2.1 化学反应速率（举一反三题型专练，江苏专用）化学苏教版选择性必修1

**基本信息** 以“概念-计算-影响因素-理论-图像”为主线，通过题型分类与方法提炼系统构建化学反应速率解题体系，融合科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念|1典例+3变式|定义辨析/速率关系转化|从定义公式到不同物质速率换算| |测定|1典例+3变式|实验法/变量控制|实验原理→装置分析→数据处理| |计算比较|1典例+3变式|三段式/归一法|浓度变化→速率计算→数值比较| |影响因素|1典例+3变式|条件分析/活化分子理论|外因作用→速率变化本质解释| |有效碰撞|1典例+3变式|理论应用/活化能理解|碰撞条件→活化分子→反应速率| |活化能图像|1典例+3变式|图像解读/能垒分析|能量变化→过渡态→反应历程| |控制变量|1典例+3变式|单一变量法/实验设计|变量控制→数据对比→结论推导| |速率图像|1典例+3变式|浓度-时间/速率-时间分析|图像信息→速率计算→反应判断|

第一单元 化学反应速率（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率的概念 快慢程度 反应物浓度 生成物浓度 mol·L－1·s－1 mol·L－1·min－1 化学方程式计量数之比 m：n：p：q m：n：p：q 【典例1】D 【变式1-1】C 【变式1-2】A 【变式1-3】D 题型02 化学反应速率的测定 浓度 时间 压强 【典例2】C 【变式2-1】B 【变式2-2】(1)催化剂 (2) 排除阴离子的干扰 关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后若注射器活塞回到原位，说明装置气密性良好 0.05 合理，滴入锥形瓶中，排出空气，图4可以防止排出空气的体积对氧气的体积造成干扰 (3)Co2＋ 【变式2-3】(1) 产生气泡的快慢 将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3后与CuSO4对比只有阳离子不同，从而排除Cl-可能带来的干扰 (2) 分液漏斗 活塞能否复位 生成40mL气体所需的时间 (3) 减慢 H2O2浓度减小 (4) 3滴FeCl3溶液 10mL5%H2O2 题型03 化学反应速率的计算及比较 气泡 沉淀 同一单位 同一物质 大 大 大 ＞ 大 短 大 大 【典例3】B 【变式3-1】B 【变式3-2】B 【变式3-3】C 题型04 外界因素对化学反应速率的影响 越快 升高温度 降低温度 反比 缩小 增大 增大 减小 【典例4】D 【变式4-1】C 【变式4-2】B 【变式4-3】C 题型05 有效碰撞理论 每一步反应 基元反应 反应机理 碰撞 化学反应 具有足够的能量 具有合适的取向 越快 有效碰撞 一定 平均能量 活化能 降低 增大 活化分子百分数 活化分子数 活化分子数 有效碰撞次数 【典例5】C 【变式5-1】B 【变式5-2】C 【变式5-3】A 题型06 有关活化能的图像 基元反应 过渡态 活化能 第一步反应的活化能 第二步反应的活化能 反应热 小 大 【典例6】C 【变式6-1】A 【变式6-2】D 【变式6-3】B 题型07 控制变量法探究反应速率的影响因素 【典例7】D 【变式7-1】D 【变式7-2】A 【变式7-3】D 题型08 化学反应速率的图像分析 2AB＋3C 40% 0.12 X、Y Z 【典例8】C 【变式8-1】A 【变式8-2】D 【变式8-3】(1) 2~3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 (2)CD (3) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 化学反应速率（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率的概念 题型02 化学反应速率的测定 题型03 化学反应速率的计算及比较 题型04 外界因素对化学反应速率的影响 题型05 有效碰撞理论 题型06 有关活化能的图像 题型07 控制变量法探究反应速率的影响因素 题型08 化学反应速率的图像分析 ▌题型01 化学反应速率的概念 1．化学反应速率的概念及其数学表达式 （1）概念 化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 （2）数学表达式为v＝或v＝。 （3）单位常用mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1表示。 2．同一反应中不同物质的化学反应速率的表示 对任意一个化学反应mA＋nB===pY＋qZ，反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z)，则反应速率分别表示为v(A)＝，v(B)＝，v(Y)＝，v(Z)＝。同一时间内，各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比，即Δc(A)：Δc(B)：Δc(Y)：Δc(Z)＝m：n：p：q，所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)＝m：n：p：q。 【典例1】（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．其他条件不变，温度越高，吸热反应速率越快，放热反应速率越慢 B．的反应速率一定比的反应速率大 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)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大 D．升高温度，可增大单位体积内活化分子数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 【答案】D 【解析】A．其他条件不变，升高温度，吸热反应和放热反应的化学反应速率均变快，A错误；B．同一个化学反应中，可以用不同物质表示反应速率，其数值之比等于化学计量数之比，如在合成氨的反应中，用H2表示的化学反应速率为，用N2表示的化学反应速率为，此时化学反应进行的快慢相同，B错误；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），活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，使反应速率变快，C错误；D．升高温度，导致分子内能增大，单位体积内的活化分子数增加，从而使单位时间有效碰撞次数增多，速率变快，D正确；故选D。 【变式1-1】调控化学反应速率对于工业生产至关重要。下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率为是指时某物质的物质的量浓度为 B．对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率 C．在一定温度下，增加某固体物质的质量，不影响化学反应速率 D．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 【答案】C 【解析】A．是指某物质在一段时间内的浓度变化量，A项错误；B．一般地，化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，如果是气体参与反应，也可以用一段时间内压强变化来表示，B项错误；C．固体物质的浓度一般视为常数，则增加某固体物质的质量，不影响化学反应速率，C项正确；D．同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但意义相同，都表示该反应的化学反应速率，D项错误；答案选C。 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的反应速率为，则这段时间可能为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，，，得到，则反应时间为； 只有A选项时间间隔1s，故答案选A。 【变式1-3】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 【解析】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。 ▌题型02 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。 2．测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。 3．化学反应速率测定的思路 基本思路 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量化学反应速率时都可以利用 用于化学反 应速率测量 的基本性质 ①可直接观察的性质：如释放气体的体积； ②依靠科学仪器才能测量的性质：如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等； ③在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常利用颜色的深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 【典例2】（24-25高二上·江苏扬州·阶段检测）室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变)，5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是 A．5 s内：v(H2SO4)＝0.01 mol·L－1·s－1 B．5 s内：v(Zn)＝0.002 mol·L－1·s－1 C．若药品足量，再消耗0.65 g Zn的时间超过5s D．可用长颈漏斗替换分液漏斗 【答案】C 【解析】A．溶液体积未知，不能计算硫酸的反应速率，A错误；B．锌为纯固体，浓度为定值，不能用单位时间内浓度的变化量来表示其反应速率，B错误；C．随着反应进行，硫酸浓度减小，反应速率减慢，则再消耗0.65 gZn(即0.01 mol)所用时间将变长，即超过5s，C正确；D．若用长颈漏斗替换分液漏斗，不方便控制反应进程，不能准确测量生成H2的体积，且若长颈漏斗下端未能形成液封，生成的H2会从漏斗上端逸出，所以不能用长颈漏斗替换分液漏斗，D错误；故选C。 【变式2-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．其他条件相同时，甲装置所测反应速率的误差比乙装置小 【答案】B 【解析】A．甲、乙两装置均为制取并测定气体体积的装置，实验前都必须检查装置的气密性，以保证气体体积测定的准确性，A错误；B．甲、乙两实验均可测定收集一定体积气体所需的时间，从而测定反应速率的大小，B正确；C．甲装置中，往锥形瓶内加入稀硫酸时，会排出空气，从而导致收集的气体体积增大，所以甲、乙两实验测得生成氢气的体积不同，速率不相等，C错误；D．甲装置反应时需将硫酸滴入，滴入的硫酸会占用一定体积，使得甲装置测得反应速率误差大，D错误；故选B。 【变式2-2】某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，做了如图实验。请按要求回答下列问题： (1)室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见表和图。 实验 所用试剂 I 1mLH2O x Ⅱ 1gFe2O3 10mL5% H2O2 Ⅲ 1gMnO2 10mL5% H2O2 Ⅳ 1mL20% NaOH 9mL5% H2O2 实验Ⅱ、Ⅲ探究的是_______对H2O2分解速率的影响。 (2)实验二：查文献可知，Cu2＋对H2O2分解也有催化作用，为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。 ①定性分析：有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由_______。 ②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图乙装置进行定量实验。图乙装置检查气密性的方法是_______。实验测得，在硫酸铜催化下H2O2发生分解反应，2min时生成气体1.12 L(气体体积已换算为标准状况)，则H2O2的分解速率为_______mol·min-1.有人认为可将装置改进为下图，你认为是否合理，并说明理由：_______。 (3)该小组预测同为第四周期第Ⅷ族的Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料：(其中Co、Ni均为＋2价)也可用作H2O2分解的催化剂，具有较高的活性。如下图表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。 推测Co2＋、Ni2＋两种离子中催化效果更好的是_______。 【答案】(1)催化剂 (2) 排除阴离子的干扰 关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后若注射器活塞回到原位，说明装置气密性良好 0.05 合理，滴入锥形瓶中，排出空气，图4可以防止排出空气的体积对氧气的体积造成干扰 (3)Co2＋ 【解析】（1）根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图象可知，相同时间内，实验Ⅲ的反应速率较快，MnO2的催化效果好于；故答案为：催化剂。 （2）①为了比较和对分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液和CuSO4溶液中阴阳离子均不相同，因此氯离子可能也会影响反应速率，造成干扰，则可将溶液改为CuCl2溶液；故答案为：排除阴离子的干扰。 ②图乙装置气密性检查方法如下：轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，活塞能回到原来的位置，表明装置的气密性良好；根据题意，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，即物质的量为0.05mol，则消耗的双氧水的物质的量为0.1mol，则的分解速率为；若使用装置乙，注射器体积增大有一部分原因是加入过氧化氢，排除了一部分空气，而使用如图4装置，可以避免这个问题；故答案为：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后若注射器活塞回到原位，说明装置气密性良好；0.05；合理，滴入锥形瓶中，排出空气，图4可以防止排出空气的体积对氧气的体积造成干扰。 （3）由图可知，x数值越大，的初始分解速率越大，而x越大，Co2+比例越大，所以催化效果更好；故答案为：Co2+。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2(2%和5%两种浓度)分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题： (1)定性分析：图甲可通过观察 定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是 。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为 ，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看 ，实验中需要测量的数据是 。 (3)加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。由D到A过程中，随着反应的进行反应速率逐渐 (填“加快”或“减慢”)，其变化的原因是 。 (4)另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响，设计了如下实验设计方案，请帮助完成(所有空均需填满)。 实验编号 T/K 催化剂 浓度 实验1 298 3滴FeCl3溶液 10mL2%H2O2 实验2 298 可得到的结论是浓度越大，H2O2分解速率越快。 【答案】(1) 产生气泡的快慢 将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3后与CuSO4对比只有阳离子不同，从而排除Cl-可能带来的干扰 (2) 分液漏斗 活塞能否复位 生成40mL气体所需的时间 (3) 减慢 H2O2浓度减小 (4) 3滴FeCl3溶液 10mL5%H2O2 【解析】（1）根据图中现象：产生气体的速率快慢来定性比较得出结论；由于氯化铁和硫酸铜中阴离子不相同，阳离子也不相同，不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，因此应将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，故答案为：产生气泡的快慢；将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3后与CuSO4对比只有阳离子不同，从而排除Cl-可能带来的干扰。 （2）根据图中信息得到仪器A的名称为分液漏斗；检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看活塞能否复位；实验中需要测量的数据是生成40mL气体所需的时间，故答案为：分液漏斗；活塞能否复位；生成40mL气体所需的时间。 （3）如图所示，从D到A过程中，相同时间内产生气泡的量逐渐减少，说明随着反应的进行反应速率逐渐减慢，其主要是因为反应物H2O2浓度减小即单位体积内分子总数减小，反应速率减慢，故答案为：减慢；H2O2浓度减小。 （4）另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响，则设计实验都应该用相同量的催化剂，只是反应物的浓度不同，溶液的体积应该相同，因此实验2催化剂是3滴FeCl3溶液，浓度为10mL5%H2O2，故答案为：3滴FeCl3溶液；10mL5%H2O2。 ▌题型03 化学反应速率的计算及比较 1．化学反应速率的计算 （1）进行化学反应速率计算的依据。 ①利用反应速率的定义式v＝求算； ②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 （2）进行化学反应速率计算的常用方法——三段式。 ①写出有关反应的化学方程式； ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； ③根据已知条件列方程计算。 例如，对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1。反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) a b 0 0 x a－x b－ 则v(A)＝ mol·(L·s)－1，v(B)＝ mol·(L·s)－1，v(C)＝ mol·(L·s)－1，v(D)＝ mol·(L·s)－1。 2．化学反应速率的大小比较 （1）定性比较 通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 （2）定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： ①归一法 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 ②比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若＞，则A表示的化学反应速率较大。 （3）由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。 【典例3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）在反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=0.8 mol/(L·s) B．v(B)=0.5 mol/(L·s) C．v(C)=1.2 mol/(L·s) D．v(D)=60 mol/(L·min) 【答案】B 【解析】A．将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示：；B．C．将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示：；D．将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示：；故选B。 【变式3-1】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）对于反应：，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．将转换为秒：，再除以系数5得0.00133，数值较小，不符合题意；B．除以系数4得0.05，数值最大，符合题意；C．除以系数6≈0.0417，小于B，不符合题意；D．除以系数4得0.0375，小于B，不符合题意；故答案选B。 【变式3-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）  。一定条件下，将2mol X和2mol Y通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10s，测得生成0.5mol Z。下列说法正确的是 A．10s内，X的平均反应速率为 B．10s内，X和Y反应放出的热为 C．第10s时，Y的反应速率为 D．第10s时，X为1.5mol，Y的浓度为 【答案】B 【解析】A．X呈固态，不能用X表示平均反应速率，A项错误；B．10s内生成0.5molZ，根据反应X(s)+3Y(g)=Z(g) ∆H=-akJ/mol可知，反应放出的热为0.5akJ，B项正确；C．由题给数据，不能求Y的瞬时反应速率，只能计算10s内Y的平均反应速率v(Y)=3v(Z)=3×=0.075mol/(L∙s)，C项错误；D．10s内生成0.5molZ，则10s内消耗0.5molX和1.5molY，10s时X物质的量为2mol-0.5mol=1.5mol，Y的浓度为=0.25mol/L，D项错误；答案选B。 【变式3-3】（25-26高二上·江苏·阶段检测）X(s)+3Y(g)Z(g)+nW(g)。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后，测得生成0.5 mol Z，W的反应速率为0.05 mol·L-1·s-1，放出a kJ热量。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．n=3 C．第10 s时，X为1.5 mol，Y的浓度为0.25 mol·L-1 D．反应的热化学方程式为：X(s)+3Y(g)Z(g)+nW(g)  ΔH=-a kJ·mol-1 【答案】C 【解析】A．X是固体，不能用浓度变化表示反应速率，A错误；B．根据Z的反应速率为，Z和W的速率比为1:2，故，B错误；C．生成0.5 mol Z消耗1.5 mol Y，剩余Y的物质的量为0.5 mol，Y的浓度为，X减少0.5 mol后为1.5 mol，C正确；D．生成0.5 mol Z放热a kJ，所给方程式，D错误；故选C。 ▌题型04 外界因素对化学反应速率的影响 1．影响化学反应速率的因素 （1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率越快。 （2）温度：当其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。 （3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 （4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比，其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大。 ②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率增大；减小压强 ，反应速率减小。 2．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 【典例4】（24-25高二上·江苏·期末）下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是 选项 实验内容 实验结论 A 取两支试管，分别加入4 mL 0.01 mol/L KMnO4酸性溶液，然后向一支试管中加入0.01 mol/L H2C2O4溶液2 mL，向另一支试管中加入0.01 mol/L H2C2O4溶液4 mL，第一支试管中褪色时间长 H2C2O4浓度越大，反应速率越快 B 检验FeCl2溶液中是否含有Fe2+时，将溶液滴入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 证明溶液中含有Fe2+ C 取两支试管，分别加入等体积等浓度双氧水，然后试管①中加入0.01 mol/L FeCl3溶液2 mL，向试管②中加入0.01 mol/L CuCl2溶液2 mL，试管①产生气泡快 加入FeCl3时，双氧水分解反应的活化能较大 D 取两支试管，均加入2 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别向两支试管中加入2 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液，振荡，观察现象 探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．根据反应计量关系，酸性过量，两支试管中溶液均不会褪色，无法探究浓度对反应速率的影响，A错误；B．溶液中的也可还原酸性使紫红色褪去，无法证明溶液中含有，B错误；C．试管①产生气泡更快，说明对双氧水分解的催化效果更好，催化剂可降低反应活化能，故加入时反应活化能更小，C错误；D．两组实验除温度不同外，其余反应物浓度、体积等条件均相同，符合控制变量原则，可探究温度对化学反应速率的影响，D正确；故答案选D。 【变式4-1】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）在 C＋CO2=2CO的反应中，现采取下列措施：①缩小容积，增大压强　②增加碳的量　③通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2，上述能够使反应速率增大的措施是 A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①③④ 【答案】C 【解析】①缩小容积增大压强可使反应体系中气体浓度升高，反应速率增大；②碳是固体，固体浓度视为常数，增加碳的量不会改变反应速率；③通入，反应物浓度升高，反应速率增大；④恒容下充入不参与反应的，容器体积不变，参与反应的、浓度均不变，反应速率不变； ⑤恒压下充入会使容器容积扩大，参与反应的气体浓度降低，反应速率减小； ①③使反应速率增大；故答案选C。 【变式4-2】（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 【解析】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。 【变式4-3】（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 【解析】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；答案选C。 ▌题型05 有效碰撞理论 1．有效碰撞理论 （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。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 （3）基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。 （4）有效碰撞 概念：能够发生化学反应的碰撞。 条件：具有足够的能量；具有合适的取向。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 （5）活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 ②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，叫做反应的活化能。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 ①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的大小； ②使用催化剂可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可增大活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增大反应速率。 【典例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 【解析】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。 【变式5-1】（25-26高二上·江苏苏州·期中）已知反应：，其反应历程如下： ①快反应：，②慢反应：。 下列说法中正确的是 A．是该反应的催化剂 B．反应过程中，发生反应的分子都是活化分子 C．反应①的活化能比反应②的活化能大，决定总反应速率的是反应① D．其他条件不变，增大NO浓度能增大单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快 【答案】B 【解析】A．是反应①的产物、反应②的反应物，属于反应中间产物，不是催化剂，A错误；B．只有活化分子才能发生有效碰撞进而发生反应，因此反应过程中发生反应的分子都是活化分子，B正确；C．活化能越低反应速率越快，反应①为快反应，故反应①活化能小于反应②，总反应速率由慢反应②决定，C错误；D．增大浓度，单位体积内活化分子数目增大，但活化分子百分数不变（仅温度、催化剂可改变活化分子百分数），D错误；故选B。 【变式5-2】（25-26高二上·江苏淮安·期中）催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)，用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。下列说法正确的是 A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C．H2O2制O2反应中，MnO2能降低该反应的活化能 D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 【答案】C 【解析】A．豆科植物固氮过程中，固氮酶是催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；B．根据题意催化剂有选择性，C2H4与O2反应用Ag催化生成（环氧乙烷），用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；C．MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能降低该反应的活化能，从而加快化学反应速率，C正确；D．V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误；故答案选C。 【变式5-3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法或确的是 A．对于反应，加入能降低该反应的活化能，加快的生成速率 B．与反应中，催化剂能减小该反应的焓变 C．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应且电极质量均增加 D．其他条件相同时，增大的浓度，的反应速率加快的原因是反应物的浓度增大，其活化分子的百分数增大，单位时间内发生有效碰撞的次数增多 【答案】A 【解析】A．催化剂通过降低反应的活化能，加快分解生成的速率，A正确；B．催化剂只能降低活化能，不会改变反应的焓变，焓变由始态和终态决定，B错误；C．铅蓄电池放电时负极失电子，被氧化，由于由Pb转化为使质量增加，充电时阳极发生氧化反应由转化为使电极质量减小，C错误；D．增大浓度会提高单位体积内活化分子数，但活化分子百分数由温度决定，浓度不影响百分数，D错误；故选A。 ▌题型06 有关活化能的图像 1．基元反应、过渡态理论及活化能 (1)基元反应：研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成，往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。 (2)过渡态理论：过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。 2．多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态。过渡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(如图所示)。 图中表示CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中各物质的能量变化，Ea1表示第一步反应的活化能，Ea2表示第二步反应的活化能，ΔH是CH4与Cl2生成CH3Cl两步总反应的反应热。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。上述反应中Ea2较小，因而第二步为快反应，第一步是慢反应，它决定了CH4与Cl2生成CH3Cl的反应速率。 3．催化剂对化学反应速率的影响 催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率的。如图所示，没有催化剂参与的反应，活化能(Ea2)较大，则反应速率较小；而有催化剂参与的反应，活化能(Ea1)较小，则反应速率较大。 【典例6】（25-26高二上·江苏·期中）已知：，该反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法正确的是 A．反应①为吸热反应，反应②为放热反应，总反应为放热反应 B． C．整个反应过程共有2个基元反应，决定速率的为第①步反应 D．HI是该反应催化剂，起到加快反应速率的作用 【答案】C 【解析】A．反应①中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，A错误；B．总反应的，该选项反应为第二步基元反应，不是，B错误；C．由图可知反应分为①、②两个基元反应，反应①的正反应活化能大于反应②，反应①速率更慢，总反应速率由慢反应即第①步决定，C正确；D．在反应①中生成、反应②中消耗，属于反应中间产物，不是催化剂，D错误；故选C。 【变式6-1】（25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测）转化为的反应为   。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。、催化时，该反应机理： 反应①    反应②    下列说法正确的是 A． B．催化时，反应②的速率大于反应① C．保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变 D．催化剂改变了该反应的焓变 【答案】A 【解析】A．反应①为，SO2被氧化为SO3，反应物能量低于产物，该反应为吸热反应，，A正确；B．催化剂参与的反应中，总反应速率由慢反应决定。从能量图可知，V2O5催化时反应①的活化能（峰①）小于反应②（峰②），活化能越大反应速率越慢，故反应②为慢反应，反应①速率更快，即反应②的速率＜反应①，B错误；C．升高温度，分子能量增加，更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，C错误；D．催化剂只能降低反应活化能，加快反应速率，不改变反应的焓变ΔH，D错误；故选A。 【变式6-2】（25-26高二上·江苏·期末）我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)，TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是(已知阿伏加德罗常数数值为) A．M→P比P→N更容易转化 B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C．化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成 D．该过程中，1 mol M(s)与反应生成1 mol N(s)，放出热量约为 kJ 【答案】D 【解析】A．由右图可知，M→P的活化能小于P→N，反应的活化能越低，反应越易发生，反应速率越快，即M→P比P→N更容易转化，A正确；B．由右图可知，过程P→N的活化能最高，活化能越高，反应速率越慢，P→TS2反应是化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确；C．根据图示，对比M、P、N的结构特点，CO2进入后，反应过程中CO2的碳氧键断裂，M结构中Fe-H键断裂，最终生成含Fe-O键的N，故化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成，C正确；D．由右图可知，M(s)+CO2→N(s)的过程是放热过程，1个M结合CO2生成1个N时，放出的热量约为11.63 eV，则1 mol M(s)与CO2反应生成1 mol N(s)时，放出的热量约为，D错误；故选D。 【变式6-3】（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 【解析】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。 ▌题型07 控制变量法探究反应速率的影响因素 【典例7】（24-25高二上·江苏扬州·期中）某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，(Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)，下列说法不正确的是 组号 反应温度/ ℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL ① 10 2 0.1 1 0.4 3 ② 30 2 0.1 2 0.2 2 ③ 30 1 0.2 2 0.1 3 ④ 30 1 0.1 2 0.1 3 A．实验①②探究温度对反应速率的影响 B．实验②③探究H2SO4浓度对反应速率的影响 C．实验③完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L∙min) D．四组实验中实验④的反应速率一定最小 【答案】D 【分析】控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响时，只允许存在一个变量，所以分析实验时，需明确哪些外界条件相同，哪些外界条件不同。 【解析】A．实验①②中，虽然混合前Na2S2O3、H2SO4的浓度不同，但混合后二者的浓度分别对应相等，而两实验的温度不同，所以可用于探究温度对反应速率的影响，A正确；B．实验②③中，混合后温度相同，Na2S2O3的浓度相同，H2SO4的浓度不同，所以可用于探究H2SO4浓度对反应速率的影响，B正确；C．实验③完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)==mol/(L∙min)，C正确；D．四组实验中，虽然实验④的反应物浓度比实验①小，但温度比实验①高，无法比较反应④与反应①的速率大小，所以反应④的反应速率不一定最小，D不正确；故选D。 【变式7-1】（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）已知：+2H+=+SO2+S↓+H2O。某同学为探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应速率的影响因素，设计如下实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O 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 V1 0.10 10.0 0.50 V2 ③ 20 V3 0.10 4.0 0.50 V4 下列说法不正确的是 A．在实验②中，V2=0 B．实验①、③可探究c(H+)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 D．测量一定时间内放出SO2的体积，也能准确表示该反应的速率快慢 【答案】D 【解析】A．探究温度对反应速率的影响需控制除温度外其他条件一致，实验①总体积为20 mL，实验②应保持、硫酸浓度与①相同，故，，A正确；B．实验①、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，可探究对反应速率的影响，B正确；C．实验②温度高于实验①，温度升高使反应物活化分子百分数增大，C正确；D．反应生成的易溶于水，无法准确测量一定时间内放出的体积，不能准确表示反应速率快慢，D错误；故选D。 【变式7-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，溶液的酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是 A．在时，和时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 D．内，时R的降解速率为 【答案】A 【解析】A．在时，pH＝2和pH＝7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确；B．由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越强，R的降解速率越大，故B错误；C．同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系：曲线斜率增大，则降解速率越小，即R的起始浓度越小，降解速率越小，故C错误；D．20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为，故D错误；答案选A。 【变式7-3】（24-25高二上·江苏常州·期中）实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁       A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究浓度对反应速率的影响 【答案】D 【解析】A．装置甲过氧化氢浓度、温度均不同，不能探究温度对反应速率的影响，A错误；B．装置乙左池中铁活动性大于铜，铁为负极，被腐蚀的是铁；右池为电解池装置，铜为阳极发生氧化反应，被腐蚀的是铜；不能探究铁的腐蚀速率，B错误； C．装置丙阴离子种类、阳离子种类均不同，不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响，C错误；  D．装置丁中催化剂相同，变量为过氧化氢溶液的浓度，能探究浓度对反应速率的影响，D正确；故选D。 ▌题型08 化学反应速率的图像分析 1.物质的量(或浓度)—时间图像 分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下： 甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答： ①该反应的化学方程式为2AB＋3C。 ②反应物的转化率是40%。 ③10 s内v(C)＝0.12mol·L－1·s－1。 乙：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①由图像得出如下信息 A．反应物是X、Y，生成物是Z；B．t3时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 ②根据图像可进行如下计算 A.某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)＝ mol·(L·s)－1，Y的转化率＝×100%。 B.确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 2.全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 【典例8】（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）一定温度下，向容积为4 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为3B＋4C⇌6A＋3D B．反应进行到1 s时，v(A)=v(D) C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1 D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 【答案】C 【分析】根据各物质的物质的量变化图可知，A、D物质的量增加，A、D为生成物，B、C物质的量减少，B、C为反应物，且6 s之后各物质不再变化，说明该反应为可逆反应，6 s之后为平衡状态，相同时间内（）B、C 、A、D物质的量变化量分别是、、、，变化量之比为，该化学反应方程式为。 【解析】A．根据上述分析可知，该反应的化学方程式为，A错误；B．由化学方程式可知，各物质的反应速率之比等于化学计量系数之比，则，即，B错误；C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1，C正确；D．反应进行到6 s时，可逆反应达到平衡状态，，各物质的反应速率之比等于化学计量系数之比，不相等，D错误；故选C。 【变式8-1】（25-26高二上·江苏·阶段检测）为研究降解有机污染物速率的影响因素。分别利用三份溶液在不同温度和下进行催化降解实验，随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．实验①，在内，的分解平均速率为 B．实验③，说明在该实验条件下，催化剂可能失活，有机物不能降解 C．对比实验①和②，在反应至时，的分解百分率相等 D．对比实验①和②，在内，能说明的分解速率受温度影响更大 【答案】A 【解析】A．实验①中，内，初始浓度为，时浓度为，浓度变化量，平均速率，A错误；B．实验③中，浓度始终为初始值（），无降解，可能是因为pH=10条件下催化剂失活导致反应无法进行，B正确；C．实验①和②初始浓度均为，时两者浓度都接近0，分解百分率均为100%，相等，C正确；D．实验①和②pH相同，仅温度不同，内温度更高的实验②的浓度下降更快，能说明的分解速率受温度影响更大，D正确；故答案选A。 【变式8-2】一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应  ，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。 在下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z B．图中时刻该反应的正反应速率等于逆反应速率 C．若降低温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快 D．0~40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 【答案】D 【解析】A．根据反应中生成物浓度变化量之比等于化学计量数之比，Y的浓度变化量为X的2倍，因此上升幅度更大的曲线I代表Y，浓度下降的曲线III代表反应物Z，A错误；B．时刻后Z的浓度仍在减小，X、Y的浓度仍在增大，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，B错误； C．降低温度，活化分子百分数降低，正、逆反应速率均减慢，C错误；D．0~40 min，，，反应速率之比等于化学计量数之比，因此，D正确； 故选D。 【变式8-3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气标准状况，实验记录如表累计值： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 100 240 464 576 620 ①反应速率最大的时间段是___________(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”“4~5”)min。 反应开始后反应速率先增大的原因是___________。 ②求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(设溶液体积不变) (2)另一位学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是___________。 A．蒸馏水 B．溶液 C．溶液 D．溶液 (3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线，如图该反应的化学方程式是___________。 【答案】(1) 2~3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 (2)CD (3) 【解析】（1）0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、54mL，因此可知反应速率最大的时间段是2~3 min；原因是该反应是放热反应，温度超高，反应速率越大；在2~3 min时间段内，根据，计算消耗盐酸的物质的量为0.02 mol，则。 （2）A．加入蒸馏水，H+浓度减小， 反应速率减小且不减少产生氢气的量，A正确； B．加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，B正确； C．加入KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，C错误； D．加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu反应速率增大，且影响生成氢气的量，D错误； 故答案选CD。 （3）由图像可以看出，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5 min时，，则，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应方程式为。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 化学反应速率（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率的概念 题型02 化学反应速率的测定 题型03 化学反应速率的计算及比较 题型04 外界因素对化学反应速率的影响 题型05 有效碰撞理论 题型06 有关活化能的图像 题型07 控制变量法探究反应速率的影响因素 题型08 化学反应速率的图像分析 ▌题型01 化学反应速率的概念 1．化学反应速率的概念及其数学表达式 （1）概念 化学反应速率是定量描述化学反应进行 的物理量。通常用单位时间内 的减少或 的增加来表示。 （2）数学表达式为v＝或v＝。 （3）单位常用 或 表示。 2．同一反应中不同物质的化学反应速率的表示 对任意一个化学反应mA＋nB===pY＋qZ，反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z)，则反应速率分别表示为v(A)＝ ，v(B)＝ ，v(Y)＝ ，v(Z)＝ 。同一时间内，各物质浓度变化量之比等于 ，即Δc(A)：Δc(B)：Δc(Y)：Δc(Z)＝ ，所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)＝ 。 【典例1】（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．其他条件不变，温度越高，吸热反应速率越快，放热反应速率越慢 B．的反应速率一定比的反应速率大 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)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大 D．升高温度，可增大单位体积内活化分子数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 【变式1-1】调控化学反应速率对于工业生产至关重要。下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率为是指时某物质的物质的量浓度为 B．对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率 C．在一定温度下，增加某固体物质的质量，不影响化学反应速率 D．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的反应速率为，则这段时间可能为 A． B． C． D． 【变式1-3】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) ▌题型02 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的 。 2．测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的 来测定反应速率，或测量一定时间内气体 的变化来测定反应速率。 (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。 3．化学反应速率测定的思路 基本思路 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量化学反应速率时都可以利用 用于化学反 应速率测量 的基本性质 ①可直接观察的性质：如释放气体的体积； ②依靠科学仪器才能测量的性质：如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等； ③在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常利用颜色的深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 【典例2】（24-25高二上·江苏扬州·阶段检测）室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变)，5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是 A．5 s内：v(H2SO4)＝0.01 mol·L－1·s－1 B．5 s内：v(Zn)＝0.002 mol·L－1·s－1 C．若药品足量，再消耗0.65 g Zn的时间超过5s D．可用长颈漏斗替换分液漏斗 【变式2-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．其他条件相同时，甲装置所测反应速率的误差比乙装置小 【变式2-2】某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，做了如图实验。请按要求回答下列问题： (1)室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见表和图。 实验 所用试剂 I 1mLH2O x Ⅱ 1gFe2O3 10mL5% H2O2 Ⅲ 1gMnO2 10mL5% H2O2 Ⅳ 1mL20% NaOH 9mL5% H2O2 实验Ⅱ、Ⅲ探究的是_______对H2O2分解速率的影响。 (2)实验二：查文献可知，Cu2＋对H2O2分解也有催化作用，为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。 ①定性分析：有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由_______。 ②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图乙装置进行定量实验。图乙装置检查气密性的方法是_______。实验测得，在硫酸铜催化下H2O2发生分解反应，2min时生成气体1.12 L(气体体积已换算为标准状况)，则H2O2的分解速率为_______mol·min-1.有人认为可将装置改进为下图，你认为是否合理，并说明理由：_______。 (3)该小组预测同为第四周期第Ⅷ族的Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料：(其中Co、Ni均为＋2价)也可用作H2O2分解的催化剂，具有较高的活性。如下图表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。 推测Co2＋、Ni2＋两种离子中催化效果更好的是_______。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2(2%和5%两种浓度)分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题： (1)定性分析：图甲可通过观察 定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是 。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为 ，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看 ，实验中需要测量的数据是 。 (3)加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。由D到A过程中，随着反应的进行反应速率逐渐 (填“加快”或“减慢”)，其变化的原因是 。 (4)另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响，设计了如下实验设计方案，请帮助完成(所有空均需填满)。 实验编号 T/K 催化剂 浓度 实验1 298 3滴FeCl3溶液 10mL2%H2O2 实验2 298 可得到的结论是浓度越大，H2O2分解速率越快。 ▌题型03 化学反应速率的计算及比较 1．化学反应速率的计算 （1）进行化学反应速率计算的依据。 ①利用反应速率的定义式v＝求算； ②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 （2）进行化学反应速率计算的常用方法——三段式。 ①写出有关反应的化学方程式； ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； ③根据已知条件列方程计算。 例如，对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)。起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1。反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) a b 0 0 x a－x b－ 则v(A)＝ mol·(L·s)－1，v(B)＝ mol·(L·s)－1，v(C)＝ mol·(L·s)－1，v(D)＝ mol·(L·s)－1。 2．化学反应速率的大小比较 （1）定性比较 通过明显的实验现象(如 产生快慢、 生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 （2）定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： ①归一法 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为 。 “二化”：将不同物质的化学反应速率转化成 的化学反应速率。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越 ，反应速率越 。 ②比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率 。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若 ，则A表示的化学反应速率较 。 （3）由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越 ，对应的反应的温度、浓度或压强就越 ，则对应的反应速率越 。 【典例3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）在反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=0.8 mol/(L·s) B．v(B)=0.5 mol/(L·s) C．v(C)=1.2 mol/(L·s) D．v(D)=60 mol/(L·min) 【变式3-1】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）对于反应：，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是 A． B． C． D． 【变式3-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）  。一定条件下，将2mol X和2mol Y通入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10s，测得生成0.5mol Z。下列说法正确的是 A．10s内，X的平均反应速率为 B．10s内，X和Y反应放出的热为 C．第10s时，Y的反应速率为 D．第10s时，X为1.5mol，Y的浓度为 【变式3-3】（25-26高二上·江苏·阶段检测）X(s)+3Y(g)Z(g)+nW(g)。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后，测得生成0.5 mol Z，W的反应速率为0.05 mol·L-1·s-1，放出a kJ热量。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．n=3 C．第10 s时，X为1.5 mol，Y的浓度为0.25 mol·L-1 D．反应的热化学方程式为：X(s)+3Y(g)Z(g)+nW(g)  ΔH=-a kJ·mol-1 ▌题型04 外界因素对化学反应速率的影响 1．影响化学反应速率的因素 （1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率 。 （2）温度：当其他条件相同时， 反应速率增大， 反应速率减小。 （3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 （4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 ，浓度 。 ②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率 ；减小压强 ，反应速率 。 2．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 【典例4】（24-25高二上·江苏·期末）下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是 选项 实验内容 实验结论 A 取两支试管，分别加入4 mL 0.01 mol/L KMnO4酸性溶液，然后向一支试管中加入0.01 mol/L H2C2O4溶液2 mL，向另一支试管中加入0.01 mol/L H2C2O4溶液4 mL，第一支试管中褪色时间长 H2C2O4浓度越大，反应速率越快 B 检验FeCl2溶液中是否含有Fe2+时，将溶液滴入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 证明溶液中含有Fe2+ C 取两支试管，分别加入等体积等浓度双氧水，然后试管①中加入0.01 mol/L FeCl3溶液2 mL，向试管②中加入0.01 mol/L CuCl2溶液2 mL，试管①产生气泡快 加入FeCl3时，双氧水分解反应的活化能较大 D 取两支试管，均加入2 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别向两支试管中加入2 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液，振荡，观察现象 探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）在 C＋CO2=2CO的反应中，现采取下列措施：①缩小容积，增大压强　②增加碳的量　③通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2，上述能够使反应速率增大的措施是 A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①③④ 【变式4-2】（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 【变式4-3】（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 ▌题型05 有效碰撞理论 1．有效碰撞理论 （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 都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的 反映了化学反应的反应历程，反应历程又称 。 （3）基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 ，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。 （4）有效碰撞 概念：能够发生 的碰撞。 条件： ； 。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率 。 （5）活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生 的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是 的。 ②活化能：活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 ①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的 的大小； ②使用催化剂可 反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可 活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大， 不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的 ，从而增大反应速率。 【典例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 【变式5-1】（25-26高二上·江苏苏州·期中）已知反应：，其反应历程如下： ①快反应：，②慢反应：。 下列说法中正确的是 A．是该反应的催化剂 B．反应过程中，发生反应的分子都是活化分子 C．反应①的活化能比反应②的活化能大，决定总反应速率的是反应① D．其他条件不变，增大NO浓度能增大单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快 【变式5-2】（25-26高二上·江苏淮安·期中）催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)，用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。下列说法正确的是 A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B．C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C．H2O2制O2反应中，MnO2能降低该反应的活化能 D．SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 【变式5-3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列说法或确的是 A．对于反应，加入能降低该反应的活化能，加快的生成速率 B．与反应中，催化剂能减小该反应的焓变 C．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应且电极质量均增加 D．其他条件相同时，增大的浓度，的反应速率加快的原因是反应物的浓度增大，其活化分子的百分数增大，单位时间内发生有效碰撞的次数增多 ▌题型06 有关活化能的图像 1．基元反应、过渡态理论及活化能 (1)基元反应：研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成，往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为 。 (2)过渡态理论：过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是 。 2．多步反应的活化能及与速率的关系 (1)多步反应的活化能：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态。过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的 (如图所示)。 图中表示CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中各物质的能量变化，Ea1表示 ，Ea2表示 ，ΔH是CH4与Cl2生成CH3Cl两步总反应的 。 (2)活化能和速率的关系：基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。上述反应中Ea2较小，因而第二步为快反应，第一步是慢反应，它决定了CH4与Cl2生成CH3Cl的反应速率。 3．催化剂对化学反应速率的影响 催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率的。如图所示，没有催化剂参与的反应，活化能(Ea2)较大，则反应速率较 ；而有催化剂参与的反应，活化能(Ea1)较小，则反应速率较 。 【典例6】（25-26高二上·江苏·期中）已知：，该反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法正确的是 A．反应①为吸热反应，反应②为放热反应，总反应为放热反应 B． C．整个反应过程共有2个基元反应，决定速率的为第①步反应 D．HI是该反应催化剂，起到加快反应速率的作用 【变式6-1】（25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测）转化为的反应为   。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。、催化时，该反应机理： 反应①    反应②    下列说法正确的是 A． B．催化时，反应②的速率大于反应① C．保持其他条件不变，升高温度，活化分子百分数不变 D．催化剂改变了该反应的焓变 【变式6-2】（25-26高二上·江苏·期末）我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)，TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是(已知阿伏加德罗常数数值为) A．M→P比P→N更容易转化 B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C．化合物M催化氢化整个过程中，一定存在碳氧键和铁氢键的断裂及铁氧键的形成 D．该过程中，1 mol M(s)与反应生成1 mol N(s)，放出热量约为 kJ 【变式6-3】（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 ▌题型07 控制变量法探究反应速率的影响因素 【典例7】（24-25高二上·江苏扬州·期中）某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，(Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)，下列说法不正确的是 组号 反应温度/ ℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL ① 10 2 0.1 1 0.4 3 ② 30 2 0.1 2 0.2 2 ③ 30 1 0.2 2 0.1 3 ④ 30 1 0.1 2 0.1 3 A．实验①②探究温度对反应速率的影响 B．实验②③探究H2SO4浓度对反应速率的影响 C．实验③完全反应需要t min，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L∙min) D．四组实验中实验④的反应速率一定最小 【变式7-1】（25-26高二上·江苏南通·阶段检测）已知：+2H+=+SO2+S↓+H2O。某同学为探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应速率的影响因素，设计如下实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O 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 V1 0.10 10.0 0.50 V2 ③ 20 V3 0.10 4.0 0.50 V4 下列说法不正确的是 A．在实验②中，V2=0 B．实验①、③可探究c(H+)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 D．测量一定时间内放出SO2的体积，也能准确表示该反应的速率快慢 【变式7-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段检测）一定条件下，溶液的酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是 A．在时，和时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 D．内，时R的降解速率为 【变式7-3】（24-25高二上·江苏常州·期中）实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁       A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究浓度对反应速率的影响 ▌题型08 化学反应速率的图像分析 1.物质的量(或浓度)—时间图像 分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下： 甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答： ①该反应的化学方程式为 。 ②反应物的转化率是 。 ③10 s内v(C)＝ mol·L－1·s－1。 乙：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①由图像得出如下信息 A．反应物是 ，生成物是 ；B．t3时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 ②根据图像可进行如下计算 A.某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)＝ mol·(L·s)－1，Y的转化率＝ ×100%。 B.确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 2.全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 【典例8】（24-25高二下·江苏无锡·阶段检测）一定温度下，向容积为4 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为3B＋4C⇌6A＋3D B．反应进行到1 s时，v(A)=v(D) C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1 D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 【变式8-1】（25-26高二上·江苏·阶段检测）为研究降解有机污染物速率的影响因素。分别利用三份溶液在不同温度和下进行催化降解实验，随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．实验①，在内，的分解平均速率为 B．实验③，说明在该实验条件下，催化剂可能失活，有机物不能降解 C．对比实验①和②，在反应至时，的分解百分率相等 D．对比实验①和②，在内，能说明的分解速率受温度影响更大 【变式8-2】一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应  ，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。 在下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z B．图中时刻该反应的正反应速率等于逆反应速率 C．若降低温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快 D．0~40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 【变式8-3】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气标准状况，实验记录如表累计值： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 100 240 464 576 620 ①反应速率最大的时间段是___________(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”“4~5”)min。 反应开始后反应速率先增大的原因是___________。 ②求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___________(设溶液体积不变) (2)另一位学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是___________。 A．蒸馏水 B．溶液 C．溶液 D．溶液 (3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线，如图该反应的化学方程式是___________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $