2.1 第1课时 化学反应速率及影响因素(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

本讲义聚焦化学反应速率及影响因素核心知识点，系统梳理速率表示方法、简单计算及同一反应各物质速率关系，通过公式法和“三段式”法构建计算支架，再结合实验探究浓度、温度、压强、催化剂对速率的影响规律。 资料以实验探究为特色，设计浓度、温度、催化剂影响速率的定性与定量实验，运用控制变量法培养科学思维，搭配正误判断、计算题及题组训练，课中辅助教师实验教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第1课时　化学反应速率及影响因素 1.知道化学反应速率的表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念，能进行化学反应速率的简单计算。 2.了解测定化学反应速率的简单方法，通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。掌握外因对化学反应速率的影响规律。 知识点一　化学反应速率及相关计算 1.化学反应速率 2.同一反应中各物质化学反应速率的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，其数值之比等于其在化学方程式中的化学计量数之比。在反应mA（g）＋nB（g）pY（g）＋qZ（g）中，存在v（A）∶v（B）∶v（Y）∶v（Z）＝　m∶n∶p∶q　。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。（　×　） （2）化学方程式中，任何一种物质均可用v＝求出用该物质表示的化学反应速率。（　×　） （3）由v＝计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值。（　×　） （4）测定某化学反应从开始到8秒末的反应速率，指的是8秒末的瞬时速率。（　×　） （5）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越大。（　×　） 2.（2026·四川成都期中）已知：4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g），若反应速率分别用v（NH3）、v（NO）、v（N2）、v（H2O）表示，则下列关系式正确的是（　　） A.2v（NH3）＝3v（NO） B.6v（NO）＝5v（N2） C.4v（NH3）＝5v（N2） D.3v（NH3）＝2v（H2O） 解析：D　NH3、NO的化学计量数之比为4∶6＝2∶3，则3v（NH3）＝2v（NO），A错误； NO、N2的化学计量数之比为6∶5，则5v（NO）＝6v（N2），B错误；NH3、N2的化学计量数之比为4∶5，则5v（NH3）＝4v（N2），C错误； NH3、H2O的化学计量数之比为4∶6＝2∶3，则3v（NH3）＝2v（H2O），D正确。 3.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）。2 min时测得生成0.8 mol D、0.4 mol C。下列判断错误的是（　　） A.x＝1 B.2 min时，A的浓度为0.9 mol·L－1 C.2 min内A的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 D.B的转化率为60％ 解析：D　根据反应过程中转化量之比等于化学计量数之比，即x∶2＝0.4 mol∶0.8 mol，故x＝1，A正确； 3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g） 起始量/mol 3 1 0 0 转化量/mol 1.2 0.4 0.4 0.8 2 min末/mol 1.8 0.6 0.4 0.8 故2 min时，A的浓度为＝0.9 mol·L－1，B正确；2 min内A的反应速率为v（A）＝＝＝＝0.3 mol·L－1·min－1，C正确；B的转化率为α（B）＝×100％＝×100％＝40％，D错误。 4.（1）某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析： ①该反应的化学方程式：　Y（g）＋2Z（g）3X（g）　。 ②反应开始至3 min，X的反应速率为　0.1 mol·L－1·min－1　。 （2）T ℃时，在4个均为2 L的密闭容器中以不同投料比进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为　a＞c＝d＞b　（用字母填空）。 a.v（NH3）＝0.05 mol·L－1·min－1 b.v（H2）＝0.03 mol·L－1·min－1 c.v（N2）＝0.02 mol·L－1·min－1 d.v（H2）＝0.001 mol·L－1·s－1 解析：（1）①反应中Z、Y的物质的量减少，Z、Y为反应物，X的物质的量增加，X为生成物，反应进行到3 min时，此时三种物质同时存在，且物质的量不再变化，则该反应为可逆反应，Δn（Y）＝0.8 mol－0.6 mol＝0.2 mol、Δn（Z）＝1.6 mol－1.2 mol＝0.4 mol、Δn（X）＝0.6 mol－0＝0.6 mol，则化学方程式为Y（g）＋2Z（g）3X（g）；②由图可知，反应开始至3 min，X的反应速率为v（X）＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1。 （2）如果都用氢气表示其反应速率，则根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知，a～d的反应速率（mol·L－1·min－1）分别是0.075、0.03、0.06、0.06，所以该反应进行快慢的顺序为a＞c＝d＞b。 归纳总结 1.化学反应速率的计算方法 （1）公式法 v＝＝。 （2）“三段式”法 例如：反应 mA ＋ nBpC　　 起始浓度/（mol·L－1） a b c 转化浓度/（mol·L－1） x t时刻浓度/（mol·L－1） a－x b－ c＋ 2.化学反应速率大小的定量比较 （1）转化法：先换算成统一单位，再将用不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小，如以物质A为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，并比较数值的大小，确定化学反应速率的大小。 （2）比值法：对于反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），先换算成统一单位，再分别计算、、、的值，数值越大，化学反应速率越大。 知识点二　影响化学反应速率的因素 1.定性探究影响化学反应速率的因素 （1）浓度对化学反应速率的影响 【实验原理】　 Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，生成的S为黄色沉淀，可根据产生浑浊的先后判断反应速率的大小。 【实验操作】　 【实验现象】　两支试管中的溶液均变浑浊，滴加0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的试管先变浑浊。 ①由该实验能得出什么结论？ 提示：若其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。 ②本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？简要说明理由。 提示：不能，二氧化硫易溶于水，且H2SO4、Na2S2O3溶液浓度较小，可能看不到明显的气泡。 　（2）温度对化学反应速率的影响 【实验操作】　 【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（出现浑浊的时间短）。 由该实验能得出什么结论？ 提示：若其他条件相同，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）催化剂对化学反应速率的影响 【实验原理】　2H2O22H2O＋O2↑，根据有无催化剂时，产生气泡的明显程度判断反应速率的大小。 【实验操作】　 【实验现象】　滴有蒸馏水的试管中无明显现象，滴有FeCl3溶液的试管中出现大量气泡。 ①由该实验能得出什么结论？ 提示：催化剂能加快化学反应速率。 ②在上面的实验中，未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是什么？ 提示：确保两种溶液中H2O2的浓度相同。 2.定量探究影响化学反应速率的因素 【实验操作】　 Ⅰ.按如图所示组装实验装置，在锥形瓶内放入2 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸溶液，测量收集10 mL H2所用时间。 Ⅱ.如果用4 mol·L－1硫酸溶液代替1 mol·L－1硫酸溶液重复上述实验。 【实验记录及结论】　（记录同温同压下收集相同体积 H2所需要的时间） 加入试剂 反应时间 反应速率 1 mol·L－1 H2SO4溶液 长 慢 4 mol·L－1 H2SO4溶液 短 快 ①在用上述实验装置测定锌与硫酸反应的速率时，为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ 提示：锌的颗粒（即比表面积）大小基本相同；H2SO4溶液要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确。 ②实验用上面装置测定化学反应速率时，操作、试剂无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因。 提示：忽视了加入的H2SO4溶液排出气体的体积。 ③除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与H2SO4溶液反应的速率？ 提示：在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H＋的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等。 ④锌与硫酸反应，硫酸的浓度越大，产生H2的速率是否就越快？ 提示：不是。当硫酸浓度过高时，反应不产生H2而是产生SO2。 归纳总结 1.影响化学反应速率的本质因素 在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，化学反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 2.外界因素对化学反应速率的影响 外界条件 影响结果 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 压强 压强对速率的影响适用于有气体参与的反应，且通过浓度对反应速率的影响实现。一般是增大压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小 外界条件 影响结果 温度 升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 催化剂 使用合适催化剂，反应速率增大 其他因素 接触面积、溶剂、光照等均能改变化学反应速率 3.注意事项 （1）固体或纯液体物质的量的改变对化学反应速率无影响。 （2）升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率均增大。 （3）对于气体反应 ①恒温时：压强增大气体体积缩小浓度增大反应速率增大。 ②恒温恒容时：充入气体反应物浓度增大反应速率增大。 【拓展】　充入稀有气体及不反应气体对化学反应速率的影响 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）增加固体反应物的质量，化学反应速率增大。（　×　） （2）增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。（　√　） （3）100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变。（　×　） （4）SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度反应速率减慢。（　×　） （5）恒容体系发生反应：2SO2＋O22SO3，升高温度，正、逆反应速率均增大。（　√　） （6）恒温恒容密闭容器中发生的全为气体参与的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大。（　×　） （7）CuCl（s）＋2Cl－（aq）[CuCl3]2－（aq），其他条件相同，增大CuCl的量，可加快生成[CuCl3]2－的速率。（　×　） 2.（2026·天津期中）反应3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g）在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　） A.压强不变，充入N2使容器容积增大 B.将容器的容积缩小一半 C.容积不变，充入水蒸气使体系压强增大 D.增加Fe的量 解析：D　A项，压强不变，充入N2使容器的容积增大，反应气体的浓度减小，反应速率减小；B项，将容器的容积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大；C项，容积不变，充入水蒸气使体系压强增大，气体浓度增大，反应速率增大；D项，Fe为固体，增加铁的量，反应速率不变。 3.（2026·湖南长沙岳麓月考）为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成CO2的体积（已换算为标准状况下的体积）随时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是（　　） A.因反应放热，导致5～10 s内的反应速率逐渐增大 B.10～15 s后，影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度 C.10～15 s内，用盐酸的浓度变化表示该反应的速率为1.6×10－4 mol·L－1·s－1 D.若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，则曲线甲可能变成曲线乙 解析：C　随着反应的进行，c（H＋）逐渐减小，该反应为放热反应，加快化学反应速率，根据图知，5～10 s内的反应速率逐渐增大，说明温度对化学反应速率影响大于c（H＋）减小对化学反应速率的影响，A正确； 10～15 s后，反应速率逐渐减小，说明c（H＋）对化学反应速率影响大于温度对化学反应速率影响，B正确； 10～15 s内生成的n（CO2）＝＝10－4mol，相同时间内消耗的n（HCl）＝2n（CO2）＝2×10－4mol，盐酸的体积未知，所以无法用盐酸计算该反应的速率，C错误；若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，离子浓度减小，反应速率减慢，所以曲线甲可能将变成曲线乙，D正确。 4.某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溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/（mol·L－1） V/mL c/（mol·L－1） 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 （1）该实验的反应原理是　S2＋2H＋H2O＋S↓＋SO2↑　　（用离子方程式表示）。 （2）实验①、②可探究　反应温度　对反应速率的影响。 （3）实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5＝　6.0　。 解析：（1）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式为S2O＋ 2H＋H2O＋S↓＋SO2↑。 （2）由表格数据可知，实验①、②探究反应温度对反应速率的影响。 （3）实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、③的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变，所以V5＝20.0—14.0＝6.0。 【模型构建】 “控制变量法”解题思维模板 1.下列有关化学反应速率的说法正确的是（　　） A.对于有固体物质参加的反应，不能用固体变化量表示反应速率 B.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1 D.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增大来表示 解析：B　对于有固体物质参加的反应，可用单位时间固体质量变化表示反应速率，A错误；化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，B正确；v＝0.5 mol·L－1·s－1是指1 s内某物质的物质的量浓度的变化为0.5 mol·L－1，C错误；不能用固体或纯液体表示反应速率，D错误。 2.（2026·四川成都期中）为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是（　　） A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H2O2分解速率的大小 B.相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好 C.用图乙所示装置测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间 D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 解析：B　H2O2分解产生氧气，单位时间内产生气体多，反应速率快，故可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，A正确；①中存在氯离子，②中存在硫酸根离子，二者阴离子不同，无法排除可能对实验产生的影响，B错误；用图乙所示装置可通过测定单位时间内产生气体的量来测定反应速率，C正确；关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位，说明装置气密性良好，D正确。 3.（2026·甘肃兰州期中）把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（　　） A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液 C.20 ℃ 20 mL 4 mol·L－1的X溶液 D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液 解析：C　化学反应速率与反应温度、反应物浓度有关，温度越高，反应速率越快；稀释后，最终溶液的体积都为50 mL，则X的物质的量越大，X的浓度越大，而浓度越大、温度越高，反应速率越快。A项，＝1.2 mol·L－1，温度10 ℃；B项，＝1.2 mol·L－1，温度20 ℃；C项，＝1.6 mol·L－1，温度20 ℃，X浓度最高为1.6 mol·L－1，且温度较高为20 ℃；D项，＝0.4 mol·L－1，温度10 ℃。 4.（2025·黑龙江大庆高二月考改编）将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生反应3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经过5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。 （1）x的值是　2　。 （2）A在5 min末的浓度是　0.75 mol·L－1　，B的平均反应速率是　0.05 mol·L－1·min－1　。 （3） 平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为　1∶1　。 解析：v（D）＝＝0.1 mol·L－1·min－1，与C的反应速率相等，故x＝2。设起始时A与B的浓度均为c mol·L－1，则 3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g） 起始/（mol·L－1） c c 0 0 转化/（mol·L－1） 0.75 0.25 0.5 0.5 5 min末/（mol·L－1） c－0.75 c－0.25 0.5 0.5 根据题意得，（c－0.75）∶（c－0.25）＝3∶5，解得c＝1.5，故A在5 min末的浓度为1.5 mol·L－1－0.75 mol·L－1＝0.75 mol·L－1。v（B）＝＝0.05 mol·L－1·min－1。相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为（0.75＋1.25＋0.5＋0.5）∶（1.5＋1.5）＝1∶1。 题组一　化学反应速率及计算 1.已知某条件下，合成氨的反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的数据如表所示： N2 H2 NH3 起始浓度/（mol·L－1） 1.0 3.0 0.2 2 s末浓度/（mol·L－1） 0.6 1.8 1.0 4 s末浓度/（mol·L－1） 0.4 1.2 1.4 当用氨的浓度变化表示该反应的化学反应速率时，下列说法错误的是（　　） A.2～4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1 B.前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 C.前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 D.2 s末的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 解析：D　2～4 s内，氨的平均反应速率为＝0.2 mol·L－1·s－1，A正确；前4 s内氨的平均反应速率为＝0.3 mol·L－1·s－1，B正确；前2 s内氨的平均反应速率为＝0.4 mol·L－1·s－1，C正确；2 s内氨的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1，不是瞬时速率，D错误。 2.（2026·江苏苏州月考）已知化学反应4W（g）＋5M（g）4X（g）＋6Z（g）。下列反应速率关系中，正确的是（　　） A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 解析：D　根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v（W）∶v（M）∶v（X）∶v（Z）＝4∶5∶4∶6，D正确。 3.（2026·湖南浏阳期中）对于可逆反应3X（s）＋Y（g）2Z（g）＋2Q（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（X）＝0.4 mol·L－1·s－1 B.v（Y）＝6 mol·L－1·min－1 C.v（Z）＝0.15 mol·L－1·s－1 D.v（Q）＝9 mol·L－1·min－1 解析：B　X是固体，不能用固体浓度变化量来表示反应速率，A错误；v（Y）＝6 mol·L－1·min－1，直接表示Y的消耗速率，B正确；v（Z）＝0.15 mol·L－1·s－1，转换为Y的速率：v（Y）＝v（Z）÷2＝0.075 mol·L－1·s－1＝4.5 mol·L－1·min－1，C错误；v（Q）＝9 mol·L－1·min－1，转换为Y的速率：v（Y）＝v（Q）÷2＝4.5 mol·L－1·min－1，D错误。 4.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，发生反应：3X（g）＋Y（g）nZ（g）＋2W（g），5 min末生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是（　　） A.1 B.2 C.3 D.4 解析：A　利用条件可得：v（W）＝＝0.02 mol·L－1·min－1，利用反应速率之比等于化学计量数之比的关系可得n＝1。 题组二　外界因素对化学反应速率的影响 5.（教材改编题）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是（　　） A.少量钠与水反应时，增加水的量 B.铝与稀硫酸反应制H2时，改用浓硫酸 C.AgNO3与BaCl2溶液反应时，增大压强 D.锌片与盐酸反应制氢气时，改为用锌粉 解析：D　水为纯液体，水的多少不影响反应速率，所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率，A错误；浓硫酸和Al发生钝化现象，且不生成H2，加热时反应生成SO2，B错误；AgNO3和BaCl2在溶液中反应，没有气体参加反应，则增大压强，反应速率不变，C错误。 6.（2025·广东汕头期中）反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　） ①增加C（s）的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变，充入稀有气体He使体系压强增大 ④保持压强不变，充入稀有气体He使容器容积变大 A.①② B.①③ C.①④ D.②④ 解析：B　①C为固体，增加C的量，反应速率不变，①符合题意；②将容器的容积缩小一半，气体压强增大，反应速率加快，②不符合题意；③保持容积不变，充入不参与反应的稀有气体He使体系压强增大，参与反应的体系中气体的浓度不变，反应速率不变，③符合题意；④保持压强不变，充入不参与反应的稀有气体He使容器容积变大，相当于减小气体压强，反应速率减慢，④不符合题意；①③符合题意。 题组三　变量控制法研究化学反应速率的影响因素 7.下列四支试管中，分别盛有等质量的锌、等体积的酸溶液，其中生成H2的反应速率最快的是（　　） 试管 酸及浓度 温度 锌的状态 A 2 mol·L－1 H2SO4溶液 20 ℃ 粉末状 B 4 mol·L－1 HNO3溶液 40 ℃ 粉末状 C 2 mol·L－1 H2SO4溶液 20 ℃ 块状 D 3 mol·L－1 HCl溶液 20 ℃ 粉末状 解析：A　B中HNO3溶液与Zn反应不生成H2；其他3支试管所处温度相同，A、D中锌均为粉末状，与酸溶液接触面积大，且A中酸电离出的c（H＋）较大，反应速率最快。 8.不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是[已知pH越小，c（H＋）越大]（　　） A.由①和②可知，pH越大，Fe2＋的氧化速率越大 B.一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大 C.由①和③可知，温度越高，Fe2＋的氧化速率越大 D.氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O 解析：A　由图像可知，①和②的反应温度和溶液的pH均不相同，不能判断溶液的pH和Fe2＋氧化速率的关系，A错误；由图像可知，一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大，B正确；由图像可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2＋的氧化速率越大，C正确；氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O，D正确。 9.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，以探究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是（　　） 混合溶液 实验组别 1 2 3 4 5 6 4 mol·L－1 硫酸/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4 溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 A.V1＝30，V6＝10，V9＝17.5 B.本实验采用了变量控制法，变量为硫酸铜浓度 C.反应一段时间后，实验1中的金属呈灰黑色，实验6生成的金属呈红色 D.该小组的实验结论是硫酸铜的浓度越大，生成氢气的速率越大 解析：D　本题要探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响，应控制c（CuSO4）为唯一变量，保证其他条件[如锌粒的质量和颗粒大小、c（H2SO4）等]相同。因此，4 mol·L－1 H2SO4溶液的体积应相同，即V1～V5均为30，同时控制溶液的总体积相同，由第6组数据可知，溶液的总体积为50 mL，则V6＋10＝20，V6＝10；2.5＋V9＝20，V9＝17.5，A、B正确；反应一段时间后，实验1中无铜生成，反应后锌粒呈灰黑色，实验6中生成较多的铜，呈红色，C正确；当加入少量硫酸铜时，生成氢气的速率会大大提高，但是当加入的硫酸铜超过一定量时，生成氢气的速率反而下降，这是因为有较多的铜生成，其覆盖在锌粒表面，降低了锌粒与稀硫酸的接触面积，D错误。 10.（2025·清华大学附属中学月考）某温度时，在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为（　　） A.X＋3Y2Z　0.1 mol·L－1·min－1 B.2X＋Y2Z　0.1 mol·L－1·min－1 C.X＋2YZ　0.05 mol·L－1·min－1 D.3X＋Y2Z　0.05 mol·L－1·min－1 解析：D　由图像可知，反应中X、Y的物质的量减少，为反应物，Z的物质的量增多，为生成物，当反应进行到2 min时，Δn（X）＝0.3 mol，Δn（Y）＝0.1 mol，Δn（Z）＝0.2 mol，则Δn（X）∶Δn（Y）∶Δn（Z）＝3∶1∶2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3X＋Y2Z；反应开始至2 min末，Z的平均反应速率v（Z）＝＝0.05 mol·L－1·min－1，D项正确。 11.X（s）＋3Y（g）Z（g）　ΔH＝－a kJ·mol－1。一定条件下，将2 mol X和2 mol Y通入体积为2 L的恒容密闭容器中，反应10 s，测得生成0.5 mol Z。下列说法正确的是（　　） A.10 s内，X的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1 B.10 s内，X和Y反应放出的热量为0.5a kJ C.第10 s时，Y的反应速率为0.075 mol·L－1·s－1 D.第10 s时，X的物质的量为1.5 mol，Y的物质的量浓度为0.5 mol·L－1 解析：B　X呈固态，不能用X的浓度变化表示平均反应速率，A项错误；10 s内生成0.5 mol Z，根据反应X（s）＋3Y（g）Z（g）　ΔH＝－a kJ·mol－1可知，反应放出的热量为0.5a kJ，B项正确；由题给数据，不能求Y的瞬时反应速率，只能计算10 s内Y的平均反应速率v（Y）＝3v（Z）＝3×＝0.075 mol·L－1·s－1，C项错误；10 s内生成0.5 mol Z，则10 s内消耗0.5 mol X和1.5 mol Y，10 s时X的物质的量为2 mol－0.5 mol＝1.5 mol，Y的物质的量浓度为＝0.25 mol·L－1，D项错误。 12.下列各组反应中（表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol），反应刚开始时放出H2的速率最大的是（　　） 选项 金属 （粉末状） 体积/mL 酸浓度/（mol·L－1） 酸 反应温度/℃ A Mg 10 6 稀硝酸 60 B Mg 10 3 稀盐酸 60 C Fe 10 3 稀盐酸 60 D Mg 10 3 稀硫酸 60 解析：D　Mg与稀硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；3 mol·L－1稀盐酸中的c（H＋）小于3 mol·L－1稀硫酸中的c（H＋），因此，D项反应刚开始时放出H2的速率最大。 13.某温度时，在一个2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 根据图中数据填空： （1）该反应的化学方程式为　2X（g）3Y（g）＋Z（g）　。 （2）反应开始至t＝2 min，以气体X表示的平均反应速率为　0.2 mol·L－1·min－1　。 （3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v（X）＝0.9 mol·L－1·min－1，乙中v（Y）＝0.6 mol·L－1·min－1，则　甲　（填“甲”或“乙”）中反应速率更快。 解析：由题图可知，物质X的量减少，物质Y、Z的量增加，则X为反应物，Y、Z为生成物，且最终X、Y、Z的物质的量均不再变化，说明该反应为可逆反应，0～t min内，Δn＝2.4 mol－1.6 mol＝0.8 mol，Δn（Y）＝1.2 mol、Δn（Z）＝0.4 mol，则Δn（X）∶Δn（Y）∶Δn（Z）＝0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol＝2∶3∶1，该反应的化学方程式为2X（g）3Y（g）＋Z（g）。（1）由以上分析知，该可逆反应的化学方程式为2X（g）3Y（g）＋Z（g）。 （2）反应开始至t＝2 min，气体X的物质的量变化了0.8 mol，根据v＝，得v（X）＝＝0.2 mol·L－1·min－1。 （3）甲中v（Y）＝v（X）＝×0.9 mol·L－1·min－1＝1.35 mol·L－1·min－1，比乙中v（Y）＝0.6 mol·L－1·min－1大，所以甲中反应速率更快。 14.（2026·福建三明期中）某化学兴趣小组利用草酸与酸性KMnO4溶液反应，探究化学反应速率的影响因素。该化学兴趣小组同学查阅资料，发现一种草酸与酸性KMnO4溶液反应的机理，如图所示（草酸与酸性KMnO4溶液反应机理图）： （1）请根据机理图写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式　5H2C2O4＋2Mn＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　。 （2）草酸与酸性KMnO4溶液的反应，实验数据及现象如表所示： 实验编号 1 2 3 4 c（H2C2O4）/（mol·L－1） 0.2 0.2 0.2 0.2 V（H2C2O4）/L 2 2 2 2 c（KMnO4）/（mol·L－1） 0.002 5 0.005 0 0.010 0 0.050 0 V（KMnO4）/L 4 4 4 4 c（H2SO4）/（mol·L－1） 0.3 0.3 0.3 0.3 V（H2SO4）/L 1 a b 1 溶液褪色时间/min 7.0 5.0 3.5 ①a　＝　b（填“＞”“＝”或“＜”），该实验室探究　反应物浓度或c（KMnO4）　对化学反应速率的影响。 ②仔细观察数据，实验　4　（填“1、2、3或4”）不适合作为化学反应速率影响因素的探究，原因是　草酸不足，KMnO4溶液始终不会褪色。 ③实验3中，用KMnO4的浓度变化表示0～3.5 min内的平均反应速率，v（KMnO4）＝ 　　 mol·L－1·min－1（用最简分数表示）。 （3）实验过程观察到溶液褪色速率开始时较慢，一段时间后加快。请结合H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的机理图。猜测图中H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的催化剂为　Mn2＋　。 （4）其他条件不变，改变KMnO4的物质的量浓度，溶液褪色时间与c（KMnO4）的关系如图所示。c（KMnO4）大于0.01 mol·L－1时，c（KMnO4）越大，溶液褪色时间越长的原因是　随c（KMnO4）的增大，反应速率的增大不能抵消n（KMnO4）增大带来的影响，总反应时长增加　。 解析：（1）草酸被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2＋，离子方程式为5H2C2O4＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。 （2）①a、b对应实验2、3。两组实验中KMnO4浓度不同，故按照控制变量的原则，硫酸的浓度和体积就应该相同，故a＝b＝1。该实验是探究反应物浓度或KMnO4浓度对化学反应速率的影响。 ②按照反应方程式5H2C2O4～2KMnO4，第4组中n＝0.2 mol·L－1×2 L＝0.4 mol、n＝0.05 mol·L－1×4 L＝0.2 mol，故第4组中KMnO4溶液过量，不会完全褪色，故实验4不适合作为化学反应速率影响因素的探究，原因是草酸不足，KMnO4溶液始终不会褪色。 ③实验3中，n＝0.010 0 mol·L－1×4 L＝0.04 mol，混合时c＝＝ mol·L－1＝ mol·L－1，3.5 min反应结束，故v＝＝＝ mol·L－1·min－1。 （3）根据反应机理图，KMnO4要与Mn2＋在第一步反应生成，继续与Mn2＋在第二步反应生成MnO2，MnO2与Mn2＋在第三步反应生成Mn3＋，最后一步中生成了Mn2＋，故Mn2＋符合催化剂的特点。 （4）随c（KMnO4）的增大，反应速率的增大不能抵消n（KMnO4）增大带来的影响，总反应时长增加溶液褪色时间延长。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $