离，则两容器内n(H2)相等，C正确；D项，用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，由于盐酸和醋酸的物质的量相等，所以盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，D不正确；故选D。 题型08 反应历程与活化能、能垒 1．反应物、生成物的能量与活化能的关系。如图所示，反应的活化能是E1，反应热是E1-E2。 2．活化能与化学反应速率的关系：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。 3．反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 (1)同一反应，在不同条件下，反应历程也可能不同。杨sir化学，侵权必究 (2)反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。 (3)对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。 4．反应历程的解题步骤 【典例8】(2026·北京八十中学高二期中)已知键能数据：H-H为436 ，I-I为151 。反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)经历如下反应历程：① I2(g)2I(g)，②H2(g)＋2I(g)2HI(g)，反应过程的能量变化如图。 下列说法正确的是( ) A．H-I的键能为299 B．升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小 C．升高温度，反应②的限度增大，H2的转化率增大 D．为防止反应过程中I(g)的累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变 【答案】A 【解析】A项，由图可知，△H=反应物总键能-生成物总键能=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1，设H-I的键能为x kJ·mol-1，则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1，解得x=299kJ·mol-1，A正确； B项，升高温度，反应速率加快，即反应①、反应②的速率都加快，B错误；C项，由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，反应②的限度降低，不利于氢气转化率提高，C错误；D项，催化剂不能降低反应②的焓变，为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应②速率，即加快的消耗速率，D错误；故选A。 【变式8-1】(2026·北京陈经纶中学高二期中)基元反应HI+HI→H2+2I•的反应过程如下图。下列分析不正确的是( ) A．该基元反应涉及H-I键断裂和H-H键形成 B．该基元反应属于吸热反应 C．使用催化剂，不能改变该反应ΔH D．增大c(HI)，该反应体系内活化分子百分数增多 【答案】D 【解析】A项，由图示可知，该基元反应涉及H-I键断裂和H-H键形成，A正确；B项，由图可知，该基元反应的反应物总能量小于生成物的总能量，属于吸热反应， B正确；C项，使用催化剂，只可以改变该反应的速率，不能改变该反应ΔH，C正确；D项，增大c(HI)，该反应单位体积内的分子总数增多，活化分子数增多，但活化分子的百分数不变，D错误；故选D。 【变式8-2】(2026·北京房山高二期中)反应物S转化为产物P的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列说法中正确的是( ) A．进程Ⅰ是吸热反应 B．进程Ⅱ中，加入X降低了反应的活化能 C．生成P的速率：Ⅰ>Ⅱ D．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ 【答案】B 【解析】A项，由图示可见，产物 P 的能量低于反应物 S 的能量，说明过程Ⅰ为放热反应(而非吸热)，故A错误；B项，过程Ⅱ中加入X以后，图中显示活化能降低(山峰降低)，这正是“催化”作用的体现，故B正确；C项，加入催化剂可以加快反应速率，生成P的速率：Ⅱ>Ⅰ，故C错误；D项，加入催化剂虽然能加快反应速率，但对反应的平衡产率无影响，故D错误；故选B。 【变式8-3】(2026·北京大兴高二期中)以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料，通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应： ①2Fe2++PbO2+4H++2SO42-=2Fe3++PbSO4+2H2O ②2Fe3++Pb+SO42-=2Fe2++ PbSO4 各过程的能量变化如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．过程a的反应为：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O B．过程b中Fe2+和Fe3+均可做反应的催化剂 C．过程b中，①反应速率比②慢 D．过程b使用了催化剂，通过减小反应热来提升反应速率 【答案】D 【解析】A项，反应a和反应b总反应相同，根据①+②得总反应，所以过程a的反应为：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O，A正确；B项，Fe2+在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物，故Fe2+可做反应的催化剂；虽然按照图示反应①②有先后，但实际反应①②中参与反应的总反应物质并不交叉，②中的反应物除了中间产物Fe3+外其他都存在于原本的反应体系中，故若直接加入三价铁，会先发生反应②，然后反应②生成的亚铁离子再去发生反应①，也可以达到催化效果，故Fe3+也可以做反应催化剂，B正确；而Fe3+在第一个反应中作生成物，第二个反应中作反应物，即先生成后参与反应的物质是中间产物，B错误；C项，由图可知，①反应的活化能大于②，活化能越大，反应速率越慢，所以①反应速率比②慢，C正确；D项，过程b使用了催化剂，降低反应的活化能，来提升反应速率，但不能改变反应热，D错误；故选D。 21 / 25 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 化学反应速率 题型01 化学反应速率的概念及表示方法 题型02 化学反应速率及其大小比较 题型03 化学反应速率的测定 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 实验探究影响化学反应速率的因素 题型06 有效碰撞 题型07 化学反应速率的图像分析 题型08 反应历程与活化能、能垒 题型01 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)＝____________。 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．化学反应速率概念的理解 (1)不论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的__________值，因此，其化学反应速率都取_________值，且是某一段时间内的__________速率。 (3)在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 (4)表示化学反应速率时，必须指明用哪种____________作标准，因为同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，其数值可能不同。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算，即单位时间时，速率之比等于化学方程式中相应物质的____________之比。 (5)一般来说在反应过程中都不是等速进行的，由公式v＝计算得到的是某一段时间间隔内的____________速率。 (6)平均速率与瞬时速率。若时间间隔Δt非常小，则平均速率v＝接近某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。 【典例1】某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s)，反应进程如下图所示。下列说法正确的是( ) A．0~2 s内，D的平均反应速率为0.15mol·L-1·s-1 B．反应进行过程中，v(B)：v(C)=2:1 C．12 s 时，A的转化率为75% D．图中两曲线相交时，A和B的平均反应速率相等 【变式1-1】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.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1 D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1 【变式1-2】将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2 min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.0～2 min内，铁的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 B.0～2 min内，H2SO4的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 C.2 min末，FeSO4的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 D.0～2 min内，H2的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1 【变式1-3】 向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入5 mol A与8 mol B，在一定条件下反应：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋yD(g)(x、y为正整数)反应进行2 min后达到平衡，这2 min内平均反应速率v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1，D的平衡浓度为0.3 mol·L－1，又知v(B)∶v(C)＝3∶2，则下列说法中一定不正确的是(　　) A.x∶y＝2∶1 B.v(A)∶v(C)＝1∶1 C.A的平衡浓度为0.4 mol/L D.A与B的平衡浓度之比为2∶3 题型02 化学反应速率及其大小比较 对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看________的大小，还要进行一定的转化。具体比较方法如下： 1．“一看”：看化学反应速率的________是否统一。 2．“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或分别除以相应物质的化学计量数。 3．“三比较”：比较同一物质的化学反应速率或不同物质的化学反应速率除以相应化学计量数之后的数值。数值越大，反应速率越________。 如反应：aA(g)+bB(g)=cC(g)，比较与，若>，则用A表示的反应速率比用B表示的大。 【典例2】反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为(　　) A.①>③>②>④ B.①>②＝③>④ C.②>①＝④>③ D.①>④>②＝③ 【变式2-1】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A．v(A)=0.3 mol·L－1·s－1 B．v(B)=1.8 mol·L－1·s－1 C．v(D)=0.7mol·L－1·s－1 D．v(C)=9 mol·L－1·min－1 【变式2-2】反应P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　) A.v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1 B.v(R)＝0.15 mol·L－1·s－1 C.v(Q)＝0.6 mol·L－1·min－1 D.v(S)＝0.4 mol·L－1·min－1 【变式2-3】 5．在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是(　　) A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1 B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1 C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1 题型03 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定____________反应物(或生成物)的浓度。 2．测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的____________来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用____________和____________间的比例关系来测量反应速率。 3.测量化学反应速率时，常采用的方法 (1)对于有气体生成的反应：可测定________________________________________________。 (2)对于有固体参加的反应，可测定________________________________________________。 (3)对于有酸碱参与的反应，可测定________________________________________________。 (4)对于有颜色变化的反应，可测定____________________________________。 (5)对于有沉淀生成的反应，可测定____________________________________。 【典例3】(2025·浙江省杭州地区重点高中期中联考)已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)： 编号 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/min I 2 2 0 20 2.1 Ⅱ 2 1 20 5.5 Ⅲ 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是( ) A．V1=1、V2=2 B．设计实验I、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响 C．实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束 D．实验Ⅲ用KMnO4溶液浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02 mol·L－1·min－1 【变式3-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．乙装置中玻璃燃烧匙不可用铜质燃烧匙替代 【变式3-2】NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1 NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)实验数据如下表。下列说法正确的是( ) V/mL NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 8.0 334 2 V2 4.0 4.0 V3 150 3 8.0 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 A．实验3用表示的反应平均速率 B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率 C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0 D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响 【变式3-3】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [实验内容及记录] 实验 编号 实验 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L 稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。 (2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是__________________________________________________________________________________。 (3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 (4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。 题型04 影响化学反应速率的因素 1．外界条件对化学反应速率的影响 条件 内容 浓度 (1)当其他条件不变时，增加反应物的浓度，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)此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体的反应物，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。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。 温度 (1)升高温度，可________反应速率。温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。 (2)大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。 催化剂 合适催化剂可以________反应速率。同一催化剂能同等程度的改变正逆化学反应的速率。 压强 1.压强对固体和液体(溶液)间的反应无影响，仅仅适用于气相反应。 2.压强的改变实质是改变反应物的________，判断时看反应物的浓度是否发生改变。 2．对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况： (1)恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大化学反应速率________。 (2)恒温时，对于恒容密闭容器： ①充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)化学反应速率________。 ②充入“惰性气体”总压强增大反应物浓度未改变化学反应速率________。 (3)恒温恒压时 充入“惰性气体”体积增大气体反应物浓度减小化学反应速率________。 【典例4】(2026·北京八一学校高二期中)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在固定容积的密闭容器中进行，改变下列条件不能使反应速率加快的是( ) ①增加Fe的量②升高温度③向容器中充入氩气④向容器中充入水蒸气 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【变式4-1】在一容积可变的密闭容器中发生反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率无影响的是(　　) A．恒容条件下增加水蒸气的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容器体积不变，充入N2 D．保持容器内压强不变，充入N2 【变式4-2】某小组为了探究影响NaHSO3溶液与KMnO4溶液在酸性条件下反应速率的因素，设计实验方案如表所示。 实验 1 2 3 4 V(NaHSO3)/mL(c＝0.2 mol/L) 5.0 5.0 6.0 4.0 V(KMnO4)/mL(c＝0.1 mol/L) 1.5 1.5 1.5 1.5 V(H2SO4)/mL(c＝0.6 mol/L) 1.5 2.0 2.5 1.5 V(MnSO4)/mL(c＝0.1 mol/L) 0.0 0.0 0.0 0.5 V(H2O)/mL 2.0 a 0.0 b 褪色时间t/min 8 6 4 3 下列说法正确的是(　　) A.若a＝1.0时，实验1和2的结果说明溶液酸性越强，反应速率越快 B.实验3中NaHSO3的反应速率为0.003 75 mol/(L·min) C.该反应的离子方程式为5SO＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O D.若b＝2.5时，实验3和4的结果说明催化剂更有利于改变化学反应速率 【变式4-3】某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是(　　) 组号 反应温度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 10 2 0.1 1 0.4 3 ② 30 2 0.1 2 0.2 2 ③ 30 1 0.2 2 0.1 3 ④ 30 1 0.1 2 0.1 3 A.实验①②探究温度对反应速率的影响 B.实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响 C.四组实验中实验②的反应速率最大 D.实验③完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)＝ mol/(L·min) 题型05 实验探究影响化学反应速率的因素 1．实验探究浓度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4===_________________________　 实验步骤 实验现象 两支试管中的溶液_____________，滴加0.5mol·L-1 H2SO4溶液的试管_____________。 实验结论 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率________。 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。如图所示： 由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，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________。 3．探究温度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4=== Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验步骤 烧杯中装热水 烧杯中装冷水 实验现象 两支试管中的溶液_____________，烧杯中装热水的试管_____________。 实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率________。 4．探究催化剂对反应速率的影响 实验原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验步骤 实验现象 余烬_____________ 余烬_____________ 实验结论 催化剂可以_____________化学反应速率 【典例5】(2026·北京八十中学高二期中)某同学设计实验探究丙酮碘化反应中丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： 编号 丙酮溶液4 mol/L I2溶液0.0025 mol/L 盐酸2 mol/L 蒸馏水 溶液褪色的时间/s ① 2 mL 2 mL 2 mL 0 mL ② 1 mL 2 mL 2 mL 1 mL ③ 2 mL 1 mL 2 mL 1 mL ④ 2 mL 2 mL a mL 1 mL 下列说法不正确的是( ) A．实验①和②可以探究丙酮浓度对反应速率的影响 B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢 C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为 D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究浓度对反应速率的影响 【变式5-1】10．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 【变式5-2】已知：反应Ⅰ  2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ；反应Ⅱ 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-  。为研究反应Ⅰ速率与反应物浓度的关系，设计了对比实验，将下列溶液按表格中用量混合并开始计时，一段时间后蓝色出现，停止计时。 组别 溶液用量 蓝色开始出现时刻 0.02 mol·L－1 Fe2(SO4)3 0.04 mol·L－1 KI 0.004 mol·L－1 Na2S2O3 1%淀粉 1 20mL 20mL 5mL 0mL 5mL t s 2 20mL 10mL 5mL 10mL 5mL 4t s 3 10mL 20mL 5mL 10mL 5mL 2t s 下列说法不正确的是( ) A．根据“一段时间后蓝色出现”的现象，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢 B．若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008 mol·L－1，蓝色出现时间不受影响 C．要提高反应Ⅰ速率，增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效 D．0-ts，实验1中反应平均速率 【变式5-3】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下： 实验序号 实验 温度 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液褪色时间 V(mL) c (mol·L-1) V(mL) c (mol·L-1) V(mL) t(s) A 293 K 2 0.02 4 0.1 0 t1 B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 K 2 0.02 V2 0.1 1 t2 (1)通过实验A、B，可探究出　　　　 的改变对反应速率的影响，其中V1=　　　　，T1=　　　　，通过实验　　　　可探究出温度变化对化学反应速率的影响。  (2)若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；利用实验B中数据计算，从反应开始到结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为　。  (3)该反应中有无色无味气体产生，且锰元素被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是　　　　　　，相应的粒子最有可能是　　　(填符号)  题型06 有效碰撞 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：能够发生________________的碰撞。 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)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________。 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(如下图)，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________→反应速率________。 【典例6】(2026·北京十一学校高二期中)关于化学反应速率增大的原因，下列分析不正确的是( ) A．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多 B．增大反应物的浓度，有效碰撞几率增大是因为增大了活化分子百分数 C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 D．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 【变式6-1】(2026·北京第二中学高二期中)下列说法不正确的是( ) A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数目，从而使反应速率增大 B．有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积使压强增大，不能增加活化分子的百分数 C．具有足够的能量、能发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞 D．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中活化分子的百分数 【变式6-2】下列说法正确的是(　　) A．活化分子发生碰撞即发生化学反应 B．升高温度会加快反应速率，原因是增大了活化分子的碰撞次数 C．某一反应的活化分子的百分数是一个定值 D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 【变式6-3】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 题型07 化学反应速率的图像分析 1．“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)突变，而v′(逆)渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是________________________，使v′(正)突变，平衡正向移动。 图像Ⅱ中，v′(正)渐变，v′(逆)突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)>v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是________________________，使v′(逆)突变，平衡正向移动。 2．“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响 图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是________________________，改变的外界条件是________________________。 图像Ⅱ中，v′(正)、v′(逆)都是突然变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)>v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应是________________________，改变的条件是________________________。 3．“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响 图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件是使用了________________________________________________________________________。 4．速率－温度(压强)图 这类图有两种情况：一是不隐含时间因素的速率－时间图，二是隐含时间变化的速率－时间图。以2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0为例，v-T(p)图如图： 5．物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)-t图像] 此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。 解题原则：注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻)，各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。 6．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)，________________________________________________。(2)BC段(v减小)，________________________________________________。 【典例7】(2026·北京十四中高二期中)一定温度下，在密闭容器中，A、B、C三种气体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．时反应停止 B．a点时，v(A)=v(B) C．反应的化学方程式为：3A(g)2B(g)+C(g) D．反应开始到5 min，v(B)=0.08mol·L－1·min－1 【变式7-1】(2026·北京清华大学附中高二期中)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g)+2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是( ) A．化学计量系数之比b：c=1：2，且2v(B)=v(C) B．12s时，B的转化率为75% C．0～2s内，D的平均反应速率为 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【变式7-2】(2026·北京房山高二期中)一定温度下，在2 L的密闭容器中，三种气体X、Y、Z的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列说法正确的是( ) A．在前10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s) B．在前10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C．在第10 s末，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式可表示为： 【变式7-3】(2025·北京西城高二期中)将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应，测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是( ) A． 反应开始前c(H+)：盐酸＞醋酸 B． B．反应过程中盐酸中c(H+)下降更快 C．反应结束时两容器内n(H2)相等 D．用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大 题型08 反应历程与活化能、能垒 1．反应物、生成物的能量与活化能的关系。如图所示，反应的活化能是________，反应热是________。 2．活化能与化学反应速率的关系：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数________，单位时间内有效碰撞的次数________，化学反应速率________。 3．反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 (1)同一反应，在不同条件下，反应历程也可能不同。杨sir化学，侵权必究 (2)反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。 (3)对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。 4．反应历程的解题步骤 【典例8】(2026·北京八十中学高二期中)已知键能数据：H-H为436 ，I-I为151 。反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)经历如下反应历程：① I2(g)2I(g)，②H2(g)＋2I(g)2HI(g)，反应过程的能量变化如图。 下列说法正确的是( ) A．H-I的键能为299 B．升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小 C．升高温度，反应②的限度增大，H2的转化率增大 D．为防止反应过程中I(g)的累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变 【变式8-1】(2026·北京陈经纶中学高二期中)基元反应HI+HI→H2+2I•的反应过程如下图。下列分析不正确的是( ) A．该基元反应涉及H-I键断裂和H-H键形成 B．该基元反应属于吸热反应 C．使用催化剂，不能改变该反应ΔH D．增大c(HI)，该反应体系内活化分子百分数增多 【变式8-2】(2026·北京房山高二期中)反应物S转化为产物P的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列说法中正确的是( ) A．进程Ⅰ是吸热反应 B．进程Ⅱ中，加入X降低了反应的活化能 C．生成P的速率：Ⅰ>Ⅱ D．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ 【变式8-3】(2026·北京大兴高二期中)以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料，通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应： ①2Fe2++PbO2+4H++2SO42-=2Fe3++PbSO4+2H2O ②2Fe3++Pb+SO42-=2Fe2++ PbSO4 各过程的能量变化如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．过程a的反应为：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O B．过程b中Fe2+和Fe3+均可做反应的催化剂 C．过程b中，①反应速率比②慢 D．过程b使用了催化剂，通过减小反应热来提升反应速率 21 / 25 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $