2.1 化学反应速率 讲义-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2026-04-18
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第一节 化学反应速率
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 广东省
地区(市) -
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发布时间 2026-04-18
更新时间 2026-04-18
作者 非靠谱老师
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内容正文:

第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 · 导入 我们知道,不同化学反应的速率有大有小。例如,火药的爆炸在瞬间完成,溶液中的一些离子反应在分秒之内就能实现,而室温下塑料、橡胶的老化则比较缓慢,自然界的岩石风化、溶洞形成更是要百年甚至千年才能完成。那么,如何表示化学反应速率?如何认识影响化学反应速率的因素呢? 知识1 化学反应速率(chemical reaction rate)☆ 项目 内容 定义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 表示方法 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化学反应速率。 公式 v=或v= 单位 mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h) 说明 (1)化学反应速率指平均反应速率,不是瞬时反应速率。 (2)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,需要指明具体物质,如v(CO),其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率 (3)对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 反应aA+bB==cC+dD (A、B、C、D均不是固体或纯液体):则:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=a∶b∶c∶d,且取正值。 (4)在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,即Δc=0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率。 定义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 · 例题 考点:反应速率的定量表示方法 1.(2026•昭通校级开学)在1L恒容密闭容器中进行反应X(g)+2Y(s)=3Z(g)+2W(g),5min后X减少了0.15mol,则此反应0~5min内的平均速率v为(  ) A.v(X)=0.06mol•L﹣1•min﹣1 B.v(Z)=0.09mol•L﹣1•min﹣1 C.v(Y)=0.06mol•L﹣1•min﹣1 D.v(W)=0.06mol•L﹣1•s﹣1 考点:化学反应速率和化学计量数的关系 2.(2025秋•黑龙江校级期末)A(s)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最快的是(  ) A.v(A)=0.5mol•L﹣1•min﹣1 B.v(B)=0.7mol•L﹣1•min﹣1 C.v(C)=0.02mol•L﹣1•s﹣1 D.v(D)=0.5mol•L﹣1•min﹣1 考点:测定某些化学反应的速率 3.(2025秋•内江期末)利用如图装置(注射器活塞位于底部)测定锌粒与硫酸的平均反应速率。下列说法错误的是(  ) A.除用到图中仪器外,还需要使用秒表 B.轻轻向外拉动注射器的活塞,松手后活塞位置固定证明装置的气密性良好 C.在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则v(H2)增大 D.为使硫酸顺利滴下及减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管 考点:化学反应速率的调控作用 4.(2025春•潮州校级期中)如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g).进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(  ) A.压缩反应容器的体积 B.加入一定量的Z C.降低温度 D.减少X的投入量 知识2 影响化学反应速率的因素☆ 项目 内容 内因 参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素。 外因 浓度 影响 当其他条件不变时,增大反应物的浓度,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。 说明 (1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,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。 (2)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。 (3)随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。 温度 当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。 (1)温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制,不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率,如:木炭燃烧是放热反应,温度越高,燃烧越快。 (2)实验测定,温度每升高10oC,化学反应速率通常增大到原来2~4倍。 压强 影响 对于气体反应,当其他条件不变时,增大压强,气体体积缩小,浓度增大,化学反应速率加快;减小压强,气体体积增大,浓度减小,化学反应速率减慢。 (1)压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应。 (2)压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的,P增大→c浓度成比例增大,P减小→c浓度成比例减小。 规律 恒温:体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 恒容:充入气体反应物浓度增大反应速率加快。 恒容:充入惰性气体总压强增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。 恒压:充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 催化剂 影响 催化剂有正催化剂和负催化剂之分,对于可逆反应,正催化剂可以同等程度的增大正、负反应速率,负催化剂则同等的减小正、负反应速率。一般如不特别说明,通常所说的催化剂指正催化剂。 说明 其他条件不变,正催化剂可降低反应活化能,使活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增加,反应速率增大。 其他 (1)固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。 (2)反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。 (3)形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。 (4)其它方法:光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨,对反应速率也有影响。 强调 提高化学反应速率的最有效的手段是使用催化剂或升高温度;对于可逆反应,一切影响正反应速率的因素同时也是影响你反应速率的因素,只是对正、逆反应速率影响的大小可能相同,也可能不同。 · 例题 考点:探究温度、压强对化学反应速率的影响 5.(2024秋•西安期中)大气中温室气体含量剧增是导致异常天气出现的原因之一,温室气体二氧化碳和甲烷的再利用一直备受关注。研究发现CH4和CO2在催化剂作用下转化为CH3COOH,该反应在不同温度下,其催化剂催化效率和乙酸生成速率变化如图。下列关于该反应的说法错误的是(  ) A.及时分离出乙酸,可以提高该反应的速率 B.温度超过250℃后,催化剂降低该反应活化能的功效在下降 C.根据图象可知,实际生产中选择的适宜温度是250℃ D.温度低于250℃时,乙酸生成速率加快是催化剂和反应温度协同作用的结果 考点:化学反应速率的影响因素 6.(2026•甘肃一模)下列做法与调控化学反应速率无关的是(  ) A.在食品中添加柠檬黄 B.用加酶洗衣粉洗衣去污渍 C.在航空运输的水果箱中放置冰袋 D.在钢铁部件的表面进行发蓝处理 考点:探究影响化学反应速率的因素 7.(2026•长春二模)某兴趣小组测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如下: 已知:①实验中仅发生两个反应:S23I﹣=2(较慢);2S2S43I﹣(极快) ②淀粉遇显蓝色 下列说法正确的是(  ) A.加入(NH4)2S2O8溶液时应采用逐滴加入的方式 B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时 C.若记录时间为30s,则 D.利用该原理也可测定酸性KMnO4与KI反应的化学反应速率 考点:催化剂的作用 8.(2025秋•贵阳月考)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。关于该反应,下列说法正确的是(  ) A.平衡时v正(X)=2v逆(Y) B.与催化剂Ⅱ相比,I使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时c(X)随t的变化 D.与催化剂I相比,Ⅱ使反应平衡转化率更高 知识3 活化能☆ 项目 内容 基元反应 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。例如,2HI===H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的: 2HI→H2+2I· 2I·→I2 每一步反应都称为基元反应(elementary reaction),这两个先后进行的基元反应反映了2HI===H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。 反应机理 有效碰撞 定义 把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞(effectiove collision)。 内容 在某个化学反应中,那么多的反应物分子,其能量高低各不相同。并且,在通常状况下,能量相对较高的分子所占的比例较小,能量相对较低的分子所占的较大。研究证明,只有能量高度达到某一定值的分子,才能在碰撞以后有可能使原子间的化学键断裂,从而导致化学反应的发生。我们把能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞,把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。(但是活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的发生)。 应用 可以利用有效碰撞理论解释外界条件(如温度、压强、催化剂和浓度)对化学反应速率的影响。 活化分子 把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子(activated molecule)。 说明 活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量,活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂从而导致化学反应的发生。 活化能 (1)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(activation energy)。 (2)普通分子+活化能=活化分子 E1:正反应的活化能。 E2:活化分子变成生成物分子放出的能量,也可认为是逆反应的活化能。 E1-E2:反应热,即ΔH=E1-E2。 图2.1-1 化学反应中反应物、生成物的能量与活化能的关系 说明 活化能的大小表示一般分子成为活化分子的难易程度。活化能越高,越不易转变,反之越易转变。 · 例题 考点:碰撞理论与活化能 9.(2025秋•湖北期中)下列关于活化能和碰撞理论的叙述正确的是(  ) A.活化分子之间的碰撞都是有效碰撞 B.降低反应温度,活化分子百分数和活化能都减小,反应速率减小 C.活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差就是反应的活化能 D.对于有气体分子参加的反应,增大压强,活化分子百分数增加,反应速率增大 考点:活化能及其对化学反应速率的影响 10.(2025秋•滨海新区期末)对于一定条件下进行的化学反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是(  ) ①增大压强 ②升高温度 ③加入催化剂 ④减小反应物浓度 A.①② B.①④ C.①②③ D.②③ 知识4 外因对化学反应速率影响的微观解释☆ 项目 内容 外因对化学反应速率影响的微观解释 增大反应物浓度 ↓ 单位体积内活化分子数增多→单位时间内体积内有效碰撞次数增多→加快化学反应速率 ↑ 增大气体压强 升高反应温度 ↓ 单位体积内活化分子百分数增大→单位时间、单位体积内有效碰撞次数增多→加快化学反应速率 ↑ 使用催化剂 变化规律 影响因素 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 单位体积单位时间有效碰撞次数 化学反应速率 增大浓度 增大 不变 增大 增大 增大 增大压强 增大 不变 增大 增大 增大 升高温度 不变 增大 增大 增大 增大 催化剂 不变 增大 增大 增大 增大 · 例题 考点:化学反应速率变化曲线及其应用 11.(2025秋•滨海新区期末)某化学研究小组在探究外界条件对mA(s)+nB(g)⇌pC(g)的速率和平衡的影响时,画出了如图图像。下列判断正确的是(  ) A.由图1可知,T1<T2,化学平衡常数K(T1)>K(T2) B.由图2可知,温度T1时的反应速率一定大于温度T2时的反应速率 C.图3中,表示反应正向移动的是点1 D.图4中,若n=p,则a曲线一定使用了催化剂 · 近5年高考真题 考点:反应速率的定量表示方法 1.(2021•浙江)取50mL过氧化氢水溶液,在少量I﹣存在下分解:2H2O2═2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如表,下列说法不正确的是(  ) t/min 0 20 40 60 80 c/(mol•L﹣1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 A.反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况) B.20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol•L﹣1•min﹣1 C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I﹣也可以催化H2O2分解 考点:化学反应速率的影响因素 2.(2024•甘肃)下列措施能降低化学反应速率的是(  ) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 考点:探究影响化学反应速率的因素 3.(2024•安徽)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(  ) A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0mol•L﹣1•h﹣1 B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe8H+═2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好 第 2 页 共 4 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 · 导入 我们知道,不同化学反应的速率有大有小。例如,火药的爆炸在瞬间完成,溶液中的一些离子反应在分秒之内就能实现,而室温下塑料、橡胶的老化则比较缓慢,自然界的岩石风化、溶洞形成更是要百年甚至千年才能完成。那么,如何表示化学反应速率?如何认识影响化学反应速率的因素呢? 知识1 化学反应速率(chemical reaction rate)☆ 项目 内容 定义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 表示方法 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化学反应速率。 公式 v=或v= 单位 mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h) 说明 (1)化学反应速率指平均反应速率,不是瞬时反应速率。 (2)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,需要指明具体物质,如v(CO),其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率 (3)对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 反应aA+bB==cC+dD (A、B、C、D均不是固体或纯液体):则:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=a∶b∶c∶d,且取正值。 (4)在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,即Δc=0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率。 定义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 · 例题 考点:反应速率的定量表示方法 1.(2026•昭通校级开学)在1L恒容密闭容器中进行反应X(g)+2Y(s)=3Z(g)+2W(g),5min后X减少了0.15mol,则此反应0~5min内的平均速率v为(  ) A.v(X)=0.06mol•L﹣1•min﹣1 B.v(Z)=0.09mol•L﹣1•min﹣1 C.v(Y)=0.06mol•L﹣1•min﹣1 D.v(W)=0.06mol•L﹣1•s﹣1 【答案】B 【解答】解:A.,容器体积V=1L,Δt=5min,X的物质的量变化Δn(X)=0.15mol,计算得,故A错误; B.Z与X的化学计量数之比为3:1,因此v(Z)=3v(X)=3×0.03mol•L﹣1•min﹣1=0.09mol•L﹣1•min﹣1,故B正确; C.Y为固体,反应中固体浓度视为定值,不能用浓度变化表示平均反应速率,故C错误; D.根据速率之比等于化学计量数之比,W与X的化学计量数之比为2:1,可得v(W)=2v(X)=0.06mol•L﹣1•min﹣1,换算为秒单位后为0.001mol•L﹣1•s﹣1,故D错误; 故选:B。 考点:化学反应速率和化学计量数的关系 2.(2025秋•黑龙江校级期末)A(s)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最快的是(  ) A.v(A)=0.5mol•L﹣1•min﹣1 B.v(B)=0.7mol•L﹣1•min﹣1 C.v(C)=0.02mol•L﹣1•s﹣1 D.v(D)=0.5mol•L﹣1•min﹣1 【答案】C 【解答】解:A.A为固体,浓度为定值,不能用浓度变化表示化学反应速率; B. mol•L﹣1•min﹣1≈0.233 mol•L﹣1•min﹣1; C.0.6mol•L﹣1•min﹣1; D. mol•L﹣1•min﹣1 =0.25 mol•L﹣1•min﹣1;可知v(C)=0.02mol•L﹣1•s﹣1最快; 故选:C。 考点:测定某些化学反应的速率 3.(2025秋•内江期末)利用如图装置(注射器活塞位于底部)测定锌粒与硫酸的平均反应速率。下列说法错误的是(  ) A.除用到图中仪器外,还需要使用秒表 B.轻轻向外拉动注射器的活塞,松手后活塞位置固定证明装置的气密性良好 C.在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则v(H2)增大 D.为使硫酸顺利滴下及减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管 【答案】B 【解答】解:A.测定平均反应速率,需要用注射器读取生成气体的体积,用秒表记录时间,故A正确; B.轻轻向外拉动注射器活塞,装置内压强减小。若气密性良好,外界空气无法进入,松手后活塞会被大气压推回原位置,不会固定在拉动后的位置,故B错误; C.NaHSO4固体完全电离出H+,从而加快反应速率,使v(H2)增大,故C正确; D.橡胶管可使漏斗与瓶内气压一致,既方便硫酸顺利滴下,也能减小因液体流下导致的体积误差,故D正确; 故选:B。 考点:化学反应速率的调控作用 4.(2025春•潮州校级期中)如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g).进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(  ) A.压缩反应容器的体积 B.加入一定量的Z C.降低温度 D.减少X的投入量 【答案】A 【解答】解:由图象可知,由曲线a到曲线b,到达平衡的时间缩短,改变条件,反应速率加快,且平衡时Z的物质的量不变,说明条件改变不影响平衡状态的移动, A.压缩容器体积,增大了压强,反应速率加快,由于该反应是气体体积不变的反应,则达到平衡时Z的物质的量不变,该变化与图象曲线变化一致,故A正确; B.加入一定量的Z,平衡时Z的物质的量会偏大,故B错误; C.该反应正反应是放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应移动,Z的物质的量减小,故C错误; D.减少X的投入量,反应物浓度减小,反应速率会减小,故D错误; 故选:A。 知识2 影响化学反应速率的因素☆ 项目 内容 内因 参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素。 外因 浓度 影响 当其他条件不变时,增大反应物的浓度,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。 说明 (1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,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。 (2)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。 (3)随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。 温度 当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。 (1)温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制,不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率,如:木炭燃烧是放热反应,温度越高,燃烧越快。 (2)实验测定,温度每升高10oC,化学反应速率通常增大到原来2~4倍。 压强 影响 对于气体反应,当其他条件不变时,增大压强,气体体积缩小,浓度增大,化学反应速率加快;减小压强,气体体积增大,浓度减小,化学反应速率减慢。 (1)压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应。 (2)压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的,P增大→c浓度成比例增大,P减小→c浓度成比例减小。 规律 恒温:体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 恒容:充入气体反应物浓度增大反应速率加快。 恒容:充入惰性气体总压强增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。 恒压:充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 催化剂 影响 催化剂有正催化剂和负催化剂之分,对于可逆反应,正催化剂可以同等程度的增大正、负反应速率,负催化剂则同等的减小正、负反应速率。一般如不特别说明,通常所说的催化剂指正催化剂。 说明 其他条件不变,正催化剂可降低反应活化能,使活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增加,反应速率增大。 其他 (1)固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。 (2)反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。 (3)形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。 (4)其它方法:光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨,对反应速率也有影响。 强调 提高化学反应速率的最有效的手段是使用催化剂或升高温度;对于可逆反应,一切影响正反应速率的因素同时也是影响你反应速率的因素,只是对正、逆反应速率影响的大小可能相同,也可能不同。 · 例题 考点:探究温度、压强对化学反应速率的影响 5.(2024秋•西安期中)大气中温室气体含量剧增是导致异常天气出现的原因之一,温室气体二氧化碳和甲烷的再利用一直备受关注。研究发现CH4和CO2在催化剂作用下转化为CH3COOH,该反应在不同温度下,其催化剂催化效率和乙酸生成速率变化如图。下列关于该反应的说法错误的是(  ) A.及时分离出乙酸,可以提高该反应的速率 B.温度超过250℃后,催化剂降低该反应活化能的功效在下降 C.根据图象可知,实际生产中选择的适宜温度是250℃ D.温度低于250℃时,乙酸生成速率加快是催化剂和反应温度协同作用的结果 【答案】A 【解答】解:A.及时分离乙酸,可以使反应朝着正向移动,但反应速率会下降,故A错误; B.温度超过250℃,由图可知,催化效率在降低,故B正确; C.根据图像,250℃时催化效率最高,故C正确; D.温度低于250℃时,催化剂与温度共同决定反应速率,故D正确; 故选:A。 考点:化学反应速率的影响因素 6.(2026•甘肃一模)下列做法与调控化学反应速率无关的是(  ) A.在食品中添加柠檬黄 B.用加酶洗衣粉洗衣去污渍 C.在航空运输的水果箱中放置冰袋 D.在钢铁部件的表面进行发蓝处理 【答案】A 【解答】解:A.在食品中添加柠檬黄,它是一种食品着色剂,作用是改善食品的外观色泽,和调控化学反应速率没有关系,故A正确; B.用加酶洗衣粉洗涤衣物,酶是一种生物催化剂,能够加快污渍分解的化学反应速率,属于调控化学反应速率,故B错误; C.在航空运输的水果箱中放置冰袋,低温环境可以降低水果自身的呼吸作用等化学反应速率,从而延长水果的保鲜期,属于调控化学反应速率,故C错误; D.在钢铁部件表面进行发蓝处理,会形成一层保护膜,能够减慢钢铁被氧化的化学反应速率,属于调控化学反应速率,故D错误; 故选:A。 考点:探究影响化学反应速率的因素 7.(2026•长春二模)某兴趣小组测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如下: 已知:①实验中仅发生两个反应:S23I﹣=2(较慢);2S2S43I﹣(极快) ②淀粉遇显蓝色 下列说法正确的是(  ) A.加入(NH4)2S2O8溶液时应采用逐滴加入的方式 B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时 C.若记录时间为30s,则 D.利用该原理也可测定酸性KMnO4与KI反应的化学反应速率 【答案】B 【解答】解:A.加入(NH4)2S2O8溶液时如果逐滴加入,会导致反应不彻底,且无法准确记录反应开始到溶液变色的时间,应该一次性快速加入,保证反应同时开始,故A错误; B.根据实验原理,当溶液刚好从无色变为蓝色时,说明溶液中的S2已经完全反应,此时应该立即停止计时,这个时间就是反应进行到特定程度的耗时,故B正确; C.n(S2)=0.008L×0.010mol/L=8×10⁻5mol,根据反应关系:S2~~2S2,可知消耗的n(S2)n(S2)=4×10﹣5mol,反应后溶液总体积V=8mL+20mL+20mL=48mL=0.048L,则Δc(S2)8.33×10﹣4mol/L v(S2O)2.78×10﹣5mol•L⁻1•s⁻1,故C错误; D.酸性KMnO4与KI反应的离子方程式为2Mn10I﹣+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,生成的I2可与淀粉显色,但该反应本身速率较快,且I2的生成与消耗无明显速率差异,无法通过淀粉显色准确判断反应终点,故不能测定其反应速率,故D错误; 故选:B。 考点:催化剂的作用 8.(2025秋•贵阳月考)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。关于该反应,下列说法正确的是(  ) A.平衡时v正(X)=2v逆(Y) B.与催化剂Ⅱ相比,I使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时c(X)随t的变化 D.与催化剂I相比,Ⅱ使反应平衡转化率更高 【答案】C 【解答】解:A.平衡时正逆反应速率相等,速率之比等于系数比,根据反应式可知,平衡时2v正(X)=v逆(Y),故A错误; B.催化剂Ⅱ的反应速率更快,说明其活化能更低,催化剂Ⅰ的活化能更高,故B错误; C.催化剂Ⅱ速率更快,达到平衡的时间更短,a曲线浓度下降快,符合使用催化剂Ⅱ时 c(X) 随时间的变化,故C正确; D.催化剂不改变平衡转化率,只改变反应速率,所以Ⅱ不会使平衡转化率更高,故D错误; 故选:C。 知识3 活化能☆ 项目 内容 基元反应 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。例如,2HI===H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的: 2HI→H2+2I· 2I·→I2 每一步反应都称为基元反应(elementary reaction),这两个先后进行的基元反应反映了2HI===H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。 反应机理 有效碰撞 定义 把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞(effectiove collision)。 内容 在某个化学反应中,那么多的反应物分子,其能量高低各不相同。并且,在通常状况下,能量相对较高的分子所占的比例较小,能量相对较低的分子所占的较大。研究证明,只有能量高度达到某一定值的分子,才能在碰撞以后有可能使原子间的化学键断裂,从而导致化学反应的发生。我们把能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞,把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。(但是活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的发生)。 应用 可以利用有效碰撞理论解释外界条件(如温度、压强、催化剂和浓度)对化学反应速率的影响。 活化分子 把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子(activated molecule)。 说明 活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量,活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂从而导致化学反应的发生。 活化能 (1)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(activation energy)。 (2)普通分子+活化能=活化分子 E1:正反应的活化能。 E2:活化分子变成生成物分子放出的能量,也可认为是逆反应的活化能。 E1-E2:反应热,即ΔH=E1-E2。 图2.1-1 化学反应中反应物、生成物的能量与活化能的关系 说明 活化能的大小表示一般分子成为活化分子的难易程度。活化能越高,越不易转变,反之越易转变。 · 例题 考点:碰撞理论与活化能 9.(2025秋•湖北期中)下列关于活化能和碰撞理论的叙述正确的是(  ) A.活化分子之间的碰撞都是有效碰撞 B.降低反应温度,活化分子百分数和活化能都减小,反应速率减小 C.活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差就是反应的活化能 D.对于有气体分子参加的反应,增大压强,活化分子百分数增加,反应速率增大 【答案】C 【解答】解:A.活化分子之间的碰撞需要合适的方向才能成为有效碰撞,并非所有碰撞都有效,故A错误; B.降低温度不能改变活化能,降低温度会减少活化分子百分数,故B错误; C.活化能定义为活化分子平均能量与反应物分子平均能量的差值,故C正确; D.增大压强仅增加单位体积内活化分子数目,分子能量没有改变,活化分子百分数不变,故D错误; 故选:C。 考点:活化能及其对化学反应速率的影响 10.(2025秋•滨海新区期末)对于一定条件下进行的化学反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是(  ) ①增大压强 ②升高温度 ③加入催化剂 ④减小反应物浓度 A.①② B.①④ C.①②③ D.②③ 【答案】D 【解答】解:升高温度或使用催化剂均能提高反应物中活化分子百分数;而增大压强或增大反应物的浓度,则只能是提高单位体积内活化分子的百分数,而不能提高反应物中活化分子百分数,故②③正确, 故选:D。 知识4 外因对化学反应速率影响的微观解释☆ 项目 内容 外因对化学反应速率影响的微观解释 增大反应物浓度 ↓ 单位体积内活化分子数增多→单位时间内体积内有效碰撞次数增多→加快化学反应速率 ↑ 增大气体压强 升高反应温度 ↓ 单位体积内活化分子百分数增大→单位时间、单位体积内有效碰撞次数增多→加快化学反应速率 ↑ 使用催化剂 变化规律 影响因素 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 单位体积单位时间有效碰撞次数 化学反应速率 增大浓度 增大 不变 增大 增大 增大 增大压强 增大 不变 增大 增大 增大 升高温度 不变 增大 增大 增大 增大 催化剂 不变 增大 增大 增大 增大 · 例题 考点:化学反应速率变化曲线及其应用 11.(2025秋•滨海新区期末)某化学研究小组在探究外界条件对mA(s)+nB(g)⇌pC(g)的速率和平衡的影响时,画出了如图图像。下列判断正确的是(  ) A.由图1可知,T1<T2,化学平衡常数K(T1)>K(T2) B.由图2可知,温度T1时的反应速率一定大于温度T2时的反应速率 C.图3中,表示反应正向移动的是点1 D.图4中,若n=p,则a曲线一定使用了催化剂 【答案】A 【解答】解:A.“先拐先平,数值大”,温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,则T2>T1,温度升高时,产物C的百分含量降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,温度升高平衡常数K减小,故K(T1)>K(T2),故A正确; B.温度T1时的C%更大,反应向右进行的程度更大,但由于未明确反应是吸热反应还是放热反应,故无法比较T1、T2的大小,则反应速率的大小无法比较,故B错误; C.曲线上的点(如2、4)为平衡状态,点1在曲线上方,代表非平衡状态,点1处B的转化率高于平衡转化率,说明反应逆向移动,以降低转化率至平衡值,故C错误; D.当n=p时,反应前后气体分子数不变,增大压强也能加快反应速率且不移动平衡。因此,a曲线可能是使用了催化剂,也可能是增大了压强,故D错误; 故选:A。 · 近5年高考真题 考点:反应速率的定量表示方法 1.(2021•浙江)取50mL过氧化氢水溶液,在少量I﹣存在下分解:2H2O2═2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如表,下列说法不正确的是(  ) t/min 0 20 40 60 80 c/(mol•L﹣1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 A.反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况) B.20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol•L﹣1•min﹣1 C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I﹣也可以催化H2O2分解 【答案】C 【解答】解:A.反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80﹣0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积V=n•Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,故A正确; B.20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40﹣0.20)mol/L=0.20mol/L,则这段时间内的平均速率v0.010mol/(L•min),故B正确; C.随着反应的不断进行,过氧化氢的浓度不断减小,某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小,故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,故C错误; D.I﹣在反应中起到催化的作用,故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替,故D正确。 故选:C。 考点:化学反应速率的影响因素 2.(2024•甘肃)下列措施能降低化学反应速率的是(  ) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 【答案】C 【解答】解:A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂是加入催化剂,可以加快反应速率,故A错误; B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶可以加快反应速率,故B错误; C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 降低反应物的浓度,降低反应速率,故C正确; D.石墨和金刚石均是固体,故石墨合成金刚石时增大压强对反应速率无影响,故D错误; 故选:C。 考点:探究影响化学反应速率的因素 3.(2024•安徽)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(  ) A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0mol•L﹣1•h﹣1 B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe8H+═2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好 【答案】C 【解答】解:A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()2.0×10﹣3mol•L﹣1•h﹣1,故A错误; B.实验③中水样的初始溶液pH=8,溶液显弱碱性,反应的离子方程式为:2Fe4H2O═2Fe3++Se+8OH﹣,故B错误; C.综合实验①②,相同时间内实验①中c()浓度变化最大,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,故C正确; D.综合实验②和③,相同时间内实验②中c()浓度变化最大,其他条件相同时,适当减小初始pH,离子去除效果越好,但当初始pH太小,氢离子浓度太大,纳米铁会和氢离子反应,导致离子反应的纳米铁减小,因此水样初始pH越小,的去除效果不一定越好,故D错误; 故选:C。 第 2 页 共 4 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.1 化学反应速率 讲义-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
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