第07讲 影响化学反应速率的因素（暑假预习讲义））新高二化学苏教版

第07讲 影响化学反应速率的因素 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．通过实验探究，了解浓度、压强、温度、催化剂和其他因素对化学反应速率的影响。 2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3．了解控制化学反应速率对生产、生活的意义。 预习重点 碰撞理论；影响化学反应速率的因素。 预习难点 过渡态理论；基元反应与化学反应历程。 情｜境｜启｜思 为什么有的化学反应进行得很快，而有的却很慢？观察下图中的生活和化学实验场景，思考哪些因素可以影响化学反应速率。 深｜研｜精｜炼 知识点01 浓度对反应速率的影响 碰撞理论 1.实验探究浓度对反应速率的影响 (1)实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 通过改变Na2S2O3溶液的浓度观察反应速率的快慢 (2)实验操作： (3)实验现象：硫代硫酸钠溶液的浓度越大，产生沉淀和气体的速率就______。 (4)实验结论： 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率______；减小反应物的浓度，反应速率______。 【特别提醒】浓度对化学反应速率的影响注意事项 (1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。 (2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。 (3)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。 2.碰撞理论 (1)碰撞理论要点 ①反应物分子间必须相互碰撞才有______发生反应，反应速率的大小与____________________________成正比。 ②能________的碰撞称为有效碰撞。 ③发生有效碰撞的条件：一是分子必须具有______的能量，二是分子在____________发生碰撞。 (2)活化分子和活化能 ①活化分子：能量______，有可能发生________的分子。 ②活化能：活化分子的________与所有分子的________之差称为活化能。 (3)碰撞理论解析浓度对化学反应速率的影响： 当增加反应物的浓度时，单位体积内反应物的活化分子数目______，反应物发生有效碰撞的次数______，所以反应速率______。 3.化学反应的过程 (1)基元反应和复杂反应 ①基元反应：反应物分子经过________就转化为产物分子的反应，称为基元反应，反应过程中没有任何______生成。 例如，NO2＋CO=NO＋CO2就是基元反应。反应物NO2分子和CO子经过一次碰撞就转变成产物NO分子和CO2分子，反应过程中没有任何中间产物生成。 ②复杂反应：经过__________步骤完成的反应。 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。 如H2(g)+I2(g)===2HI(g)，经历了两步基元反应：I2===2I H2+2I===2HI 每一步反应都称为基元反应，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。 (2)基元反应的活化能与反应速率的关系 ①每个基元反应都有对应的活化能，活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例就______，化学反应速率______。 ②化学反应速率理论只适用于基元反应。 (3)反应物、生成物的能量与活化能的关系 如图所示，是基元反应反应物和生成物的能量与活化能的关系，其中：Ea表示______的活化能，Ea′表示______的活化能；Ea-Ea′表示______。 【例1】一定温度下，实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 的反应速率与反应物浓度间存在定量关系：ν=k∙cm(NO)∙cn(O2)，其中k是速率常数。NO和O2的反应初始浓度、反应初始速率ν如表所示。 编号 c(NO)/mol∙L-1 c(O2)/mol∙L-1 ν/(mol∙L-1∙s-1) ⅰ 0.10 0.10 0.30 ⅱ 0.10 0.20 0.60 ⅲ 0.20 0.20 2.40 下列计算结果正确的一组是 A．m=n=1 k=600 B．m=n=2  k=300 C．m=2，n=1，k=300 D．m=1，n=2，k=300 【即练1】 碘钟反应是一种化学振荡反应。反应分两步，反应；反应B：。已知反应A的速率方程为，式中为常数。 某小组同学进行如下探究实验(溶液浓度均为)。 实验序号 试剂体积 显色时间 溶液 KI溶液 溶液 淀粉溶液 水 ① 10 10 4 1 0 27.0 ② 10 10 2 1 2 27.0 ③ 10 5 4 1 5 54.0 ④ 5 10 4 1 V 54.0 根据表中的测定结果，下列结论错误的是 A． B． C． D．反应B为快反应 【即练2】已知反应： 的速率方程为 ，k为速率常数。为探究反应速率(v)与的关系，分别取的溶液、的溶液和的醋酸溶液在36℃进行实验，所得的数据如下表： 实验编号 V/mL t/s 溶液 溶液 醋酸 水 1 4.0 4.0 8.0 334 2 4.0 4.0 150 3 8.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 下列说法错误的是 A．醋酸为催化剂 B． C． D． 【即练3】下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A．化学反应是活化分子有合适取向时的有效碰撞 B．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 C．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，使反应速率增大 D．加入催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 知识点02 压强、温度对化学反应速率的影响 1.压强对反应速的影响 (1)影响规律： 对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大压强，气体体积______，相当于______反应物的浓度，化学反应速率______。减小压强，气体体积______，相当于______反应物的浓度，化学反应速率______。 (2)微观解释： 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几率______→反应速率______；反之，反应速率______。 (3)适用范围： 压强对反应速率的影响可以归结为______改变对反应速率的影响，适用于有______参加的反应，对于固体、液体之间或溶液中的反应影响很小。 2.温度对反应速的影响 (1)实验探究温度对反应速率的影响 ①实验原理：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O 通过改变反应温度观察反应速率的快慢 ②实验操作： ③实验现象：溶液紫红色褪去所需时间长短：__________ ④实验结论：反应物的温度越高，反应速率______ (2)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______。 (3)微观解释：升高温度→活化分子数目______→活化分子有效碰撞的次数______→反应速率______。 【特别提醒】 (1)压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度 ①恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。 ②恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 (2)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，v都增大，降低温度，v都减小。 【例2】 基元反应。下列方法中，能使该反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的是 ①加入NO2    ②升高温度    ③压缩容器增大压强    ④加入催化剂    ⑤及时分离出CO2 A．①② B．②③⑤ C．②④ D．③④ 【即练1】 某温度下，在一密闭容器中进行可逆反应：，下列叙述正确的是 A．缩小容器体积，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．平衡后加入少量W，逆反应速率增大 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大 D．容器体积不变，充入He使压强增大，反应速率增大 【即练2】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．10.0 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．工业合成氨是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 知识点03 催化剂对反应速率的影响 过渡态理论 1.催化剂对反应速率的影响 (1)实验探究催化剂对反应速率的影响 ①实验原理：2H2O22H2O＋O2↑ 通过使用不同催化剂观察反应速率的快慢 ②实验操作： ③实验现象：加入MnO2的试管中产生气泡的速率比加入FeCl3溶液的______。 (2)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______。 ②微观解释：使用催化剂→改变了反应的路径(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几率______→反应速率______。 2.过渡态理论 (1)过渡态理论要点 反应物转化为生成物的过程中要经过________的过渡状态。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 Ea为______的活化能，Ea'为______的活化能。 化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越小，反应速率______。 正反应的ΔH=Ea______Ea'。 (2)催化剂对反应速率的影响 催化剂是通过______化学反应所需的活化能来增大化学反应速率的。有催化剂参与的反应，活化能(Ea1)______，反应速率______；没有催化剂参与的反应，活化能(Ea1')______，反应速率______。 使用催化剂同时降低了正反应和逆反应的活化能，但反应的ΔH______。 3.基元反应模型与化学反应历程 (1)基元反应模型 ①一个化学反应自开始后____________称为反应历程。 ②基元反应的逆反应也是基元反应，并且经过同一个______状态。 ③复杂反应中的________步骤决定了该反应的速率。 (2)加入催化剂后反应历程 如图所示：反应A+B→AB的活化能为Ea，加入催化剂K后，反应分两步进行： ①A+K→AK      活化能为____________（______反应） ②AK+B→AB+K       活化能为____________(______反应) 总反应：A+BAB 活化能为____________ 加入催化剂K后，两步反应的活化能Ea1和Ea2均小于原反应的活化能Ea，因此反应速率______。 由于Ea1>Ea2，第1步反应是______反应，是______整个反应快慢的步骤，称为“定速步骤”或“决速步骤”，第1步反应越快，则整体反应速率就越快。 对总反应来说，第一步反应的活化能Ea1就是在催化条件下总反应的活化能。 【特别提醒】“控制变量法”的解题策略 (1)确定变量 解答这类题目时首先要认真审题，知道影响实验探究结果的因素有哪些。 (2)定多变一 在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)数据有效 解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 【例3】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是 实验编号 温度 酸性溶液 溶液 ① 25 1 mL 12 mL ② 25 1 mL 12 mL ③ 50 1 mL 12 mL A．实验中要记录溶液褪色所需时间 B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 D．起始向①中加入固体，不影响反应速率 【即练1】 常温常压下利用铜基催化剂实现单个二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法不正确的是 A．该反应的总反应方程式为，反应热 B．生成是化学反应的决速步骤 C．的过程中有极性键的形成和有非极性键的断裂 D．铜基催化剂通过参与反应改变反应路径，降低了反应的活化能，减小了反应的焓变 【即练2】通过理论计算发现，与发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物经过渡态2生成中间体发生取代反应 B．推测物质的稳定性顺序为④>③>② C．反应路径1中最大能垒为 D．催化剂不仅能改变路径还能改变焓变 知识点04 影响化学反应速率的因素 1.主要因素 影响化学反应速率的主要因素是____________。例如：金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。 2.外部因素(其他条件不变，只改变一个条件) (1)浓度：增大反应物浓度，反应速率______，反之______； (2)压强：对于__________的反应，增大压强，反应速率______，反之______； (3)温度：升高温度，反应速率______，反之______； (4)催化剂：使用催化剂，反应速率显著______。 (5)其他因素：增大反应物间的接触面积，反应速率______，另外光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。 3.用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响 影响 外因　　 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子百分数 活化分子数 增大反应物浓度 增加 不变 增加 增加 加快 增大压强 增加 不变 增加 增加 加快 升高温度 不变 增加 增加 增加 加快 使用催化剂 不变 增加 增加 增加 加快 【特别提醒】 (1)浓度对化学反应速率的影响注意事项 ①对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。 ②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。 ③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。 (2)压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度 ①恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。 ②恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 (3)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，v都增大，降低温度，v都减小。 【例4】常见中学化学实验中，采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．铁与稀硫酸反应时，向其中滴加1~2滴溶液 B．金属钠与水反应时，增加水的用量 C．用锌粒和稀硫酸制时，改用98.3%的浓硫酸 D．溶液与溶液反应时，增大压强 【即练1】 的硫酸与过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成H2的总量，可采取的措施有 ①再加入几块铁片   ②适当升温   ③加入几滴浓硝酸   ④将硫酸改为100mL 4mol/L的盐酸   ⑤加入几滴溶液   ⑥将铁片改为铁粉 A．②⑤⑥ B．②④⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 【即练2】已知反应  ，其反应机理如下： 反应①：快反应 反应②：慢反应 下列说法错误的是 A．该反应的速率主要取决于反应②的快慢 B．是该反应的中间产物 C．正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．增大浓度可增大活化分子百分数，从而增大反应速率 一、单选题 1．（24-25高二上·江苏南通·阶段检测）已知：。某同学为探究硫代硫酸钠()与稀硫酸反应速率的影响因素时，设计如下实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 下列说法不正确的是 A．在实验②中， B．实验①、③可探究对反应速率的影响 C．相对于实验①，实验②中反应物的活化分子百分数增大，导致反应速率加快 D．实验中，测量一定时间内放出的体积，也能准确表示该反应的速率快慢 2．（24-25高二上·江苏苏州·期中）用纯净的与一定浓度的稀盐酸反应制取，生成的体积随时间变化的关系如图所示(体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．OE段表示的平均反应速率最快 B．该反应是吸热反应 C．OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多 D．OE、EF、FG三段中，该反应用表示的平均反应速率之比为 3．（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）下列措施能增大化学反应速率的是 A．用大理石和盐酸制取CO2时，增加大理石的质量 B．用双氧水制取O2时，加入少量FeCl3溶液 C．用唾液淀粉酶催化淀粉水解时，将混合物置于沸水浴中加热 D．用锌粒和硫酸制取H2时，将稀硫酸替换为浓硫酸 4．（24-25高二上·江苏南京·期中）在水溶液中进行的反应：，已知该反应的速率方程为(k为常数)，为探究反应速率与反应物浓度的关系，在进行四次实验，所得的数据如下表： 编号物理量 ① ② ③ ④ 0.001 0.001 0.001 0.002 0.10 0.20 0.20 0.10 0.008 0.008 0.004 0.008 下列结论正确的是 A． B． C． D． 5．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法正确的是 A．化学反应的反应速率越快，可观察到的现象越明显 B．要加热才能发生的反应为吸热反应 C．当其他条件相同时，升高温度能使反应物活化分子数增加 D．在有气体参加的反应中，增大压强能使反应物活化分子百分数增加 6．（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，将3 mol A 和1 mol B投入容积2L且容积不变的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，2min末，C和D浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确是 A．x=2 B．充入氦气压强增大，化学反应速率加快 C．0~2min内B的反应速率为0.1 mol/(L∙min) D．此时A的转化率为40%(注：转化率=) 7．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是 选项 事实 结论 A 其他条件相同，溶液和溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 工业制硫酸中，在的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使的吸收速率增大 C 在容积可变的密闭容器中发生反应 ，把容器的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率也加快 D 向烧杯中加入2mL 0.1的KI溶液，再滴加2mL 0.1的溶液，振荡，滴加15%KSCN溶液5~6滴，观察到溶液变红 说明与的反应为可逆反应 A．A B．B C．C D．D 8．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)催化脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： ①     ②     下列有关判断正确的是 A．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 B．升高温度，反应①的反应速率减小，反应②的反应速率增大 C．降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小 D．由反应①和反应②可以得出的标准燃烧热 9．（25-26高二上·江苏扬州·期中）H2O2在一定条件下可发生分解反应。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解时能量变化与反应过程如图所示。过程I的反应为H2O2 + I- = H2O + IO-，下列说法正确的是 A．2H2O2(aq) = 2H2O(l) + O2(g)反应的△H = (a-c-b) KJ/mol B．过程II的反应为H2O2 + IO- = H2O + I- + O2↑ C．H2O2分解反应为吸热反应 D．决定反应快慢的是过程II的反应 10．（25-26高二下·江苏·阶段检测）乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)的过程示意图如下。 下列说法不正确的是 A．①中生成的过程中，有2mol电子转移 B．②中反应为 C．Pd催化剂通过参与反应改变反应历程，提高反应速率 D．生成总反应的原子利用率为100% 二、解答题 11．（25-26高二上·江苏常州·阶段检测）某小组在进行Cu与HNO3反应实验时，发现实验1比对照组反应速率快，对影响实验1速率的因素展开实验探究(实验用铜片规格相同)。 实验 实验操作 现象 对照组 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入铜片 加入铜片后短时间内无明显现象，一段时间后有少量气泡产生 实验1 向浓硝酸中加入少量铜粉完全溶解，然后稀释反应后混合溶液至其中硝酸浓度为3.0 mol/L，取5.0 mL稀释液，加入铜片 加入铜片后立即产生气泡 回答下列问题： (1)实验1反应后混合液中可能含有______(填化学式)、HNO3、少量NO2、HNO2。 (2)预测和探究影响实验1速率加快的原因。 假设1：______(填写微粒的化学式)对反应有催化作用 假设2：NO2对反应有催化作用 假设3：HNO2对反应有催化作用 (3)为验证预测是否正确，继续进行下列实验 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验2 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入铜片和少量______固体 溶液呈浅蓝色，速率没有明显变化 假设1不成立 实验3 方案1 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中通入少量NO2，然后加入铜片 铜片表面立即产生气泡，反应持续进行 假设2成立 方案2 取5.0 mL实验1稀释后溶液，先通入N2数分钟，再加入铜片 铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢，比对照组略快 实验4 假设3成立 ①实验2中加入的固体为______(填化学式)。 ②有同学认为实验3的方案1不严谨，应补充对比实验：向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入数滴6.0 mol/L硝酸，加入铜片，反应速率无明显变化。补充该实验的原因是______；实验3方案2中，铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢的原因是______。 ③实验4的实验操作为______；实验现象为______。 12．（24-25高二上·江苏连云港·阶段检测）同学们测定和探究影响反应速率的因素，设计了如下系列实验。 I.甲同学测定室温下H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液的反应速率。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时。该小组设计了如下的方案。(H2C2O4被氧化为CO2) H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL 5.0 6.0 2.0 4.0 (1)写出H2C2O4与KMnO4(H+)反应的离子反应方程式：_______。 II.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL V/mL V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 (2)该实验①、②可探究_______对反应速率的影响，因此V1和V3分别是_______、_______。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5=_______。 (3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2，请写出反应的离子方程式：_______。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 影响化学反应速率的因素 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1．通过实验探究，了解浓度、压强、温度、催化剂和其他因素对化学反应速率的影响。 2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3．了解控制化学反应速率对生产、生活的意义。 预习重点 碰撞理论；影响化学反应速率的因素。 预习难点 过渡态理论；基元反应与化学反应历程。 情｜境｜启｜思 为什么有的化学反应进行得很快，而有的却很慢？观察下图中的生活和化学实验场景，思考哪些因素可以影响化学反应速率。 深｜研｜精｜炼 知识点01 浓度对反应速率的影响 碰撞理论 1.实验探究浓度对反应速率的影响 (1)实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 通过改变Na2S2O3溶液的浓度观察反应速率的快慢 (2)实验操作： (3)实验现象：硫代硫酸钠溶液的浓度越大，产生沉淀和气体的速率就越快。 (4)实验结论： 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。 【特别提醒】浓度对化学反应速率的影响注意事项 (1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。 (2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。 (3)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。 2.碰撞理论 (1)碰撞理论要点 ①反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，反应速率的大小与单位时间内反应物分子碰撞次数成正比。 ②能发生反应的碰撞称为有效碰撞。 ③发生有效碰撞的条件：一是分子必须具有足够高的能量，二是分子在一定的方向上发生碰撞。 (2)活化分子和活化能 ①活化分子：能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。 ②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。 (3)碰撞理论解析浓度对化学反应速率的影响： 当增加反应物的浓度时，单位体积内反应物的活化分子数目增多，反应物发生有效碰撞的次数增多，所以反应速率增大。 3.化学反应的过程 (1)基元反应和复杂反应 ①基元反应：反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应，称为基元反应，反应过程中没有任何中间物生成。 例如，NO2＋CO=NO＋CO2就是基元反应。反应物NO2分子和CO子经过一次碰撞就转变成产物NO分子和CO2分子，反应过程中没有任何中间产物生成。 ②复杂反应：经过两个或多个步骤完成的反应。 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。 如H2(g)+I2(g)===2HI(g)，经历了两步基元反应：I2===2I H2+2I===2HI 每一步反应都称为基元反应，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。 (2)基元反应的活化能与反应速率的关系 ①每个基元反应都有对应的活化能，活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例就越小，化学反应速率越小。 ②化学反应速率理论只适用于基元反应。 (3)反应物、生成物的能量与活化能的关系 如图所示，是基元反应反应物和生成物的能量与活化能的关系，其中：Ea表示正反应的活化能，Ea′表示逆反应的活化能；Ea-Ea′表示反应热。 【例1】一定温度下，实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 的反应速率与反应物浓度间存在定量关系：ν=k∙cm(NO)∙cn(O2)，其中k是速率常数。NO和O2的反应初始浓度、反应初始速率ν如表所示。 编号 c(NO)/mol∙L-1 c(O2)/mol∙L-1 ν/(mol∙L-1∙s-1) ⅰ 0.10 0.10 0.30 ⅱ 0.10 0.20 0.60 ⅲ 0.20 0.20 2.40 下列计算结果正确的一组是 A．m=n=1 k=600 B．m=n=2  k=300 C．m=2，n=1，k=300 D．m=1，n=2，k=300 【答案】C 【详解】控制变量法推导反应级数：对比实验i和ii，不变，变为原来2倍，反应速率变为原来2倍，可得，解得。对比实验ii和iii，不变，变为原来2倍，反应速率变为原来4倍，可得，解得。 代入实验i数据得，C正确， 故选 C。 【即练1】 碘钟反应是一种化学振荡反应。反应分两步，反应；反应B：。已知反应A的速率方程为，式中为常数。 某小组同学进行如下探究实验(溶液浓度均为)。 实验序号 试剂体积 显色时间 溶液 KI溶液 溶液 淀粉溶液 水 ① 10 10 4 1 0 27.0 ② 10 10 2 1 2 27.0 ③ 10 5 4 1 5 54.0 ④ 5 10 4 1 V 54.0 根据表中的测定结果，下列结论错误的是 A． B． C． D．反应B为快反应 【答案】C 【详解】A．本实验控制总体积不变改变反应物浓度，实验①总容积为，因此实验④总体积也应为： 故，A正确； B．对比实验①和④：浓度相同，c，，代入得：，得，B正确； C．对比实验①和③：浓度相同，，代入得：(c(I−)，得，因此C选项，C错误； D．反应A生成的立即被反应B消耗，只有耗尽后才会显色，说明反应B的速率远快于A，B是快反应，D正确； 故选C。 【即练2】已知反应： 的速率方程为 ，k为速率常数。为探究反应速率(v)与的关系，分别取的溶液、的溶液和的醋酸溶液在36℃进行实验，所得的数据如下表： 实验编号 V/mL t/s 溶液 溶液 醋酸 水 1 4.0 4.0 8.0 334 2 4.0 4.0 150 3 8.0 4.0 4.0 83 4 12.0 4.0 4.0 0.0 38 下列说法错误的是 A．醋酸为催化剂 B． C． D． 【答案】C 【详解】A．速率方程中包含 ，表明 参与反应并影响速率，醋酸提供 ，起到催化作用，A正确； B．为保持 和 恒定，实验1和实验3中 和 均需为，使总体积为，浓度一致，B正确； C．若 ，则实验2的初始浓度与实验1相同，但 与 不匹配，表明速率不同，与浓度矛盾，C错误； D．浓度增大速率加快，根据1和3组数据分析，实验3中 的是实验1中的2倍，1和3所用的时间比，根据分析可知速率和浓度的平方成正比，故，D正确； 故选C。 【即练3】下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A．化学反应是活化分子有合适取向时的有效碰撞 B．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 C．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，使反应速率增大 D．加入催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 【答案】C 【详解】A．分子间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞，活化分子之间发生的有合适取向的碰撞为有效碰撞，A正确； B．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，B正确； C．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，会增大单位体积内的分子数，从而增加有效碰撞的频率，使反应速率增大，但活化分子的百分数不变，活化分子的百分数主要受温度影响，C错误； D．催化剂可降低活化能，能增大活化分子百分数，增大反应速率，D正确； 故选C。 知识点02 压强、温度对化学反应速率的影响 1.压强对反应速的影响 (1)影响规律： 对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大压强，气体体积减小，相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小压强，气体体积增大，相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 (2)微观解释： 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几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。 (3)适用范围： 压强对反应速率的影响可以归结为浓度改变对反应速率的影响，适用于有气体参加的反应，对于固体、液体之间或溶液中的反应影响很小。 2.温度对反应速的影响 (1)实验探究温度对反应速率的影响 ①实验原理：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O 通过改变反应温度观察反应速率的快慢 ②实验操作： ③实验现象：溶液紫红色褪去所需时间长短：甲>乙>丙 ④实验结论：反应物的温度越高，反应速率越快 (2)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。 (3)微观解释：升高温度→活化分子数目增多→活化分子有效碰撞的次数增多→反应速率增大。 【特别提醒】 (1)压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度 ①恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。 ②恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 (2)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，v都增大，降低温度，v都减小。 【例2】 基元反应。下列方法中，能使该反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的是 ①加入NO2    ②升高温度    ③压缩容器增大压强    ④加入催化剂    ⑤及时分离出CO2 A．①② B．②③⑤ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】① 加入，仅能增加单位体积活化分子总数，不符合题意； ② 升高温度，可以提高单位体积和活化分子百分数，符合题意； ③ 压缩容器，仅能增加单位体积活化分子总数，不符合题意； ④加入催化剂，降低了反应的活化能，可以提高单位体积和活化分子百分数，符合题意； ⑤ 及时分离出，不改变单位体积活化分子总数，不符合题意； 符合题意的为②④，故答案选C。 【即练1】 某温度下，在一密闭容器中进行可逆反应：，下列叙述正确的是 A．缩小容器体积，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．平衡后加入少量W，逆反应速率增大 C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大 D．容器体积不变，充入He使压强增大，反应速率增大 【答案】C 【详解】A．缩小容器体积，气体浓度增大，正反应速率和逆反应速率均增大，A错误； B．W为固体，加入固体不影响反应速率，B错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，C正确； D．充入He，容器体积不变，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选C。 【即练2】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．10.0 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．工业合成氨是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 【答案】D 【详解】A．铁片与98%浓硫酸在常温下发生钝化，阻止反应继续进行，不能加快产生氢气的速率，A不符合题意； B．加入氯化钠溶液，盐酸被稀释，减小，反应速率减慢，B不符合题意； C．升高温度，无论反应吸热还是放热，反应速率均加快，C不符合题意； D．减小压强会降低单位体积内气体分子碰撞频率，反应速率减慢，D符合题意； 故选D。 知识点03 催化剂对反应速率的影响 过渡态理论 1.催化剂对反应速率的影响 (1)实验探究催化剂对反应速率的影响 ①实验原理：2H2O22H2O＋O2↑ 通过使用不同催化剂观察反应速率的快慢 ②实验操作： ③实验现象：加入MnO2的试管中产生气泡的速率比加入FeCl3溶液的快。 (2)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。 ②微观解释：使用催化剂→改变了反应的路径(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几率增加→反应速率加快。 2.过渡态理论 (1)过渡态理论要点 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。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 Ea为正反应的活化能，Ea'为逆反应的活化能。 化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越小，反应速率越大。 正反应的ΔH=Ea-Ea'。 (2)催化剂对反应速率的影响 催化剂是通过降低化学反应所需的活化能来增大化学反应速率的。有催化剂参与的反应，活化能(Ea1)较小，反应速率较大；没有催化剂参与的反应，活化能(Ea1')较大，反应速率较小。 使用催化剂同时降低了正反应和逆反应的活化能，但反应的ΔH不变。 3.基元反应模型与化学反应历程 (1)基元反应模型 ①一个化学反应自开始后所经历的过程称为反应历程。 ②基元反应的逆反应也是基元反应，并且经过同一个过渡状态。 ③复杂反应中的速率控制步骤决定了该反应的速率。 (2)加入催化剂后反应历程 如图所示：反应A+B→AB的活化能为Ea，加入催化剂K后，反应分两步进行： ①A+K→AK      活化能为Ea1（慢反应） ②AK+B→AB+K       活化能为Ea2(快反应) 总反应：A+BAB 活化能为Ea1 加入催化剂K后，两步反应的活化能Ea1和Ea2均小于原反应的活化能Ea，因此反应速率加快。 由于Ea1>Ea2，第1步反应是慢反应，是决定整个反应快慢的步骤，称为“定速步骤”或“决速步骤”，第1步反应越快，则整体反应速率就越快。 对总反应来说，第一步反应的活化能Ea1就是在催化条件下总反应的活化能。 【特别提醒】“控制变量法”的解题策略 (1)确定变量 解答这类题目时首先要认真审题，知道影响实验探究结果的因素有哪些。 (2)定多变一 在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)数据有效 解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 【例3】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是 实验编号 温度 酸性溶液 溶液 ① 25 1 mL 12 mL ② 25 1 mL 12 mL ③ 50 1 mL 12 mL A．实验中要记录溶液褪色所需时间 B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 D．起始向①中加入固体，不影响反应速率 【答案】D 【分析】该实验利用酸性与的氧化还原反应，通过记录溶液褪色时间判断反应速率快慢。采用控制变量法设计实验，实验①②温度、酸性浓度均相同，仅浓度不同，可探究浓度对反应速率的影响；实验①③酸性、浓度均相同，仅温度不同，可探究温度对反应速率的影响。该反应生成的为反应的催化剂，加入会改变反应速率。 【详解】A．实验中酸性为紫色，反应后生成无色的，记录溶液褪色所需时间可比较反应速率快慢，A正确； B．实验①②温度、酸性浓度均相同，浓度不同，变量唯一，探究的是浓度对化学反应速率的影响，B正确； C．实验①③酸性、浓度均相同，温度不同，变量唯一，探究的是温度对化学反应速率的影响，C正确； D．该反应生成的是反应的催化剂，起始向①中加入固体，会增大浓度，加快反应速率，D错误； 故选D。 【即练1】 常温常压下利用铜基催化剂实现单个二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法不正确的是 A．该反应的总反应方程式为，反应热 B．生成是化学反应的决速步骤 C．的过程中有极性键的形成和有非极性键的断裂 D．铜基催化剂通过参与反应改变反应路径，降低了反应的活化能，减小了反应的焓变 【答案】D 【详解】A．根据反应机理，总反应为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，配平得总反应方程式：；由能量变化图可知，生成物总能量低于反应物总能量，反应放热，，A正确； B．反应的决速步骤由活化能最大、反应速率最慢的步骤决定。由能量图可知，生成这一步的活化能最大，因此是总反应的决速步骤，B正确； C．CO2​生成的过程中，中H-H非极性键断裂，形成C-H极性键，C正确； D．催化剂可以改变反应路径、降低反应活化能，但焓变只与反应物和生成物的总能量差有关，催化剂不改变反应的焓变，D错误； 故选D。 【即练2】通过理论计算发现，与发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物经过渡态2生成中间体发生取代反应 B．推测物质的稳定性顺序为④>③>② C．反应路径1中最大能垒为 D．催化剂不仅能改变路径还能改变焓变 【答案】B 【详解】A．反应物经过渡态2生成中间体发生的是加成反应，故A错误； B．能量越低越稳定，推测物质的稳定性顺序为④>③>②，故B正确； C．反应路径2中最大能垒为，反应路径1中最大能垒为，故C错误； D．催化剂不能改变焓变，故D错误。 故选B。 知识点04 影响化学反应速率的因素 1.主要因素 影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质。例如：金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。 2.外部因素(其他条件不变，只改变一个条件) (1)浓度：增大反应物浓度，反应速率加快，反之减慢； (2)压强：对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，反之减慢； (3)温度：升高温度，反应速率加快，反之减慢； (4)催化剂：使用催化剂，反应速率显著加快。 (5)其他因素：增大反应物间的接触面积，反应速率加快，另外光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。 3.用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响 影响 外因　　 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子百分数 活化分子数 增大反应物浓度 增加 不变 增加 增加 加快 增大压强 增加 不变 增加 增加 加快 升高温度 不变 增加 增加 增加 加快 使用催化剂 不变 增加 增加 增加 加快 【特别提醒】 (1)浓度对化学反应速率的影响注意事项 ①对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。 ②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。 ③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。 (2)压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度 ①恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。 ②恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 (3)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，v都增大，降低温度，v都减小。 【例4】常见中学化学实验中，采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．铁与稀硫酸反应时，向其中滴加1~2滴溶液 B．金属钠与水反应时，增加水的用量 C．用锌粒和稀硫酸制时，改用98.3%的浓硫酸 D．溶液与溶液反应时，增大压强 【答案】A 【详解】A．铁与稀硫酸反应时，滴加溶液会形成铜-铁原电池，加速反应速率，A正确； B．金属钠与水反应时，增加水的用量不会显著改变水的浓度（水为溶剂且过量），因此对反应速率无明显影响，B错误； C．用锌粒制时，改用98.3%的浓硫酸，锌与浓硫酸反应不生成，而是生成，因此无法制备，更谈不上增大制的速率，C错误； D．与溶液反应生成沉淀，无气体参与，增大压强对溶液反应速率几乎无影响，D错误； 故选A。 【即练1】 的硫酸与过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成H2的总量，可采取的措施有 ①再加入几块铁片   ②适当升温   ③加入几滴浓硝酸   ④将硫酸改为100mL 4mol/L的盐酸   ⑤加入几滴溶液   ⑥将铁片改为铁粉 A．②⑤⑥ B．②④⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 【答案】A 【分析】为加快反应速率且由于铁片过量，生成的总量由的总物质的量决定，需保证总物质的量不变。 【详解】①加入几块铁片：铁是固体，浓度视为常数，增加固体用量未增大接触面积，反应速率不变，不符合要求； ②适当升温：升高温度一定加快反应速率，且总物质的量不变，不影响总量，符合要求； ③加入浓硝酸：硝酸与铁反应不生成，会减少的产量，不符合要求； ④改为盐酸：原硫酸中总物质的量为，浓度为；盐酸中总物质的量为，浓度仍为，反应速率不变，不符合要求； ⑤加入几滴溶液：置换出，形成铁铜原电池，加快反应速率；总量不变，不影响总产量，符合要求； ⑥铁片改铁粉：增大固体接触面积，加快反应速率，铁仍过量，总量不变，总量不变，符合要求； 符合题意的为②⑤⑥； 故选A。 【即练2】已知反应  ，其反应机理如下： 反应①：快反应 反应②：慢反应 下列说法错误的是 A．该反应的速率主要取决于反应②的快慢 B．是该反应的中间产物 C．正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．增大浓度可增大活化分子百分数，从而增大反应速率 【答案】D 【详解】A．总反应的速率由慢反应决定，反应是慢反应，因此反应速率主要取决于反应的快慢，A 正确； B．NOBr2是反应的产物、反应的反应物，在总反应中没有出现，属于中间产物，B正确； C．为负，正反应活化能-逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确； D．增大Br2浓度，会增加单位体积内活化分子数，但活化分子百分数不变（活化分子百分数只与温度、催化剂有关），D错误； 故选D。 一、单选题 1．（24-25高二上·江苏南通·阶段检测）已知：。某同学为探究硫代硫酸钠()与稀硫酸反应速率的影响因素时，设计如下实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 下列说法不正确的是 A．在实验②中， B．实验①、③可探究对反应速率的影响 C．相对于实验①，实验②中反应物的活化分子百分数增大，导致反应速率加快 D．实验中，测量一定时间内放出的体积，也能准确表示该反应的速率快慢 【答案】D 【详解】A．要探究与稀硫酸反应速率的影响因素需采取控制变量法，与实验①相比，实验②温度升高，因此需控制两组实验的浓度一致。实验①中溶液总体积为20 mL，实验②应保持一致，即，，，A正确； B．实验①和③温度相同，浓度相同，但硫酸体积减少，通过加水稀释保持总体积相同，此时降低，可探究该因素对速率的影响，B正确； C．实验②的温度升高，活化分子百分数增加，碰撞频率增加，反应速率加快，C正确； D．反应产生的易溶于水，无法准确测量其体积，无法准确表示反应速率，D错误； 故选D。 2．（24-25高二上·江苏苏州·期中）用纯净的与一定浓度的稀盐酸反应制取，生成的体积随时间变化的关系如图所示(体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．OE段表示的平均反应速率最快 B．该反应是吸热反应 C．OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多 D．OE、EF、FG三段中，该反应用表示的平均反应速率之比为 【答案】C 【分析】由图可知，该关系图中，横坐标的时间间隔近似相同，据此解析。 【详解】A．由图可知，OE、EF、FG三段对应所用时间近似相同，生成的二氧化碳体积分别为224mL、(672-224) mL=448 mL、(784-672) mL=112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A错误； B．结合A的分析可知，OE段时反应物浓度最大，但是EF段表示的平均反应速率最快，说明该反应放热，导致温度升高，反应速率加快，B错误； C．结合A的分析可知，EF段收集到的的量最多，C正确； D．OE、EF、FG三段中，时间近似相同，生成的气体的体积比等于反应速率之比，则用CO2表示的平均反应速率之比近似为224 mL:448 mL:112 mL=2:4:1，D错误； 故选C。 3．（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）下列措施能增大化学反应速率的是 A．用大理石和盐酸制取CO2时，增加大理石的质量 B．用双氧水制取O2时，加入少量FeCl3溶液 C．用唾液淀粉酶催化淀粉水解时，将混合物置于沸水浴中加热 D．用锌粒和硫酸制取H2时，将稀硫酸替换为浓硫酸 【答案】B 【详解】A．增大固体的用量，固体的浓度不变，化学反应速率不变，故A错误； B．双氧水制取时，加入少量FeCl3溶液，FeCl3作催化剂，大大加快反应速率，故B正确； C．唾液淀粉酶在沸水中失去活性，失去催化作用，不能增大反应速率，故C错误； D．锌粒和硫酸反应生成氢气，和浓硫酸反应生成SO2，不能制得氢气，故D错误； 故选B。 4．（24-25高二上·江苏南京·期中）在水溶液中进行的反应：，已知该反应的速率方程为(k为常数)，为探究反应速率与反应物浓度的关系，在进行四次实验，所得的数据如下表： 编号物理量 ① ② ③ ④ 0.001 0.001 0.001 0.002 0.10 0.20 0.20 0.10 0.008 0.008 0.004 0.008 下列结论正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】将①②③④的数据代入速率公式可得：v1=k⋅0.001a⋅0.10b⋅0.008c=2.4×10-8，v2=k⋅0.001a⋅0.20b⋅0.008c=4.8×10-8，v3=k⋅0.001a⋅0.20b⋅0.004c=1.2×10-8，v4=k⋅0.002a⋅0.10b⋅0.008c=4.8×10-8，对比v1 、v2数据得b=1，v1 、v4数据得a=1，v2、v3 数据得c=2，将数据代入v1=k⋅0.0011⋅0.101⋅0.0082=2.4×10-8，可得k=3.75，故选C。 5．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法正确的是 A．化学反应的反应速率越快，可观察到的现象越明显 B．要加热才能发生的反应为吸热反应 C．当其他条件相同时，升高温度能使反应物活化分子数增加 D．在有气体参加的反应中，增大压强能使反应物活化分子百分数增加 【答案】C 【详解】A．有的反应不具有明显现象，比如酸碱中和反应物明显现象，A错误； B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，也可能是放热反应，加热的目的是提供反应所需的活化能，例如碳的燃烧是放热反应，但反应需要点燃，B错误； C．其他条件相同时，升高温度，使得部分普通分子转化为活化分子，从而增大了活化分子数，C正确； D．增大压强不能使反应物活化分子百分数增加，只能增大单位体积内活化分子数，D错误； 故选C。 6．（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，将3 mol A 和1 mol B投入容积2L且容积不变的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)，2min末，C和D浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确是 A．x=2 B．充入氦气压强增大，化学反应速率加快 C．0~2min内B的反应速率为0.1 mol/(L∙min) D．此时A的转化率为40%(注：转化率=) 【答案】D 【分析】 【详解】A．根据转化浓度之比=化学计量数之比，x=1，A错误； B．恒容，充入氦气，物质的量浓度不变，速率不变，B错误； C．B为固体，一般不用来表示速率，C错误； D．A的转化率=，D正确； 故选D。 7．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是 选项 事实 结论 A 其他条件相同，溶液和溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 工业制硫酸中，在的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使的吸收速率增大 C 在容积可变的密闭容器中发生反应 ，把容器的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率也加快 D 向烧杯中加入2mL 0.1的KI溶液，再滴加2mL 0.1的溶液，振荡，滴加15%KSCN溶液5~6滴，观察到溶液变红 说明与的反应为可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．发生氧化还原反应生成S，升高温度加快反应速率，则升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短，故A正确； B．吸收塔里装填瓷环，增大气液接触面积，可加快速率，则SO3的吸收速率增大，故B正确； C．容器的容缩小一半，压强增大，则正逆反应速率均增大，故C正确； D．与反应的方程式为，按照题干所给的量，Fe3+过量，本来就有剩余，故滴加15%KSCN溶液5~6滴，溶液会变红，不能说明该反应是可逆反应，故D错误； 故选D。 8．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)催化脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： ①     ②     下列有关判断正确的是 A．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小 B．升高温度，反应①的反应速率减小，反应②的反应速率增大 C．降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小 D．由反应①和反应②可以得出的标准燃烧热 【答案】C 【详解】A．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率也增大，A错误； B．升高温度，反应①和反应②的反应速率均增大，B错误； C．降低温度，反应①和反应②的反应速率均减小，C正确； D．的标准燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液体水的反应热，反应①和反应②中的产物中没有液态水，不能计算氢气的标准燃烧热，D错误； 故选C。 9．（25-26高二上·江苏扬州·期中）H2O2在一定条件下可发生分解反应。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解时能量变化与反应过程如图所示。过程I的反应为H2O2 + I- = H2O + IO-，下列说法正确的是 A．2H2O2(aq) = 2H2O(l) + O2(g)反应的△H = (a-c-b) KJ/mol B．过程II的反应为H2O2 + IO- = H2O + I- + O2↑ C．H2O2分解反应为吸热反应 D．决定反应快慢的是过程II的反应 【答案】B 【详解】A．焓变=生成物总能量-反应物总能量，则2H2O2(aq) = 2H2O(l) + O2(g)反应的△H = -bKJ/mol，A错误； B．H2O2分解时总反应：，总反应减去反应I得：H2O2 + IO- = H2O + I- + O2↑，B正确； 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．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，D错误； 故选B。 10．（25-26高二下·江苏·阶段检测）乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)的过程示意图如下。 下列说法不正确的是 A．①中生成的过程中，有2mol电子转移 B．②中反应为 C．Pd催化剂通过参与反应改变反应历程，提高反应速率 D．生成总反应的原子利用率为100% 【答案】D 【详解】A．在①中，Pd转化为，Pd的化合价从0价升高为+2价，所以①中生成的过程中，有2mol电子转移，A正确； B．在②中，乙烯和反应生成Pd、CH2=CHOOCCH3和，其方程式为，B正确； C．是反应的催化剂，改变了反应的历程，提高了反应速率，C正确； D．生成总反应为2CH2=CH2+ 2CH3COOH + O2→2CH2=CHOOCCH3+ 2H2O，中有H2O生成，原子利用率不是，D错误； 故选D。 二、解答题 11．（25-26高二上·江苏常州·阶段检测）某小组在进行Cu与HNO3反应实验时，发现实验1比对照组反应速率快，对影响实验1速率的因素展开实验探究(实验用铜片规格相同)。 实验 实验操作 现象 对照组 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入铜片 加入铜片后短时间内无明显现象，一段时间后有少量气泡产生 实验1 向浓硝酸中加入少量铜粉完全溶解，然后稀释反应后混合溶液至其中硝酸浓度为3.0 mol/L，取5.0 mL稀释液，加入铜片 加入铜片后立即产生气泡 回答下列问题： (1)实验1反应后混合液中可能含有______(填化学式)、HNO3、少量NO2、HNO2。 (2)预测和探究影响实验1速率加快的原因。 假设1：______(填写微粒的化学式)对反应有催化作用 假设2：NO2对反应有催化作用 假设3：HNO2对反应有催化作用 (3)为验证预测是否正确，继续进行下列实验 实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验2 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入铜片和少量______固体 溶液呈浅蓝色，速率没有明显变化 假设1不成立 实验3 方案1 向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中通入少量NO2，然后加入铜片 铜片表面立即产生气泡，反应持续进行 假设2成立 方案2 取5.0 mL实验1稀释后溶液，先通入N2数分钟，再加入铜片 铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢，比对照组略快 实验4 假设3成立 ①实验2中加入的固体为______(填化学式)。 ②有同学认为实验3的方案1不严谨，应补充对比实验：向5.0 mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入数滴6.0 mol/L硝酸，加入铜片，反应速率无明显变化。补充该实验的原因是______；实验3方案2中，铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢的原因是______。 ③实验4的实验操作为______；实验现象为______。 【答案】(1)Cu(NO3)2 (2)Cu2+ (3) Cu(NO3)2 排除NO2带来的硝酸浓度增大的影响 鼓入N2导致溶液中NO2的浓度减小，反应速率随NO2浓度降低而减慢 向5.0mL 3.0 mol/L稀硝酸中加入少量的HNO2，再加入铜片 铜片上立即生成气泡，反应持续进行 【分析】根据探究实验的单一变量原则，通过逐个控制变量的实验与对照组对比，判断不同物质对Cu与HNO3反应有催化作用。从实验1中可判断，对该反应速率有催化作用的物质只能是该反应体系内的物质，有Cu2+、NO2、HNO2等。据此分析解答。 【详解】（1）据分析，实验1反应后混合液中可能含有Cu(NO3)2； （2）根据实验2的结论逆推，假设1不成立，而假设2和假设3设定的是NO2和HNO2对反应有催化作用，还可能有催化作用的物质剩下Cu2+，故假设1为Cu2+对反应有催化作用； （3）①实验2加入的少量固体应含有Cu2+又不引入其它杂质离子，故加入Cu(NO3)2固体； ②为尽量控制单一变量原则，实验3中还应排出NO2与H2O反应导致HNO3浓度增大对反应速率的影响，故需补充对比实验：向5.0mL 3.0 mol/L 稀硝酸中加入数滴 6.0 mol/L硝酸，加入铜片，反应速率无明显变化；实验3方案2中，铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢的原因是鼓入N2导致溶液中NO2的浓度减小，反应速率随NO2浓度降低而减慢； ③实验4的实验结论是假设3成立：HNO2对反应有催化作用成立，故需探究只有HNO2一个变量条件下产生气泡的速率，则将实验4的实验操作和实验现象补充完整如下：向5.0mL3.0 mol/L稀硝酸中加入少量的HNO2，再加入铜片；铜片上立即生成气泡，反应持续进行。 12．（24-25高二上·江苏连云港·阶段检测）同学们测定和探究影响反应速率的因素，设计了如下系列实验。 I.甲同学测定室温下H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液的反应速率。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时。该小组设计了如下的方案。(H2C2O4被氧化为CO2) H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL 5.0 6.0 2.0 4.0 (1)写出H2C2O4与KMnO4(H+)反应的离子反应方程式：_______。 II.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL V/mL V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 (2)该实验①、②可探究_______对反应速率的影响，因此V1和V3分别是_______、_______。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5=_______。 (3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2，请写出反应的离子方程式：_______。 【答案】(1) (2) 温度 10 0 6 (3) 【分析】控制变量法研究外界因素对反应速率影响时，应控制单一变量，故实验①、②可探究温度对反应速率的影响，除温度外其他变量相同，溶液总体积为20.0mL，故V1、V2、V3分别是10、10、0；实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，除硫酸浓度外，其他变量相同，故V4、V5分别是10、6。 【详解】（1）H2C2O4与KMnO4(H+)反应时H2C2O4被氧化为CO2，离子反应方程式：； （2）根据分析，V1、V3分别是10、0；V5是6； （3）已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2，离子方程式为：。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $