第2章 第3节 第2课时 外界条件对化学反应速率的影响-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 聚焦化学反应速率核心概念，通过基础认知、综合理解、实践探究三层设计，实现从概念辨析到实验分析的知识巩固，培养科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|活化分子、反应速率影响因素|单选（1-7题），如第1题辨析活化分子概念，强化化学观念| |综合理解|催化剂机理、速率方程计算|双选（8-10题），如第9题结合数据推导反应级数，体现科学思维| |实践探究|实验设计与数据分析|非选择（11-13题），如第13题探究H₂O₂分解条件，落实科学探究与实践|

[对应知能达标训练P34] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列说法不正确的是(　　) A．能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子 B．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 C．催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能 D．非活化分子也有可能发生有效碰撞 解析　D　活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，故A正确；活化能是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差，故B正确；催化剂参加反应，能够降低活化分子的活化能，故C正确；有效碰撞是活化分子发生反应时的碰撞，要求具有一定能量和取向，故D错误。 2．反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　) A．增大体积使压强减小 B．保持体积不变，充入N2使压强增大 C．保持体积不变，充入氦气使压强增大 D．保持压强不变，充入氦气 解析　B　A．增大体积使压强减小，导致各组分的浓度降低，反应速率减慢；B.体积不变时充入N2，N2的浓度增大，反应速率加快；C.体积不变时充入氦气，总压强增大但各物质的浓度不变，反应速率不变；D.保持压强不变充入氦气，容器体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢；故选B。 3．下列说法正确的有(　　) ①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也可能发生化学反应 ③增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多 ④有气体参加的化学反应，若增大压强(缩小容器体积)，可增大活化分子百分数，从而使速率加快 ⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 ⑥升温能降低反应活化能，增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 A．1个　　　　 B．2个 C．3个 D．4个 解析　C　②普通分子能量较低，之间不可能发生化学反应，错误；④增大压强，浓度增大，但活化分子百分数不变，错误；⑥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，升高温度是提高分子能量，提高活化分子百分数，增大反应速率，错误；①③⑤正确；故选C。 4．为探究锌与0.1 mol/L稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]，对反应物作出如下改变。下列判断正确的是(　　) A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B．加入少量水，v(H2)减小 C．把0.1 mol/L稀硫酸改为0.2 mol/L盐酸，v(H2)增大 D．把稀硫酸改为98%的浓硫酸，v(H2)增大 解析　B　加入NH4HSO4固体导致溶液中c(H＋)增大，则v(H2)增大，A错误；加水导致溶液中c(H＋)减小，则v(H2)减小，B正确；0.1 mol/L稀硫酸改为0.2 mol/L盐酸，c(H＋)不变，则v(H2)不变，C错误；98%的浓硫酸与锌反应不生成H2，D错误。 5．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行如下实验(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 V1 1 20 5.5 Ⅲ 2 V2 0 50 0.5 下列说法错误的是(　　) A．V1＝1，V2＝2 B．实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，将不能达到实验目的 D．实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.02 mol·L－1·min－1 解析　D　根据控制变量法可知，实验Ⅰ是对照组，溶液总体积为4 mL，则V1＝4－2－1＝1，V2＝4－2＝2，A正确；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Ⅲ的温度不同，则设计实验Ⅰ和Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；该实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，溶液浓度太大，KMnO4过量，溶液不褪色，不能达到实验目的，C正确；实验Ⅲ中草酸过量，两种溶液混合瞬间c(KMnO4)＝0.01 mol·L－1×＝0.005 mol·L－1，反应完全时Δc(KMnO4)＝0.005 mol·L－1，v(KMnO4)＝＝0.01 mol·L－1·min－1，D错误。 6．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反应中，采取下列措施能够使反应速率增大的是(　　) ①增大容器体积　②增大CO2浓度　③增加碳的量　④恒压下充入He　⑤恒容下充入He　⑥升高温度　⑦将碳粉碎 A．①②④⑤ B．②⑥⑦ C．③⑥⑦ D．②③⑤⑥ 解析　B　①增大容器体积会降低气体浓度，反应速率减小；④恒压充入He导致浓度降低，速率减小，A错误；②增大CO2浓度、⑥升温、⑦粉碎碳均能增大反应速率，B正确；③和⑤(恒容充He不改变浓度)均不能改变反应速率，C、D错误；故选B。 7．HNO自由基与O2(g)反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．产物P1的反应历程分4步进行 C．产物P2的反应历程中最大能垒(活化能)E正＝186.19 kJ·mol－1 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v<v 解析　C　由图可知，该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A错误；由图可知，产物P1的反应历程中过渡态有3种，说明反应分3步进行，故B错误；由图可知，中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，则产物P2的反应历程中最大能垒为(－18.92 kJ· mol－1)－(－205.11 kJ· mol－1)＝186.19 kJ· mol－1，故C正确；由图示可知，由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)>v(P2)，故D错误。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 8．大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，已知反应：O3＋O·===2O2，在有Cl·存在时(Cl·对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①O3＋Cl·===ClO·＋O2，基元反应②ClO·＋O·===Cl·＋O2，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，降低了ΔH C．决定O3＋O·===2O2反应速率的是基元反应① D．加入催化剂都能增大活化分子百分数 解析　CD　催化剂能降低反应活化能，结合图示可知b过程活化能较低，应为存在催化剂Cl·时反应过程的能量变化，A错误；Cl·是反应的催化剂，改变了反应历程，但催化剂不影响ΔH，B错误；活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；反应①的活化能更大，则决定总反应速率的是基元反应①，C正确；加入催化剂能降低反应所需要的活化能，故增大活化分子百分数，D正确。 9．T ℃时，H2还原NO以消除氮氧化物污染的反应2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)能自发进行，其正反应速率方程为v＝kca(NO)·cb(H2)，实验得到如下数据： 组别 c起始(NO)/(mol·L－1) c起始(H2)/(mol·L－1) v起始(正反应)/(mol·L－1·s－1) Ⅰ 6.00×10－3 2.00×10－3 2.16×10－3 Ⅱ 1.20×10－2 2.00×10－3 8.64×10－3 Ⅲ 6.00×10－3 4.00×10－3 4.32×10－3 下列说法正确的是(　　) A．H2还原NO是熵增的反应 B．正反应一定为吸热反应 C．a＝2，b＝1 D．T ℃时，k的数值为3×104 解析　CD　由反应方程式2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)可知，正反应方向是一个气体体积减小的反应，故H2还原NO是熵减的反应，A错误；由A项分析可知，该反应正反应是熵减的反应，反应要能够自发进行，则正反应一定为放热反应，B错误；由Ⅰ与Ⅱ两组实验可知，H2浓度相同时，NO的浓度增大到原来的2倍，反应速率变为原来的4倍，故a＝2，由Ⅰ与Ⅲ两组实验可知，当NO浓度相同时，H2浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的2倍，即b＝1，C正确；由C项分析可知，v＝kc2(NO)·c(H2)，代入第Ⅰ组数据，解得k的数值为3×104，D正确。 10．工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理：2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。在化学上，正反应速率方程式表示为v(正)＝k(正)·cm(NO)·cn(H2)，逆反应速率方程式表示为v(逆)＝k(逆)·cx(N2)·cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下： 实验 c（NO）/ mol·L－1 c（H2）/ mol·L－1 v（正）·mol－1· L－1·min－1 ① 0.10 0.10 0.414 k ② 0.10 0.40 1.656 k ③ 0.20 0.10 1.656 k 下列有关推断正确的是(　　) A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能 B．若升高温度，则k(正)增大，k(逆)减小 C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1 D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同 解析　C　反应2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0的正反应是放热反应，反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，由此推知，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，故B错误；由表格数据知，①、②实验数据比较，＝4n＝＝4，故n＝1。＝2m＝＝4，则m＝2，故C正确；由于正反应速率表达式中NO、H2的反应级数不相等，所以，NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同，故D错误。 三、非选择题 11．用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫)，某同学依据文献资料对该实验进行探究。 (1)资料1：KI在该反应中的作用为H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－。总反应的化学方程式为______________________________________________________。 (2)资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。下列判断正确的是________(填序号)。 A．加入KI后提高了反应所需的活化能 B．加入KI后提高了该反应的活化分子百分数 C．H2O2＋I－===H2O＋IO－是放热反应 (3)实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。 资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。 ①加CCl4并振荡、静置后还可观察到________________________，说明有I2生成。 ②气泡明显减少的原因可能是ⅰ.H2O2浓度降低；ⅱ._____________________________。 用以下对照实验说明ⅰ不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管中加入CCl4，B试管中不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_________________________________________________________________。 解析　(1)由资料1知，KI在该反应中先消耗后生成，为催化剂，则将两个反应叠加得到总反应：2H2O22H2O＋O2↑。(2)I－起催化剂作用，加入催化剂改变了反应历程，从而降低活化能，A错误；加入KI后降低活化能，提高了该反应的活化分子百分数，B正确；H2O2＋I－===H2O＋IO－是第一步反应，根据题图可知，该反应是吸热反应，C错误。(3)①碘易溶于四氯化碳，且四氯化碳密度大于水，与水分层后在下层，碘进入下层的四氯化碳中显紫红色。②气泡明显减少的原因也可能是碘的浓度降低；做对照实验，ⅰ不是主要原因，则说明反应速率减小的原因为I2的减少，即加入四氯化碳后I2减少导致的，故观察到的现象是A试管中产生气泡速率明显变慢，B试管中产生气泡速率没有明显变慢。 答案　(1)2H2O22H2O＋O2↑ (2)B (3)①溶液分层，下层溶液呈紫红色　②水溶液中I2的浓度降低　A试管中产生气泡速率明显变慢，B试管中产生气泡速率没有明显变慢 12．某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、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－1)/mL I2溶液 (0.002 5 mol ·L－1)/mL 盐酸 (2 mol· L－1)/mL 蒸馏水 /mL 溶液褪 色时 间/s ① 2 2 2 0 t1 ② 1 2 2 1 t2 ③ 2 1 2 1 t3 ④ 2 2 a 1 t4 (1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，应选择的实验为________和________。 (2)实验④中，a＝________，加1 mL蒸馏水的目的是_________________________ _______________________________________________。 (3)计算实验③中，以I2表示的反应速率为__________mol·L－1·s－1(列出表达式)。 (4)通过计算发现：丙酮碘化反应的速率与丙酮和H＋的浓度有关，而与I2的浓度无关。查阅资料发现丙酮碘化反应的历程： 请依据反应历程，解释丙酮碘化反应速率与I2浓度无关的原因：______________。 解析　(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，则只有丙酮的浓度不同，而其他条件需完全相同，对比表中数据，实验①和②符合要求。(2)根据实验①、②、③中的数据，溶液的总体积为6 mL，则实验④中，a＝1；加1 mL蒸馏水可保证混合溶液总体积相等，保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变。(3)根据反应的方程式，③中丙酮过量，碘完全反应，v(I2)＝＝ mol·L－1·s－1。 答案　(1)①　② (2)1　保证混合溶液体积相等，丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变 (3) (4)根据反应历程，丙酮与氢离子反应慢，则反应速率与丙酮和H＋的浓度有关，与碘的浓度无关 13．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。 编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ② 10 mL 5% H2O2溶液 无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验①和②的目的是________________________________________________。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论；资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是 ________________________________________________________________________。 (3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图： 分析如图能够得出什么实验结论？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析　(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞概率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。(3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。 答案　(1)降低了反应的活化能 (2)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。 学科网（北京）股份有限公司 $