专题03 化学反应速率（期中复习讲义）高二化学上学期苏教版

专题03 化学反应速率 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 化学反应速率概念及计算 / 考点二 化学反应速率的影响因素 / 考点三 有效碰撞理论与过渡态理论 / 考点四 化学反应速率图像分析 05 重难题型突破 题型一 化学反应速率概念及计算 / 题型二 化学反应速率的影响因素 / 题型三 化学反应速率大小的比较 / 题型四 速率方程与速率常数 / 题型五 有效碰撞与反应机理分析 / 题型六 催化机理与能量变化图示分析 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练 化学反应速率在选择题中主要考查外界条件对化学反应速率的影响、决速步及活化能、化学反应速率的计算及大小比较、速率方程的有关计算与应用等。非选择题常与化工生产、实验探究等真实情境相结合，通过图像或表格提供信息，考查化学反应速率的表示方法、定量计算、影响因素分析、速率调控、解释化工生产条件的选择、化学方程式的书写等。考查方式注重从定性到定量的科学思维转变，强调在真实情境中应用速率理论分析实际问题。复习过程中可通过讨论等活动方式使学生理解化学反应速率概念及影响因素。再通过练习使学生熟练掌握反应速率的计算，解释生产中影响反应速率的原因，特别是提高图像类信息的分析能力，关注化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的应用。 识记 化学反应速率的概念及表示方法，催化剂的重要作用；化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 理解 活化能、反应历程的概念，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，从活化能角度分析影响反应速率的本质原因。 应用 利用外界条件对化学反应速率的影响规律，解释化学反应速率在生产、生活中的应用，分析反应速率的相关图像。 考点一 化学反应速率的概念及计算 1．概念及表示方法 （1）含义：化学反应速率是用来衡量化学反应_______的物理量。 （2）表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的_______或生成物浓度的_______来表示。 （3）表达式及单位：v＝，单位为____________或_____________。 ⚠️易错易混 ①由公式v＝计算得到的是一段时间的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 ②同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量，焓变的值只与反应体系的始末状态有关，而与过程无关。 ③固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 2．计算 （1）常规方法： ①定义式法：v＝。 ②比例关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝_________变化之比＝_________之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_______________。 ③三段式法：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t1s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 转化/(mol·L－1) x t1/(mol·L－1) a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 （2）图像法：某温度时，在定容(VL)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（纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。）所示。根据图像可进行如下计算： ①求某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝ mol/(L·s)，Y的转化率＝×100%。 ②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。 3．大小比较 （1）比较原则：比较化学反应速率的大小，_______直接看数值大小，因为： ①同一反应用不同物质表示的速率数值可能_______； ②单位可能_______； ③必须在_______条件下比较才有意义。 （2）常用比较方法：定性（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）和定量（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）。 ①归一法：“一看”——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：c-t 图像：斜率越大，速率越_____（斜率的绝对值表示速率大小）；v-t 图像：纵坐标数值越大，速率越_____；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_____。 考点二 化学反应速率的影响因素 1．影响因素 （1）内因：反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的_______是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为____________；镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为____________。 （2）外因： ①浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率_______；降低反应物的浓度，化学反应速率_______。 ②压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。但恒温恒容条件下的气相反应，充入稀有气体，化学反应速率_______。 ③温度：升高温度，化学反应速率_______；降低温度，化学反应速率_______。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。但有催化剂（含酶）参与的反应，升高温度，催化剂活性可能降低，因此反应速率可能_______。 ④催化剂：催化剂也可以_______化学反应速率(不作特殊强调，一般指正催化剂)。 ⑤其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。 ⚠️易错提醒 ①增加纯固体或纯液体的用量，反应速率不变，因为浓度不变； ②压强对反应速率的影响本质是浓度变化，若压强改变但浓度不变，则速率不变（如恒容充惰性气体）； ③改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 ④其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 ⑤催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，不影响化学平衡； ⑥对于有气体参加的可逆反应，升高温度或增大压强v正、v逆均增大，但增大的倍数可能不同。气体⑦惰性对反应速率的影响 在恒温恒容条件下 通入气体(不参与反应气体)，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变 恒温恒压条件下 通入气体(不参与反应气体)，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小 2．化学反应速率图像 （1）含“断点”的速率—时间图像： 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为__________ 正反应为__________ 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体体积_______的反应 正反应为气体体积_______的反应 （2）“渐变”类速率—时间图像： 图像 分析 结论 t1时v´正_________，v´逆逐渐增大；v´正＞v´逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，_______反应物的浓度 t1时v´正_________，v´逆逐渐减小；v´逆＞v´正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，_______反应物的浓度 t1时v´逆_________，v´正逐渐增大；v´逆＞v´正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，_______生成物的浓度 t1时v´逆_________，v´正逐渐减小；v´正＞v´逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，_______生成物的浓度 （3）全程速率—时间图像： ①典例：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。 ②原因分析：①AB段(v增大)，___________________________________________________；②BC段(v减小)，____________________________________________。 ⚠️方法突破 常见v－t图像分析方法 解题策略 从“断点”着手 审题 看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。 增大反应物浓度υ(正)突变，υ(逆)渐变。升高温度，υ(吸热)大增，υ(放热)小增 三分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看Δυ(正)、Δυ(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向 注意 浓度只改变一个υ，而p、T则同进改变υ(正)与υ(逆)，但改变的倍数不同(对∆V＝0的反应p改变，改变的倍数相同)；而使用催化剂υ(正)和υ(逆)改变的倍数相同 同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑 考点三 有效碰撞理论与过渡态理论 1．有效碰撞理论 （1）)活化分子、活化能、有效碰撞： ①活化分子：能够发生__________的分子(必须具有足够的能量)。 ②活化能（如图）：图中E1表示反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2(注：E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量)。 ③有效碰撞：__________之间能够引发化学反应的碰撞。 （2）利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响： 2．过渡态理论 （1）过渡态：反应物转化为生成物的过程中经过能量_______的状态。过渡状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[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′是逆反应的活化能。ΔH＝Ea－E′a。 （2）催化剂影响化学反应速率的过渡态理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→反应速率加快。 （3）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系： 条件改变 单位体积内 有效碰撞次数 反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 _____ _____ _____ _____ _____ 增大压强 _____ _____ _____ _____ _____ 升高温度 _____ _____ _____ _____ _____ 加催化剂 _____ _____ _____ _____ _____ ⚠️易错提醒 ①活化分子之间的碰撞不一定都是有效碰撞，还要有合适的碰撞取向； ②浓度和压强只改变单位体积内活化分子的数目，不改变活化分子的百分数； ③温度和催化剂都能增大活化分子的百分数，但原理不同——温度是升高分子能量，催化剂是降低活化能； ④活化能越小，反应速率越快，但活化能小的反应不一定放热多，活化能与反应热没有必然联系。 3．速率常数与速率方程 （1）基元反应 ①定义：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程中的每一步反应都称为___________，其中___________为整个反应的决速步骤。反应历程又称___________。 ②基元反应过渡状态理论：基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个________状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C→[A…B…C]→A＋BC 反应物 过渡态 生成物 ③活化能(能垒)与反应机理：使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以________反应活化能，________反应速率，如图所示：E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂各步的活化能。 （2）速率方程与速率常数 ①速率方程：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其________为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA＋bBgG＋hH，其速率方程为v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。 ②速率常数：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为________时的反应速率。速率常数是________的函数，在恒温条件下，速率常数不随__________的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 ③速率常数的应用：对于基元反应aA(g)＋bB(g)===gG(g)＋hH(g)，其速率方程为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而发生变化)。这种关系可以表述为一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其___________为指数的幂的连乘积成正比(有时称其为质量作用定律)。 ⚠️特别提醒 ①速率方程不能直接根据化学方程式写出，必须通过实验测定，只有基元反应才能用质量作用定律； ②速率常数k与浓度无关，只与温度、催化剂等有关； ③反应级数不一定等于化学计量数，二者是不同的概念； ④反应级数可以是分数、零甚至负数，不一定都是正整数 题型一 化学反应速率概念及计算 【典例1】（25-26高二上·湖南邵阳·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的增加量 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1表示1s内某物质的浓度变化为0.8 mol·L-1 C．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 D．增大反应物的用量，反应速率一定加快 💡破题要诀 ①反应速率计算基本公式v＝，是单位时间内的浓度变化量，不是物质的量变化量，计算时别忘了除以容器体积。②速率均取正值，同一反应用不同物质表示的速率数值可能不同，但意义相同，速率之比等于化学计量数之比。③纯固体、纯液体浓度视为常数，不能用来表示反应速率。 【迁移应用】 1．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在2L的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)。2min内，A的物质的量从4mol减少到2mol，则用A表示的反应速率为 A．0.5mol·L-1·min-1 B．1.0mol·L-1·min-1 C．0.25mol·L-1·min-1 D．2.0mol·L-1·min-1 2．（26-27高二上·天津河西·期中）是工业制硝酸的主要反应，某小组同学在探究浓度对化学反应速率的影响时得到如下数据。下列判断错误的是 反应时间/min 0 20 40 60 80 100 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000 A．是指1 min时c(H2O)为0.8 mol·L-1 B． C．前60 min消耗NH3的速率 D． 3．（26-27高二上·安徽淮北·开学考试）室温下，H2O2分解时其浓度与反应所消耗的时间呈现如图所示关系，下列说法错误的是 A．0~20min内，双氧水分解的速率为0.02mol∙L-1∙min-1 B．双氧水浓度越大，分解速率越快 C．因为双氧水分解放热，温度升高，会导致分解速率加快 D．至100min时，c(H2O2)=0.02mol∙L-1 题型二 化学反应速率的影响因素 【典例2】 （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 💡破题要诀 ①随着化学反应的进行，化学反应速率不一定逐渐减小。因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小；②不能用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时不能忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确；③纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快；④增大压强，化学反应速率不一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小；⑤温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响一致。如升温化学平衡向吸热方向移动，但对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率也增大。即温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。 【迁移应用】 1．（25-26高二上·湖南长沙·期中）下列改变化学反应速率的措施中，错误的是 A．实验室为提高制取H2的速率，用浓硫酸代替稀硫酸与Zn反应 B．为减慢食物腐败的速率，用冷藏车冷链运输 C．为加快铁在氧气中燃烧的速率，用铁粉代替铁丝 D．为加快汽车尾气转化为无毒无害物质，在汽车尾气排放前加装催化转化器 2．（25-26高一下·广东湛江·期中）下列说法正确的是 A．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 B．增加反应物的浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D． ，则的燃烧热为 3．（25-26高三上·福建·阶段检测）一研究团队揭示了在中性水生环境中微生物介导的雌黄()和雄黄()矿物的氧化溶解过程(如图)。下列叙述错误的是 A．在生物氧化过程中，微生物的活性受温度、pH等因素影响 B．其他条件相同，非生物氧化过程中，矿石质量越大，反应速率一定越快 C．在生物氧化和非生物氧化过程中，同一种催化剂的催化效率不一定相同 D．在生物氧化过程中，微生物能降低反应的活化能(或改变反应历程) 题型三 化学反应速率大小的比较 【典例3】（26-27高二上·山东日照·期中）某小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计如下实验。下列说法错误的是 实验编号 温度 溶液 酸性溶液 浓度 体积/mL 浓度 体积/mL 体积/mL ① 25 0.20 2.0 0.01 4.0 2.0 ② 25 0.20 1.0 0.01 4.0 ③ 50 0.20 2.0 0.01 4.0 2.0 A． B．②③探究的是温度对化学反应速率的影响 C．化学反应速率由大到小的顺序：③①② D．该实验可依据酸性溶液完全褪色所需的时间来判断反应快慢 💡破题要诀 ①比值法（最快）：将各物质的速率除以各自的化学计量数，比值越大，反应速率越快，无需统一物质；②归一法：全部换算成同一种物质表示的速率再比较。注意必须先统一单位，mol/(L・s) 与 mol/(L・min) 差60倍；③警惕"直接比数值大小"、"用计量数除以速率"、不同温度、不同催化剂下的反应速率不能直接比较等常见错误。 【迁移应用】 1．（26-27高二上·四川南充·期中）可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． 2．（26-27高二上·海南省直辖县级单位·期中）利用浊度传感器探究反应的速率影响因素，实验数据如下。下列说法错误的是 编号 溶液 溶液 温度/℃ ① 1.5 3.5 10 25 ② 3.5 3.5 25 ③ 3.5 1.5 10 25 ④ 1.5 3.5 10 40 A．反应①②③探究浓度对反应速率的影响， B．该实验可通过观察生成的判断反应速率的快慢 C．由①④可知其它条件不变时，温度越高，反应速率越大 D．由①③可知与浓度相比，改变溶液浓度对反应速率的影响更大 3.（2026·河南·模拟预测）为了探究钠与水和盐酸的反应；某同学各取200 mg形状类似的钠，分别投入足量的水和不同浓度的盐酸中反应，并计时，实验结果如下表所示。 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 盐酸浓度/(mol/L) 0 0.1 0.5 1 3 6 反应时间/s 20 13 11 21 65 114 溶液中有无沉淀析出 无 无 无 无 少量 大量 下列说法正确的是 A．钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快 B．第5、6组出现的沉淀的主要成分是NaOH C．盐酸浓度越高，沉积在钠表面的沉淀可以阻碍反应的进行 D．该实验可以证明钠与盐酸反应时优先与反应 题型四 速率方程与速率常数 【典例3】（25-26高二上·山东枣庄·期中）在一定条件下，合成氨反应的速率与各物质的浓度存在如下关系：v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)，速率常数k = Ae-Ea/RT(其中A、R为常数，Ea为活化能，T为温度)。下列不能加快反应速率的是 A．增大N2和H2的浓度 B．增大NH3的浓度 C．升高温度 D．使用催化剂 💡破题要诀 ①速率方程v=k·cm(A)·cn(B)，反应级数(m、n)由实验测定，不能直接由化学计量数写出，只有基元反应才符合质量作用定律；②速率常数k只与温度、催化剂、溶剂有关，与浓度无关，k越大反应速率越快；③阿伦尼乌斯公式：温度升高k增大，活化能越小k越大。 【迁移应用】 1．（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 2．（26-27高二上·河南焦作·期中）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法不正确的是 A．T1<T2 B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将减小 3．（2026·山东日照·一模）一定温度下，向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应：，该反应由两步完成：①，②，其中反应②，。测得X、Y的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．0~30s，v(M)=0.05 mol·L-1·S-1 B．30s时，反应k逆:k正=0.4 C．总反应的反应速率由反应②决定 D．Y浓度达到最大值时，反应①未达到平衡状态，此时v正＞v逆 题型五 有效碰撞与反应机理分析 【典例5】（25-26高二上·河南安阳·期中）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 💡破题要诀 ①外界条件对化学反应速率影响的本质：浓度增大单位体积活化分子数增多，温度升高活化分子百分数增大，催化剂降低活化能增大活化分子百分数，压强影响本质是改变气体浓度；②平行反应解题的第一原理：基元反应速率与活化能成反比（活化能越低，速率越快）。因此本题应抓住v₁>v₂>v₃，立即得出活化能①<②<③。温度影响具有全局性——升高温度使所有反应活化分子百分数均提高。③催化剂选择性问题需区分“产量”与“产率”：加快某反应速率只提高其瞬时生成速率（产量增大），但不改变平衡组成（产率不变）。牢记：活化能越低，速率越快，但对温度越不敏感。 【迁移应用】 1．（25-26高二上·陕西榆林·期中）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 2．（25-26高一下·河北·期中）反应经历了两步基元反应：①；②。其反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．为吸热反应，必须加热才能进行 B．和的总键能大于的键能 C．的决速步骤为 D．增大反应物浓度，可以增大活化分子百分数，加快反应速率 3．（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 题型五 催化机理与能量变化图像分析 【典例5】（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 💡破题要诀 三步突破能量变化能垒图： 通览全图 理清坐标含义 能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能 细看变化 分析各段反应 仔细观察曲线的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量降低的为放热 综合分析 作出合理判断 综合整合各项信息，紧扣题目要求，作出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的反应热，也不会改变反应物的转化率 【迁移应用】 1．（25-26高二上·福建厦门·期中）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的热化学方程式为：(a＞0) B．1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量 C．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 D．选择优良的催化剂可以改变反应速率，减少过程中的能耗和反应的焓变 2．（25-26高二下·湖北十堰·期中）最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是 A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较小 C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定 D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势高 3．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中）金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应 B．反应的快慢主要取决于中间体2→中间体3 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成 基础固本练（限时：15分钟） 1．（25-26高二上·广东汕头·期末）化学与生活息息相关。下列做法与化学反应速率调控无关的是 A．疫苗在低温下保存和运输 B．用热水溶解蔗糖以加速溶解 C．向食品包装袋中充入氮气 D．空运水果时在包装箱中放入冰袋 2．（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）在实验室或生活中，为了控制反应速率，通常会采取一定的措施，下列做法错误的是 A．用过氧化氢制取氧气时可加入少量的二氧化锰以加快反应速率 B．为加快制取氢气的速率可以用锌粒代替锌片 C．为降低浓硫酸与Cu反应制备的速率可以用稀硫酸代替浓硫酸 D．将橙子放在冰箱里冷藏以延长保鲜期 3．（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 4．（26-27高二上·四川广安·期中）反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 A．将容器的体积缩小一半 B．增加C的量 C．保持体积不变，升高温度 D．压强不变，充入N2使体积增大 5．（25-26高二上·陕西宝鸡·期中）我国科学家发现，在常温常压、光照条件下，在固体催化剂(LDH)作用下和可合成，其能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．是正反应的活化能 C．、的生成速率之比为 D．LDH能改变反应途径，不能改变反应焓变 6．（26-27高二上·天津河西·期中）一定条件下，容器内发生反应：，其反应过程的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的决速步骤为 B．该反应的焓变 C．图示过程中有2个基元反应 D．压缩容器体积压强增大，反应的活化能不变 7．（25-26高二上·陕西榆林·期中）已知的反应机理为①；②，其中各物质均为气态。其反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是反应①的活化能 B．的焓变ΔH=(E5-E1)kJ/mol C．反应①是该反应的决速步 D．气体可能会大量累积 8．（26-27高二上·河北·期中）对于反应  ，下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下都能自发进行 B．使用催化剂可增大单位体积内活化分子的数目，加快化学反应速率，但活化分子百分数不变 C．升高温度，能够增大单位体积内活化分子百分数 D．增大压强，可以降低反应的活化能，加快化学反应速率 综合进阶练（限时：15分钟） 1．（26-27高二上·湖南怀化·期中）下列有关说法正确的是 A．铁片与稀盐酸反应，增大盐酸的浓度反应速率加快，是因为活化分子百分数增大 B．缩小容器的体积速率加快，是因为活化分子百分数增大 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分子吸收能量变成活化分子，放热反应的分子不吸收能量 2.（26-27高二上·湖北荆州·开学考试）用下列实验装置或操作进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．制取氯气 B．探究硫酸浓度对化学反应速率的影响 C．测定中和反应的反应热 D．验证浓硫酸具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 3．（26-27高二上·湖南怀化·期中）图1是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸，忽略反应前后溶液体积变化)，下列说法不正确的是 A．关闭分液漏斗的活塞，把注射器活塞拉到10 mL处，10 s后缓慢松开活塞，回到0处，说明装置的气密性良好 B．反应速率的测定：相同时间收集氢气体积的大小或收集同体积的气体所需要的时间 C．图2中，AB段变化的原因是开始时硫酸的浓度比较大 D．为了增大反应速率，可以把铁屑换成铁粉，或适当增大硫酸的浓度 4．（25-26高一下·安徽黄山·期中）探究反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度/℃ 酸性溶液 溶液 体积 (mL) 溶液褪色平均时间/min 体积/mL 浓度/（mol/L） 体积/mL 浓度/（mol/L） 1 25 4 0.1 8 0.2 8 12 2 80 2 0.1 8 0.2 a b 3 25 2 0.1 8 0.2 10 c 下列说法不正确的是 A．a=10，b<c，6<c<12 B．可通过比较收集相同体积的所消耗的时间来判断反应速率的快慢 C．该反应的离子方程式为2MnO+ 5H2C2O4+ 6H⁺ = 2Mn2++ 10CO2↑ + 8H2O D．用表示该反应速率，v(实验1)为1.67mol/(L·s) 5．（25-26高二上·广东惠州·期中）活泼自由基与氧气的反应一直是科学家关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应为放热反应 B．该历程中中间产物Z生成产物P2的过程为整个反应过程的决速步骤 C．该历程中活化能最大值为301.48 kJ/mol D．HNO自由基与O2生成产物P2的正反应的活化能小于逆反应的活化能 6．（25-26高二下·新疆喀什·期中）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________________________________________。 创新思维练（限时：10分钟） 1．（26-27高二上·黑龙江佳木斯·开学考试）下列说法正确的有几个 ①二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒的食品添加剂； ②浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥二氧化硫、硫化氢等气体； ③测定中和反应反应热实验将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器导致测得的焓变(ΔH)偏大； ④用酒精擦拭碗筷进行消毒，利用了乙醇的强氧化性； ⑤催化剂能有效降低反应的活化能，但不影响反应热； ⑥盐酸与碳酸氢钠的反应为放热反应； ⑦同温同压条件下，在光照和点燃条件下的ΔH不同； ⑧对于指定的反应，加催化剂不能增加活化分子百分数，但可以加快反应速率； ⑨恒温恒压密闭容器中：充入惰性气体反应速率不变 ⑩等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多 A．4个 B．5个 C．6个 D．7个 2．（25-26高二上·广东深圳·期末）在催化剂上发生反应生成原理如图，下列不正确的是 A．MgO是一种碱性氧化物 B．Pd能促进中的H-H键断裂 C．生成的总反应为 D．每步反应中碳元素的化合价均发生改变 3．（26-27高二上·广西南宁·阶段检测）室温下，某溶液初始时仅溶有M，同时发生两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)，图1为温度时，该体系中M、P、Q、N的浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的(k为速率常数)与温度的倒数()的关系曲线。下列说法正确的是 已知：，A为定值，R是常数，为反应的活化能。 A．曲线c表示Q的浓度随时间变化的曲线 B．若图1中反应的温度降低，则时体系中变大 C．由图2可知，T升高，k值变小 D．由图2可知，反应①的活化能比反应②的活化能小 4．（26-27高二上·山西朔州·阶段检测）Ⅰ.已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如表，请回答下列问题。 实验 编号 反应 温度 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积 加入0.1mol/L 硫酸溶液的体积 加入水 的体积 出现浑浊 的时间 ℃ mL mL mL s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （1）实验①②研究的是_______对化学反应速率的影响，V1=_______。 （2）实验①③研究的是_______对化学反应速率的影响，V2=_______。 （3）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 Ⅱ.某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示： （4）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______。 （5）若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示： t/s 0 50 150 250 350 n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40 50—150s内的平均反应速率v(N2)= _______。 （6）已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A (g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。N≡N的键能为946kJ/mol， H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1mol NH3过程中ΔH=_______。反应达到(5)中的平衡状态时，对应的能量变化的数值为_______kJ。 （7）为加快反应速率，可以采取的措施是_______。 a．降低温度 b．增大压强 c．恒容时充入He气    d．恒压时充入He气 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应速率 01 期中考情透视 02 复习目标锚定 03 知识体系构建 04 核心考点精讲 考点一 化学反应速率概念及计算 / 考点二 化学反应速率的影响因素 / 考点三 有效碰撞理论与过渡态理论 / 考点四 化学反应速率图像分析 05 重难题型突破 题型一 化学反应速率概念及计算 / 题型二 化学反应速率的影响因素 / 题型三 化学反应速率大小的比较 / 题型四 速率方程与速率常数 / 题型五 有效碰撞与反应机理分析 / 题型六 催化机理与能量变化图示分析 06 限时分层演练 基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练 化学反应速率在选择题中主要考查外界条件对化学反应速率的影响、决速步及活化能、化学反应速率的计算及大小比较、速率方程的有关计算与应用等。非选择题常与化工生产、实验探究等真实情境相结合，通过图像或表格提供信息，考查化学反应速率的表示方法、定量计算、影响因素分析、速率调控、解释化工生产条件的选择、化学方程式的书写等。考查方式注重从定性到定量的科学思维转变，强调在真实情境中应用速率理论分析实际问题。复习过程中可通过讨论等活动方式使学生理解化学反应速率概念及影响因素。再通过练习使学生熟练掌握反应速率的计算，解释生产中影响反应速率的原因，特别是提高图像类信息的分析能力，关注化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的应用。 识记 化学反应速率的概念及表示方法，催化剂的重要作用；化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 理解 活化能、反应历程的概念，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，从活化能角度分析影响反应速率的本质原因。 应用 利用外界条件对化学反应速率的影响规律，解释化学反应速率在生产、生活中的应用，分析反应速率的相关图像。 考点一 化学反应速率的概念及计算 1．概念及表示方法 （1）含义：化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。 （2）表示方法：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。 （3）表达式及单位：v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。 ⚠️易错易混 ①由公式v＝计算得到的是一段时间的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 ②同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量，焓变的值只与反应体系的始末状态有关，而与过程无关。 ③固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 2．计算 （1）常规方法： ①定义式法：v＝。 ②比例关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 ③三段式法：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t1s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 转化/(mol·L－1) x t1/(mol·L－1) a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 （2）图像法：某温度时，在定容(VL)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（纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。）所示。根据图像可进行如下计算： ①求某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝ mol/(L·s)，Y的转化率＝×100%。 ②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。 3．大小比较 （1）比较原则：比较化学反应速率的大小，不能直接看数值大小，因为： ①同一反应用不同物质表示的速率数值可能不同； ②单位可能不同； ③必须在相同条件下比较才有意义。 （2）常用比较方法：定性（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）和定量（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）。 ①归一法：“一看”——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：c-t 图像：斜率越大，速率越快（斜率的绝对值表示速率大小）；v-t 图像：纵坐标数值越大，速率越快；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。 考点二 化学反应速率的影响因素 1．影响因素 （1）内因：反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2；镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。 （2）外因： ①浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；降低反应物的浓度，化学反应速率减小。 ②压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。但恒温恒容条件下的气相反应，充入稀有气体，化学反应速率不变。 ③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。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。但有催化剂（含酶）参与的反应，升高温度，催化剂活性可能降低，因此反应速率可能减小。 ④催化剂：催化剂也可以改变化学反应速率(不作特殊强调，一般指正催化剂)。 ⑤其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。 ⚠️易错提醒 ①增加纯固体或纯液体的用量，反应速率不变，因为浓度不变； ②压强对反应速率的影响本质是浓度变化，若压强改变但浓度不变，则速率不变（如恒容充惰性气体）； ③改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 ④其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 ⑤催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，不影响化学平衡； ⑥对于有气体参加的可逆反应，升高温度或增大压强v正、v逆均增大，但增大的倍数可能不同。气体⑦惰性对反应速率的影响 在恒温恒容条件下 通入气体(不参与反应气体)，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变 恒温恒压条件下 通入气体(不参与反应气体)，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小 2．化学反应速率图像 （1）含“断点”的速率—时间图像： 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体体积增大的反应 正反应为气体体积减小的反应 （2）“渐变”类速率—时间图像： 图像 分析 结论 t1时v´正突然增大，v´逆逐渐增大；v´正＞v´逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v´正突然减小，v´逆逐渐减小；v´逆＞v´正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v´逆突然增大，v´正逐渐增大；v´逆＞v´正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v´逆突然减小，v´正逐渐减小；v´正＞v´逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 （3）全程速率—时间图像： ①典例：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。 ②原因分析：①AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大；②BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 ⚠️方法突破 常见v－t图像分析方法 解题策略 从“断点”着手 审题 看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。 增大反应物浓度υ(正)突变，υ(逆)渐变。升高温度，υ(吸热)大增，υ(放热)小增 三分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看Δυ(正)、Δυ(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向 注意 浓度只改变一个υ，而p、T则同进改变υ(正)与υ(逆)，但改变的倍数不同(对∆V＝0的反应p改变，改变的倍数相同)；而使用催化剂υ(正)和υ(逆)改变的倍数相同 同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑 考点三 有效碰撞理论与过渡态理论 1．有效碰撞理论 （1）)活化分子、活化能、有效碰撞： ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。 ②活化能（如图）：图中E1表示反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2(注：E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量)。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 （2）利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响： 2．过渡态理论 （1）过渡态：反应物转化为生成物的过程中经过能量最高的状态。过渡状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[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′是逆反应的活化能。ΔH＝Ea－E′a。 （2）催化剂影响化学反应速率的过渡态理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→反应速率加快。 （3）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系： 条件改变 单位体积内 有效碰撞次数 反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 增加 增加 不变 增加 增大 增大压强 增加 增加 不变 增加 增大 升高温度 不变 增加 增加 增加 增大 加催化剂 不变 增加 增加 增加 增大 ⚠️易错提醒 ①活化分子之间的碰撞不一定都是有效碰撞，还要有合适的碰撞取向； ②浓度和压强只改变单位体积内活化分子的数目，不改变活化分子的百分数； ③温度和催化剂都能增大活化分子的百分数，但原理不同——温度是升高分子能量，催化剂是降低活化能； ④活化能越小，反应速率越快，但活化能小的反应不一定放热多，活化能与反应热没有必然联系。 3．速率常数与速率方程 （1）基元反应 ①定义：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程中的每一步反应都称为基元反应，其中慢反应为整个反应的决速步骤。反应历程又称反应机理。 ②基元反应过渡状态理论：基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成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。 AB＋C→[A…B…C]→A＋BC 反应物 过渡态 生成物 ③活化能(能垒)与反应机理：使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂各步的活化能。 （2）速率方程与速率常数 ①速率方程：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA＋bBgG＋hH，其速率方程为v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。 ②速率常数：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。速率常数是温度的函数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 ③速率常数的应用：对于基元反应aA(g)＋bB(g)===gG(g)＋hH(g)，其速率方程为v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数，恒温下，k不因反应物浓度的改变而发生变化)。这种关系可以表述为一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的连乘积成正比(有时称其为质量作用定律)。 ⚠️特别提醒 ①速率方程不能直接根据化学方程式写出，必须通过实验测定，只有基元反应才能用质量作用定律； ②速率常数k与浓度无关，只与温度、催化剂等有关； ③反应级数不一定等于化学计量数，二者是不同的概念； ④反应级数可以是分数、零甚至负数，不一定都是正整数 题型一 化学反应速率概念及计算 【典例1】（25-26高二上·湖南邵阳·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的增加量 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1表示1s内某物质的浓度变化为0.8 mol·L-1 C．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 D．增大反应物的用量，反应速率一定加快 【答案】B 【解析】A．单位时间内，反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均可用来表示化学反应速率，表述错误，A错误；B．化学反应速率是单位时间内反应物或生成物的浓度变化量， 即表示1 s内对应物质的浓度变化为 ，B正确；C．反应速率与反应现象无必然联系，如盐酸和氢氧化钠的酸碱中和反应速率极快，但无明显现象，因此反应速率越大反应现象不一定越明显，C错误；D．若反应物为固体或纯液体，其浓度视为定值，增大该类反应物的用量时浓度不变，反应速率不会加快，D错误；故选B。 💡破题要诀 ①反应速率计算基本公式v＝，是单位时间内的浓度变化量，不是物质的量变化量，计算时别忘了除以容器体积。②速率均取正值，同一反应用不同物质表示的速率数值可能不同，但意义相同，速率之比等于化学计量数之比。③纯固体、纯液体浓度视为常数，不能用来表示反应速率。 【迁移应用】 1．（25-26高二下·云南曲靖·期中）在2L的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)。2min内，A的物质的量从4mol减少到2mol，则用A表示的反应速率为 A．0.5mol·L-1·min-1 B．1.0mol·L-1·min-1 C．0.25mol·L-1·min-1 D．2.0mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】根据化学反应速率计算公式，代入数据得；故A正确。 2．（26-27高二上·天津河西·期中）是工业制硝酸的主要反应，某小组同学在探究浓度对化学反应速率的影响时得到如下数据。下列判断错误的是 反应时间/min 0 20 40 60 80 100 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000 A．是指1 min时c(H2O)为0.8 mol·L-1 B． C．前60 min消耗NH3的速率 D． 【答案】A 【解析】A．化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化量，并非某时刻的浓度，A错误；B．化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，，因此，B正确；C．前60 min内，，C正确；D．化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，，因此，D正确；故答案选A。 3．（26-27高二上·安徽淮北·开学考试）室温下，H2O2分解时其浓度与反应所消耗的时间呈现如图所示关系，下列说法错误的是 A．0~20min内，双氧水分解的速率为0.02mol∙L-1∙min-1 B．双氧水浓度越大，分解速率越快 C．因为双氧水分解放热，温度升高，会导致分解速率加快 D．至100min时，c(H2O2)=0.02mol∙L-1 【答案】D 【解析】A．从图中数据可知，初始c(H2O2)=0.8 mol∙L-1，20 min时c(H2O2)=0.4 mol∙L-1，根据反应速率公式，A正确；B．由图中所示数据可知，双氧水浓度越大，相同时间内分解量越多，B正确；C．H2O2分解是放热反应，放热使温度升高，分解速率加快，C正确；D．由图中所示数据可知，双氧水浓度减半的时间都为20 min，因而100 min时，c(H2O2)为80 min时的一半，即c(H2O2)=0.025 mol·L-1，D错误；故选D。 题型二 化学反应速率的影响因素 【典例2】 （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 【解析】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。 💡破题要诀 ①随着化学反应的进行，化学反应速率不一定逐渐减小。因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小；②不能用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时不能忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确；③纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快；④增大压强，化学反应速率不一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小；⑤温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响一致。如升温化学平衡向吸热方向移动，但对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率也增大。即温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。 【迁移应用】 1．（25-26高二上·湖南长沙·期中）下列改变化学反应速率的措施中，错误的是 A．实验室为提高制取H2的速率，用浓硫酸代替稀硫酸与Zn反应 B．为减慢食物腐败的速率，用冷藏车冷链运输 C．为加快铁在氧气中燃烧的速率，用铁粉代替铁丝 D．为加快汽车尾气转化为无毒无害物质，在汽车尾气排放前加装催化转化器 【答案】A 【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，与反应生成而非，无法达到提高制取速率的目的，A错误；B．冷藏可降低体系温度，减慢食物腐败相关反应的速率，可达到延缓食物变质的目的，B正确；C．用铁粉代替铁丝可增大反应物的接触面积，加快铁在氧气中燃烧的反应速率，可达到目的，C正确；D．催化转化器中的催化剂可降低反应活化能，加快汽车尾气中有害气体转化为无毒物质的反应速率，可达到目的，D正确；故选A。 2．（25-26高一下·广东湛江·期中）下列说法正确的是 A．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 B．增加反应物的浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D． ，则的燃烧热为 【答案】A 【解析】A．升高温度可提升反应物分子的平均能量，使更多普通分子变为活化分子，增大了活化分子百分数，有效碰撞频率升高，化学反应速率增大，A正确；B．增加反应物浓度，仅会增大单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数不变，B错误；C．中和反应为放热反应，测定中和反应反应热时，混合溶液的最高温度为终止温度，C错误；D．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，的指定产物为，题给反应生成，无法据此得到的燃烧热，D错误；故选A。 3．（25-26高三上·福建·阶段检测）一研究团队揭示了在中性水生环境中微生物介导的雌黄()和雄黄()矿物的氧化溶解过程(如图)。下列叙述错误的是 A．在生物氧化过程中，微生物的活性受温度、pH等因素影响 B．其他条件相同，非生物氧化过程中，矿石质量越大，反应速率一定越快 C．在生物氧化和非生物氧化过程中，同一种催化剂的催化效率不一定相同 D．在生物氧化过程中，微生物能降低反应的活化能(或改变反应历程) 【答案】B 【解析】A．微生物的催化作用依赖其体内的酶，酶活性受温度、等因素影响，因此微生物活性受这些条件制约，A正确；B．非生物氧化过程中，固体反应物的反应速率与接触面积有关，若矿石质量大但接触面积小，反应速率反而更慢，并非质量越大反应速率一定越快，B错误；C．催化剂的催化效率受反应环境（温度、等）影响，生物氧化和非生物氧化的环境条件存在差异，因此同一种催化剂的催化效率不一定相同，C正确；D．微生物在反应中起到催化剂的作用，催化剂的作用原理是降低反应的活化能、改变反应历程，D正确；故选B。 题型三 化学反应速率大小的比较 【典例3】（26-27高二上·山东日照·期中）某小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计如下实验。下列说法错误的是 实验编号 温度 溶液 酸性溶液 浓度 体积/mL 浓度 体积/mL 体积/mL ① 25 0.20 2.0 0.01 4.0 2.0 ② 25 0.20 1.0 0.01 4.0 ③ 50 0.20 2.0 0.01 4.0 2.0 A． B．②③探究的是温度对化学反应速率的影响 C．化学反应速率由大到小的顺序：③①② D．该实验可依据酸性溶液完全褪色所需的时间来判断反应快慢 【答案】B 【解析】A．探究反应速率影响因素需控制溶液总体积相同，实验①总体积为，因此，A正确；B．②和③存在温度、浓度两个变量，不符合控制变量法的要求，无法探究温度对化学反应速率的影响，B错误；C．③与①其他条件一致，③温度更高，反应速率：③>①；①与②温度一致，①中浓度更大，反应速率：①>②，因此速率顺序为③>①>②，C正确；D．酸性溶液显紫色，三组实验中初始量相同，且均过量，可依据溶液完全褪色所需时间判断反应快慢，时间越短反应速率越快，D正确；故选B。 💡破题要诀 ①比值法（最快）：将各物质的速率除以各自的化学计量数，比值越大，反应速率越快，无需统一物质；②归一法：全部换算成同一种物质表示的速率再比较。注意必须先统一单位，mol/(L・s) 与 mol/(L・min) 差60倍；③警惕"直接比数值大小"、"用计量数除以速率"、不同温度、不同催化剂下的反应速率不能直接比较等常见错误。 【迁移应用】 1．（26-27高二上·四川南充·期中）可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．将反应速率除以对应化学计量数得比值为，数值最大，A符合题意； B．先统一单位，，除以化学计量数得比值，小于A的比值，B不符合题意； C．除以化学计量数得比值，小于A的比值，C不符合题意； D．除以化学计量数得比值，小于A的比值，D不符合题意；故选A。 2．（26-27高二上·海南省直辖县级单位·期中）利用浊度传感器探究反应的速率影响因素，实验数据如下。下列说法错误的是 编号 溶液 溶液 温度/℃ ① 1.5 3.5 10 25 ② 3.5 3.5 25 ③ 3.5 1.5 10 25 ④ 1.5 3.5 10 40 A．反应①②③探究浓度对反应速率的影响， B．该实验可通过观察生成的判断反应速率的快慢 C．由①④可知其它条件不变时，温度越高，反应速率越大 D．由①③可知与浓度相比，改变溶液浓度对反应速率的影响更大 【答案】B 【解析】A．探究浓度对反应速率的影响需控制温度相同、溶液总体积一致，实验①的总体积为，故实验②中，A正确；B．为可溶物，无法通过观察其物质的量判断反应速率，本实验是通过生成硫单质沉淀导致的浑浊度变化判断反应速率快慢，B错误；C．①④只有温度不同，其余反应条件完全一致，温度更高的④达到相同浑浊度的时间更短，说明其他条件不变时，温度越高反应速率越大，C正确；D．①③对比，两者仅和的浓度互换，浓度更高的③反应速率远快于①，说明改变溶液浓度对反应速率的影响更大，D正确；故选B。 3.（2026·河南·模拟预测）为了探究钠与水和盐酸的反应；某同学各取200 mg形状类似的钠，分别投入足量的水和不同浓度的盐酸中反应，并计时，实验结果如下表所示。 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 盐酸浓度/(mol/L) 0 0.1 0.5 1 3 6 反应时间/s 20 13 11 21 65 114 溶液中有无沉淀析出 无 无 无 无 少量 大量 下列说法正确的是 A．钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快 B．第5、6组出现的沉淀的主要成分是NaOH C．盐酸浓度越高，沉积在钠表面的沉淀可以阻碍反应的进行 D．该实验可以证明钠与盐酸反应时优先与反应 【答案】C 【解析】根据实验数据，当盐酸浓度为0.1 mol/L和0.5 mol/L时，反应时间（13 s、11 s）确实比水（20 s）更短，说明此时反应更快；但当盐酸浓度达到1 mol/L及以上时，反应时间反而更长（21 s、65 s、114 s），故不能得出钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快的结论，A错误；钠与盐酸反应生成NaCl，高浓度Cl-可能导致NaCl溶解度降低而析出沉淀，题中盐酸足量，该固体不可能为NaOH，B错误；实验数据显示，当盐酸浓度≥3 mol/L时，反应时间显著增加且出现沉淀，说明高Cl-浓度导致NaCl析出并覆盖钠表面，阻碍反应的进行，C正确；虽然低浓度盐酸中反应速率比水中快，表明钠与H+反应更快，但由于高浓度时存在沉淀生成的干扰因素，本实验不足以严谨地证明钠优先与H+反应，D错误；故选C。 题型四 速率方程与速率常数 【典例3】（25-26高二上·山东枣庄·期中）在一定条件下，合成氨反应的速率与各物质的浓度存在如下关系：v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)，速率常数k = Ae-Ea/RT(其中A、R为常数，Ea为活化能，T为温度)。下列不能加快反应速率的是 A．增大N2和H2的浓度 B．增大NH3的浓度 C．升高温度 D．使用催化剂 【答案】B 【解析】A．根据速率方程，与、均为正相关，增大二者浓度可加快反应速率，A不符合题意；B．速率方程中的幂次为，与相关，增大浓度会降低反应速率，不能加快反应速率，B符合题意；C．结合速率常数公式，升高温度时，的数值增大，增大，反应速率加快，C不符合题意；D．使用催化剂可降低反应活化能，使的数值增大，增大，反应速率加快，D不符合题意；故答案为：B。 💡破题要诀 ①速率方程v=k·cm(A)·cn(B)，反应级数(m、n)由实验测定，不能直接由化学计量数写出，只有基元反应才符合质量作用定律；②速率常数k只与温度、催化剂、溶剂有关，与浓度无关，k越大反应速率越快；③阿伦尼乌斯公式：温度升高k增大，活化能越小k越大。 【迁移应用】 1．（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 【解析】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。 2．（26-27高二上·河南焦作·期中）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法不正确的是 A．T1<T2 B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将减小 【答案】B 【解析】A．温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知：温度下浓度下降更快，反应速率更快，因此，T1<T2，A正确；B．根据题目给出的，可以将公式变形为：，当反应一半时，，代入得：，B错误；C．N是中间产物：浓度增大时，的生成速率大于消耗速率；浓度达到最大值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确；D．催化剂仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大的反应速率，生成后消耗更快，会使的浓度最大值减小，D正确。故选B。 3．（2026·山东日照·一模）一定温度下，向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应：，该反应由两步完成：①，②，其中反应②，。测得X、Y的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．0~30s，v(M)=0.05 mol·L-1·S-1 B．30s时，反应k逆:k正=0.4 C．总反应的反应速率由反应②决定 D．Y浓度达到最大值时，反应①未达到平衡状态，此时v正＞v逆 【答案】A 【解析】①②反应中M、Y、Z的系数均为1，则内，M的平均反应速率为，故A错误；达到平衡时，，，，则有，，故B正确；由图可知，初始生成Y的速率大于X，则反应①的活化能小于反应②，反应②为慢反应，总反应的反应速率由反应②决定，故C正确；Y浓度达到最大值后，Y的浓度逐渐减小，反应①未达到平衡状态且反应正向进行，所以此时v正＞v逆，故D正确；故选A。 题型五 有效碰撞与反应机理分析 【典例5】（25-26高二上·河南安阳·期中）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 【解析】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。 💡破题要诀 ①外界条件对化学反应速率影响的本质：浓度增大单位体积活化分子数增多，温度升高活化分子百分数增大，催化剂降低活化能增大活化分子百分数，压强影响本质是改变气体浓度；②平行反应解题的第一原理：基元反应速率与活化能成反比（活化能越低，速率越快）。因此本题应抓住v₁>v₂>v₃，立即得出活化能①<②<③。温度影响具有全局性——升高温度使所有反应活化分子百分数均提高。③催化剂选择性问题需区分“产量”与“产率”：加快某反应速率只提高其瞬时生成速率（产量增大），但不改变平衡组成（产率不变）。牢记：活化能越低，速率越快，但对温度越不敏感。 【迁移应用】 1．（25-26高二上·陕西榆林·期中）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 【解析】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。 2．（25-26高一下·河北·期中）反应经历了两步基元反应：①；②。其反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．为吸热反应，必须加热才能进行 B．和的总键能大于的键能 C．的决速步骤为 D．增大反应物浓度，可以增大活化分子百分数，加快反应速率 【答案】C 【解析】A．总反应的生成物能量高于反应物总能量，为吸热反应，但反应吸放热与反应条件无必然联系，吸热反应不一定需要加热才能进行，故A错误；B．反应①为放热反应，，反应物总键能生成物总键能，因此和的总键能小于的键能，故B错误；C．多步反应的决速步骤为活化能最大的基元反应，第二步的活化能大于第一步的活化能，因此决速步骤为，故C正确；D．增大反应物浓度，仅能增大单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，故D错误； 选C。 3．（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 【解析】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。 题型五 催化机理与能量变化图像分析 【典例5】（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 【解析】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。 💡破题要诀 三步突破能量变化能垒图： 通览全图 理清坐标含义 能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能 细看变化 分析各段反应 仔细观察曲线的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量降低的为放热 综合分析 作出合理判断 综合整合各项信息，紧扣题目要求，作出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的反应热，也不会改变反应物的转化率 【迁移应用】 1．（25-26高二上·福建厦门·期中）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的热化学方程式为：(a＞0) B．1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量 C．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 D．选择优良的催化剂可以改变反应速率，减少过程中的能耗和反应的焓变 【答案】B 【解析】由反应机理图可以得到两个分步反应，反应Ⅰ为：、反应Ⅱ为：，因此总反应为：，据此解答。A．由能量图可知，反应Ⅱ的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，则反应Ⅱ的热化学方程式为：(a<0)，A错误；B．由分析可知，总反应为：，由能量图可知，总反应的反应物总能量低于生成物总能量，因此和的总能量小于和的总能量，B正确；C．是反应Ⅰ的生成物、反应Ⅱ的反应物，属于中间产物，不是催化剂，C错误；D．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率、减少过程能耗，但焓变只由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂不能改变反应的焓变，D错误；故选B。 2．（25-26高二下·湖北十堰·期中）最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是 A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较小 C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定 D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势高 【答案】B 【解析】A．由反应历程可知副产物为和，生成的活化能为，远小于生成的活化能，活化能越小反应速率越快，故相对较多的副产物为，A正确；B．生成副产物的活化能为，活化能较大，B错误；C．制备甲醇的主反应中，过程的活化能为，是主反应各步骤中活化能最大的，反应速率最慢，决定主反应总速率，C正确；D．电催化装置为电解池，阳极接外接电源正极、阴极接负极，阳极电势比阴极电势高，D正确；故选B。 3．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中）金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应 B．反应的快慢主要取决于中间体2→中间体3 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成 【答案】D 【解析】A．反应的等于产物总能量减去反应物总能量，反应物总能量为，产物总能量为，故，A不符合题意；B．决速步为活化能最大的基元步骤，中间体2到过渡态2的活化能为，为各步中最大值，故中间体2→中间体3为决速步，决定整体反应速率，B不符合题意；C．增加反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，反应物发生有效碰撞的次数增多，C不符合题意；D．反应过程中断裂中的非极性键和极性键，形成的是中的极性键、中的极性键，无非极性键的形成，即无非极性键的形成过程，D符合题意；故选D。 基础固本练（限时：15分钟） 1．（25-26高二上·广东汕头·期末）化学与生活息息相关。下列做法与化学反应速率调控无关的是 A．疫苗在低温下保存和运输 B．用热水溶解蔗糖以加速溶解 C．向食品包装袋中充入氮气 D．空运水果时在包装箱中放入冰袋 【答案】B 【解析】A．低温可降低疫苗中蛋白质等物质发生变性等化学反应的速率，避免疫苗失效，与化学反应速率调控有关，A不符合题意；B．蔗糖溶解于水属于物理变化，无化学反应发生，用热水加速溶解是调控物理过程的速率，与化学反应速率调控无关，B符合题意；C．向食品包装袋中充入氮气可降低氧气浓度，减慢食品被氧化变质的化学反应速率，与化学反应速率调控有关，C不符合题意；D．放入冰袋可降低环境温度，减慢水果呼吸作用、腐败变质等化学反应的速率，延长水果保鲜期，与化学反应速率调控有关，D不符合题意；故答案选B。 2．（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）在实验室或生活中，为了控制反应速率，通常会采取一定的措施，下列做法错误的是 A．用过氧化氢制取氧气时可加入少量的二氧化锰以加快反应速率 B．为加快制取氢气的速率可以用锌粒代替锌片 C．为降低浓硫酸与Cu反应制备的速率可以用稀硫酸代替浓硫酸 D．将橙子放在冰箱里冷藏以延长保鲜期 【答案】C 【解析】A．二氧化锰可作过氧化氢分解反应的催化剂，能够加快产生氧气的速率，A正确。B．用锌粒代替锌片，增大了反应物之间的接触面积，反应速率加快，即制取氢气的速率加快，B正确。C．稀硫酸与浓硫酸的性质不同，稀硫酸不与Cu反应，不能用来制备，C错误。D．将橙子放在冰箱里冷藏，低温有利于减慢其腐败速率，从而延长保鲜期，D正确。故答案选C。 3．（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 【解析】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。 4．（26-27高二上·四川广安·期中）反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 A．将容器的体积缩小一半 B．增加C的量 C．保持体积不变，升高温度 D．压强不变，充入N2使体积增大 【答案】B 【解析】A．将容器的体积缩小一半，气态反应物和生成物的浓度均增大，反应速率加快，A错误；B．为固体，固体物质的浓度视为常数，增加的量对反应速率几乎无影响，B正确；C．保持体积不变，升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，反应速率加快，C错误；D．压强不变，充入使体积增大，参与反应的气态物质的浓度均减小，反应速率减慢，D错误；故本题选B。 5．（25-26高二上·陕西宝鸡·期中）我国科学家发现，在常温常压、光照条件下，在固体催化剂(LDH)作用下和可合成，其能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．是正反应的活化能 C．、的生成速率之比为 D．LDH能改变反应途径，不能改变反应焓变 【答案】B 【解析】A．生成物总能量高于反应物总能量，因此该反应为吸热反应，A正确； B．正反应活化能为反应物总能量与过渡态最高能量的差值，为加催化剂时逆反应的活化能，不是正反应活化能，B错误； C．该反应的化学方程式为，反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，因此、的生成速率之比为，C正确； D．LDH为反应的催化剂，能降低反应活化能、改变反应途径，但不改变反应物和生成物的总能量差，因此不能改变反应焓变，D正确；故选B。 6．（26-27高二上·天津河西·期中）一定条件下，容器内发生反应：，其反应过程的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应的决速步骤为 B．该反应的焓变 C．图示过程中有2个基元反应 D．压缩容器体积压强增大，反应的活化能不变 【答案】B 【解析】A．第二步正反应活化能大于第一步，反应速率由活化能最高的步骤决定，故该反应的决速步骤为，A正确；B．第一步反应焓变，第一步活化能，为第一步逆反应活化能，数值大于0，故；第二步反应焓变；总反应焓变，不等于，B错误；C．每个过渡态对应一个基元反应，图示过程有2个过渡态，故有2个基元反应，C正确；D．压缩容器体积增大压强，仅改变单位体积内活化分子数目，不改变反应物与过渡态的能量差，反应的活化能不变，D正确；故选B。 7．（25-26高二上·陕西榆林·期中）已知的反应机理为①；②，其中各物质均为气态。其反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是反应①的活化能 B．的焓变ΔH=(E5-E1)kJ/mol C．反应①是该反应的决速步 D．气体可能会大量累积 【答案】C 【解析】A．反应①的活化能是反应物的能量与过渡态的能量差，即，不是，A错误；B．焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，反应物总能量为，生成物总能量为，故，B错误；C．决速步由活化能最大的基元反应决定，反应①活化能为，反应②活化能为，由图可知，故反应①是决速步，C正确；D．反应①活化能大，反应速率慢，生成的速率慢，反应②活化能小，反应速率快，消耗的速率快，因此不可能大量累积，D错误；故选C。 8．（26-27高二上·河北·期中）对于反应  ，下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下都能自发进行 B．使用催化剂可增大单位体积内活化分子的数目，加快化学反应速率，但活化分子百分数不变 C．升高温度，能够增大单位体积内活化分子百分数 D．增大压强，可以降低反应的活化能，加快化学反应速率 【答案】C 【解析】A．反应自发的判据为，该反应，且气体分子数减少故，仅在低温下可自发，并非任意温度都能自发，A错误；B．使用催化剂可降低反应活化能，使更多普通分子成为活化分子，单位体积内活化分子数目和活化分子百分数均增大，可加快反应速率，B错误；C．升高温度，分子平均能量升高，更多分子获得能量成为活化分子，单位体积内活化分子百分数增大，C正确；D．增大压强可增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多从而加快反应速率，但不能改变反应的活化能，D错误；故选C。 综合进阶练（限时：15分钟） 1．（26-27高二上·湖南怀化·期中）下列有关说法正确的是 A．铁片与稀盐酸反应，增大盐酸的浓度反应速率加快，是因为活化分子百分数增大 B．缩小容器的体积速率加快，是因为活化分子百分数增大 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分子吸收能量变成活化分子，放热反应的分子不吸收能量 【答案】C 【解析】A．温度不变时，增大盐酸浓度，单位体积内活化粒子的数目增多，与铁表面的有效碰撞频率增大，因此反应速率加快，但活化粒子所占的百分数不变，A错误；B．温度不变时，缩小容器体积，各气体的浓度增大，单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，因此反应速率加快，但活化分子百分数不变，B错误；C．二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，能降低反应的活化能，使更多反应物分子成为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，因此过氧化氢的分解速率迅速加快，C正确；D．升高温度时，无论是吸热反应还是放热反应，部分原来能量较低的分子都能吸收能量成为活化分子，使活化分子百分数增大、反应速率加快，D错误；故选C。 2.（26-27高二上·湖北荆州·开学考试）用下列实验装置或操作进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．制取氯气 B．探究硫酸浓度对化学反应速率的影响 C．测定中和反应的反应热 D．验证浓硫酸具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．图中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应：，该装置能制取氯气，A正确；B．硫代硫酸钠与硫酸反应：。两组硫代硫酸钠溶液的体积、浓度相同，所加硫酸的体积相同，只改变硫酸浓度，在相同温度下比较出现明显浑浊所需时间，可探究硫酸浓度对反应速率的影响，B正确；C．图中使用铜制搅拌棒，铜的导热性好，会将反应体系的热量传向外界，使测得的温升偏小，应换用玻璃搅拌棒，因此不能准确测定中和反应的反应热，C错误；D．浓硫酸使蔗糖脱水炭化，生成的碳与热的浓硫酸反应：。生成的二氧化硫通入溴水发生反应：，溴水褪色说明生成了二氧化硫，硫元素的化合价由+6价降低到+4价，可证明浓硫酸具有氧化性，D正确；故选C。 3．（26-27高二上·湖南怀化·期中）图1是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸，忽略反应前后溶液体积变化)，下列说法不正确的是 A．关闭分液漏斗的活塞，把注射器活塞拉到10 mL处，10 s后缓慢松开活塞，回到0处，说明装置的气密性良好 B．反应速率的测定：相同时间收集氢气体积的大小或收集同体积的气体所需要的时间 C．图2中，AB段变化的原因是开始时硫酸的浓度比较大 D．为了增大反应速率，可以把铁屑换成铁粉，或适当增大硫酸的浓度 【答案】C 【解析】A．检查含注射器活塞装置的气密性最常用的方法为：把注射器活塞拉一定刻度，一段时间后缓慢松开活塞，若活塞自动回到0处，说明装置的气密性良好，A正确；B．该实验通过观察注射器活塞的移动，测定相同时间收集氢气体积的大小或收集同体积的气体所需要的时间，从而测定出反应速率，B正确；C．硫酸与铁反应放热，因此AB段因温度升高而反应速率加快，BC段下降是因为酸的浓度降低，C错误；D．把铁屑换成铁粉或适当增大硫酸的浓度均可增大反应速率，D正确。故本题选C。 4．（25-26高一下·安徽黄山·期中）探究反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度/℃ 酸性溶液 溶液 的体积 (mL) 溶液褪色平均时间/min 体积/mL 浓度/() 体积/mL 浓度/() 1 25 4 0.1 8 0.2 8 12 2 80 2 0.1 8 0.2 a b 3 25 2 0.1 8 0.2 10 c 下列说法不正确的是 A．a=10，b<c，6<c<12 B．可通过比较收集相同体积的所消耗的时间来判断反应速率的快慢 C．该反应的离子方程式为2MnO+ 5H2C2O4+ 6H⁺ = 2Mn2++ 10CO2↑ + 8H2O D．用表示该反应速率，v(实验1)为1.67mol/(L·s) 【答案】D 【解析】A．实验1混合溶液总体积为，控制溶液总体积一致时；实验2比实验3温度更高，反应速率更快，故褪色时间；实验3中浓度为实验1的一半，若反应速率和实验1相同则褪色时间为，但反应物浓度降低反应速率减慢，故，A正确；B．收集相同体积所消耗的时间越短，说明反应速率越快，可用于判断反应速率快慢，B正确；C．为弱酸不能拆写，给出的离子方程式电荷守恒、原子守恒，符合反应事实，C正确；D．实验1中的浓度变化为，反应时间为，则，远小于，D错误；答案选D。 5．（25-26高二上·广东惠州·期中）活泼自由基与氧气的反应一直是科学家关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应为放热反应 B．该历程中中间产物Z生成产物P2的过程为整个反应过程的决速步骤 C．该历程中活化能最大值为301.48 kJ/mol D．HNO自由基与O2生成产物P2的正反应的活化能小于逆反应的活化能 【答案】C 【解析】A．反应物和的总能量高于两种产物的总能量，因此该反应为放热反应，A正确；B．决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤，中间产物Z生成产物P2的活化能为，是所有基元步骤中活化能最大的，为整个反应的决速步骤，B正确；C．由上述计算可知，该历程中最大正反应活化能为，不是，C错误；D．与生成的反应为放热反应，，根据，可知正反应的活化能小于逆反应的活化能，D正确；故选C。 6．（25-26高二下·新疆喀什·期中）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 【解析】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； （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。 创新思维练（限时：10分钟） 1．（26-27高二上·黑龙江佳木斯·开学考试）下列说法正确的有几个 ①二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒的食品添加剂； ②浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥二氧化硫、硫化氢等气体； ③测定中和反应反应热实验将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器导致测得的焓变(ΔH)偏大； ④用酒精擦拭碗筷进行消毒，利用了乙醇的强氧化性； ⑤催化剂能有效降低反应的活化能，但不影响反应热； ⑥盐酸与碳酸氢钠的反应为放热反应； ⑦同温同压条件下，在光照和点燃条件下的ΔH不同； ⑧对于指定的反应，加催化剂不能增加活化分子百分数，但可以加快反应速率； ⑨恒温恒压密闭容器中：充入惰性气体反应速率不变 ⑩等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多 A．4个 B．5个 C．6个 D．7个 【答案】A 【解析】①具有还原性即抗氧化性，可抗氧化、抑制微生物繁殖，可用作葡萄酒食品添加剂，表述正确；②浓硫酸具有强氧化性，会与还原性气体发生氧化还原反应，不能干燥，表述错误；③铜是热的良导体，换用铜质搅拌器会导致热量散失更多，测得的放热数值偏小，焓变为负值，故测得的偏大，表述正确；④乙醇消毒的原理是使蛋白质变性，乙醇不具有强氧化性，表述错误；⑤催化剂可降低反应活化能加快反应速率，但不改变反应物和生成物的总能量差，因此不影响反应热，表述正确；⑥盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，表述错误；⑦焓变只与反应的始态和终态有关，与反应条件无关，同温同压下该反应在光照和点燃条件下的相同，表述错误；⑧催化剂能降低反应活化能，使更多普通分子变为活化分子，提高活化分子百分数，加快反应速率，表述错误；⑨恒温恒压下充入惰性气体，容器体积扩大，反应物浓度减小，反应速率减慢，表述错误；⑩硫固体变为硫蒸气需要吸收热量，等物质的量的硫蒸气能量高于硫固体，完全燃烧时前者放出热量更多，表述正确。综上，正确的表述共4个。故答案选A。 2．（25-26高二上·广东深圳·期末）在催化剂上发生反应生成原理如图，下列不正确的是 A．MgO是一种碱性氧化物 B．Pd能促进中的H-H键断裂 C．生成的总反应为 D．每步反应中碳元素的化合价均发生改变 【答案】D 【解析】A．MgO可与酸反应仅生成盐和水，属于碱性氧化物，A正确；B．由反应原理图可知，在Pd表面解离为H原子，说明Pd能促进H-H键断裂，B正确；C．该反应反应物为和，生成物为和，配平可得总反应为，C正确；D．第一步与MgO结合生成的过程中，碳元素化合价均为+4价，未发生变化，因此并非每步反应中碳元素化合价均发生改变，D错误； 故选D。 3．（26-27高二上·广西南宁·阶段检测）室温下，某溶液初始时仅溶有M，同时发生两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)，图1为温度时，该体系中M、P、Q、N的浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的(k为速率常数)与温度的倒数()的关系曲线。下列说法正确的是 已知：，A为定值，R是常数，为反应的活化能。 A．曲线c表示Q的浓度随时间变化的曲线 B．若图1中反应的温度降低，则时体系中变大 C．由图2可知，T升高，k值变小 D．由图2可知，反应①的活化能比反应②的活化能小 【答案】B 【解析】初始只有M，两个反应均生成P，且产物的总生成量等于与的生成量之和。 结合图1初始条件：仅含的，浓度随时间下降的曲线b为；最终平衡时曲线a的浓度最大，对应总产物P；剩余两条上升曲线中，由于温度时，反应②的更大，因此浓度更大的c、更小的d分别为N和Q，据此解答。A．由分析可知，曲线c代表N的浓度变化，而非Q，A错误；B．对于两个平行反应，同一时刻下产物浓度比满足： ，根据题目给出的公式，结合图2的斜率特征：反应①的直线斜率绝对值更大，说明反应①的活化能。 当温度降低时，增大，由于活化能更大的反应①的随温度降低下降的幅度远大于，因此的值会变大，即变大，对应时刻变大，B正确；C．温度升高时，减小，从图2可以看出随减小而增大，说明值随温度升高而变大，并非变小，C错误；D．由公式可知，图像的斜率为。图中反应①的直线斜率绝对值更大，说明的绝对值更大，即，反应①的活化能比反应②更大，D错误；故选B。 4．（26-27高二上·山西朔州·阶段检测）Ⅰ.已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如表，请回答下列问题。 实验 编号 反应 温度 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积 加入0.1mol/L 硫酸溶液的体积 加入水 的体积 出现浑浊 的时间 ℃ mL mL mL s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （1）实验①②研究的是_______对化学反应速率的影响，V1=_______。 （2）实验①③研究的是_______对化学反应速率的影响，V2=_______。 （3）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 Ⅱ.某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示： （4）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______。 （5）若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如表所示： t/s 0 50 150 250 350 n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40 50—150s内的平均反应速率v(N2)= _______。 （6）已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A (g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。N≡N的键能为946kJ/mol， H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1mol NH3过程中ΔH=_______。反应达到(5)中的平衡状态时，对应的能量变化的数值为_______kJ。 （7）为加快反应速率，可以采取的措施是_______。 a．降低温度 b．增大压强 c．恒容时充入He气    d．恒压时充入He气 【答案】（1）温度 2 （2）浓度 1 （3）t3>t1>t2 （4）3X+Y⇌2Z （5）3.0×10-4mol·L-1·s-1 （6）-46kJ/mol 18.4 （7）b 【解析】（1）由表格数据可知，实验①②的反应温度不同，说明实验探究温度对化学反应速率的影响；由变量唯一化原则可知，实验中反应物的浓度和混合溶液的体积应保持不变，所以V1应为2 mL； （2）由表格数据可知，实验①③的反应温度和稀硫酸溶液的体积相同，说明实验探究反应物Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响；由变量唯一化原则可知，实验中反应温度、稀硫酸的浓度和混合溶液的体积应保持不变，所以V2应为1 mL； （3）由表格数据可知，实验①②中，实验②的反应温度高于实验①，温度越高，反应速率越快，则反应速率②快于①。实验①③中，实验①的Na2S2O3溶液的浓度大于实验③，浓度越大，反应速率越快，则反应速率①快于③，反应速率越快，出现浑浊的时间越短，实验速率：②>①>③，所以三组实验出现浑浊的时间由大到小的顺序为t3>t1>t2； （4）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物。2 min后，各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡，该反应为可逆反应。Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)=0.3 mol：0.1 mol：0.2 mol=3：1：2，在反应中，各物质的物质的量的变化之比等于化学计量数之比，则反应的化学方程式为3X+Y⥫⥬2Z； （5）50-150 s内，NH3物质的量变化了0.36 mol-0.24 mol=0.12 mol，根据方程式可知，N2物质的量变化了0.06 mol，则v(N2)=； （6）反应的反应物总键能-生成物总键能，合成氨总反应的，因此生成放热。平衡时生成，对应能量变化为。 （7）a．降低温度，反应速率减慢，a不符合题意；b．增大压强，体积减小，反应物浓度增大，反应速率加快，b符合题意；c．恒容时充入He气，反应物浓度不变，反应速率不变，c不符合题意；d．恒压时充入He气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，d不符合题意；故本题选b。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $