内容正文:
第2章
化学反应的方向、限度与速率
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第3节 化学反应的速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 影响化学反应速率的因素
1.[2026福建莆田一中月考]扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
第1讲 描述运动的基本概念
下列推论错误的是 ( )
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C.退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D.染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由流程可知,使用连二亚硫酸钠作还原剂后时间缩短,化学反应速率加快,A项正确;催化剂可以
改变反应历程,降低化学反应的活化能,能够加快化学反应速率,B项正确;加热煮沸会导致温度过高,使
淀粉酶失去活性,C项错误;升高温度,单位时间内分子的有效碰撞次数增多,从而加快反应速率,D项正
确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026河南驻马店联考]硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂,其工业制备原理为SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2(g) ΔH=-67.59 kJ·mol-1,只改变下列某个条件,会减小化学反应速率的是 ( )
①降低温度;②保持体积不变,充入Ne使体系压强增大;③减小SO2的物质的量浓度;④使用高效催化剂;
⑤保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大。
A.①③⑤ B.①② C.①③ D.③④⑤
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ①降低温度会减小反应速率;②容器体积不变,充入稀有气体,不改变反应物和生成物的浓度,对
反应速率无影响;③减小反应物的浓度会减小反应速率;④高效催化剂可以降低反应活化能,加快反应
速率;⑤压强不变,充入稀有气体使容器体积增大,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小;综上,可以
减小反应速率的为①③⑤,选A。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026广东广州培英中学月考]关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0,下列说法正
确的是 ( )
A.恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移
B.恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移
C.通过缩小容器体积加压,v(正)、v(逆)不变,平衡不移动
D.升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 恒温恒容,充入H2,c(H2)增大,v(正)增大,平衡右移,A正确;恒温恒容,充入He,各反应物浓度不变,v
(正)不变,平衡不移动,B错误;题给反应反应前后气体分子数相等,则通过缩小容器体积加压,各物质浓度
均增大,v(正)、v(逆)同等程度增大,平衡不移动,C错误;升温,v(正)、v(逆)均增大,由于正反应放热,所以
升温平衡左移,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
归纳提升
(1)浓度:增大浓度(无论是反应物还是生成物),v正、v逆都增大,平衡之所以移动,是因为v正、v逆增大的程度
不同;减小浓度(无论是反应物还是生成物),v正、v逆均减小。
(2)压强:对有气体参加的可逆反应,加压(压缩容器体积),v正、v逆均增大,平衡向气体体积减小的方向移
动,减小压强(扩大容器体积),v正、v逆均减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)恒温恒容条件下充入与反应无关的气体,反应体系中各组分的浓度不变,反应速率不变;恒温恒压条
件下充入与反应无关的气体,容器体积增大,反应体系中各组分的浓度减小,v正、v逆都减小,平衡向着气
体体积增大的方向移动。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026山东菏泽鄄城月考]地下水中加入H2O2,可除去其中的三氯乙烯(C2HCl3),反应如下:3H2O2+C2HCl3
2H2O+2CO2↑+3HCl。常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得c(H2O2)随时间的变化如表所示:
时间/min 0 2 4 6 8
c(H2O2)/(mol·L-1) 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55
已知:在反应体系中加入Fe2+,可提高反应速率。下列说法错误的是 ( )
A.分离出HCl,反应速率减小
B.反应过程中可能产生O2
C.加热,正反应速率加快,逆反应速率减小
D.0~4 min,v(H2O2)=0.125 mol·L-1·min-1
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 分离出HCl,减小生成物浓度,反应速率减小,A正确;H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,而Fe3+可以催化H2
O2分解为O2和H2O,故反应过程中可能产生O2,B正确;加热,正、逆反应速率都加快,C错误;0~4 min,
v(H2O2)= =0.125 mol·L-1·min-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026北京景山学校阶段检测]丙酮( )碘化反应为 +I2 I-+H++
。某兴趣小组在20 ℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶
液,通过观察淀粉溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表,其中①~③混合液总体积均
为100 mL。
序号 n(丙酮)/mol n(I2)/mol 褪色时间/s
① 0.2 2×10-4 40
② 0.1 2×10-4 80
③ 0.2 1×10-4 20
第1讲 描述运动的基本概念
下列推测合理的是 ( )
A.实验①中,v(I2)=5×10-6 mol·L-1·s-1
B.由实验①②可知,其他条件相同时,c(丙酮)越小,反应速率越快
C.由实验①③可知,其他条件相同时,c(I2)越小,反应速率越快
D.该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 实验①中淀粉溶液褪色时间为40 s,则v(I2)= = = mol·L-1·s-1=5×10-5 mol·L-1·s-1,A
错误;实验①②中只有c(丙酮)不同,且实验①的c(丙酮)大、淀粉溶液褪色时间短,即其他条件相同时,c
(丙酮)越大,反应速率越快,B错误;实验①③中只有c(I2)不同,且实验③的c(I2)小、淀粉溶液褪色时间短,
但实验③中I2的物质的量是①的一半,淀粉溶液褪色时间也是①的一半,C错误;随着反应的进行,催化剂
H+浓度逐渐增大,反应物浓度逐渐减小,该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 反应历程和活化能
6.[2026北京八一学校月考]臭氧转化为O2,2O3 3O2的反应历程包括以下反应:
反应①:O3 O2+O·(快)
反应②:O3+O· 2O2(慢)
大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基(Cl·)能够催化O3转化为O2,加速臭氧层的破坏。下列说法正确的
是 ( )
A.活化能:反应①>反应②
B.O3分解为O2的速率主要由反应②决定
C.Cl·主要参与反应①,改变O3分解的反应历程
D.Cl·参与反应提高了O3转化为O2的平衡转化率
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 活化能越大,反应速率越慢,由反应②速率慢可知反应②活化能大,活化能:反应②>反应①,故A错
误;化学反应速率主要由慢反应决定,所以O3分解为O2的速率主要由反应②决定,故B正确;氯自由基(Cl·)
能够催化O3转化为O2,加速臭氧层的破坏,催化剂可降低慢反应(活化能最大的基元反应)的活化能来增
大反应速率,所以Cl·主要参与反应②,故C错误;Cl·是催化剂,只改变反应历程,不影响平衡移动,则O3转化
为O2的平衡转化率不变,故D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026广东广州月考]H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理
及活化能(kJ·mol-1)如图所示(图中涉及物质均为气态)。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3,不容易生成N2
C.根据上图数据可计算NO(g)+5H(g) NH3(g)+H2O(g)的ΔH
D.由图可知,相同催化剂条件下反应可能存在多种反应历程
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 活化能最大的为决速步,则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥,A正确;由题图知,Pd/SVG上H2还
原NO,经过①②③④⑤即可生成NH3,经过①②③④自发过程⑥⑦才能生成N2,而反应⑥的活化能最大,
发生最困难,则更容易生成NH3,不容易生成N2,B正确;根据题图数据不能计算NO(g)+5H(g) NH3(g)+
H2O(g)的ΔH,C错误;由题图可知,相同催化剂条件下,反应可能存在多种反应历程,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026山东泰安一中月考]R—CHO与H2在不同催化剂作用下反应生成R—CH2OH的反应历程图(TS为
过渡态,*表示吸附在催化剂表面的物种)如图所示。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.催化剂1作用下的决速步为*R—CHO+*H2 *R—CHOH+*H
B.催化剂1和催化剂2均降低了反应的焓变
C.反应过程中有非极性键的断裂和形成
D.该反应为放热反应
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知催化剂1作用下反应*R—CHO+*H2 *R—CHOH+*H的活化能为-85.87 kJ·mol-1-(-1
46.64 kJ·mol-1)=60.77 kJ·mol-1,*R—CHOH+*H *R—CH2OH的活化能为-63.66 kJ·mol-1-(-126.38 kJ·mol-
1)=62.72 kJ·mol-1,则*R—CHOH+*H *R—CH2OH为催化剂1作用下的决速步,A错误;催化剂不能改变
反应的焓变,B错误;反应过程中存在H—H非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,C错误;由题图可知,
该反应的反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026北京八十中月考]铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效选择性,其反应历程与能
量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 ( )
A.使用Bi、Bi2O3两种催化剂,Bi更有利于CO2的吸附
B.使用Bi、Bi2O3两种催化剂,反应的历程相同,决速步也相同
C.由*C 生成*HCOO-的反应为*C +*HC +e- *C +
*HCOO-
D.使用Bi催化剂时,最大能垒是0.34 eV,使用Bi2O3催化剂时,
最大能垒是0.58 eV
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知,使用Bi2O3催化剂时*CO2的能量更低,能量越低越稳定,故可推出Bi2O3更有利于CO2的
吸附,A项错误;由题图可以看出使用Bi、Bi2O3两种催化剂的反应历程不同,决速步也不同,B项错误;由*
C 生成*HCOO-的反应为*C +*HC +e- *C +*HCOO-,C项正确;使用Bi催化剂时,最大能垒是
-0.51 eV-(-0.89 eV)=0.38 eV,使用Bi2O3催化剂时,最大能垒是-2.54 eV-(-2.86 eV)=0.32 eV,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
10.工业上可用一氧化碳和氢气在催化剂作用下合成甲醇,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面
的物种用*标注。
(1)该反应的ΔH______0(填“>”“=”或“<”)。
<
第1讲 描述运动的基本概念
(2)其中决速步的能垒为________eV。
(3)虚线框内最有可能发生的反应为__________________________。
H3CO*+ H2(g) CH3OH*
0.8
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由反应历程图可知,反应物总能量高于生成物总能量,可知该反应的ΔH<0。(2)对于多步反应,
其决速步为活化能最大的一步,从反应历程图可看出,决速步的能垒为-0.1 eV-(-0.9 eV)=0.8 eV。(3)从
反应历程图可以看出,物质的转化过程可能为CO(g)→CO*→HCO*→H2CO*→H3CO*→CH3OH*→CH3OH
(g),故虚线框内最有可能发生的反应为H3CO*+ H2(g) CH3OH*。
第1讲 描述运动的基本概念
方法点津
解答这类试题,关键是看明白反应历程图所表示的含义。根据反应物与生成物相对能量的大小,可
确定总反应是放热反应还是吸热反应;根据图像可确定每步反应的活化能,其对应的活化能越大,反应
越慢。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第3节 化学反应的速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 借助图像分析化学反应速率的影响因素
1.[2026江西南昌十中月考]某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的浓度、反
应速率分别随时间的变化如下图所示,下列说法中正确的是 ( )
D
第1讲 描述运动的基本概念
A.前8 min内的平均反应速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30~40 min内该反应使用了催化剂
D.30~40 min内反应的平衡常数与原平衡相等,第40 min时改变的条件为升高温度
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由图1可知,0~8 min内Δc(C)=1.36 mol·L-1,所以前8 min内的平均反应速率v(C)= =0.17
mol·L-1·min-1,故A错误;由图1、2可知,反应在20~30 min内处于平衡状态,30~40 min内反应物和生成物浓
度都减小为原来的 ,且平衡不移动,故在第30 min时改变的条件为减小压强(增大容器体积),减小压强,
平衡不移动,故反应前后气体分子数不变,x=1,第40 min时正反应速率加快,平衡逆向移动,反应物与生成
物的浓度在第40 min时均未突变,改变的条件为升温,升温,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,
故B、C错误;第30 min时改变的条件为减小压强,减压不影响反应的平衡常数,第40 min时改变的条件
为升高温度,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[不定项][2026山东济宁一中月考]阿伦尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写
作Rlnk=- +C(k为反应速率常数,Ea为反应的活化能,R和C为大于0的常数)。甲醇生成丙烯的反应3CH3
OH(g) C3H6(g)+3H2O(g),在m、n两种催化剂作用下,Rlnk随温度的变化关系如图所示,下列说法错误
的是 ( )
A.对该反应催化效率较高的是催化剂m
B.根据图像可判断降低温度时该反应平衡移动的方向
C.其他条件不变时,升高温度,Ea不变,k增大
D.在催化剂m的作用下,该反应的活化能Ea=96 kJ·mol-1
AB
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对比图中直线m和n的斜率绝对值大小可知,使用催化剂n时对应的Ea较小,则对该反应催化效率
较高的催化剂是n,A错误;阿伦尼乌斯公式表示反应速率常数随温度变化关系,无法根据该图像判断降
低温度时平衡移动的方向,B错误;其他条件不变时,升高温度,Ea不变,由Rlnk=- +C可知,升高温度,k增
大,C正确;将坐标(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入阿伦尼乌斯公式得①56.2 J·mol-1·K-1=-7.2×10-3 K-1×Ea+C、②
27.4 J·mol-1·K-1=-7.5×10-3 K-1×Ea+C,①②联立解得Ea=9.6×104 J·mol-1=96 kJ·mol-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 “变量控制法”探究外界因素对化学反应速率的影响
3.[易错题][2026山东聊城一中月考]实验室常利用Na2S2O3与稀硫酸的反应探究影响化学反应速率的因
素,反应原理为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。实验方案设计如表。
实验序号 1 2 3
反应温度 20 ℃ 40 ℃ 20 ℃
Na2S2O3溶液 V/mL 10.0 10.0 4.0
c/(mol·L-1) 0.10 0.10 0.10
稀硫酸 V/mL 10.0 10.0 V1
c/(mol·L-1) 0.10 0.10 0.10
H2O V/mL 0 0 V2
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在
B.实验1和实验2可探究温度对反应速率的影响
C.可以通过比较刺激性气味气体的浓度,判断反应初始阶段的快慢
D.若用实验1和实验3探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,则V1=10.0、V2=6.0
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由该实验的反应原理可知,Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在,A正确;实验1和实验2只有温度
不同,可探究温度对反应速率的影响,B正确;SO2的溶解度比较大,初始阶段SO2不会逸出,且SO2有毒,应
通过溶液变浑浊的速度比较初始阶段反应速率快慢,C错误;若用实验1和实验3探究Na2S2O3浓度对反应
速率的影响,为保证硫酸浓度相同,Na2S2O3浓度不同,根据变量控制法,可知V1=10.0、V2=6.0,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026湖北襄阳第四中学月考]某校化学小组同学探究酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率的影响因
素。
(1)邹邹进行了实验Ⅰ:常温下,向4 mL不同浓度的H2O2溶液中滴入1滴(0.04 mL)0.05 mol·L-1 KMnO4溶液
[c(H+)=5.0 mol·L-1],记录如下:
第1讲 描述运动的基本概念
c(H2O2)/(mol·L-1) 完全褪色时间/s 无色气体体积
0.001 3 25 相等
0.001 5 15
0.012 5 12
0.031 2 23
0.044 0 60
0.062 0 370
第1讲 描述运动的基本概念
①将KMnO4溶液调成酸性所用的是_______(填“盐酸”“硫酸”或“硝酸”),酸性KMnO4溶液与H2
O2溶液反应的离子方程式为____________________________________。
②对于c(H2O2)增大引起的速率异常现象,伟伟认为可能是H2O2分解造成的,你认为此结论是_______
(填“正确”或“错误”)的,理由是________________________________________________________。
③为了解释c(H2O2)增大到一定浓度后反应速率减小,波波查阅了相关资料。资料显示,c(H2O2)>0.02
mol·L-1时,H2O2溶液中存在2H2O2 H4O4。c(H2O2)=0.031 2 mol·L-1时反应速率减小的原因是
______________________________________________________。
(2)龙龙进行了实验Ⅱ,记录如下:
部分H2O2转化为H4O4,溶液中的c(H2O2)减小,导致反应速率减小
向不同浓度的H2O2溶液中滴入1滴KMnO4溶液,产生的无色气体体积相等
错误
硫酸
5H2O2+2Mn +6H+ 2Mn2++5O2↑+8H2O
第1讲 描述运动的基本概念
操作 现象
实
验
Ⅱ 第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需
时间很长;第10滴溶液滴下迅速
褪色,整个过程温度几乎不变
第1讲 描述运动的基本概念
①对于第10滴溶液与H2O2溶液反应速率剧烈变化的原因,飞飞提出如下假设:______________________________________________________________。
②杰杰设计实验Ⅲ证实了上述假设合理,请补全他的方案:
操作 现象
实
验
Ⅲ 滴入KMnO4溶液前,先加少量
固体,第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需时间大大缩短
可能是KMnO4与H2O2
反应后生成的Mn2+对该反应起了催化作用
MnSO4
第1讲 描述运动的基本概念
(3)综合上述实验,对于酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率,臧臧进行了总结。下列因素一定能加快
反应速率的是_______。
a.增大KMnO4溶液浓度
b.增大H2O2溶液浓度
c.加入合适的催化剂
ac
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)①KMnO4是强氧化剂,盐酸易被高锰酸钾氧化,硝酸自身具有氧化性,对该实验可能带来干扰,
应用硫酸将KMnO4溶液调成酸性。KMnO4与H2O2在酸性条件下反应,Mn 被还原为Mn2+,H2O2被氧化
生成O2,反应的离子方程式为5H2O2+2Mn +6H+ 2Mn2++5O2↑+8H2O。③当c(H2O2)>0.02 mol·L-1时,
H2O2溶液中存在2H2O2 H4O4,c(H2O2)=0.031 2 mol·L-1>0.02 mol·L-1,部分H2O2转化为H4O4,溶液中c(H2
O2)减小,导致速率减小。
(2)①第10滴KMnO4溶液与H2O2溶液反应,速率明显增大可能是KMnO4与H2O2反应后生成的Mn2+对该反
应起了催化作用。②若证实①中的假设,应在开始就加入少量的MnSO4固体提供Mn2+,观察溶液褪色情
况。
(3)增大c(KMnO4),能加快反应速率,a正确;当c(H2O2)>0.02 mol·L-1时,部分H2O2转化为H4O4,增大c(H2O2),
不一定能加快反应速率,b错误;加入合适的催化剂,能加快反应速率,c正确。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 用反应动力学曲线分析影响速率及平衡的因素
5.[2026福建名校联盟联考]实验室在恒容、以Ni为催化剂条件下,测定苯加氢反应动力学曲线如图所
示,其中分别在第t1、t2、t3、t4时刻补充氢气。下列说法错误的是 ( )
(g)+3H2(g) (g) ΔH<0
A.为防止催化剂中毒,H2需净化处理
B.低温高压可提高反应的平衡转化率
C.t1~t4,反应速率与H2分压成正比
D.t4后,反应速率与苯的浓度有关
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 H2中的杂质可能使催化剂活性降低,需净化处理,A正确;该反应为放热反应,且反应前后气体分
子数减少,低温高压有利于反应平衡正向移动,提高反应的平衡转化率,B正确;t1~t4,每次补充H2至p(H2)=
5 MPa,与初始H2的分压相同,但苯的浓度会随反应进行逐渐降低,反应速率还受苯的浓度的影响,并非仅
与H2的分压成正比,C错误;t4后不再补充H2,苯的浓度随反应进行而降低,此时苯的浓度成为影响速率的
重要因素,反应速率与苯的浓度有关,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
$