第一节 化学反应速率（举一反三专项训练，浙江专用）【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】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1-1】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)在2 L密闭容器中，3 mol A和1 mol B发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，10 s末时，物质的浓度为，下列说法正确的是( ) A．内，v(A)=0.18mol·L-1· s-1 B．内，物质的转化率为60% C．末，D的物质的量为 D．末，C的物质的量分数为15% 【答案】B 【解析】A项，依据题意，生成1.2 mol C时，消耗A的物质的量为1.8 mol；则，A错误；B项，B的消耗量为0.6 mol，则B的转化率，B正确；C项，生成1.2 mol C时，D的物质的量也为1.2 mol(变化量之比等于化学计量数之比)，C错误；D项，10 s末各物质总物质的量为1.2 mol(A)+0.4 mol(B)+1.2 mol(C)+1.2 mol(D)=4 mol，C的物质的量分数为，D错误；故选B。 【变式1-2】(2026·浙江嘉兴八校联盟高二期中)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1-3】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 1．归一法。 依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同物质表示的反应速率，转化成用同一种物质表示的反应速率，然后直接依据数值进行比较。 2．比值法。 用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。例如：对于反应mA＋nBpC＋qD，若v(A)/m>v(B)/n，则反应速率A>B。 【典例2】(2026·浙江G5联盟高二期中联考)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2-1】(2026·浙江师大附中高二期中)反应4A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)，在不同条件下反应，其平均反应速率v(X)如下，其中反应速率最大的是( ) A．v(A)=0.2 mol·(L·s)-1 B．v(B)=6 mol·(L·min)-1 C．v(C)=8 mol·(L·min)-1 D．v(D)=4 mol·(L·min)-1 【答案】D 【解析】将反应速率均转化为一种物质的速率进行比较。A项，，v(A)<v(D)，A不符题意；B项，，v(B)<v(D)，B不符题意；C项，，v(C)<v(D)，C不符题意；D项，v(D)最大，D符合题意；故选D。 【变式2-2】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。 【变式2-3】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。 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 内因：在相同条件下，反应速率首先是由反应物自身的性质决定的。 1．浓度对化学反应速率的影响 浓度对化学反应速率的影响 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小 2．压强对化学反应速率的影响 ((1)研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，反应物浓度增大，化学反应速率增大。 (2)微观解释 增大压强→气体体积减小→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几率增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。 3．温度对化学反应速率的影响 (1)影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。 (2)微观解释 反之，反应速率减小。 4．催化剂对反应速率的影响 (1)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。 (2)过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应的活化能，E′a 是逆反应的活化能。 (2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释： 使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。 5．对于气体反应有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强→浓度增大→反应速率增大。 (2)恒容时：a.充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；b.充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变。 (3)恒压时：充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢。 【典例4】(2026·浙江嘉兴八校联盟高二期中)下列措施能加快化学反应速率的是( ) A．Zn与稀硫酸反应时，适当降低温度 B．双氧水制取O2时，加入少量MnO2 C．SO2和O2反应时，增大反应容器体积 D．Al在O2中燃烧，用铝片代替铝粉 【答案】B 【解析】A项，降低温度会减少分子热运动，降低有效碰撞频率，反应速率减慢，A不符合题意；B项，加入MnO2作为催化剂，降低反应活化能，加快双氧水分解速率，B符合题意；C项，增大容器体积导致气体浓度降低，反应速率减小，C不符合题意；D项，铝片比铝粉接触面积小，反应速率降低，D不符合题意；故选B。 【变式4-1】对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 【答案】A 【解析】改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 【变式4-2】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4-3】在室温下，同种规格的铝片分别与下列物质混合，化学反应速率最大的是(　　) A．15 mL 0.1 mol·L-1的盐酸 B．12 mL 0.2 mol·L-1的盐酸 C．8 mL 0.15 mol·L-1的硫酸溶液 D．15 mL 18 mol·L-1的浓硫酸 【答案】C 【解析】Al与酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3++3H2↑，影响反应速率大小的因素是H+的浓度，H+浓度最大的是0.15 mol·L-1H2SO4溶液。Al遇浓H2SO4发生钝化。 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】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。 【变式5-1】(2025·浙江省浙里特色联盟高一期中)化学是一门以实验为基础的科学，其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是( ) 实验序号 实验温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色所用时间/s V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 8 ③ 45 2 0.02 2 0.1 x A．x=2 B．t1＜8，t2＜8 C．配制该实验所用KMnO4溶液时应用盐酸酸化 D．利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响 【答案】C 【解析】A项，实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，除温度外，其它条件应相同，则水的体积需要保持一致，因此x=2，A正确；B项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，且浓度越大，反应速率越大，可知t1＜8，实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，温度越高，反应速率越快，则t2＜8，，B正确；C项，高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气，配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化，应该用稀硫酸，C错误；D项，实验②③中温度是变量，可用来探究温度对化学反应速率的影响，D正确；故选C。 【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)2 MnO4-+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2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 。 题型06 有效碰撞 1．有效碰撞理论 项目 内容 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。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。 有效碰撞 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 活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 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。 ③反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 外界条件 反应物浓度 气体反应物的压强 温度 使用 催化剂 增大 减小 增大 减小 升高 降低 活化能 不变 不变 不变 不变 不变 不变 降低 单位体积活化分子数 增多 减少 增多 减少 增多 减少 增多 活化分子百分数 不变 不变 不变 不变 增大 减小 增大 有效碰撞次数 增多 减少 增多 减少 增多 减少 增多 反应速率 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 【典例6】 7．(2026·浙江浙东北ZBD联盟高二期中期中)下列说法正确的是( ) A．活化分子间的碰撞都是有效碰撞，活化分子具有的能量叫做活化能 B．可逆反应都有一定的限度，限度越大，反应速率越快 C．升高温度，可以提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子数，加快反应速率 【答案】C 【解析】A项，活化分子间的碰撞需要适当取向才能成为有效碰撞，并非所有活化分子碰撞都有效，A错误；B项，可逆反应的限度(平衡常数)与反应速率无直接关系，B错误；C项，升高温度会使更多分子成为活化分子，导致活化分子百分数增加，单位时间内有效碰撞次数增大，反应速率增大，C正确；D项，对于有气体参与的反应，通过缩小体积使体系压强增大，则单位体积内活化分子数增加，单位时间内有效碰撞次数增大，反应速率增大，若是在恒容条件下充入与反应无关的气体来增大体系总压强，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误；故选C。 【变式6-1】(2026·浙江浙里特色联盟高二期中)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A．反应过程a有催化剂参与 B．加入催化剂，可改变该反应的活化能，也能改变反应的 C．过程b分两步进行，第一步为慢反应 D．该反应为吸热反应，升高温度，活化分子的百分数升高，反应速率加快 【答案】C 【解析】A项，b过程活化能降低，所以b过程有催化剂参与，A错误；B项，加入催化剂，只可改变该反应的活化能，不会改变反应物与生成物能量，所以ΔH不变，B错误；C项，第一步活化能更大，为慢反应，C正确；D项，由于反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应，D错误；故选C。 【变式6-2】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)下列说法正确的是( ) A．决定化学反应速率的主要因素是反应物浓度 B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞 C．所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量 D．反应的活化能越大，反应放出的热量就越多，反应越容易发生 【答案】C 【解析】A项，决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，浓度是外部条件而非主要因素，A错误；B项，活化分子碰撞需满足合适取向才能成为有效碰撞，仅活化分子碰撞不一定有效，B错误；C项，活化分子是能量较高的分子，其平均能量必然高于所有分子的平均能量，C正确；D项，反应的活化能越大，反应越难发生；反应热量由焓变ΔH决定，与活化能无关，D错误；故选C。 【变式6-3】(2026·浙江金兰教育组织联盟高二期中)下列关于碰撞理论的说法正确的是( ) A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B．增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 C．压缩体积增大体系压强，可增加活化分子数目，反应速率增大 D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 【答案】D 【解析】A项，有效碰撞需满足能量和取向两条件，所以活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A不正确；B项，浓度增大能增大单位体积内活化分子数目，但不能改变活化分子百分数，B不正确；C项，压缩体积增大体系压强，增大了单位体积内的分子数，增加了单位时间内的有效碰撞次数，但不能改变活化分子的百分数，C不正确；D项，使用催化剂可降低反应的活化能，从而提高单位体积内活化分子百分数，使反应速率增大，D正确；故选D。 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】(2022·浙江省1月选考)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( ) A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X) D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示 【答案】C 【解析】A项，图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确； B项，b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为一氧化碳的瞬时速率，B正确； C项，化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，C不正确； D项，维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，D错误；故选C。 【变式7-1】(2026·浙江浙里特色联盟高二期中联考)某温度下，在2 L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)，下列说法中不正确的是( ) A．达到平衡时，A的转化率为 B．图中两曲线相交时，A的消耗速率大于A的生成速率 C．该温度下反应的平衡常数为 D．0~2s内，D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】A项，达到平衡时，A的转化率为 ，故A正确；B项，图中两曲线相交时，反应正向进行，所以A的消耗速率大于A的生成速率，故B正确；C项， 该温度下反应的平衡常数为，故C正确；D项，D是固体，不能用D的浓度变化表示反应速率，故D错误；选D。 【变式7-2】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)，12s时生成C的物质的量为0.6mol(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是 A．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率 B．2s时，用A表示的反应速率为0.15mol•L﹣1•s﹣1 C．化学计量数之比b：c=1：3 D．12s时的压强与起始时的压强之比为8：13 【答案】D 【解析】A项，图中交点时A、B的浓度相等，但浓度继续变化，则没有达到平衡状态，如达到平衡状态，各物质的浓度不变，故A错误；B项，2s时，A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.5mol/L=0.3mol/L，则2s内反应速率v===0.15mol•L﹣1•s﹣1，而不是瞬时速率，故B错误；C项，A的浓度变化=0.8mol/L﹣0.2mol/L=0.6mol/L，A表示的反应速率==0.05mol/(L•s)，B的浓度变化=0.5mol/L﹣0.3mol/L=0.2mol/L，计算B的反应速率==mol/(L•s)，C的反应速率==mol/(L•s)，速率之比等于化学方程式计量数之比，3：b：c=0.05：：，b=1，c=1.5，化学计量数之比b：c=2：3，故C错误；D项，平衡时A的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol，B的物质的量为0.3mol/L×2L=0.6mol，C的物质的量为0.6mol，则总物质的量为1.6mol，起始时总物质的量为2.6mol，则12s时的压强与起始时的压强之比为8：13，故D正确；故选D。 【变式7-3】 (2025·浙江部分高中高三开学考试)水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。下列说法错误的是( ) A．乙醇的超临界水氧化过程中，CO是中间产物，CO2是最终产物 B．乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应，第一步速率较快，第二步较慢 C．随温度升高，峰值出现的时间提前且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大 D．T=550℃条件下，3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中，v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2) 【答案】D 【解析】A项，观察x-t图像可知，CO先增加后减少，CO2一直在增加，说明CO为中间产物，CO2为最终产物，故A正确；B项，乙醇氧化为CO的反应速率较第二步反应速率快，否则看不到中间产物CO的生成，故B正确；C项，随着温度的升高乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大，但CO是中间产物，为乙醇不完全氧化的结果，CO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇氧化为CO速率必须加快，且大于CO的氧化为CO2的速率，故C正确；D项，T=550℃件下，3s-8s区间乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇和CO的量都在减少，CO2在增多，设C2H5OH消耗速率为x，CO2生成速率为y， 3-8s区间，CO宏观“净速率”在减小，即消耗量比生成量多故，v(CO)=v(CO2)-2v(乙醇)，所以2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2)，v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)数值关系为2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2)，故D错误；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·浙江温州十校高二期中)H2与的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。 反应①：H2(g)＋2ICl(g)=HCl(g)＋HI(g)+ ICl(g) ΔH1 反应②：HI(g)＋2HCl(g)+ ICl(g)=2HCl(g)＋I2(g) ΔH2 (已知： ) 下列有关说法不正确的是( ) A．加入适当的催化剂，可以改变该反应的焓变 B．I2(g)＋2HCl(g)=2ICl(g)＋H2(g) ΔH＝+218kJ·mol−1 C．反应①、②均是放热反应 D．反应①为该化学反应的决速步 【答案】A 【解析】A项，催化剂能够降低反应的活化能，但不影响反应的焓变，A项错误； B项，焓变等于生成物总总能量-反应物总能量，由盖斯定律和反应历程图可知逆反应是吸热反应，热化学方程式为：I2(g)＋2HCl(g)=2ICl(g)＋H2(g) ΔH＝+218kJ·mol−1，B项正确；C项，由反应历程图可知两步反应中反应物总能量均高于生成物总能量，故反应①、②均是放热反应，C项正确；D项，化学反应中活化能大的反应步骤，反应速率慢，是化学反应的决速步，因为，所以反应①是该化学反应的决速步，D项正确；故选A。 【变式8-1】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)有研究表明，CO2和H2在铁系催化剂作用下生成乙烯的反应分两步进行： ①CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1 ②2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2 反应过程中能量变化如图所示： 下列说法不正确的是( ) A．ΔH1＞0，ΔH2＜0 B．加入合适的催化剂可以改变ΔH1和ΔH2的大小 C．CO2和H2生成乙烯的总反应速率由反应①决定 D．增大体系的压强，可提高反应速率，但不影响ΔH的大小 【答案】B 【解析】A项，由图可知，图示第一步反应对应反应①，第二步对应反应②，反应①的生成物总能量大于反应物总能量，所以ΔH1＞0，反应②的生成物总能量小于反应物总能量，所以ΔH2＜0，A正确；B项，反应的焓变只与始态终态有关，与催化剂无关，B错误；C项，反应①活化能更高，所以反应①为决速步，C正确；D项，增大压强，速率加快，反应的焓变只与始态终态有关，不影响焓变大小，D正确；故选B。 32．(2025·浙江杭州高二期中)我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与CH3OH(g)的物质相对能量-反应进程曲线如下图，下列叙述不正确的是( ) A．该反应过程中MgO是催化剂 B．中间体OMgCH4(s)比MgOCH4(s)更稳定 C．该反应进程中的最大能垒(活化能)为299.8kJ⋅mol−1 D．总反应的热化学方程式：MgO(s)＋CH4(g)= Mg(s)＋CH3OH(g) ΔH＝-146.0kJ·mol−1   【答案】A 【解析】A项，MgO是反应物，故A错误； B项，由图可知，中间体OMgCH4(s)比MgOCH4(s)能量更低，故更稳定，故B正确；C项，过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能；该反应进程中的最大能垒(活化能)为−21.3kJ⋅mol−1−(−321.1)kJ⋅mol−1=299.8kJ⋅mol−1，故C正确；D项，由图可知，总反应为氧化镁和甲烷反应生成镁和甲醇，反应放热，其热化学方程式为MgO(s)＋CH4(g)= Mg(s)＋CH3OH(g) ΔH＝-146.0kJ·mol−1，故D正确；故选A。 【变式8-2】(2026·浙江浙南名校联盟高二联考)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。该反应在V2O5的催化作用下分两步进行，能量变化如图：下列说法不正确的是( ) A．第一步反应的活化能为24kJ/mol B．2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．第二步反应的热化学方程式：2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)ΔH=-222kJ/mol 【答案】A 【解析】A项，活化能是反应物分子到达活化态(过渡态)所需的最低能量，即过渡态与反应物的能量差。由图可知，第一步反应中反应物(2molSO2+2molV2O5+1molO2)与中间产物(2molSO3+2molV2O4+1molO2)的能量差为24kJ，此为第一步反应的ΔH(+24kJ/mol)，而非活化能(活化能需过渡态能量与反应物能量差值，过渡态能量高于中间产物，故活化能大于24kJ/mol)，A错误；B项，总反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应(工业常识及图中总能量变化可知)，故2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量，B正确；C项，升高温度，分子能量增加，更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率提高，反应速率加快，C正确；D项，第二步反应为V2O4被O2氧化为V2O5(催化剂循环)，结合图中第二步能量变化(放热222kJ)及原子守恒，热化学方程式为2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)ΔH=-222kJ/mol，D正确；故选A。 【变式8-3】(2026·浙江浙东北ZBD联盟高二期中期中)在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法错误的是( ) A．总反应是吸热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】D 【解析】A. 由题图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A正确； B项，平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B正确；C项，由题图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定，C正确；D项，活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为或，D错误；故选D。 / 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】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1-1】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)在2 L密闭容器中，3 mol A和1 mol B发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，10 s末时，物质的浓度为，下列说法正确的是( ) A．内，v(A)=0.18mol·L-1· s-1 B．内，物质的转化率为60% C．末，D的物质的量为 D．末，C的物质的量分数为15% 【变式1-2】(2026·浙江嘉兴八校联盟高二期中)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1-3】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 1．归一法。 依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同物质表示的反应速率，转化成用____________物质表示的反应速率，然后直接依据数值进行比较。 2．比值法。 用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率_________。例如：对于反应mA＋nBpC＋qD，若v(A)/m>v(B)/n，则反应速率A>B。 【典例2】(2026·浙江G5联盟高二期中联考)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2-1】(2026·浙江师大附中高二期中)反应4A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)，在不同条件下反应，其平均反应速率v(X)如下，其中反应速率最大的是( ) A．v(A)=0.2 mol·(L·s)-1 B．v(B)=6 mol·(L·min)-1 C．v(C)=8 mol·(L·min)-1 D．v(D)=4 mol·(L·min)-1 【变式2-2】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 【变式2-3】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 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 内因：在相同条件下，反应速率首先是由反应物____________决定的。 1．浓度对化学反应速率的影响 浓度对化学反应速率的影响 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率____________；减小反应物的浓度，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。对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积________，反应物浓度________，化学反应速率________。 (2)微观解释 增大压强→气体体积减小→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几率________→反应速率________；反之，反应速率________。 3．温度对化学反应速率的影响 (1)影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率________；降低温度，化学反应速率________。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。 (2)微观解释 反之，反应速率________。 4．催化剂对反应速率的影响 (1)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率________。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。 (2)过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的________________。如图所示：Ea是正反应的________，E′a 是逆反应的活化能。 (2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释： 使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能________→活化分子的百分数________→反应速率________。 5．对于气体反应有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强→浓度增大→反应速率________。 (2)恒容时：a.充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率________；b.充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率________。 (3)恒压时：充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起体积增大→各反应物浓度减小→反应速率________。 【典例4】(2026·浙江嘉兴八校联盟高二期中)下列措施能加快化学反应速率的是( ) A．Zn与稀硫酸反应时，适当降低温度 B．双氧水制取O2时，加入少量MnO2 C．SO2和O2反应时，增大反应容器体积 D．Al在O2中燃烧，用铝片代替铝粉 【变式4-1】对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 【变式4-2】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4-3】在室温下，同种规格的铝片分别与下列物质混合，化学反应速率最大的是(　　) A．15 mL 0.1 mol·L-1的盐酸 B．12 mL 0.2 mol·L-1的盐酸 C．8 mL 0.15 mol·L-1的硫酸溶液 D．15 mL 18 mol·L-1的浓硫酸 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】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) 【变式5-1】(2025·浙江省浙里特色联盟高一期中)化学是一门以实验为基础的科学，其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是( ) 实验序号 实验温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色所用时间/s V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 8 ③ 45 2 0.02 2 0.1 x A．x=2 B．t1＜8，t2＜8 C．配制该实验所用KMnO4溶液时应用盐酸酸化 D．利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响 【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 项目 内容 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。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。 有效碰撞 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 活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生________________的分子。 ②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的________________之差。 ③反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 外界条件 反应物浓度 气体反应物的压强 温度 使用 催化剂 增大 减小 增大 减小 升高 降低 活化能 ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 单位体积活化分子数 ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 活化分子百分数 ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 有效碰撞次数 ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 反应速率 ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 【典例6】 7．(2026·浙江浙东北ZBD联盟高二期中期中)下列说法正确的是( ) A．活化分子间的碰撞都是有效碰撞，活化分子具有的能量叫做活化能 B．可逆反应都有一定的限度，限度越大，反应速率越快 C．升高温度，可以提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子数，加快反应速率 【变式6-1】(2026·浙江浙里特色联盟高二期中)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A．反应过程a有催化剂参与 B．加入催化剂，可改变该反应的活化能，也能改变反应的 C．过程b分两步进行，第一步为慢反应 D．该反应为吸热反应，升高温度，活化分子的百分数升高，反应速率加快 【变式6-2】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)下列说法正确的是( ) A．决定化学反应速率的主要因素是反应物浓度 B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞 C．所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量 D．反应的活化能越大，反应放出的热量就越多，反应越容易发生 【变式6-3】(2026·浙江金兰教育组织联盟高二期中)下列关于碰撞理论的说法正确的是( ) A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B．增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 C．压缩体积增大体系压强，可增加活化分子数目，反应速率增大 D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 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】(2022·浙江省1月选考)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( ) A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X) D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示 【变式7-1】(2026·浙江浙里特色联盟高二期中联考)某温度下，在2 L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)，下列说法中不正确的是( ) A．达到平衡时，A的转化率为 B．图中两曲线相交时，A的消耗速率大于A的生成速率 C．该温度下反应的平衡常数为 D．0~2s内，D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1 【变式7-2】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)，12s时生成C的物质的量为0.6mol(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是 A．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率 B．2s时，用A表示的反应速率为0.15mol•L﹣1•s﹣1 C．化学计量数之比b：c=1：3 D．12s时的压强与起始时的压强之比为8：13 【变式7-3】 (2025·浙江部分高中高三开学考试)水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。下列说法错误的是( ) A．乙醇的超临界水氧化过程中，CO是中间产物，CO2是最终产物 B．乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应，第一步速率较快，第二步较慢 C．随温度升高，峰值出现的时间提前且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大 D．T=550℃条件下，3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中，v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2) 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·浙江温州十校高二期中)H2与的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。 反应①：H2(g)＋2ICl(g)=HCl(g)＋HI(g)+ ICl(g) ΔH1 反应②：HI(g)＋2HCl(g)+ ICl(g)=2HCl(g)＋I2(g) ΔH2 (已知： ) 下列有关说法不正确的是( ) A．加入适当的催化剂，可以改变该反应的焓变 B．I2(g)＋2HCl(g)=2ICl(g)＋H2(g) ΔH＝+218kJ·mol−1 C．反应①、②均是放热反应 D．反应①为该化学反应的决速步 【变式8-1】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)有研究表明，CO2和H2在铁系催化剂作用下生成乙烯的反应分两步进行： ①CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1 ②2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2 反应过程中能量变化如图所示： 下列说法不正确的是( ) A．ΔH1＞0，ΔH2＜0 B．加入合适的催化剂可以改变ΔH1和ΔH2的大小 C．CO2和H2生成乙烯的总反应速率由反应①决定 D．增大体系的压强，可提高反应速率，但不影响ΔH的大小 32．(2025·浙江杭州高二期中)我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与CH3OH(g)的物质相对能量-反应进程曲线如下图，下列叙述不正确的是( ) A．该反应过程中MgO是催化剂 B．中间体OMgCH4(s)比MgOCH4(s)更稳定 C．该反应进程中的最大能垒(活化能)为299.8kJ⋅mol−1 D．总反应的热化学方程式：MgO(s)＋CH4(g)= Mg(s)＋CH3OH(g) ΔH＝-146.0kJ·mol−1   【变式8-2】(2026·浙江浙南名校联盟高二联考)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。该反应在V2O5的催化作用下分两步进行，能量变化如图：下列说法不正确的是( ) A．第一步反应的活化能为24kJ/mol B．2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快 D．第二步反应的热化学方程式：2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)ΔH=-222kJ/mol 【变式8-3】(2026·浙江浙东北ZBD联盟高二期中期中)在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法错误的是( ) A．总反应是吸热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 / 学科网（北京）股份有限公司 $