2.1 化学反应速率 （8大题型专练，黑吉辽蒙专用） 化学人教版选择性必修1

第一节 化学反应速率（题型突破·举一反三） ▌题型01 化学反应速率定义及简单计算 1.化学反应速率的定义 化学反应速率可以用单位时间内，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 单位：mol/(L·min) 或mol/(L·s） 【注意】 （1）通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值； （2）化学反应速率是一段时间内的 平均反应速率 ； （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率； 2.化学反应速率的计算方法 （1）定义式法 利用公式v＝＝计算化学反应速率。 （2）关系式法 利用“化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝化学计量数之比”计算化学反应速率。 对于一个化学反应：m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ m︰n︰p︰q （3）“三段式”法（列出起始量、转化量、某时刻量） 【典例1】D 【变式1-1】B 【变式1-2】D 【变式1-3】C ▌题型02 化学反应速率大小比较 化学反应速率大小比较方法 （1）统一法：对于同一个化学反应，在比较化学反应速率的大小时，应用同一种物质、同一单位表示化学反应速率，再进行比较。不能单纯比较数值的大小。 单位换算：1 mol/(L·min) = mol/(L·s） （2）比值法：对于反应m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) 可比较、，如比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 【典例2】C 【变式2-1】D 【变式2-2】D 【变式2-3】B ▌题型03 化学反应速率的影响因素 1.浓度对化学反应速率的影响 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但Fe与浓硫酸反应不产生H2，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化）。 （3）固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而增大反应速率。 （4）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.压强对化学反应速率的影响 改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 （1）对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。 （2）对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况 ①恒温恒容时： a.充入气体反应物总压强增大浓度增大反应速率增大。 b.充入“无关气体（如He、Ne、Ar、N2等不参与反应也不干扰反应的气体，下同）”总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 ②恒温恒压时： a.同等程度地充入相应的气体反应物体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 b.充入“无关气体”体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。 3.温度对化学反应速率的影响 （1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 （2）对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大；降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。 4.催化剂对化学反应速率的影响 （1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应的正、逆反应速率。 （2）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。 【典例3】B 【变式3-1】B 【变式3-2】D 【变式3-3】A ▌题型04 变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 （1）考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 （2）解题策略 【典例4】D 【变式4-1】D 【变式4-2】B 【变式4-3】B ▌题型05 基元反应与与反应历程 1.基元反应： 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 2.反应历程：反应历程是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。 大多数化学反应都是分几步完成的，基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。 总反应速率的快慢由 慢 的基元反应决定。 3.过渡态： 基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 【典例5】A 【变式5-1】B 【变式5-2】B 【变式5-3】D ▌题型06 活化能与碰撞理论 1.有效碰撞：我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 有效碰撞必须满足两个条件： ①反应物分子必须具有一定能量 ②碰撞时要有合适的取向 2.活化分子与活化能： 活化分子：能发生有效碰撞的分子； 活化能：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。 上图中，表示正反应的活化能的是 E1 ；逆反应的活化能的是 E2 ； 反应热为 E1-E2 。 【典例6】D 【变式6-1】A 【变式6-2】A 【变式6-3】D ▌题型07 碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 应用碰撞理论分析外界条件对化学反应速率影响的思维模型 【典例7】C 【变式7-1】C 【变式7-2】C 【变式7-3】D ▌题型08 化学反应速率图像分析 常见图像：v‑t 图、v‑c 图、v‑P/T 图、c‑t 图，核心抓：看坐标→看起点→看拐点→看变化趋势→判断条件改变或相关计算。 【典例8】A 【变式8-1】B 【变式8-2】C 【变式8-3】D / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 化学反应速率（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率定义及简单计算 题型02 化学反应速率大小比较 题型03 化学反应速率的影响因素 题型04 变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 题型05 基元反应与反应历程 题型06 活化能与碰撞理论 题型07 碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 题型08 化学反应速率图像分析 ▌题型01 化学反应速率定义及简单计算 1.化学反应速率的定义 化学反应速率可以用单位时间内，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 单位：mol/(L·min) 或mol/(L·s） 【注意】 （1）通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值； （2）化学反应速率是一段时间内的 平均反应速率 ； （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率； 2.化学反应速率的计算方法 （1）定义式法 利用公式v＝＝计算化学反应速率。 （2）关系式法 利用“化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝化学计量数之比”计算化学反应速率。 对于一个化学反应：m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ m︰n︰p︰q （3）“三段式”法（列出起始量、转化量、某时刻量） 【典例1】（24-25高二上·吉林·期中）反应4A(s)＋3B(g)⇌4C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol·L－1，对此反应速率的正确表示是 A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1 B．在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的 C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·L－1·min－1 D．B、C的速率关系：4v(B)＝3v(C) 【答案】D 【详解】A．A物质是固体，没有浓度变化量，不能用浓度的变化表示反应速率，故A错误； B．A物质是固体，没有浓度变化量，不能用浓度的变化表示反应速率，故B错误； C．化学反应速率表示的是平均速率，不是即时速率，故C错误； D．速率之比等于化学计量数之比，故v(B)：v(C)=3：4，即4v(B)＝3v(C)，故D正确； 答案选D。 【变式1-1】（24-25高二上·辽宁锦州·期中）反应在2 L密闭容器中进行，5 min后X减少了0.4 mol，则此反应的速率v为 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据反应在2 L密闭容器中进行，5 min后X减少了0.4 mol，列方程计算：，根据数据解答。 【详解】A．根据分析数据，计算得出，A错误； B．根据分析数据，计算得出，B正确； C．Z为固体，无法计算反应速率，C错误； D．W的反应速率时间为s，所得，D错误； 故答案为：B。 【变式1-2】（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：   ，若0～10s内由0.1mol/L降到0.08mol/L，则下列说法正确的是 A．0～10s内用B表示的平均反应速率为 B．由0.08mol/L降到0.04mol/L所需的反应时间为20s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 【答案】D 【详解】A．B是固体，不能用B表示平均反应速率，故A错误； B．随着反应进行，物质浓度降低，反应速率减慢，c(C)由0.08mol/L降到0.04mol/L所需的反应时间大于20s，故B错误； C．升高温度正逆反应速率均加快，故C错误； D．减小反应体系的体积，反应物浓度增大，化学反应速率加快，故D正确； 选D。 【变式1-3】（24-25高二上·黑龙江·期中）下列说法中不正确的是 A．已知：，若化学反应速率分别用、、[单位均为表示，则 B．对于合成氨的反应，在不同条件下测得、、的化学反应速率的数值如下：① ② ③，反应速率由大到小的顺序是①>③>② C．不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率 D．反应经amin后浓度的变化0.4mol/L，在0~amin内用表示的平均反应速率为，则a等于5 【答案】C 【详解】A．反应速率之比等于化学计量数之比，根据所给方程式，v(O2):v(NO)=5:4，则v(O2)=v(NO)，A正确； B．合成氨的反应方程式为N2+3H22NH3，比较化学反应的速率，应转化为同一物质表示并且单位统一才能比较，①， ②， ③，反应速率由大到小的顺序是①>③>②，B正确； C．固体和纯液体的浓度在反应中保持不变，因此在表示化学反应速率时单位不能是mol/(L⋅min)或者mol/(L⋅s)，但若用mol/min或mol/s，即单位时间物质的量的变化，还是可以表示的，故C错误； D．反应，经amin后浓度的变化0.4mol/L，即O2浓度变化为0.2mol/L，在0~amin内用表示的平均反应速率为，说明对应反应时间为5min，则a等于5，D正确； 故本题选C。 ▌题型02 化学反应速率大小比较 化学反应速率大小比较方法 （1）统一法：对于同一个化学反应，在比较化学反应速率的大小时，应用同一种物质、同一单位表示化学反应速率，再进行比较。不能单纯比较数值的大小。 单位换算：1 mol/(L·min) = mol/(L·s） （2）比值法：对于反应m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) 可比较、，如比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 【典例2】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④。该反应进行的快慢顺序为 A．②＞④＞③＞① B．④＞②＞③＞① C．③＞②＞①＞④ D．②＞③＞①＞④ 【答案】C 【分析】要比较反应速率快慢，需将各物质速率除以对应化学计量数，且统一单位后比较数值大小，数值越大反应越快：首先统一单位为，再计算各速率与计量数的比值。 【详解】①：计算其化学反应速率：。 ②：计算其化学反应速率： ③：计算其化学反应速率： ④：先统一单位，统一为，计算其化学反应速率： 故答案选C。 【变式2-1】（25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）对于反应，下列表示中反应速率最大的是 A．v(A)=0.3mol/(L·s) B．v(B)=0.4mol/(L·s) C．v(C)=0.5mol/(L·s) D．v(D)=0.8mol/(L·s) 【答案】D 【分析】反应速率与化学计量数成正比，反应速率与化学计量数比值越大，反应速率越快 【详解】A．v(A)=0.3mol/(L·s)，直接表示A的速率，无需转换； B．v(B)=0.4mol/(L·s)，根据反应系数，v(A)=v(B)≈0.133mol/(L·s)，B转换后速率较小； C．v(C)=0.5mol/(L·s)，根据反应系数，v(A)=v(C)=0.25mol/(L·s)，C转换后速率仍较小； D．v(D)=0.8mol/(L·s)，根据反应系数，v(A)=v(D)=0.4mol/(L·s)，D转换后速率最大； 故选D。 【变式2-2】（24-25高二上·吉林四平·期中）在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的化学反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】化学反应速率之比为相应的化学计量数之比，根据合成氨的化学方程式，如果A、B、C、D四个选项都用氮气来表示化学反应速率，分别、、、，所以生成氨的化学反应速率最快的是D。 【变式2-3】对于反应，下列表示的反应速率最慢的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】比较反应速率大小，先将速率的单位统一，再除以对应的化学计量数，结果越大，反应速率就越大。，则，同理，，，综上所述，B项符合题意； 答案选B。 ▌题型03 化学反应速率的影响因素 1.浓度对化学反应速率的影响 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但Fe与浓硫酸反应不产生H2，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化）。 （3）固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而增大反应速率。 （4）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.压强对化学反应速率的影响 改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 （1）对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。 （2）对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况 ①恒温恒容时： a.充入气体反应物总压强增大浓度增大反应速率增大。 b.充入“无关气体（如He、Ne、Ar、N2等不参与反应也不干扰反应的气体，下同）”总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 ②恒温恒压时： a.同等程度地充入相应的气体反应物体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 b.充入“无关气体”体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。 3.温度对化学反应速率的影响 （1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 （2）对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大；降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。 4.催化剂对化学反应速率的影响 （1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应的正、逆反应速率。 （2）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。 【典例3】（25-26高二上·辽宁·阶段检测）向一体积可变的密闭容器中加入一定量的铁粉和水蒸气进行反应。改变下列条件，能明显增大化学反应速率的是 A．控制接触面积不变，增加一倍的用量 B．将容器体积缩小一半 C．保持压强不变，充入气使容器体积增大 D．将铁粉换为铁丝 【答案】B 【详解】A．Fe为固体没有浓度，因此增加Fe的量但接触面积不变时，反应速率不变，A不符合题意； B．缩小容器体积使H2O(g)和H2(g)浓度增大，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快，B符合题意； C．恒压下充入Ar使体积增大，H2O和H2浓度降低，单位体积内活化分子数目减少，有效碰撞次数减少，反应速率减慢，C不符合题意； D．铁丝比铁粉接触面积小，反应速率降低，D不符合题意； 故选B。 【变式3-1】在的反应中，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增大浓度③增加碳的量④恒压下充入⑤恒容下充入⑥升高温度⑦将碳粉碎 A．①②④⑤ B．②⑥⑦ C．③⑥⑦ D．②③⑤⑥ 【答案】B 【详解】A．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； B．②增大CO2浓度、⑥升温、⑦粉碎碳均能增大反应速率，B正确； C．③增加碳的量（固体）不影响速率，C错误； D．③和⑤（恒容充He不改变浓度）均不能改变反应速率，D错误； 故选B。 【变式3-2】密闭容器中发生的反应  ，其他条件相同时，改变一个因素对化学反应速率的影响，下列说法不正确的是 A．加入碳的量，化学反应速率不变 B．升高温度，化学反应速率增大 C．缩小体积，化学反应速率增大 D．保持压强不变，充入一定量的，化学反应速率不变 【答案】D 【详解】A．往反应中加入固体，不会影响化学反应速率，A正确； B．升高温度可以增大化学反应速率，B正确； C．缩小体积等于增大反应物浓度，反应速率增大，C正确； D．保持压强不变，充入一定量的氦气，容器体积变大，反应物浓度减小，化学反应速率减小，D错误； 故选D。 【变式3-3】（24-25高二上·辽宁朝阳·阶段检测）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能，加快反应速率 B．升高温度只能使反应的正反应速率增大 C．增大压强一定可以增大反应速率 D．其它条件不变时，充入反应物，一定可以加快反应速率 【答案】A 【详解】A．催化剂改变了反应历程，降低了反应所需要的活化能，从而增加了活化分子百分数，使反应速率加快，故A正确； B．升高温度，活化分子数目百分数增加，正、逆反应速率都增大，故B错误； C．对于没有气体参加的反应，增大压强对反应物的浓度几乎没有影响，不会增大化学反应速率，故C错误； D．对于有固体、纯液体参与的反应，固体、纯液体在反应中可视为浓度不变，故增加其量并不能改变反应速率，故D错误； 故选A。 ▌题型04 变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 （1）考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 （2）解题策略 【典例4】某小组为了探究浓度和温度对反应速率的影响，以溶液与溶液在溶液中反应的实验为例，设计如表所示的实验方案。 实验 反应温度／°C ／mL ／mL ／mL ／mL 褪色时间/min 1 20 3.0 2.0 1.0 4.0 8 2 20 3.0 2.0 6 3 40 2.0 1.0 3 下列说法不正确的是 A．溶液的酸性强弱会影响该反应的化学反应速率 B． C．实验1、3可探究温度对反应速率的影响 D．该反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．对比1、2两组实验可知，硫酸浓度较大时，高锰酸钾褪色时间更短，说明溶液的酸性强弱对该反应的化学反应速率有影响，A正确； B．为了保证只有一个变量不同，则溶液的总体积一定要相同，因此，同理1、3组温度不同，则溶液总体积要相同，，B正确； C．对比1、3两组实验可知，其温度不同，说明实验1、3探究温度对反应速率的影响，C正确； D．亚硫酸氢根离子与高锰酸根离子在酸性条件下反应生成硫酸根离子、锰离子和水，离子方程式为，同时还有副反应：，D不正确。 故选D。 【变式4-1】某兴趣小组同学将pH=1的酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液按如下比例混合，探究浓度对反应速率的影响。 序号 温度 ① 20℃ ② 20℃ 现象：实验①溶液很快由紫色变为青绿色，而实验②慢一点； 变为青绿色后，实验②溶液很快褪至无色，而实验①褪色慢一点。 资料：Mn2+与很难形成配合物；(青绿色)；Mn3+有强氧化性，而氧化性极弱。 下列说法错误的是 A．x=2.0 B．KMnO4溶液中不能通过加盐酸酸化调pH=1 C．溶液由青绿色褪至无色过程中，实验①中c(Mn3+)较小，导致褪色速率较慢 D．由实验可知，加入H2C2O4越多，KMnO4溶液由紫色褪至无色的速率越快 【答案】D 【详解】A．探究浓度对反应速率的影响需控制单一变量，保证两组实验总体积相等，①总体积为，故，A正确； B．具有强氧化性，可与盐酸发生氧化还原反应生成氯气，因此不能用盐酸酸化，B正确； C．实验①中浓度更大，浓度更高，使平衡正向移动，降低，而具有强氧化性易被还原为无色，配合物氧化性极弱难被还原，故实验①褪色速率较慢，C正确； D．实验①加入的量比实验②多，但实验①从紫色褪至无色的总速率更慢，说明并非加入越多，褪色速率越快，D错误； 故答案选D。 【变式4-2】为研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应速率，某小组进行资料查阅与实验探究： 资料1：室温下过氧化氢溶液可与氢碘酸反应； 资料2：碘单质溶于水溶液为棕黄色。 资料3：实验数据见下表。 下列说法正确的是 实验编号 溶液 溶液 蒸馏水 温度/℃ 浓度 体积 浓度 体积 体积 Ⅰ 0.1 1 0.1 1 8 25 Ⅱ 0.1 1 0.1 1 40 Ⅲ 0.1 1 0.1 6 25 A． B．实验原理为 C．若将实验Ⅱ温度调整为，溶液出现棕黄色的时间更短 D．对比上述实验数据，推测反应速率最快的是实验Ⅲ 【答案】B 【详解】A．根据控制变量法，实验Ⅰ和Ⅱ探究温度对反应速率的影响，需保证反应物浓度相同，溶液总体积为，故；实验Ⅰ和Ⅲ探究浓度对反应速率的影响，总体积也应为，故，A错误； B．具有氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应生成和，配平后反应方程式为，B正确； C．温度升高到时，会大量受热分解，反应物浓度大幅降低，反应速率减慢，溶液出现棕黄色的时间更长，C错误； D．实验Ⅱ温度为，远高于实验Ⅲ的，温度对反应速率的影响更显著，故反应速率最快的是实验Ⅱ，D错误； 故选B。 【变式4-3】某实验小组用溶液和溶液反应，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验数据记录如下： 实验序号 温度 溶液体积 溶液体积 体积 出现沉淀所需的时间 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 已知：；实验结果： 下列说法错误的是 A． B．若实验Ⅰ反应至恰好不再产生沉淀所需时间为，则 C．对比实验Ⅰ、Ⅱ可知，反应物浓度越大反应速率越快 D．对比实验Ⅰ、Ⅲ可知，温度越高反应速率越快 【答案】B 【详解】A．Ⅰ、Ⅱ相比，温度相同，硫酸的浓度越大，反应速率越快，由Ⅰ可知总体积为，因此Ⅱ中溶液体积应该是，则，故A正确； B．若实验Ⅰ反应至恰好不再产生沉淀所需时间为，则 ，故B错误； C．实验Ⅰ、Ⅱ探究硫酸的浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ中硫酸的浓度较大，，实验Ⅰ出现沉淀所需的时间短，因此对比实验Ⅰ、Ⅱ可知，反应物浓度越大反应速率越快，故C正确； D．实验Ⅰ、Ⅲ的变量为温度，实验Ⅲ的温度比较高，所需时间短，因此对比实验Ⅰ、Ⅲ可知，升高温度能加快该反应，故D正确； 故选B。 ▌题型05 基元反应与与反应历程 1.基元反应： 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 2.反应历程：反应历程是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。 大多数化学反应都是分几步完成的，基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。 总反应速率的快慢由 慢 的基元反应决定。 3.过渡态： 基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 【典例5】由制备和的反应历程能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．加入可增大的平衡转化率 B．中间产物比更稳定 C．总反应的决速反应为第三个基元反应 D．由制备和反应的 【答案】A 【详解】A．是该反应的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不影响化学平衡移动，无法增大的平衡转化率，A错误； B．能量越低物质越稳定，中间产物能量（9.5 ）低于的能量（20.7 ），故前者更稳定，B正确； C．总反应的决速步为活化能最大的基元反应，三个基元反应的活化能分别为、、，第三个基元反应活化能最大，为决速步，C正确； D．总反应为，生成物总能量（128.0 ）高于反应物总能量（0.0 ），反应为吸热反应，，D正确； 故答案选A。 【变式5-1】科学家研究发现，平流层中的氟氯烃光解产生的氯自由基会催化臭氧分解，加剧臭氧层空洞，其反应历程如图所示，已知反应①为：，下列说法错误的是 A．该反应 B．加快了反应速率，提高了的平衡转化率 C．反应②为： D．反应①的活化能比反应②的活化能高，总反应的速率主要由反应①决定 【答案】B 【详解】A．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，，A不符合题意； B．作为催化剂，能加快反应速率，但不能改变平衡转化率，B符合题意； C．根据反应历程，总反应减去反应①可得反应②为，C不符合题意； D．反应①的活化能高于反应②的活化能，因此总反应速率主要由反应①决定，D不符合题意； 故选B。 【变式5-2】甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的=-0.29eV C．步骤1的反应比步骤2慢 D．该过程实现了甲烷的氧化 【答案】B 【详解】A．为过渡态1与步骤1产物的能量差，计算得，A正确； B．步骤2逆向反应的为产物（）能量减去反应物（）能量，即，不是，B错误； C．步骤1的活化能，步骤2的活化能，活化能越高反应速率越慢，故步骤1的反应比步骤2慢，C正确； D．该过程中转化为，碳元素化合价升高，发生氧化反应，实现了甲烷的氧化，D正确； 故选B。 【变式5-3】合成气的一种制备原理为，在合金催化下，甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是 A．改变反应的催化剂，可提高的平衡转化率 B．合成气制备总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 C．甲烷脱氢阶段既存在极性键断裂又存在非极性键断裂 D．甲烷脱氢阶段中决速步骤的化学方程式为 【答案】D 【详解】A．催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡状态，无法提高的平衡转化率，A错误； B．反应焓变正反应活化能逆反应活化能，已知总反应，故正反应活化能大于逆反应活化能，B错误； C．甲烷脱氢阶段断裂的化学键均为极性键，不存在非极性键断裂，C错误； D．决速步骤为反应历程中活化能（能垒）最大的步骤，计算得反应ii的能垒最高，为决速步骤，D正确； 故选D。 ▌题型06 活化能与碰撞理论 1.有效碰撞：我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 有效碰撞必须满足两个条件： ①反应物分子必须具有一定能量 ②碰撞时要有合适的取向 2.活化分子与活化能： 活化分子：能发生有效碰撞的分子； 活化能：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。 上图中，表示正反应的活化能的是 E1 ；逆反应的活化能的是 E2 ； 反应热为 E1-E2 。 【典例6】以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料，通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应： ① ② 各过程的能量变化如图，下列说法错误的是 A．过程a的反应为： B．与过程a相比，过程b降低了正反应的活化能 C．过程b中，①为控速步骤 D．过程b中起催化作用，加快反应速率 【答案】D 【详解】A．将过程b的反应①和②相加，消去中间产物可得总反应为，过程a和过程b总反应一致，A正确； B．由能量变化图可知，过程b的反应最高活化能远低于过程a的活化能，说明过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，B正确； C．多步反应的控速步骤为活化能最大的慢反应，过程b中反应①的活化能大于反应②的活化能，反应①速率更慢，故①为控速步骤，C正确； D．过程b中在反应①中生成、反应②中消耗，属于反应中间产物，先消耗后生成，总反应前后性质和质量不变，才是催化剂，D错误； 故答案选D。 【变式6-1】将非金属原子嵌入三嗪基石墨相氮化碳中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A．CO与H2吸附在催化剂表面生成CH3OH*的反应为放热反应 B．加入催化剂改变反应历程和，从而加快反应速率 C．整个反应历程中有非极性键的断裂和形成 D．反应决速步骤的活化能为1.07 eV 【答案】A 【详解】A．反应物的总能量为，生成物的总能量为，生成物总能量低于反应物，该反应为放热反应，A正确； B．催化剂可以改变反应历程、降低反应活化能从而加快反应速率，但不能改变反应物和生成物的能量差，即不改变反应的，B错误； C．反应历程中仅有中的非极性键断裂，生成物中均为极性键，无非极性键的形成，C错误； D．反应决速步骤为活化能最大的步骤，计算得各步活化能分别为、、、，最大活化能为，D错误； 故选A。 【变式6-2】FeS2可用作光电材料，二硫化物(R-S-S-R)在铁表面作用生成FeS2的反应历程如图所示。下列有关说法错误的是 A．过渡态1最稳定 B．第Ⅱ步为决速步骤 C．总反应的ΔH<0 D．若加入催化剂，第Ⅰ步活化能小于155.1kJ/mol 【答案】A 【详解】A．物质能量越低越稳定，过渡态的能量均高于各中间体、反应物和产物，过渡态1能量最高，并非最稳定，而是最不稳定，A错误； B．反应的决速步骤为活化能最大的步骤，第Ⅱ步活化能为，是三步中最大的，故第Ⅱ步为决速步骤，B正确； C．总反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，故，C正确； D．催化剂可以降低反应的活化能，因此加入催化剂后第Ⅰ步活化能小于，D正确； 故答案选A。 【变式6-3】（24-25高二上·辽宁·期末）活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．HNO自由基与生成产物P1和P2的反应均为放热反应 B．产物的稳定性： C．相同条件下，反应的速率： D．该历程中正反应的最大活化能 【答案】D 【详解】A．由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，自由基与的反应均为放热反应，A正确； B．产物所具有的能量比产物所具有的能量低，所以产物比产物要稳定，B正确； C．由图示可知，由Z到产物所需的活化能低于由Z到产物所需的活化能，则相同条件下，反应的速率：，C正确； D．由图示可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大，，D错误； 故本题选D。 ▌题型07 碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 应用碰撞理论分析外界条件对化学反应速率影响的思维模型 【典例7】是一种重要的防冻剂和化工原料。一种先进的绿色合成路线是以合成气为原料，在特定催化剂和高温高压下直接合成，其反应为。下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度能提高反应速率，原因是增加了单位体积内反应物分子所具有的平均能量，使活化分子百分数增多 B．使用催化剂能加快反应速率，是因为催化剂提供了一条活化能更低的反应路径，使得在相同温度下，活化分子百分数增多 C．活化分子是反应物分子中能量特别高的一部分，它们在碰撞后化学键必然会断裂并形成新产物，因此活化分子的碰撞都属于有效碰撞 D．缩小容器容积增大压强能加快反应速率，是因为压强增大导致反应物浓度增加，单位体积内活化分子之间的有效碰撞次数增多 【答案】C 【详解】A．升温，分子平均能量升高，更多普通分子变成活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快；A正确； B．催化剂降低反应的活化能，同等温度下，更多分子达到活化能，活化分子百分数增大，加快反应速率；B正确； C．活化分子的碰撞，不一定是有效碰撞。有效碰撞除了需要分子是活化分子，还要求碰撞时要有合适的取向。取向不对，就算是活化分子碰撞，也不会断裂化学键、发生反应；C错误； D．压缩体积→气体浓度增大，单位体积内分子总数变多，单位体积活化分子数目增多，活化分子百分数不变，但有效碰撞次数增多，速率加快；D正确； 故选C。 【变式7-1】已知：为放热反应。下列叙述错误的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应也一定是放热反应 C．升高温度，该反应的活化能增大 D．加入催化剂，可以降低该反应的活化能 【答案】C 【详解】A．放热反应的宏观本质为反应物总能量高于生成物总能量，A正确； B．同种物质气态能量高于液态，生成液态比生成气态额外多出的放热过程，总反应仍为放热反应，B正确； C．活化能是反应的固有属性，仅与反应本身、催化剂有关，升高温度只能提高活化分子百分数，不会改变反应活化能，C错误； D．催化剂的作用机理就是降低反应的活化能，从而加快反应速率，D正确； 故本题选C。 【变式7-2】下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是 A．活化分子一定能发生碰撞，分子间发生碰撞一定能发生化学反应 B．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率 C．升高温度，反应物分子的能量增加，增加了活化分子的百分数，从而提高反应速率 D．增大反应物浓度，可提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 【答案】C 【详解】A．活化分子发生碰撞时需具备合适的取向才是能引发反应的有效碰撞，因此活化分子不一定发生有效碰撞，分子间碰撞也不一定发生化学反应，A错误； B．加入催化剂可以降低反应活化能，使更多普通分子成为活化分子，活化分子百分数增大，从而加快反应速率，B错误； C．升高温度，反应物分子平均能量增加，活化分子的数目和百分数均增大，有效碰撞次数增多，从而提高反应速率，C正确； D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，D错误； 故选C。 【变式7-3】下列有关活化分子与活化能的说法正确的是 A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞 B．催化剂可降低反应物的活化能，但不参与化学反应 C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快 【答案】D 【详解】A．活化分子间的碰撞需要合适取向才能成为有效碰撞，并非所有碰撞都有效，A错误； B．催化剂可降低反应的活化能，但其会参与化学反应过程，仅反应前后自身的质量和化学性质保持不变，B错误； C．增大压强仅对有气体参与的反应有作用，此时单位体积内活化分子数增多，但活化分子总数不变，且压强改变对非气体反应的反应速率几乎无影响，C错误； D．升高温度可使更多普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分数增加，有效碰撞频率增大，反应速率加快，D正确； 故答案选D。 ▌题型08 化学反应速率图像分析 常见图像：v‑t 图、v‑c 图、v‑P/T 图、c‑t 图，核心抓：看坐标→看起点→看拐点→看变化趋势→判断条件改变或相关计算。 【典例8】一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molA(g)和2molB(g)，发生反应：A(g)+3B(g)=C(s)+xD(g)，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A．x=2 B．2min时，改变的条件可能是升高温度 C．0～2min，(B)=0.15mol·L-1·min-1 D．反应至3min时，反应速率：正>逆 【答案】A 【分析】由反应方程式可知，0~4 min内，A、B为反应物，起始浓度均为，浓度减小，且转化的A、B浓度之比为，D为生成物，浓度增大，因此Ⅰ为A，Ⅱ为D，Ⅲ为B。 【详解】A．由反应方程式可知，，0~2 min内，曲线Ⅰ从浓度1.0降至0.9，则，曲线Ⅱ从浓度0上升至0.1，则，曲线Ⅲ从浓度1.0降至0.7，则，因此，A错误； B．2~4 min，各物质浓度变化量明显增大且2 min时的浓度不发生变化，因此改变的条件是升高温度或使用催化剂，B正确； C．0~2 min，，C正确； D．3 min时，A、B浓度仍在降低，D浓度仍在升高，说明反应正向进行，，D正确； 故答案选A。 【变式8-1】一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应。，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A． B．2 min时，改变的条件可能是向容器中通入惰性气体，使压强增大 C．0~2 min内， D．反应至3 min时，反应速率： 【答案】B 【详解】A．由反应方程式可知，Δc(A):Δc(B):Δc(D)=1:3:x。0~2 min内，A（曲线Ⅰ）浓度从1.0 mol/L降至0.9 mol/L，Δc(A)=0.1 mol/L；B（曲线Ⅲ）浓度从1.0 mol/L降至0.7 mol/L，Δc(B)=0.3 mol/L（符合1:3）；D（曲线Ⅱ）浓度从0升至0.1 mol/L，Δc(D)=0.1 mol/L。则Δc(D)=xΔc(A)，即0.1=x×0.1，解得x=1，A正确； B．2 min时，各物质浓度变化速率明显加快（曲线斜率增大），恒容时通入惰性气体，各反应物、生成物浓度不变，反应速率不变，与图像中速率加快矛盾，B错误； C．0~2 min内，B的Δc=0.3 mol/L，，C正确； D．3 min时，A、B浓度仍在降低，D浓度仍在升高，说明反应正向进行，v正>v逆，D正确； 故答案选：B。 【变式8-2】（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）在相同条件下，2L密闭容器中研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响，各物质物质的量n随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法不正确的是 A．b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化 B．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的物质的量随t的变化 C．与催化剂Ⅰ相比，使用催化剂Ⅱ反应活化能更高 D．使用催化剂Ⅱ时，0~2min内， 【答案】C 【详解】A．b曲线反应速率最慢，故b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化，A正确； B．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，对应物质在0~2min内物质的量变化了2.0mol，a曲线表示的物质，其物质的量变化了4.0mol，二者变化量之比等于化学计量数之比，所以a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y物质的量随时间t的变化，B正确； C．由图可知，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ催化效果好，说明催化剂Ⅱ使反应活化能更低，反应更快，则Ⅰ使反应活化能更高，C错误； D．使用催化剂Ⅱ时，Y物质在0~2min内物质的量变化了4.0mol，，D正确； 答案选C。 【变式8-3】一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应：ΔH＞0，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表物质Z B．图中时刻的正反应速率大于时刻 C．若升高温度，活化分子数和活化分子百分数均增大 D．0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．Z是反应物，其浓度随反应进行而减小，故曲线Ⅲ表示Z；X、Y是生成物，浓度变化量之比为1∶2，故曲线Ⅰ表示Y、曲线Ⅱ表示X，A正确； B．图中较早的时刻，反应物Z的浓度大于较晚的时刻；温度相同时，Z的浓度越大，正反应速率越大，B正确； C．升高温度，分子的平均动能增大，活化分子数和活化分子百分数均增大，C正确； D．由图可知，0～40 min内Z的浓度变化量为。根据反应中Z与Y的化学计量数之比为1∶2，Y的浓度变化量为，故用Y表示的平均反应速率为，D错误； 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 化学反应速率（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率定义及简单计算 题型02 化学反应速率大小比较 题型03 化学反应速率的影响因素 题型04 变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 题型05 基元反应与反应历程 题型06 活化能与碰撞理论 题型07 碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 题型08 化学反应速率图像分析 ▌题型01 化学反应速率定义及简单计算 1.化学反应速率的定义 化学反应速率可以用单位时间内，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 单位： 或 【注意】 （1）通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值； （2）化学反应速率是一段时间内的 平均反应速率 ； （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率； 2.化学反应速率的计算方法 （1）定义式法 利用公式v＝＝计算化学反应速率。 （2）关系式法 利用“化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝化学计量数之比”计算化学反应速率。 对于一个化学反应：m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ （3）“三段式”法（列出起始量、转化量、某时刻量） 【典例1】（24-25高二上·吉林·期中）反应4A(s)＋3B(g)⇌4C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol·L－1，对此反应速率的正确表示是 A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1 B．在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的 C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·L－1·min－1 D．B、C的速率关系：4v(B)＝3v(C) 【变式1-1】（24-25高二上·辽宁锦州·期中）反应在2 L密闭容器中进行，5 min后X减少了0.4 mol，则此反应的速率v为 A． B． C． D． 【变式1-2】（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：   ，若0～10s内由0.1mol/L降到0.08mol/L，则下列说法正确的是 A．0～10s内用B表示的平均反应速率为 B．由0.08mol/L降到0.04mol/L所需的反应时间为20s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 【变式1-3】（24-25高二上·黑龙江·期中）下列说法中不正确的是 A．已知：，若化学反应速率分别用、、[单位均为表示，则 B．对于合成氨的反应，在不同条件下测得、、的化学反应速率的数值如下：① ② ③，反应速率由大到小的顺序是①>③>② C．不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率 D．反应经amin后浓度的变化0.4mol/L，在0~amin内用表示的平均反应速率为，则a等于5 ▌题型02 化学反应速率大小比较 化学反应速率大小比较方法 （1）统一法：对于同一个化学反应，在比较化学反应速率的大小时，应用同一种物质、同一单位表示化学反应速率，再进行比较。不能单纯比较数值的大小。 单位换算：1 mol/(L·min) = mol/(L·s） （2）比值法：对于反应m A (g) ＋ n B (g) == p C (g) ＋ q D (g) 可比较、，如比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 【典例2】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④。该反应进行的快慢顺序为 A．②＞④＞③＞① B．④＞②＞③＞① C．③＞②＞①＞④ D．②＞③＞①＞④ 【变式2-1】（25-26高二上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）对于反应，下列表示中反应速率最大的是 A．v(A)=0.3mol/(L·s) B．v(B)=0.4mol/(L·s) C．v(C)=0.5mol/(L·s) D．v(D)=0.8mol/(L·s) 【变式2-2】（24-25高二上·吉林四平·期中）在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的化学反应速率最快的是 A． B． C． D． 【变式2-3】对于反应，下列表示的反应速率最慢的是 A． B． C． D． ▌题型03 化学反应速率的影响因素 1.浓度对化学反应速率的影响 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但Fe与浓硫酸反应不产生H2，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化）。 （3）固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而增大反应速率。 （4）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.压强对化学反应速率的影响 改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 （1）对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。 （2）对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况 ①恒温恒容时： a.充入气体反应物总压强增大浓度增大反应速率增大。 b.充入“无关气体（如He、Ne、Ar、N2等不参与反应也不干扰反应的气体，下同）”总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 ②恒温恒压时： a.同等程度地充入相应的气体反应物体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 b.充入“无关气体”体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。 3.温度对化学反应速率的影响 （1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 （2）对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大；降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。 4.催化剂对化学反应速率的影响 （1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应的正、逆反应速率。 （2）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。 【典例3】（25-26高二上·辽宁·阶段检测）向一体积可变的密闭容器中加入一定量的铁粉和水蒸气进行反应。改变下列条件，能明显增大化学反应速率的是 A．控制接触面积不变，增加一倍的用量 B．将容器体积缩小一半 C．保持压强不变，充入气使容器体积增大 D．将铁粉换为铁丝 【变式3-1】在的反应中，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增大浓度③增加碳的量④恒压下充入⑤恒容下充入⑥升高温度⑦将碳粉碎 A．①②④⑤ B．②⑥⑦ C．③⑥⑦ D．②③⑤⑥ 【变式3-2】密闭容器中发生的反应  ，其他条件相同时，改变一个因素对化学反应速率的影响，下列说法不正确的是 A．加入碳的量，化学反应速率不变 B．升高温度，化学反应速率增大 C．缩小体积，化学反应速率增大 D．保持压强不变，充入一定量的，化学反应速率不变 【变式3-3】（24-25高二上·辽宁朝阳·阶段检测）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能，加快反应速率 B．升高温度只能使反应的正反应速率增大 C．增大压强一定可以增大反应速率 D．其它条件不变时，充入反应物，一定可以加快反应速率 ▌题型04 变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 （1）考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 （2）解题策略 【典例4】某小组为了探究浓度和温度对反应速率的影响，以溶液与溶液在溶液中反应的实验为例，设计如表所示的实验方案。 实验 反应温度／°C ／mL ／mL ／mL ／mL 褪色时间/min 1 20 3.0 2.0 1.0 4.0 8 2 20 3.0 2.0 6 3 40 2.0 1.0 3 下列说法不正确的是 A．溶液的酸性强弱会影响该反应的化学反应速率 B． C．实验1、3可探究温度对反应速率的影响 D．该反应的离子方程式为 【变式4-1】某兴趣小组同学将pH=1的酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液按如下比例混合，探究浓度对反应速率的影响。 序号 温度 ① 20℃ ② 20℃ 现象：实验①溶液很快由紫色变为青绿色，而实验②慢一点； 变为青绿色后，实验②溶液很快褪至无色，而实验①褪色慢一点。 资料：Mn2+与很难形成配合物；(青绿色)；Mn3+有强氧化性，而氧化性极弱。 下列说法错误的是 A．x=2.0 B．KMnO4溶液中不能通过加盐酸酸化调pH=1 C．溶液由青绿色褪至无色过程中，实验①中c(Mn3+)较小，导致褪色速率较慢 D．由实验可知，加入H2C2O4越多，KMnO4溶液由紫色褪至无色的速率越快 【变式4-2】为研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应速率，某小组进行资料查阅与实验探究： 资料1：室温下过氧化氢溶液可与氢碘酸反应； 资料2：碘单质溶于水溶液为棕黄色。 资料3：实验数据见下表。 下列说法正确的是 实验编号 溶液 溶液 蒸馏水 温度/℃ 浓度 体积 浓度 体积 体积 Ⅰ 0.1 1 0.1 1 8 25 Ⅱ 0.1 1 0.1 1 40 Ⅲ 0.1 1 0.1 6 25 A． B．实验原理为 C．若将实验Ⅱ温度调整为，溶液出现棕黄色的时间更短 D．对比上述实验数据，推测反应速率最快的是实验Ⅲ 【变式4-3】某实验小组用溶液和溶液反应，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验数据记录如下： 实验序号 温度 溶液体积 溶液体积 体积 出现沉淀所需的时间 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 已知：；实验结果： 下列说法错误的是 A． B．若实验Ⅰ反应至恰好不再产生沉淀所需时间为，则 C．对比实验Ⅰ、Ⅱ可知，反应物浓度越大反应速率越快 D．对比实验Ⅰ、Ⅲ可知，温度越高反应速率越快 ▌题型05 基元反应与与反应历程 1.基元反应： 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 。 2.反应历程：反应历程是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。 大多数化学反应都是分几步完成的，基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。 总反应速率的快慢由 的基元反应决定。 3.过渡态： 基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 【典例5】由制备和的反应历程能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．加入可增大的平衡转化率 B．中间产物比更稳定 C．总反应的决速反应为第三个基元反应 D．由制备和反应的 【变式5-1】科学家研究发现，平流层中的氟氯烃光解产生的氯自由基会催化臭氧分解，加剧臭氧层空洞，其反应历程如图所示，已知反应①为：，下列说法错误的是 A．该反应 B．加快了反应速率，提高了的平衡转化率 C．反应②为： D．反应①的活化能比反应②的活化能高，总反应的速率主要由反应①决定 【变式5-2】甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A． B．步骤2逆向反应的=-0.29eV C．步骤1的反应比步骤2慢 D．该过程实现了甲烷的氧化 【变式5-3】合成气的一种制备原理为，在合金催化下，甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是 A．改变反应的催化剂，可提高的平衡转化率 B．合成气制备总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 C．甲烷脱氢阶段既存在极性键断裂又存在非极性键断裂 D．甲烷脱氢阶段中决速步骤的化学方程式为 ▌题型06 活化能与碰撞理论 1.有效碰撞：我们把能够发生 的碰撞叫做有效碰撞。 有效碰撞必须满足两个条件： ①反应物分子必须具有一定能量 ②碰撞时要有合适的取向 2.活化分子与活化能： 活化分子：能发生 的分子； 活化能：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。 上图中，表示正反应的活化能的是 ；逆反应的活化能的是 ； 反应热为 。 【典例6】以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料，通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应： ① ② 各过程的能量变化如图，下列说法错误的是 A．过程a的反应为： B．与过程a相比，过程b降低了正反应的活化能 C．过程b中，①为控速步骤 D．过程b中起催化作用，加快反应速率 【变式6-1】将非金属原子嵌入三嗪基石墨相氮化碳中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A．CO与H2吸附在催化剂表面生成CH3OH*的反应为放热反应 B．加入催化剂改变反应历程和，从而加快反应速率 C．整个反应历程中有非极性键的断裂和形成 D．反应决速步骤的活化能为1.07 eV 【变式6-2】FeS2可用作光电材料，二硫化物(R-S-S-R)在铁表面作用生成FeS2的反应历程如图所示。下列有关说法错误的是 A．过渡态1最稳定 B．第Ⅱ步为决速步骤 C．总反应的ΔH<0 D．若加入催化剂，第Ⅰ步活化能小于155.1kJ/mol 【变式6-3】（24-25高二上·辽宁·期末）活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．HNO自由基与生成产物P1和P2的反应均为放热反应 B．产物的稳定性： C．相同条件下，反应的速率： D．该历程中正反应的最大活化能 ▌题型07 碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 应用碰撞理论分析外界条件对化学反应速率影响的思维模型 【典例7】是一种重要的防冻剂和化工原料。一种先进的绿色合成路线是以合成气为原料，在特定催化剂和高温高压下直接合成，其反应为。下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度能提高反应速率，原因是增加了单位体积内反应物分子所具有的平均能量，使活化分子百分数增多 B．使用催化剂能加快反应速率，是因为催化剂提供了一条活化能更低的反应路径，使得在相同温度下，活化分子百分数增多 C．活化分子是反应物分子中能量特别高的一部分，它们在碰撞后化学键必然会断裂并形成新产物，因此活化分子的碰撞都属于有效碰撞 D．缩小容器容积增大压强能加快反应速率，是因为压强增大导致反应物浓度增加，单位体积内活化分子之间的有效碰撞次数增多 【变式7-1】已知：为放热反应。下列叙述错误的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应也一定是放热反应 C．升高温度，该反应的活化能增大 D．加入催化剂，可以降低该反应的活化能 【变式7-2】下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是 A．活化分子一定能发生碰撞，分子间发生碰撞一定能发生化学反应 B．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率 C．升高温度，反应物分子的能量增加，增加了活化分子的百分数，从而提高反应速率 D．增大反应物浓度，可提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 【变式7-3】下列有关活化分子与活化能的说法正确的是 A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞 B．催化剂可降低反应物的活化能，但不参与化学反应 C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快 ▌题型08 化学反应速率图像分析 常见图像：v‑t 图、v‑c 图、v‑P/T 图、c‑t 图，核心抓：看坐标→看起点→看拐点→看变化趋势→判断条件改变或相关计算。 【典例8】一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molA(g)和2molB(g)，发生反应：A(g)+3B(g)=C(s)+xD(g)，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A．x=2 B．2min时，改变的条件可能是升高温度 C．0～2min，(B)=0.15mol·L-1·min-1 D．反应至3min时，反应速率：正>逆 【变式8-1】一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应。，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A． B．2 min时，改变的条件可能是向容器中通入惰性气体，使压强增大 C．0~2 min内， D．反应至3 min时，反应速率： 【变式8-2】（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）在相同条件下，2L密闭容器中研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响，各物质物质的量n随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法不正确的是 A．b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化 B．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的物质的量随t的变化 C．与催化剂Ⅰ相比，使用催化剂Ⅱ反应活化能更高 D．使用催化剂Ⅱ时，0~2min内， 【变式8-3】一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应：ΔH＞0，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表物质Z B．图中时刻的正反应速率大于时刻 C．若升高温度，活化分子数和活化分子百分数均增大 D．0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 / 学科网（北京）股份有限公司 $