第2讲 化学反应速率与反应机理分析-【划重点】2026-2027年高二化学上学期期中期末复习讲义

第2讲 化学反应速率与反应机理分析 考点1： 化学反应速率 1．化学反应速率的概念及表示 ①严格地说，这里的化学反应速率是指一段时间内化学反应的平均速率。某时刻的瞬时速率可以通过求速率-时间图像对应点的切线斜率得到。 ②固体和纯液体的浓度可视为定值，一般不用其浓度变化来表示反应速率。 2.同一化学反应中不同物质反应速率的关系 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，有：vA＝－，vB＝－，vC＝， vD＝，且有：。 ①同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但其代表的实际意义相同。 ②计算化学反应速率时，必须指明以哪种物质表示。 ③实际情况下，为了方便计算，不论是反应物还是生成物，Δc均取正值，计算对应速率时，均使用v＝。 3.化学反应速率的比较方法 定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢 定量比较 “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，或分别除以相应物质的化学计量数，所得数值大的速率大。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 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。 4.化学反应速率的测定 测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。 测定方法 直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。 科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 【典例1】（25-26高二上·河北邯郸·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】A 【详解】A．； B．，换算得到； C．，换算得到； D．反应中H2O为纯液态，不能用其浓度变化来表示反应速率； 对比数值可得，A对应的反应速率最大，故选A。 【典例2】（25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中）在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)，v(B)，v(C)表示，已知v(A)，v(B)，v(C)之间有以下关系3v(A)=2v(B)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为 A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C 【答案】A 【详解】同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，由已知，可得，因此化学方程式为：2A+3B=2C； 故选A。 【典例3】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 【详解】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。 【典例4】（24-25高一下·山西·期中）某课外实验小组利用压强传感器等数字化设备探究密闭容器中镁条与不同浓度稀盐酸的反应速率，得到内压强随时间变化的曲线，两组实验所用试剂和实验结果如下表。下列说法不正确的是 实验编号 镁条的质量 盐酸 物质的量浓度／ 体积 1 0.01 2 2 0.01 0.5 2 A． B．内实验2的平均反应速率较小 C．反应结束后两装置内的压强相等 D．升高反应温度可以提高反应速率 【答案】A 【详解】A．通过观察曲线，在内，实验2曲线斜率较小，即平均反应速率较小，故实验1中盐酸的物质的量浓度大于，A错误； B．通过观察曲线，在内，实验2曲线斜率较小，即平均反应速率较小，B正确； C．经计算可知，两实验中的镁条全部被消耗，产生的物质的量相等，其他条件不变，反应结束后容器内压强相等，C正确； D．升高温度可以提高化学反应速率，D正确。 【典例5】（25-26高二上·云南丽江·期末）在一定条件下，容器内某反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A．0～t1 min内化学方程式为A2B B．0～t1 min内，A的反应速率是B的2倍 C．0～t2 min内，A、B的反应速率相等 D．0～t2 min内，用A表示的反应速率为 mol·L-1·min-1 【答案】B 【详解】A．内，A的物质的量减少了，B的物质的量增加了，因此A为反应物，B为生成物，化学方程式为，A错误； B．内，A的物质的量减少了，B的物质的量增加了，因此A的反应速率是B的2倍，B正确； C．内，A的物质的量减少了，B的物质的量增加了，因此两者的反应速率不相等，C错误； D．因题中只给出了A、B物质的量的变化，没有给出体积的数值，无法求浓度变化量，因此用A表示的反应速率无法算出，D错误； 故选B。 考点2：影响化学反应速率的因素 1.内因 在相同条件下，不同的化学反应的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.外因 浓度 增大反应物浓度，化学反应速率增大，反之减小 压强 对于有气体参加的反应，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大，反之减小 温度 升高温度，化学反应速率增大，反之减小 催化剂 催化剂可以改变化学反应速率 (对于可逆反应，正、逆反应速率的改变程度相同) 其他因素 如增大反应物的接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、形成原电池等，都有可能改变化学反应速率 3.分析思路 （1）浓度 ①固体或纯液体的浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。但反应速率与反应物间的接触面积有关，固体颗粒越小，比表面积越大，反应速率越快，故可以通过研细块状固体来增大比表面积，加快反应速率。 ②若为可逆反应，增大反应物浓度，正反应速率增大，在此瞬间生成物浓度不变，逆反应速率不变。但随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，故正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，直到两者相等。 ③溶液中发生离子反应时，与反应无关的离子的浓度大小对反应速率无影响，如硫氰化钾溶液与氯化铁溶液的反应，当增大(或减小)K+或Cl-浓度，溶液颜色不变，根据反应的化学方程式：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl可知，K+或Cl-与溶液颜色无关。 （2）压强 ①压强改变对化学反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的。若反应物全部为固体或液体，压强变化对其浓度几乎无影响，故可认为压强不影响非气相反应的反应速率。 ②分析压强改变对化学反应速率的影响,关键是看参加反应的气体浓度是否变化。若气体浓度有变化,则化学反应速率改变;若气体浓度无变化,则化学反应速率不改变。具体可分为以下几种情况: 恒温时 恒温恒容时 a.充入气体反应物 b.充入惰性气体 恒温恒压时 ③影响化学反应速率的其他因素影响化学反应速率的因素有很多，除浓度、温度、催化剂、压强外，光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。 （3）温度 ①温度对吸热反应和放热反应的影响规律相同。升温时，吸热反应和放热反应的速率均增大；降温时，吸热反应和放热反应的速率均减小。 ②对于一个可逆反应，升高温度时，吸热方向的化学反应速率增大得多；降低温度，吸热方向的化学反应速率减小得多。 （4）催化剂 ①浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响大小的一般顺序：催化剂>温度>浓度。 ②催化剂具有选择性。对于同一个化学反应，不同的催化剂催化效果不同。对相同的反应物，选用不同的催化剂，可以得到不同的产物。 ③有的催化剂对多个化学反应都有催化作用，有的催化剂只对一个化学反应有催化作用。 ④能加快化学反应速率的催化剂叫作正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫作负催化剂。 ⑤如果反应为可逆反应，催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。 ⑥催化剂只有在一定温度下才能最大限度地发挥其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一定相同。 【典例6】（25-26高二上·四川雅安·阶段检测）日常生活中，下列做法与调控反应速率无关的是 A．食物冷藏保存 B．用煤粉代替煤块燃烧 C．制作糕点时添加膨松剂 D．橡胶制品中添加防老剂 【答案】C 【详解】A．食物冷藏保存是通过降低温度减慢食物氧化变质的反应速率，与调控反应速率有关，A不符合题意； B．用煤粉代替煤块燃烧是通过增大反应物接触面积加快燃烧反应速率，与调控反应速率有关，B不符合题意； C．制作糕点时添加膨松剂是利用膨松剂受热分解产生气体使糕点蓬松，目的是利用反应产物达到蓬松效果，与调控反应速率无关，C符合题意； D．橡胶制品中添加防老剂是通过加入抑制剂减慢橡胶老化的反应速率，与调控反应速率有关，D不符合题意； 故答案选C。 【典例7】（25-26高二上·新疆省直辖县级单位·期末）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．10.0 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 B．恒温恒压密闭容器中：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，充入惰性气体，反应速率不变 C．因为工业合成氨为放热反应，故升高温度不能加快其反应速率 D．双氧水分解制O2时，加入几滴溶液可以加快反应速率 【答案】D 【详解】A．加入氯化钠溶液后溶液体积增大，浓度降低，锌与盐酸的反应速率减慢，A错误； B．恒温恒压条件下充入惰性气体，容器容积扩大，反应物、的浓度减小，反应速率减慢，B错误； C．升高温度会增大活化分子百分数，有效碰撞频率升高，反应速率会加快，C错误； D．是分解反应的催化剂，可降低反应活化能，加快反应速率，D正确； 故选D。 【典例8】（25-26高一下·广东广州·期中）在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是 ①缩小体积，增大压强  ②增加碳的量  ③恒容下通入 ④恒容下充入  ⑤及时排出生成的  ⑥将碳粉碎 A．①④ B．②③⑤⑥ C．①③⑥ D．①②④ 【答案】C 【详解】①缩小体积增大压强：气体浓度同步升高，有效碰撞概率提升，反应速率增大，正确； ②增加碳的量：C是固体，纯固体的浓度视为定值，增加用量不会改变反应速率，错误； ③恒容下通入：反应物的浓度增大，反应速率增大，正确； ④恒容下充入：体系总压增大，但反应相关气体、CO的浓度均不变，反应速率不变，错误； ⑤及时排出生成的：生成物浓度降低，反应速率会减小，错误； ⑥将碳粉碎：增大了碳与气体的接触面积，反应速率增大，正确； 符合题意的为①③⑥，故答案选C。 【典例9】（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 【答案】D 【详解】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。 【典例10】（25-26高一下·陕西榆林·期中）某兴趣小组为探究浓度和温度对化学反应速率的影响，做了以下实验： 【实验原理】 【实验过程】实验数据及结果如下表： 实验编号 0.01 mol/L KMnO4溶液（经H2SO4酸化） 0.1 mol/L H2C2O4溶液 H2O的体积 反应温度°C 溶液颜色褪至无色所需时间/s 1 5.0 mL 5.0 mL 0 20 125 2 5.0 mL V1 1.0 mL 20 320 3 5.0 mL 5.0 mL V2 50 30 4 30.0 mL 6.0 mL 0 20 未完全褪色 (1)实验1、2研究的是_____________________对化学反应速率的影响。 (2)表中V1=___________mL，V2=___________mL。 (3)实验2加入水的目的是____________________________。 (4)对比实验1、3的数据，可得出的实验结论是_________________________________。 (5)小组同学预测实验4比实验1褪色时间短，但实际结果始终未见颜色褪尽，其原因是___________________________________________________________。 (6)研究发现溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响，用不同浓度的硫酸进行酸化，其余条件均相同时，测得反应溶液的透光率（溶液颜色越浅，透光率越高）随时间变化如图所示，由此可得出相同条件下，__________（填“增大”或“减小”）硫酸溶液的浓度会加快反应速率。 【答案】(1)溶液的浓度 (2) 4.0 0 (3)调控总体积相同 (4)其他条件相同，温度升高，化学反应速率加快 (5)高锰酸钾过量 (6)增大 【详解】（1）实验1、2的温度、溶液体积均相同，仅的用量不同，即变量为草酸的浓度，因此探究的是反应物浓度对反应速率的影响； （2）该实验采用控制变量法，需保证每组实验的溶液总体积相等，实验1总体积为，因此实验2中；实验3中； （3）加入水是为了稀释草酸，同时保证两组实验总体积一致，让高锰酸钾的浓度保持不变，仅让草酸浓度成为唯一变量，符合控制单一变量的实验原则； （4）实验1和3的反应物浓度完全相同，仅温度不同，50℃下的褪色时间远短于20℃，因此可得出温度对速率的影响规律； （5）根据反应的计量关系，计算可知实验4中高锰酸钾的物质的量远超草酸，草酸完全反应后高锰酸钾仍有大量剩余，因此溶液无法褪为无色； （6）透光率越高代表溶液中高锰酸钾消耗越多、颜色越浅，从图中可见硫酸浓度越高，达到高透光率的时间越短，说明反应速率越快，因此增大硫酸浓度可加快反应速率。 考点3：有效碰撞理论 1.有效碰撞理论 基元反应 大多数化学反应往往经过几步完成的，其中的每一步反应都称为基元反应 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 基元反应发生的先决条件 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 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 活化分子 和活化能 ①活化分子：能够发生有效碰撞分子 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 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 E1：正反应的活化能 E2：活化分子变成生成物分子放出的能量，也认为是逆反应的活化能 E1－E2为反应热，即ΔH＝E1－E2 ①由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由反应最慢的一步基元反应决定。 ②活化分子具有较高的能量，能量较低的分子获取能量后才能变成活化分子。 ③对某一个反应来说，活化分子百分数===×100%。 ④活化分子数改变，反应速率不一定改变；但活化分子百分数(或单位体积内活化分子数)改变，反应速率一定改变。 2.运用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 外界因素 增大反应物浓度 增大体系压强(减小容器容积，有气体参与反应) 升高体系温度 使用催化剂 反应活化能 不变 不变 不变 降低 分子总数 增多 不变 不变 不变 活化分子总数 增多 不变 增多 增多 活化分子百分数 不变 不变 增多 增多 单位体积内活化分子数 增多 增多 增多 增多 有效碰撞次数 增多 增多 增多 增多 化学反应速率 加快 加快 加快 加快 【典例11】（25-26高二上·广西柳州·期末）污染性气体和CO可催化转变为无害气体，反应中的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 A．总反应的 B．和都是反应的催化剂 C．反应过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D．改用其他高效催化剂，、的值减小，总反应的不变 【答案】D 【分析】结合图甲的反应机理，第一步与反应生成和，第二步与反应生成和，消去中间产物，总反应为，其中为反应的催化剂，为中间产物。结合图乙的能量变化，正反应活化能，逆反应活化能，总反应的焓变，催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应的焓变。 【详解】A．总反应的，为放热反应，A错误； B．在反应初始存在、最终生成，是反应的催化剂，是第一步反应生成、第二步反应消耗的物质，属于中间产物，B错误； C．反应过程中，断裂的化学键为中的极性键、中的极性键，形成的化学键为中的非极性键、中的极性键，仅涉及非极性键的形成，无非极性键的断裂，C错误； D．催化剂可降低反应的活化能，即、的值均减小，但催化剂不改变反应物与生成物的总能量差，总反应的不变，D正确； 故选D。 【典例12】下列说法错误的是 ①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应 ②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能 ④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率 ⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加 A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤ 【答案】B 【详解】反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，①正确；活化分子间只有少数碰撞才能发生化学反应，②错误；催化剂通过改变反应途径，降低反应活化能，提高活化分子百分数，加快反应速率，③正确；对于有气体参与的反应，增大浓度，提高单位体积内的活化分子数，也可以加快反应速率，④错误；对于基元反应而言，温度升高，活化分子百分数增大，反应速率加快，⑤正确。 【典例13】对可逆反应，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是 A．使用催化剂，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 B．升高温度，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 C．增大，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 D．增大压强，单位体积内活化分子数增多，单位时间有效碰撞次数增加 【答案】C 【详解】使用催化剂，降低活化能，活化分子数目增加，活化分子百分数增大，单位体积单位时间内有效碰撞概率增加，反应速率增大，故A正确；升高温度，活化分子数目增多，活化分子百分数增大，单位体积单位时间内有效碰撞概率增加，反应速率增大，故B正确；增大，单位体积内活化分子数量增多，活化分子百分数不变，单位体积单位时间内有效碰撞概率增加，反应速率加快，故C错误；气体体积减小，增大压强，单位体积内活化分子数增多，单位体积单位时间内有效碰撞概率增加，反应速率加快，故D正确。 【典例14】下列说法正确的是 A．增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B．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)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大反应速率 【答案】C 【详解】增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，而活化分子的百分数没有发生变化，A错误；在有气体参加的化学反应中，通过缩小反应容器的体积来增大压强，可使气体反应物的浓度增大，但活化分子的百分数没有发生变化，B错误；催化剂降低了反应的活化能，从而增大了单位体积内活化分子的百分数，D错误。 【典例15】工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉    ②增大水蒸气浓度    ③适当升高温度    ④加入高效催化剂 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 【答案】C 【详解】将炭块改为炭粉，可以增大C与的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，①不符合题意；增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，②不符合题意；适当升高温度，可以使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率也可以提高活化分子百分率，③符合题意；加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率也可以提高活化分子百分率，④符合题意。 考点4：催化机理 1.过渡态理论 化学反应不只是通过反应物分子之间简单碰撞就能完成的，而是在碰撞后要先经过一个中间的过渡状态，即首先形成一种活性集团(活化络合物)。 活化络合物不稳定，或是恢复为反应物，或是变成产物。 2.催化机理 (1)催化反应的一般过程 ①反应物扩散到催化剂表面； ②反应物被吸附在催化剂表面； ③被吸附的反应物发生化学反应生成产物； ④产物的解吸。 以烯烃的加氢反应为例，可简化表示为 (2)催化作用的机理 催化剂参与化学反应，生成中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。 辨析过渡态、中间产物、催化剂 a.过渡态是不稳定的，无法分离出来。此时旧的化学键未完全断裂，新的化学键未完全形成，具有很高的能量。反应历程能量图中，“山峰”的位置一般代表过渡态。 b.中间产物是反应过程中确实生成的物质，可以分离出来。中间产物在反应过程中，是前一个反应的生成物，也是下一个反应的反应物，即“先生成，后消耗”。反应历程能量图中，“山谷”的位置一般代表中间产物。 c.催化剂在反应中“先消耗，后生成”。反应前后，形态、质量等不发生变化。 如图所示：反应A+B→AB的活化能为Ea,加入催化剂K后，反应分两步进行： ①A+K→AK活化能为Ea1 ②AK+B→AB+K活化能为Ea2 如图所示，Ea1>Ea2,故第1步反应是慢反应，是决定整个反应快慢的步骤，称为“定速步骤”或“决速步骤”。 3.分析机理图，确定物质的方法 进入机理缩环图的箭头为反应物，离开机理缩环图的箭头为生成物；生成最终产物的步骤同样生成催化剂，其余为中间产物。 【典例16】（24-25高二上·安徽六安·期末）近期，华东师范大学合成了催化剂，显示出优异的光催化固氮活性。光催化剂在紫外线照射下产生光生电子(e)和光生空穴()，反应历程如下图所示(*代表吸附在催化剂表面的物种)。下列说法错误的是 A．反应过程中有非极性键的断裂和形成 B．转化的过程可表示为： C．以ZnS为催化剂时，决速步的能垒 D．相同条件下，使用催化剂时的平衡转化率更高 【答案】D 【详解】A．反应过程中反应物的非极性键断裂，产物的非极性键形成，存在非极性键的断裂和形成，A正确； B．被光生空穴氧化，反应为，原子、电荷均守恒，B正确； C．以ZnS为催化剂时，决速步为能垒最高的步骤，正向能垒，C正确； D．催化剂仅改变反应速率，不改变平衡状态，平衡转化率不变，D错误； 故选D。 【典例17】（25-26高二下·广东东莞·期中）铁触媒催化合成氨的反应可表示为N2(g)+H2(g)NH3(g)，该反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法错误的是 A．氨在催化剂表面的脱附是吸热过程 B．该反应的=-56kJ·mol-1 C．反应历程中只涉及共价键的断裂与形成 D．反应Nad+3HadNHad+2Had在历程中速率最慢 【答案】B 【详解】A．由图可知，脱附后所具有的能量大于脱附前具有的能量，则脱附是吸热过程，A正确； B．由图可知，反应后能量减少了，该反应的=，B错误； C．该反应涉及的物质中只存在共价键，且存在键、键的断裂，键的形成，C正确； D．反应历程中所需能量最多(最大能垒处)的反应速率最慢，由图可知所需能量最多处是Nad与3Had生成NHad与2Had的过程，化学方程式为，D正确； 故选B。 【典例18】（25-26高二下·广东深圳·期中）有机物HCOOH在一定条件下发生如下反应，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．使用催化剂可以减小该反应的ΔH B．总反应的化学方程式为 C．在整个反应过程中的作用是催化剂 D．反应进程中的最大活化能是86.1 kJ/mol 【答案】A 【详解】A．催化剂仅能降低反应的活化能，不改变反应物与生成物的总能量差，无法改变反应的，A错误； B．由反应机理和能量变化可知，反应物为，生成物为和，为催化剂，总反应化学方程式书写正确，B正确； C．在第一步反应中作为反应物参与，最终反应后又重新生成，为该反应的催化剂，C正确； D．反应的第一步能垒为，第二步能垒为，故最大活化能为，D正确； 故选A。 考点5：速率常数与速率方程 1.化学反应速率方程 对于基元反应而言，一定温度下，化学反应速率通常与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 即对于基元反应：aA+bB===cC+dD,有v = kca(A)·cb(B)。k为反应速率常数。 但若反应为复杂反应，则反应物浓度的指数通常为实验测定值，与化学方程式中的化学计量数没有必然关系，二者不一定相等。 如：①SO2Cl2SO2+Cl2 v = k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO+O2 v = k₂c2(NO2) ③H2+Cl22HCl v = k3c(H2)·(Cl2) ①固体或纯液体的浓度视为常数，不能在反应速率方程中出现。 ②在反应速率方程中，气体反应物的浓度可以用分压代替。 2.阿伦尼乌斯公式 反应速率常数k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素影响。 1889年，阿伦尼乌斯在总结了大量实验结果的基础上，提出了反应速率常数与温度之间的经验公式： 其中，k为反应速率常数；A为指前因子；e为自然对数的底；R为摩尔气体常数；Ea为活化能，单位为J·mol-1或kJ·mol-1。 由该公式可知，Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。 【典例19】（25-26高二上·四川成都·期末）已知化学反应：，①当时，，②当时，。以上两式中v为反应速率，k为速率常数一定温度下为定值。下列叙述正确的是 A．当和的浓度不变时，升高或降低温度，反应速率不变 B．因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变 C．增大的浓度为原来的倍，反应速率可能变为原来的倍 D．当温度低于时，改变的浓度，反应速率增大 【答案】C 【详解】A．升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢，A错误； B．该反应前后气体分子数目不变，改变压强，若浓度改变，则反应速率对应改变，B错误； C．增大的浓度为原来的2倍，若，根据可知，反应速率变为原来的2倍，C正确； D．当温度低于时，根据可知，一定温度下，反应速率只与有关，改变CO的浓度，反应速率不变，D错误； 故选C。 【典例20】（25-26高一下·天津南开·期末）某反应的速率方程为，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示。 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 1.6 3.2 3.2 8 下列说法正确的是 A．， B． C．， D．升温、加压，均能使增大 【答案】C 【详解】A．保持不变，加倍时反应速率也加倍，故，得；保持不变，加倍时反应速率不变，故，得，A错误； B．由速率方程，代入第一组数据、，得，B错误； C．，对应表中速率单位得；最后一组，故，C正确； D．速率常数仅与温度、催化剂有关，加压只改变反应物浓度，不影响，D错误； 故选C。 【典例21】（24-25高二上·天津滨海新区·期中）反应中，每生成放出166 kJ的热量，该反应的速率表达式为(k为速率常数，温度不变，数值不变。k、m、n待测)，其反应包含两步：①(慢)，②(快) 时测得有关实验数据如下： 序号 速率 I 0.0060 0.0010 Ⅱ 0.0060 0.0020 Ⅲ 0.0010 0.0060 Ⅳ 0.0020 0.0060 下列说法正确的是 A．整个反应速率由第②步反应决定 B．正反应的活化能一定是①<② C．该反应速率表达式： D．该反应的热化学方程式为   【答案】C 【详解】A．整个反应速率由慢反应决定，第①步为慢反应，故反应速率由第①步决定，A错误； B．活化能越低反应速率越快，慢反应①的活化能大于快反应②，即正反应活化能①>②，B错误； C．对比实验I、Ⅱ，不变，变为原来2倍时速率也变为原来2倍，得；对比实验Ⅲ、Ⅳ，不变，变为原来2倍时速率变为原来4倍，得；代入实验I数据，解得，故速率表达式为，C正确； D．生成0.25mol 放出166kJ热量，则生成1mol 放出664kJ热量，放热反应<0，热化学方程式的应为，D错误； 答案选C。 命题点1：化学反应速率的计算与比较 【针对练习1】（25-26高一下·云南曲靖·期中）在2L恒容密闭容器中，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。2min内，H2的物质的量由4mol减少到1mol。下列说法正确的是 A．v(N2) = 0.5 mol∙L-1∙min-1 B．v(H2) = 1.5 mol∙L-1∙min-1 C．v(NH3) = 1 mol∙L-1∙min-1 D．用不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比 【答案】D 【详解】A．先计算，，反应速率之比等于化学计量数之比，故，与选项数值不符，A错误； B．由上述计算得，与选项数值不符，B错误； C．根据速率比等于计量数比，，与选项数值不符，C错误； D．同一化学反应同一时间段内，用不同物质表示的反应速率的数值之比等于对应化学计量数之比，该说法成立，D正确； 故选D。 【针对练习2】（25-26高二上·甘肃兰州·阶段检测）对于可逆反应，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． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．给出的用A表示的反应速率为，数值不是最大，A不符合题意； B．B为固态物质，浓度视为常数，不能用于表示化学反应速率，B不符合题意； C．根据反应速率与化学计量数成正比，换算为用表示的速率为，数值不是最大，C不符合题意； D．换算为用A表示的速率为，数值最大，反应速率最快，D符合题意； 故选D。 【针对练习3】（25-26高二上·新疆乌鲁木齐·期中）已知：。若反应速率分别用、、、表示，则下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，，可得，即，A错误； B．，可得，即，B错误； C．，可得，即，C错误； D．，可得，D正确； 故选D。 命题点2：外界条件对反应速率的影响 【针对练习4】（25-26高二上·福建莆田·期末）下列说法正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石更稳定 B．化学反应速率为0.8 mol∙L-1∙s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol∙L-1 C．反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，有效碰撞几率增加，反应速率增大 D．活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 【答案】C 【详解】A．石墨转化为金刚石的，反应吸热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，因此石墨更稳定，A错误； B．化学反应速率为平均速率，指1 s内某物质的浓度变化量为，不是1 s时该物质的浓度，B错误； C．反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，有效碰撞几率增加，反应速率增大，C正确； D．活化分子只有发生合适取向的碰撞才能发生化学反应，不是每一次碰撞都能发生反应，D错误； 故选C。 【针对练习5】（25-26高二上·四川成都·期末）下列有关说法正确的是 A．铁片与稀盐酸制取氢气时，加入固体或固体都不影响生成氢气的速率 B．由于反应前后气体分子总数不变，因此扩大体积减小压强，反应速率不变 C．5%的双氧水中加入二氧化锰粉末，活化分子百分数增大，分解速率迅速加快 D．升高温度后吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢 【答案】C 【详解】A．加入固体时，会与结合生成弱电解质，降低溶液中浓度，生成氢气的速率减慢，A错误； B．扩大体积减小压强，反应物和生成物的浓度均降低，正、逆反应速率均减小，该反应仅平衡不移动，B错误； C．二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，可降低反应活化能，使活化分子百分数增大，反应速率加快，C正确； D．升高温度，活化分子百分数增大，吸热反应和放热反应的反应速率均加快，D错误； 故选C。 【针对练习6】（25-26高二上·吉林松原·期末）二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(LaNiO3与作用生成和)，下列说法正确的是 A．在该反应历程中起催化作用 B．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，活化分子百分数不变 C．若是反应的决速步，则该步的化学反应速率最快 D．图示过程的总反应式可表示为 【答案】D 【详解】A．由反应机理可知，La2O2CO3是反应过程中生成、后续又消耗的中间产物，不起催化作用，A错误； B．催化剂降低反应的活化能，使更多普通分子变为活化分子，活化分子百分数增大，反应速率加快，B错误； C．反应的决速步是反应历程中活化能最大、化学反应速率最慢的步骤，决定总反应速率，C错误； D．结合反应机理，反应物为H2和CO2，产物为CH4和H2O，配平后总反应式为，D正确； 故选D。 命题点3：速率常数与速率方程 【针对练习7】（25-26高二上·湖北宜昌·阶段检测）反应，在295K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下： ① ② ③ 已知：①反应物浓度与反应速率关系式为（k为速率常数，与活化能和温度等有关）；②反应级数是反应速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下列说法错误的是 A．该反应的反应级数为3级 B．该条件下速率常数 C．加入催化剂可降低反应的活化能，增大速率常数k，从而加快反应速率 D．相同条件下，NO浓度对反应速率的影响小于浓度对反应速率的影响 【答案】D 【详解】A．由①②组数据，浓度不变时，浓度变为原来的5倍，速率变为原来的25倍，得；由①③组数据，浓度不变时，浓度变为原来的5倍，速率变为原来的5倍，得，反应级数为级，A正确； B．代入①组数据计算，B正确； C．催化剂可降低反应的活化能，温度不变时速率常数增大，反应速率加快，C正确； D．速率方程中的级数为2，的级数为1，相同浓度变化下对反应速率的影响更大，即浓度对反应速率的影响大于，D错误； 【针对练习8】（多选）反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。下列说法不正确的是 实验序号 c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：2：1 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2 【答案】B 【详解】A．化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，故H2、HCl、Cl2的反应速率之比应为1：2：1，A正确； B．加入催化剂，正、逆反应速率都增大，B错误； C．反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，结合①和②两组数据可计算：m=1，利用②和③两组数据可计算：n=，C正确； D．由C分析，v=kc(H2)·c0.5 (Cl2)，则相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2，D正确。 故选B。 【针对练习9】（多选）（25-26高二上·山东济宁·期中）已知反应：，，其中k为速率常数。20℃，某兴趣小组在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表， 实验编号 硫代硫酸钠溶液 溶液 褪色时间/s 浓度/（mol/L） 体积/mL 浓度/（mol/L） 体积/mL ① 0.04 50 50 40 ② 0.02 50 50 80 ③ 0.04 50 50 40 下列结论正确的是 A．实验①中， B．由以上实验可知 C．由实验①②可知，其他条件相同时，越小，反应速率越慢 D．由实验①③可知，其他条件相同时，对反应速率无影响 【答案】CD 【详解】A．实验①混合后初始浓度为，平均反应速率，A错误； B．对比实验①②，浓度相同，变为原来的，褪色时间变为原来的2倍，反应速率变为原来的，故；对比实验①③，相同，变为原来的，褪色时间不变，反应速率不变，故，B错误； C．实验①②控制浓度相同，仅浓度不同，②的浓度更小，褪色时间更长，说明其他条件相同时，越小，反应速率越慢，C正确； D．实验①③中控制浓度相同，仅浓度不同，褪色时间相同，反应速率相同，说明其他条件相同时，对反应速率无影响，D正确； 故选CD。 命题点4：探究化学反应速率的影响因素 【针对练习10】（25-26高二上·福建龙岩·期末）实验试剂：0.6 mol/L溶液、0.2 mol/LKMnO4溶液、3 mol/L稀硫酸、蒸馏水。 Ⅰ某小组利用上述试剂来探究“浓度对溶液和酸性溶液反应速率的影响”，进行了如下实验。*表示溶液从混合至刚好褪为无色所需时间。 编号 室温下，试管中所加试剂用量/mL t*/min 1 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 2 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 (1)表中的值为_________。 (2)已知反应使转化为，转化为，写出该反应的离子方程式_____________。 (3)根据实验3中数据计算，用浓度变化表示内的化学反应速率为_________。 (4)分析表中实验数据，可以得到的结论是_____________________________________________。 Ⅱ该小组甲同学查阅文献发现在线分光光度法可以实时监测浓度变化，借助该仪器分析方法可以更为直观准确地研究上述化学反应速率变化情况，测得随时间变化如图所示。 (5)针对上图中所示化学反应速率变快的现象，甲同学提出了以下假设，请完成假设2. 假设1：生成物中某种微粒具有催化作用； 假设2：__________________________________________________。 (6)为验证假设1是否成立，甲同学设计了如下实验方案，下表中加入的少量固体最优选择为__________（填化学式）。 编号 室温下，试管中所加试剂用量/mL t*/min 加入少量固体 4 3.0 2.0 3.0 2.0 — (7)若假设1成立，则的取值范围是_________。 【答案】(1) (2) (3) (4) 其他条件相同时，溶液浓度越大，反应速率越快 (5) 该反应为放热反应，溶液温度升高使反应速率加快 (6) (7) 【分析】该实验首先是利用控制变量法探究浓度对反应速率的影响，需要保证其他因素相同；后续对反应速率先变大后变小的原因进行探究，最终认为是生成物具有催化作用加快了反应速率，由此解答； 【详解】（1）根据控制变量法的原则，各组实验混合后溶液的总体积应保持一致。实验1的总体积为，则实验2的总体积也应为，故； （2）反应中被还原为，锰元素化合价由降至；被氧化为，碳元素化合价由升至，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可写出该反应的离子方程式：； （3）实验3中，混合后的初始浓度为，在内，完全反应，其反应速率，根据速率之比等于化学计量数之比，； （4） 对比实验1、2、3的数据可知，在其他条件相同时，随着溶液浓度增大，溶液褪色所需时间逐渐缩短，说明随着溶液浓度越大，反应速率越快； （5）图像显示的浓度先缓慢下降，然后迅速下降，最后又缓慢下降，可知反应速率先逐渐加快后减慢，反应初期速率加快的原因，除了可能是生成物（如）的催化作用外，还可能是因为该反应为放热反应，随着反应进行，溶液温度升高，从而使反应速率加快； （6）假设1认为是生成物起催化作用，该反应的生成物中含有，为了验证的催化作用，应向反应体系中加入含有的可溶性盐，且不能引入具有还原性或氧化性的阴离子干扰实验，故最优选择为加入少量的固体； （7）实验4与实验3的各试剂用量完全相同，若假设1成立，即加入的起到了催化作用，则实验4的反应速率会比实验3更快，褪色所需时间更短，已知实验3耗时，故。 【针对练习11】某小组以和草酸()的实验研究化学反应速率的影响因素，反应原理为： Ⅰ．甲小组设计如下实验方案探究反应物浓度和溶液酸性对速率的影响： 【限选试剂和仪器】0.5 mol·L-1 溶液、0.05 mol·L-1 溶液(未酸化)、5 mol·L-1 溶液、试管、胶头滴管、秒表 序号 V(KMnO4)/mL V(稀硫酸)/mL Ⅰ 2.0 1.0 1.0 1.0 Ⅱ 1.0 2.0 a 1.0 Ⅲ 2.0 b 1.0 2.0 (1)表中_______。 (2)为定量比较反应速率的快慢，本实验应测量_________________。 (3)对比实验_______和_______(填序号)可探究溶液酸性对反应速率的影响。 Ⅱ．乙小组利用色度传感器(检测溶液颜色的变化)探究草酸浓度对反应速率的影响，测得实验①~③的溶液透光率-时间曲线如图所示。 (4)实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。 (5)a点和b点的速率大小关系：_______(填“>”、“＜”或“=”)。 (6)根据曲线，该小组推测能作该反应的催化剂，并设计了如下实验：取与实验①浓度和体积均相同的反应物，再加入_______，测量该条件下溶液透光率的变化情况，说明能作该反应催化剂的判断依据是________________________________________。 【答案】(1)1.0 (2)溶液褪色的时间 (3) Ⅰ Ⅲ (4)①>②>③ (5)< (6) MnSO4 溶液透光率达到最大需要的时间更短 【分析】根据“控制变量法”探究影响反应速率的因素，通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同； 【详解】（1）根据“控制变量法”探究浓度对反应速率的影响，应该保证混合溶液的总体积相等，表中实验Ⅰ溶液的总体积为5.0mL，所以5.0-1.0-2.0-1.0=1.0。 （2）由表格数据和物质浓度结合方程式可知，反应中高锰酸钾完全反应，其溶液为紫红色，故为定量比较反应速率的快慢，本实验应测量溶液褪色的时间； （3）实验Ⅰ、Ⅲ的变量为硫酸的浓度，故可探究溶液酸性对反应速率的影响。 （4）高锰酸钾溶液为紫红色，完全反应后为无色，褪色时间越短则反应速率越快，对应物质的浓度越大，结合图可知，实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为①>②>③； （5）由图可知，b点曲线的斜率更大，则反应速率更快，故a点和b点的速率大小关系<： （6）根据曲线，该小组推测能作该反应的催化剂，则实验中变量为锰离子，故实验为：取与实验①浓度和体积均相同的反应物，再加入硫酸锰，测量该条件下溶液透光率的变化情况，说明Mn2+能作该反应催化剂的判断依据是：在更短的时间内溶液透光率达到最大。 命题点5：应用有效碰撞理论、活化能分析化学反应 【针对练习12】（25-26高二上·山东青岛·期中）据文献报道，某反应的反应历程如图所示： 下列有关该历程的说法错误的是 A．属于分解反应 B．是中间产物 C．是催化剂 D．总反应化学方程式为4NH3＋3O22N2＋6H2O 【答案】D 【详解】A．该反应反应物只有一种，生成物有三种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应，A正确； B．是反应过程中生成、后续又发生反应消耗的物种，属于中间产物，B正确； C．参与反应，最终又重新生成，质量和化学性质不变，是催化剂，C正确； D．根据反应历程，反应物为、、，生成物为、，总反应的化学方程式为，D错误； 故选D。 【针对练习13】（24-25高二上·浙江·期末）实验室中探究NO的氧化反应，进入反应釜的NO和起始浓度分别为a mol/L和0.6a mol/L，发生反应：。在其他条件相同时，测得NO达到不同转化率需要的时间如下表： 50% 90% 98% 30℃ 12 s 250 s 2830 s 90℃ 25 s 510 s 5760 s 已知：该反应分两步进行：①，活化能为；②，活化能为。其反应过程能量变化示意图如图。 下列说法正确的是 A．升高温度，总反应速率加快 B．较小，则反应①平衡转化率小 C．90℃条件下，当NO转化率达50%时，的反应速率为0.02a mol/(L·s) D．NO氧化反应的决速步是反应② 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，NO达到相同转化率时，90℃所需时间均比30℃长，说明升高温度后达到相同转化率的过程没有加快，A错误； B．活化能影响反应速率，反应①的平衡转化率由该温度下的平衡状态及初始组成等决定，不能由较小推出其平衡转化率小，B错误； C．90℃下，NO转化率达到50%需要25 s。由反应可知，NO与氧气的消耗速率之比为2∶1。NO的平均消耗速率为，则氧气的平均消耗速率为，不是0.02a mol/(L·s)，C错误； D．由反应过程能量变化图可知，，反应②的活化能较大、反应速率较慢，因此反应②为决速步，D正确； 故选D。 【针对练习14】（25-26高二上·四川·期末）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。 【针对练习15】（25-26高一下·吉林长春·期中）脱除汽车尾气中和的反应过程中，各物质相对能量如图（表示过渡态），下列说法正确的是 A．相对稳定性： B．和的总键能大于和的总键能 C．该反应的决速步骤为 D．该反应的热化学方程式为   【答案】D 【详解】A．物质能量越高越不稳定，由图可知的能量高于，故相对稳定性：，A错误； B．反应焓变反应物总键能生成物总键能，和反应生成和为放热反应，，故和的总键能小于和的总键能，B错误； C．反应的决速步骤为活化能最大的步骤，由图可知第二步反应的活化能大于第一步的活化能，故第二步为决速步骤，C错误； D．整个反应的反应物为和，生成物为和，总焓变，热化学方程式书写正确，D正确； 答案选D。 【针对练习16】（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。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2讲 化学反应速率与反应机理分析 考点1： 化学反应速率 1．化学反应速率的概念及表示 ①严格地说，这里的化学反应速率是指一段时间内化学反应的 。某时刻的瞬时速率可以通过求速率-时间图像对应点的切线 得到。 ② 和 的浓度可视为定值，一般不用其浓度变化来表示反应速率。 2.同一化学反应中不同物质反应速率的关系 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，有：vA＝－，vB＝－，vC＝， vD＝，且有：。 ①同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但其代表的实际意义相同。 ②计算化学反应速率时，必须指明以哪种物质表示。 ③实际情况下，为了方便计算，不论是反应物还是生成物，Δc均取正值，计算对应速率时，均使用v＝。 3.化学反应速率的比较方法 定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的 、固体消失或气体充满所需时间的 等来定性判断化学反应的快慢 定量比较 “一看”：看化学反应速率的单位是否 ，若不一致，需转化为同一 。 “二化”：将不同物质的化学反应速率转化成 物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学 ，所得数值大的 。 “三比较”：标准统一后比较 大小，数值越大， 越大。 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 。 4.化学反应速率的测定 测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的 相关的可观测量进行测定。 测定方法 直接观察测定：如 和 等。 科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用 和 间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 【典例1】（25-26高二上·河北邯郸·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． 【典例2】（25-26高二上·黑龙江鹤岗·期中）在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)，v(B)，v(C)表示，已知v(A)，v(B)，v(C)之间有以下关系3v(A)=2v(B)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为 A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C 【典例3】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 【典例4】（24-25高一下·山西·期中）某课外实验小组利用压强传感器等数字化设备探究密闭容器中镁条与不同浓度稀盐酸的反应速率，得到内压强随时间变化的曲线，两组实验所用试剂和实验结果如下表。下列说法不正确的是 实验编号 镁条的质量 盐酸 物质的量浓度／ 体积 1 0.01 2 2 0.01 0.5 2 A． B．内实验2的平均反应速率较小 C．反应结束后两装置内的压强相等 D．升高反应温度可以提高反应速率 【典例5】（25-26高二上·云南丽江·期末）在一定条件下，容器内某反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A．0～t1 min内化学方程式为A2B B．0～t1 min内，A的反应速率是B的2倍 C．0～t2 min内，A、B的反应速率相等 D．0～t2 min内，用A表示的反应速率为 mol·L-1·min-1 考点2：影响化学反应速率的因素 1.内因 在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和 等因素决定的。 2.外因 浓度 增大反应物浓度，化学反应速率 ，反之 压强 对于有 参加的反应，增大压强(减小容器容积)，反应速率 ，反之 温度 升高温度，化学反应速率 ，反之 催化剂 催化剂可以 化学反应速率 (对于可逆反应，正、逆反应速率的改变程度 ) 其他因素 如增大反应物的接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、形成原电池等，都有可能改变化学反应速率 3.分析思路 （1）浓度 ①固体或纯液体的浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。但反应速率与反应物间的 有关，固体颗粒越小，比表面积越大，反应速率越快，故可以通过研细块状固体来增大比表面积，加快反应速率。 ②若为可逆反应，增大反应物浓度，正反应速率 ，在此瞬间生成物浓度不变，逆反应速率 。但随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，故正反应速率逐渐 ，逆反应速率逐渐 ，直到两者相等。 ③溶液中发生离子反应时，与反应无关的离子的浓度大小对反应速率 ，如硫氰化钾溶液与氯化铁溶液的反应，当增大(或减小)K+或Cl-浓度，溶液颜色不变，根据反应的化学方程式：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl可知，K+或Cl-与溶液颜色无关。 （2）压强 ①压强改变对化学反应速率的影响是通过改变 实现的。若反应物全部为固体或液体，压强变化对其浓度几乎 ，故可认为压强不影响非气相反应的反应速率。 ②分析压强改变对化学反应速率的影响,关键是看参加反应的气体浓度是否变化。若气体浓度有变化,则化学反应速率改变;若气体浓度无变化,则化学反应速率不改变。具体可分为以下几种情况: 恒温时 恒温恒容时 a.充入气体反应物 b.充入惰性气体 恒温恒压时 ③影响化学反应速率的其他因素影响化学反应速率的因素有很多，除浓度、温度、催化剂、压强外，光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。 （3）温度 ①温度对吸热反应和放热反应的影响规律相同。升温时，吸热反应和放热反应的速率均 ；降温时，吸热反应和放热反应的速率均 。 ②对于一个可逆反应，升高温度时，吸热方向的化学反应速率增大得 ；降低温度，吸热方向的化学反应速率减小得 。 （4）催化剂 ①浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响大小的一般顺序：催化剂 温度 浓度。 ②催化剂具有选择性。对于同一个化学反应，不同的催化剂催化效果不同。对相同的反应物，选用不同的催化剂，可以得到不同的 。 ③有的催化剂对 化学反应都有催化作用，有的催化剂只对 化学反应有催化作用。 ④能加快化学反应速率的催化剂叫作 催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫作 催化剂。 ⑤如果反应为可逆反应，催化剂可 地改变正、逆反应速率。 ⑥催化剂只有在 下才能最大限度地发挥其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一定 。 【典例6】（25-26高二上·四川雅安·阶段检测）日常生活中，下列做法与调控反应速率无关的是 A．食物冷藏保存 B．用煤粉代替煤块燃烧 C．制作糕点时添加膨松剂 D．橡胶制品中添加防老剂 【典例7】（25-26高二上·新疆省直辖县级单位·期末）下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．10.0 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 B．恒温恒压密闭容器中：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，充入惰性气体，反应速率不变 C．因为工业合成氨为放热反应，故升高温度不能加快其反应速率 D．双氧水分解制O2时，加入几滴溶液可以加快反应速率 【典例8】（25-26高一下·广东广州·期中）在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是 ①缩小体积，增大压强  ②增加碳的量  ③恒容下通入 ④恒容下充入  ⑤及时排出生成的  ⑥将碳粉碎 A．①④ B．②③⑤⑥ C．①③⑥ D．①②④ 【典例9】（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 【典例10】（25-26高一下·陕西榆林·期中）某兴趣小组为探究浓度和温度对化学反应速率的影响，做了以下实验： 【实验原理】 【实验过程】实验数据及结果如下表： 实验编号 0.01 mol/L KMnO4溶液（经H2SO4酸化） 0.1 mol/L H2C2O4溶液 H2O的体积 反应温度°C 溶液颜色褪至无色所需时间/s 1 5.0 mL 5.0 mL 0 20 125 2 5.0 mL V1 1.0 mL 20 320 3 5.0 mL 5.0 mL V2 50 30 4 30.0 mL 6.0 mL 0 20 未完全褪色 (1)实验1、2研究的是_____________________对化学反应速率的影响。 (2)表中V1=___________mL，V2=___________mL。 (3)实验2加入水的目的是____________________________。 (4)对比实验1、3的数据，可得出的实验结论是_________________________________。 (5)小组同学预测实验4比实验1褪色时间短，但实际结果始终未见颜色褪尽，其原因是___________________________________________________________。 (6)研究发现溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响，用不同浓度的硫酸进行酸化，其余条件均相同时，测得反应溶液的透光率（溶液颜色越浅，透光率越高）随时间变化如图所示，由此可得出相同条件下，__________（填“增大”或“减小”）硫酸溶液的浓度会加快反应速率。 考点3：有效碰撞理论 1.有效碰撞理论 基元反应 大多数化学反应往往经过几步完成的，其中的每一步反应都称为基元反应 反应机理 先后进行的基元反应反映了化学反应的 ，反应历程又称 基元反应发生的先决条件 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 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 活化分子 和活化能 ①活化分子：能够发生 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 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 E1：正反应的活化能 E2：活化分子变成生成物分子放出的能量，也认为是逆反应的活化能 E1－E2为反应热，即ΔH＝E1－E2 ①由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由反应最 的一步基元反应决定。 ②活化分子具有较高的能量，能量较低的分子获取能量后才能变成活化分子。 ③对某一个反应来说，活化分子百分数===×100%。 ④活化分子数改变，反应速率 改变；但活化分子百分数(或单位体积内活化分子数)改变，反应速率 改变。 2.运用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 外界因素 增大反应物浓度 增大体系压强(减小容器容积，有气体参与反应) 升高体系温度 使用催化剂 反应活化能 分子总数 活化分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 有效碰撞次数 化学反应速率 【典例11】（25-26高二上·广西柳州·期末）污染性气体和CO可催化转变为无害气体，反应中的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 A．总反应的 B．和都是反应的催化剂 C．反应过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D．改用其他高效催化剂，、的值减小，总反应的不变 【典例12】下列说法错误的是 ①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应 ②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能 ④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率 ⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加 A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤ 【典例13】对可逆反应，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是 A．使用催化剂，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 B．升高温度，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 C．增大，活化分子百分数增大，单位时间有效碰撞次数增加 D．增大压强，单位体积内活化分子数增多，单位时间有效碰撞次数增加 【典例14】下列说法正确的是 A．增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B．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)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子的百分数，从而增大反应速率 【典例15】工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是 ①将炭块改为炭粉    ②增大水蒸气浓度    ③适当升高温度    ④加入高效催化剂 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 考点4：催化机理 1.过渡态理论 化学反应不只是通过反应物分子之间简单碰撞就能完成的，而是在碰撞后要先经过一个中间的 ，即首先形成一种活性集团(活化络合物)。 活化络合物不稳定，或是恢复为 物，或是变成 物。 2.催化机理 (1)催化反应的一般过程 ①反应物扩散到催化剂表面； ②反应物被吸附在催化剂表面； ③被吸附的反应物发生化学反应生成产物； ④产物的解吸。 以烯烃的加氢反应为例，可简化表示为 (2)催化作用的机理 催化剂参与化学反应，生成 ，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。 辨析过渡态、中间产物、催化剂 a.过渡态是不稳定的，无法分离出来。此时旧的化学键未完全断裂，新的化学键未完全形成，具有很高的能量。反应历程能量图中，“ ”的位置一般代表过渡态。 b.中间产物是反应过程中确实生成的物质，可以分离出来。中间产物在反应过程中，是前一个反应的生成物，也是下一个反应的反应物，即“先生成，后消耗”。反应历程能量图中，“ ”的位置一般代表中间产物。 c.催化剂在反应中“先消耗，后生成”。反应前后，形态、质量等不发生变化。 如图所示：反应A+B→AB的活化能为Ea,加入催化剂K后，反应分两步进行： ①A+K→AK活化能为Ea1 ②AK+B→AB+K活化能为Ea2 如图所示，Ea1>Ea2,故第1步反应是慢反应，是决定整个反应快慢的步骤，称为“定速步骤”或“决速步骤”。 3.分析机理图，确定物质的方法 进入机理缩环图的箭头为反应物，离开机理缩环图的箭头为生成物；生成最终产物的步骤同样生成催化剂，其余为中间产物。 【典例16】（24-25高二上·安徽六安·期末）近期，华东师范大学合成了催化剂，显示出优异的光催化固氮活性。光催化剂在紫外线照射下产生光生电子(e)和光生空穴()，反应历程如下图所示(*代表吸附在催化剂表面的物种)。下列说法错误的是 A．反应过程中有非极性键的断裂和形成 B．转化的过程可表示为： C．以ZnS为催化剂时，决速步的能垒 D．相同条件下，使用催化剂时的平衡转化率更高 【典例17】（25-26高二下·广东东莞·期中）铁触媒催化合成氨的反应可表示为N2(g)+H2(g)NH3(g)，该反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法错误的是 A．氨在催化剂表面的脱附是吸热过程 B．该反应的=-56kJ·mol-1 C．反应历程中只涉及共价键的断裂与形成 D．反应Nad+3HadNHad+2Had在历程中速率最慢 【典例18】（25-26高二下·广东深圳·期中）有机物HCOOH在一定条件下发生如下反应，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．使用催化剂可以减小该反应的ΔH B．总反应的化学方程式为 C．在整个反应过程中的作用是催化剂 D．反应进程中的最大活化能是86.1 kJ/mol 考点5：速率常数与速率方程 1.化学反应速率方程 对于基元反应而言，一定温度下，化学反应速率通常与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 即对于基元反应：aA+bB===cC+dD,有v = kca(A)·cb(B)。k为反应速率常数。 但若反应为复杂反应，则反应物浓度的指数通常为实验测定值，与化学方程式中的化学计量数没有必然关系，二者不一定相等。 如：①SO2Cl2SO2+Cl2 v = k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO+O2 v = k₂c2(NO2) ③H2+Cl22HCl v = k3c(H2)·(Cl2) ①固体或纯液体的浓度视为常数，不能在反应速率方程中出现。 ②在反应速率方程中，气体反应物的浓度可以用分压代替。 2.阿伦尼乌斯公式 反应速率常数k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素影响。 1889年，阿伦尼乌斯在总结了大量实验结果的基础上，提出了反应速率常数与温度之间的经验公式： 其中，k为反应速率常数；A为指前因子；e为自然对数的底；R为摩尔气体常数；Ea为活化能，单位为J·mol-1或kJ·mol-1。 由该公式可知，Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。 【典例19】（25-26高二上·四川成都·期末）已知化学反应：，①当时，，②当时，。以上两式中v为反应速率，k为速率常数一定温度下为定值。下列叙述正确的是 A．当和的浓度不变时，升高或降低温度，反应速率不变 B．因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变 C．增大的浓度为原来的倍，反应速率可能变为原来的倍 D．当温度低于时，改变的浓度，反应速率增大 【典例20】（25-26高一下·天津南开·期末）某反应的速率方程为，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示。 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 1.6 3.2 3.2 8 下列说法正确的是 A．， B． C．， D．升温、加压，均能使增大 【典例21】（24-25高二上·天津滨海新区·期中）反应中，每生成放出166 kJ的热量，该反应的速率表达式为(k为速率常数，温度不变，数值不变。k、m、n待测)，其反应包含两步：①(慢)，②(快) 时测得有关实验数据如下： 序号 速率 I 0.0060 0.0010 Ⅱ 0.0060 0.0020 Ⅲ 0.0010 0.0060 Ⅳ 0.0020 0.0060 下列说法正确的是 A．整个反应速率由第②步反应决定 B．正反应的活化能一定是①<② C．该反应速率表达式： D．该反应的热化学方程式为   命题点1：化学反应速率的计算与比较 【针对练习1】（25-26高一下·云南曲靖·期中）在2L恒容密闭容器中，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。2min内，H2的物质的量由4mol减少到1mol。下列说法正确的是 A．v(N2) = 0.5 mol∙L-1∙min-1 B．v(H2) = 1.5 mol∙L-1∙min-1 C．v(NH3) = 1 mol∙L-1∙min-1 D．用不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比 【针对练习2】（25-26高二上·甘肃兰州·阶段检测）对于可逆反应，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． B． C． D． 【针对练习3】（25-26高二上·新疆乌鲁木齐·期中）已知：。若反应速率分别用、、、表示，则下列关系式正确的是 A． B． C． D． 命题点2：外界条件对反应速率的影响 【针对练习4】（25-26高二上·福建莆田·期末）下列说法正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石更稳定 B．化学反应速率为0.8 mol∙L-1∙s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol∙L-1 C．反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，有效碰撞几率增加，反应速率增大 D．活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 【针对练习5】（25-26高二上·四川成都·期末）下列有关说法正确的是 A．铁片与稀盐酸制取氢气时，加入固体或固体都不影响生成氢气的速率 B．由于反应前后气体分子总数不变，因此扩大体积减小压强，反应速率不变 C．5%的双氧水中加入二氧化锰粉末，活化分子百分数增大，分解速率迅速加快 D．升高温度后吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢 【针对练习6】（25-26高二上·吉林松原·期末）二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(LaNiO3与作用生成和)，下列说法正确的是 A．在该反应历程中起催化作用 B．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，活化分子百分数不变 C．若是反应的决速步，则该步的化学反应速率最快 D．图示过程的总反应式可表示为 命题点3：速率常数与速率方程 【针对练习7】（25-26高二上·湖北宜昌·阶段检测）反应，在295K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下： ① ② ③ 已知：①反应物浓度与反应速率关系式为（k为速率常数，与活化能和温度等有关）；②反应级数是反应速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下列说法错误的是 A．该反应的反应级数为3级 B．该条件下速率常数 C．加入催化剂可降低反应的活化能，增大速率常数k，从而加快反应速率 D．相同条件下，NO浓度对反应速率的影响小于浓度对反应速率的影响 【针对练习8】（多选）反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。下列说法不正确的是 实验序号 c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：2：1 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2 【针对练习9】（多选）（25-26高二上·山东济宁·期中）已知反应：，，其中k为速率常数。20℃，某兴趣小组在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表， 实验编号 硫代硫酸钠溶液 溶液 褪色时间/s 浓度/（mol/L） 体积/mL 浓度/（mol/L） 体积/mL ① 0.04 50 50 40 ② 0.02 50 50 80 ③ 0.04 50 50 40 下列结论正确的是 A．实验①中， B．由以上实验可知 C．由实验①②可知，其他条件相同时，越小，反应速率越慢 D．由实验①③可知，其他条件相同时，对反应速率无影响 命题点4：探究化学反应速率的影响因素 【针对练习10】（25-26高二上·福建龙岩·期末）实验试剂：0.6 mol/L溶液、0.2 mol/LKMnO4溶液、3 mol/L稀硫酸、蒸馏水。 Ⅰ某小组利用上述试剂来探究“浓度对溶液和酸性溶液反应速率的影响”，进行了如下实验。*表示溶液从混合至刚好褪为无色所需时间。 编号 室温下，试管中所加试剂用量/mL t*/min 1 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 2 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 (1)表中的值为_________。 (2)已知反应使转化为，转化为，写出该反应的离子方程式_____________。 (3)根据实验3中数据计算，用浓度变化表示内的化学反应速率为_________。 (4)分析表中实验数据，可以得到的结论是_____________________________________________。 Ⅱ该小组甲同学查阅文献发现在线分光光度法可以实时监测浓度变化，借助该仪器分析方法可以更为直观准确地研究上述化学反应速率变化情况，测得随时间变化如图所示。 (5)针对上图中所示化学反应速率变快的现象，甲同学提出了以下假设，请完成假设2. 假设1：生成物中某种微粒具有催化作用； 假设2：__________________________________________________。 (6)为验证假设1是否成立，甲同学设计了如下实验方案，下表中加入的少量固体最优选择为__________（填化学式）。 编号 室温下，试管中所加试剂用量/mL t*/min 加入少量固体 4 3.0 2.0 3.0 2.0 — (7)若假设1成立，则的取值范围是_________。 【针对练习11】某小组以和草酸()的实验研究化学反应速率的影响因素，反应原理为： Ⅰ．甲小组设计如下实验方案探究反应物浓度和溶液酸性对速率的影响： 【限选试剂和仪器】0.5 mol·L-1 溶液、0.05 mol·L-1 溶液(未酸化)、5 mol·L-1 溶液、试管、胶头滴管、秒表 序号 V(KMnO4)/mL V(稀硫酸)/mL Ⅰ 2.0 1.0 1.0 1.0 Ⅱ 1.0 2.0 a 1.0 Ⅲ 2.0 b 1.0 2.0 (1)表中_______。 (2)为定量比较反应速率的快慢，本实验应测量_________________。 (3)对比实验_______和_______(填序号)可探究溶液酸性对反应速率的影响。 Ⅱ．乙小组利用色度传感器(检测溶液颜色的变化)探究草酸浓度对反应速率的影响，测得实验①~③的溶液透光率-时间曲线如图所示。 (4)实验①~③所用草酸的浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。 (5)a点和b点的速率大小关系：_______(填“>”、“＜”或“=”)。 (6)根据曲线，该小组推测能作该反应的催化剂，并设计了如下实验：取与实验①浓度和体积均相同的反应物，再加入_______，测量该条件下溶液透光率的变化情况，说明能作该反应催化剂的判断依据是________________________________________。 命题点5：应用有效碰撞理论、活化能分析化学反应 【针对练习12】（25-26高二上·山东青岛·期中）据文献报道，某反应的反应历程如图所示： 下列有关该历程的说法错误的是 A．属于分解反应 B．是中间产物 C．是催化剂 D．总反应化学方程式为4NH3＋3O22N2＋6H2O 【针对练习13】（24-25高二上·浙江·期末）实验室中探究NO的氧化反应，进入反应釜的NO和起始浓度分别为a mol/L和0.6a mol/L，发生反应：。在其他条件相同时，测得NO达到不同转化率需要的时间如下表： 50% 90% 98% 30℃ 12 s 250 s 2830 s 90℃ 25 s 510 s 5760 s 已知：该反应分两步进行：①，活化能为；②，活化能为。其反应过程能量变化示意图如图。 下列说法正确的是 A．升高温度，总反应速率加快 B．较小，则反应①平衡转化率小 C．90℃条件下，当NO转化率达50%时，的反应速率为0.02a mol/(L·s) D．NO氧化反应的决速步是反应② 【针对练习14】（25-26高二上·四川·期末）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 【针对练习15】（25-26高一下·吉林长春·期中）脱除汽车尾气中和的反应过程中，各物质相对能量如图（表示过渡态），下列说法正确的是 A．相对稳定性： B．和的总键能大于和的总键能 C．该反应的决速步骤为 D．该反应的热化学方程式为   【针对练习16】（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 学科网（北京）股份有限公司 $