专题03 化学反应速率及其影响因素（期中培优讲义）高二化学上学期人教版

专题03 化学反应速率及其影响因素 易错题避坑清零 一、化学反应速率的计算与比较误区 二、影响化学反应速率的因素误区 三、活化能、有效碰撞与催化剂误区 四、反应速率图像斜率、突变点误读 拉分题思维拆解 一、反应速率的大小比较 二、反应速率的影响因素 三、反应速率的图像分析 四、反应速率方程与速率常数 五、催化剂及催化机理图分析 压轴题满分破局 培优练三维突破 易错通关 / 思维拔高 / 压轴攻坚 一、化学反应速率的计算与比较误区 1．误认为反应速率只能用反应物浓度减小表示。 正解：可用反应物浓度减少或生成物浓度增加表示，均取正值。v＝Δc/Δt，常用单位mol·L⁻¹·s⁻¹或mol/(L·s)。 2．忽略化学计量数关系。 正解：对于mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q；同一时间段内Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝m∶n∶p∶q。 3．用固体或纯液体表示反应速率。 正解：固体、纯液体的浓度视为常数，一般不用其浓度变化表示反应速率；标准速率通常用气体或溶液中溶质浓度变化表示。 4．计算时把物质的量变化直接当浓度变化。 正解：Δc＝Δn/V。恒容时V不变；若体积改变，必须用实际体积。注意mol、L、s、min等单位换算。 5．把平均速率当瞬时速率。 正解：v＝Δc/Δt表示某时间段的平均速率；瞬时速率是c-t图像上某点切线斜率。题目未说明时一般求平均速率。 6．速率单位漏写或写错。 正解：常用mol·L⁻¹·s⁻¹、mol·L⁻¹·min⁻¹，也可写mol/(L·s)、mol/(L·min)。速率是正值，不带负号。 7．只看数值大小，不统一物质和单位。 正解：比较同一反应速率快慢，应转化为同一物质表示，或比较v(A)/m、v(B)/n等。单位不同先换算。 8．误认为不同物质表示的速率必须相等。 正解：同一反应中不同物质表示的反应速率数值不一定相等，但v(A)/m＝v(B)/n＝v(C)/p＝v(D)/q；数值比等于化学计量数比。 【易错典例1】（26-27高二上·浙江·阶段检测）已知：，下列表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【易错典例2】（26-27高二上·内蒙古包头·阶段检测）一定温度下，向容积为V L的恒容密闭容器中加入a molA和b mol B，发生反应：aA(g)＋bB(s)⇌cC(g)，5 min 时，测得C为xmol，下列有关说法正确的是 A．5 min 时，v(C)=mol·L-1·min-1 B．0～5 min 内，v(B)=mol·L-1·min-1 C．0～5 min 内，v(A)∶v(C)=a∶c D．0～5 min 内，用 A 表示的化学反应速率为 V mol·L-1·min-1 二、影响化学反应速率的因素误区 9．误认为浓度增大，活化分子百分数增大。 正解：浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快；但活化分子百分数一般不变。温度升高才使活化分子百分数增大。 10．压强影响判断错误。 正解：压强主要影响气体反应。恒温恒容充惰性气体，反应物浓度不变，速率不变；恒温恒压充惰性气体，体积增大，浓度减小，速率减慢；压缩体积，浓度增大，速率加快。 11．误认为升温只加快吸热方向速率。 正解：升温时正、逆反应速率都加快，通常吸热方向速率增大更明显。对单纯速率问题，升温一般加快反应速率。 12．误认为催化剂只加快正反应速率。 正解：催化剂同等程度降低正、逆反应活化能，使正、逆反应速率都加快；不改变平衡转化率，不改变ΔH。 13．忽略接触面积、搅拌、溶剂等影响。 正解：固体反应物粉碎、增大表面积，速率加快；搅拌可加快扩散，使反应更充分。反应物本身性质是决定速率的主要因素。 【易错典例1】（26-27高二上·山东日照·开学考试）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 【易错典例2】 （26-27高二上·湖南长沙·开学考试）某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠()与稀硫酸反应，探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为)，设计了如表所示系列实验。下列说法错误的是 实验 序号 反应温 度/°C 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 10.0 0.10 4.0 0.50 A．将水更换为稀溶液，对实验结果无影响 B．已知实验①10 min后沉淀达到最大量，的反应速率为 C．若用实验①和②探究温度对反应速率的影响，则需， D．若用实验①和③探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需 三、活化能、有效碰撞与催化剂误区 14．混淆活化分子、活化能、有效碰撞。 正解：活化分子是能量足够发生反应的分子；活化能是普通分子变为活化分子所需最低能量；有效碰撞是活化分子间取向合适的碰撞。有效碰撞越多，速率越快。 15．误认为活化能越大，反应速率越快。 正解：活化能越大，普通分子达到活化状态越难，反应一般越慢。催化剂降低活化能，加快速率。 16．催化剂性质记错。 正解：催化剂反应前后质量、化学性质不变，可参与中间过程；有选择性，可能中毒；不改变反应热和平衡常数。 17．活化能图像中ΔH、Ea判断错。 正解：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量；Ea(正)＝过渡态能量－反应物能量；Ea(逆)＝过渡态能量－生成物能量；ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)。催化剂降低Ea(正)和Ea(逆)，不改变ΔH。 【易错典例1】（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）对于反应  ，下列说法正确的是 A．增大O2浓度，可提高活化分子百分数，从而加快反应速率 B．通过压缩容器的体积增大压强，可提高单位体积活化分子的数目来加快反应速率 C．升高温度能降低反应所需活化能，从而加快反应速率 D．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 【易错典例2】（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）下列有关叙述正确的是 A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大 B．催化剂可以提高活化分子百分数 C．发生有效碰撞的分子一定是活化分子，活化分子间发生的碰撞均属于有效碰撞 D．反应的活化能越大，相同条件下活化分子数目越多，化学反应速率越快 四、反应速率图像斜率、突变点误读。 18.先分清图像类型：纵坐标是 v、c、转化率、百分含量还是产率；是“速率—时间”图还是“浓度—时间”图。浓度—时间图斜率表示速率，速率—时间图纵坐标本身就是速率，不能混用。 19.读图顺序：先看横、纵坐标和单位 → 再看起点、拐点、交点、平台 → 最后看条件改变时刻的“突变”与“渐变”。 20..条件改变看突变：浓度改变时，通常只有正反应或逆反应速率之一突变；温度、压强（体积）、催化剂改变时，正、逆速率通常都突变，但幅度可能不同。 21.“先拐先平数值大”：转化率—时间图中，先达到平台的反应速率快，对应的温度高、压强大、浓度大或使用了催化剂。 22.温度对速率的影响是绝对的：升温时正、逆反应速率都增大，不能因平衡逆向移动就认为逆速率增大、正速率减小；平衡移动看的是正、逆速率增大的相对大小。 23.催化剂不改变平衡：催化剂同等程度降低正、逆反应活化能，正、逆速率同等增大，ΔHΔH 和平衡转化率不变，但达到平衡的时间缩短。 24.压强看气体分子数：压强对速率的影响只针对气体；固体、纯液体浓度视为常数。恒容充惰性气体，各反应物浓度不变，速率通常不变；恒压充惰性气体，体积增大、浓度减小，速率减小。 25.多步反应看决速步：多个峰时，最高能垒对应最慢步骤，决速步决定总反应速率；中间体不出现在总反应方程式中。 26.注意“突变”与“连续变化”：浓度改变瞬间速率突变；温度、压强改变后速率突变，随后随浓度变化连续变化到新平衡。 【易错典例1】 （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 【易错典例2】（25-26高二上·江西赣州·期末）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．其它条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件③，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为62.5min 一、反应速率的大小比较 ①同一反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比。②比较速率大小必须先统一单位，再换算成同一物质表示，或分别除以化学计量数后比较。③反应速率一般指某时间段的平均速率，不是瞬时速率。④固体、纯液体浓度视为常数，一般不用其浓度变化表示速率。⑤不同反应之间不能简单比较速率大小，需在相同条件、相同物理量下比较。 【思维拆解】先看是否同一反应、同一时间段、同一单位；若用不同物质表示，先除以对应化学计量数，再比较数值。注意“速率之比等于计量数之比”不能倒置，也不能把质量变化直接当浓度变化。计算时用 Δc/Δt，体积变化会影响浓度。比较不同条件时，还要控制温度、浓度、接触面积等变量。易错点：漏除计量数、单位不统一、把平均速率当瞬时速率、对固体或纯液体写速率。 【拉分典例1】（26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测）反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A．②>③>④>① B．④>③>②>① C．①>④>③>② D．①>④>②>③ 【拉分典例2】（26-27高二上·河南商丘·阶段检测）一定温度下，10mL0.40mol•L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表，下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 A．0～4min的平均反应速率：v(H2O2)=4.85×10-2mol•L-1•min-1 B．0～4min的平均反应速率较4～8min的平均反应速率更快 C．反应至6min时，H2O2分解了50% D．反应至6min时，c(H2O2)=0.２0mol•L-1 二、反应速率的影响因素 ①浓度：增大反应物浓度，正反应速率增大；但固体、纯液体浓度视为常数。②压强：只对气体有效；恒容充惰性气体，各组分浓度不变，速率通常不变；恒压充惰性气体，体积增大、浓度减小，速率减小。③温度：升高温度，正、逆反应速率都增大，吸热方向增幅更大。④催化剂：同等程度降低正、逆反应活化能，正、逆速率同等增大，不改变平衡和 ΔH。⑤增大固体表面积、增大接触面积可加快反应。 【思维拆解】先判断改变的是浓度、压强、温度还是催化剂，再判断正、逆速率如何变化。温度对速率的影响是“绝对增大”，不能因平衡逆向移动就认为逆速率增大、正速率减小；平衡移动看正、逆速率增大的相对大小。催化剂只改变反应途径和活化能，不改变始态、终态能量差。易错点：恒容充惰性气体误判速率增大；把平衡移动方向当成速率变化方向；认为催化剂提高转化率。 【拉分典例1】 （25-26高二下·广东深圳·期中）某小组设计实验，探究影响该反应速率的因素，相关方程式为： ，结合相关数据，下列说法错误的是 实验 反应温度℃ 溶液 稀 出现浑浊的时间 t/s ① 25 5 0.1 10 0.1 x 10 ② 25 5 0.2 5 0.2 10 6 ③ 35 5 0.2 5 0.2 10 2 A．x=5 B．依据实验②③可探究反应温度对反应速率的影响 C．实验①②对比可说明Na2S2O3浓度越大，该反应的化学反应速率越大 D．实验②中：t min时Na2S2O3恰好消耗完全，则t min内Na2S2O3的平均反应速率为 【拉分典例2】（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）下列有关影响化学反应速率因素的说法错误的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强一定能加快化学反应速率 B．使用催化剂，降低了反应的活化能，化学反应速率增大 C．升高温度，可使活化分子的百分数增大，从而使化学反应速率增大 D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使化学反应速率增大 三、反应速率的图像分析 ①常见图像有速率—时间图、浓度—时间图、转化率或百分含量—时间图。②浓度—时间图斜率表示速率；速率—时间图纵坐标本身就是速率。③条件改变瞬间，浓度改变常使正或逆速率之一突变；温度、压强、催化剂改变常使正、逆速率都突变，但幅度可能不同。④“先拐先平数值大”：转化率—时间图中先达平台者速率快，对应温度高、压强大或使用催化剂。⑤平台表示达到平衡；多步反应中最高能垒决定总反应速率。 【思维拆解】先看横、纵坐标和单位，再找起点、拐点、交点、平台及条件改变时刻。分析“突变”对象和幅度，结合平衡移动判断新平衡。升温时正、逆速率都增大，不能误判一增一减；催化剂同等增大正、逆速率，平衡不移动；恒容充惰性气体速率通常不变。浓度—时间图求速率时用浓度变化除以时间，注意体积和单位。易错点：把斜率当浓度、把平台高度当速率、忽略固体纯液体、未统一计量数。 【拉分典例1】（26-27高二上·四川南充·阶段检测）在固定容积为的密闭容器中，充入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应：，测得、和的物质的量（）随时间（）变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线 B．时，和的转化率相等 C． D．～，用表示的化学反应速率为 【拉分典例2】 （25-26高二上·河南漯河·阶段检测）紫外光照射时，不同催化剂作用下将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将 CO2和 CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图 2.下列有关说法正确的是 A．由图1 知，在 0~15h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： III>II>I B．由图1 知，在0~35 h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： II>III> I C．由图2 知，250℃时催化剂的活性最高 D．由图2 知，乙酸的生成最佳温度范围： 400℃以上 四、反应速率方程与速率常数 ①对于一般反应：aA+bB===cC+dD，速率方程：v=kcx(A)·cy(B)。②速率常数 k与温度、催化剂有关，与反应物浓度无关；温度升高 k增大，催化剂降低活化能使 k增大。③kk 的单位随反应级数变化，需由速率方程推导。④固体、纯液体的浓度不写入速率方程。⑤速率方程中的浓度是瞬时浓度，不是投料量。 【思维拆解】由实验数据求级数时，固定其他物质浓度，看某物质浓度变为原来的几倍、速率变为几倍，确定指数；再代入一组数据求 k。比较温度或催化剂对 k的影响时，注意 k只随温度、催化剂等改变，不随浓度改变。计算时先统一浓度单位和时间单位，再检查 k的单位是否与级数匹配。 【拉分典例1】 （25-26高二上·辽宁大连·阶段检测）已知速率方程为，其中k为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；n为该反应中的反应级数，也是该反应总级数，可以为正数、0、负数；起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，在某催化剂表面上分解的实验数据如表： t/min 0 10 20 30 40 50 60 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 下列说法正确的是 A．该反应k为 B．若起始浓度为，半衰期为80 min C．该反应为0级反应 D．其他条件相同，增大，v增大 【拉分典例2】（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 专题五、催化剂及催化机理图分析 ①催化剂通过改变反应途径降低活化能，使正、逆反应速率同等增大，但不改变反应物和生成物总能量差，故 ΔH不变，平衡不移动。②催化机理图中，反应物先吸附于催化剂表面，经历过渡态、中间体，再脱附生成产物；催化剂在循环中先被消耗后又再生。③多个能峰中，峰谷为中间体，峰顶为过渡态；最高能垒对应决速步，决定总反应速率。④催化剂具有选择性，不同催化剂可改变反应路径和产物分布，但不改变热力学决定的平衡限度。⑤总反应 ΔH只与始态、终态有关，等于各步 ΔH之和；中间体和催化剂不出现在总反应方程式中。 【思维拆解】先看图像横、纵坐标，找准反应物、催化剂、中间体、过渡态、产物及吸附、脱附阶段；再比较各步能垒，最高能垒为决速步。判断 ΔH只看始态与终态能量差，不能把活化能或某一步能量差当作总反应热。催化剂降低活化能但不改变 ΔH、平衡转化率和平衡常数；升温使 kk 增大，但催化剂可能失活。易错点：认为催化剂提高产率、改变平衡、改变 ΔH；把中间体当催化剂或过渡态；忽略最高能垒；未注意催化剂选择性。 【拉分典例1】（26-27高二上·陕西宝鸡·阶段检测）水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用·标注。下列说法错误的是 A．水煤气变换反应的 B．升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率 C．该历程中最大能垒(活化能) D．步骤③的转化关系可表示为 【拉分典例2】 （26-27高二上·湖北·阶段检测）某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程没有催化剂参与 B．过程第一步为决速步 C．该反应的 D．该反应的逆反应 【压轴典例1】 （26-27高二上·天津·阶段检测）某小组为探究影响反应 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 速率的因素，设计如下实验(每组均取相同质量、相同大小的锌粒，每次均用20 mL盐酸)： 实验编号 盐酸浓度 温度 其他条件及产生50 mL H2所需时间 ① 1 mol/L 25 ℃ 无其他条件，用时45 s ② 2 mol/L 25 ℃ 无其他条件，用时22 s ③ 1 mol/L 50 ℃ 无其他条件，用时18 s ④ 1 mol/L 25 ℃ 加入少量CuSO4溶液，用时12 s 依据上述实验，下列说法不能得出相应结论的是 A．对比①和②，其他条件相同时，增大盐酸浓度，反应速率加快 B．对比①和③，其他条件相同时，升高温度，反应速率加快 C．对比③和④，其他条件相同时，加入少量CuSO4溶液能加快反应速率 D．对比①和④，其他条件相同时，加入少量CuSO4溶液能加快反应速率 破局通法 实验探究速率因素先抓“单一变量”：对比两组实验，若有两个及以上条件不同，则不能得出某一因素对速率影响的结论。比较速率看“产生相同体积H2所需时间”，时间越短速率越快。①和②只改变盐酸浓度，可判浓度影响；①和③只改变温度，可判温度影响；①和④只改变是否加CuSO4，可判原电池影响；③和④温度与CuSO4均不同，变量不唯一，不能得出结论。注意控制锌粒质量、大小和盐酸体积相同。 【压轴典例2】（26-27高二上·海南省三亚·开学考试）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 破局通法 探究浓度、温度对速率影响时，先明确实验目的，再控制变量：探究浓度影响须温度相同且溶液总体积相同，故由①总体积15 mL得②中x=8；探究温度影响须其余条件相同，①④符合。该反应有硫沉淀生成，应通过出现相同浑浊度所需时间判断速率，不能观察可溶物Na2SO4的物质的量。比较Na2S2O3与H2SO4浓度影响时，看改变哪种物质浓度对时间影响更显著，注意控制变量和总体积。 【压轴典例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 破局通法 速率方程题先看指数正负：正指数物质浓度增大，速率加快；负指数物质浓度增大，速率减慢，故增大NH3浓度不能加快反应。注意k只与温度、催化剂等有关，与浓度无关；速率方程指数由实验确定，不能按化学计量数直接写。 【压轴典例4】 （26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）氢能是一种重要的清洁能源。每分子在催化剂作用下催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A．总反应的热化学方程式为： B．催化制的过程中没有非极性键的形成 C．在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键更难 D．依据图2判断是催化释放氢过程中的决速步骤 破局通法 催化机理—能量图按“四步读图”：一看始态、终态，总反应ΔH＝终态能量−始态能量，注意图中为“每分子eV”，写热化学方程式要换算为每摩尔并标单位；二找峰谷、峰顶，峰谷为中间体，峰顶为过渡态；三算各步能垒＝该步过渡态能量−该步反应物能量，最高能垒对应决速步，不能把最高峰绝对能量当能垒；四查键变化，同种原子成键为非极性键，如生成H2有H—H键。解离C—H与O—H难易看各自能垒。 【压轴典例5】（25-26高二上·广东深圳·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。下列说法不正确的是 A．在50min时，pH=2和pH=7时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越快 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．20~25min内，pH=10时R的降解速率为 破局通法 降解率—时间图像先看纵坐标含义：平台表示完全降解，不同pH在平台处降解率均为100%，不能据此说明速率相同；比较速率看曲线斜率绝对值或单位时间内浓度下降量。判断酸碱性对速率影响，可用相同时间间隔内降解率变化或浓度变化量，不能因起始浓度不同就断言无法判断。 易错通关 1.（25-26高二上·海南·阶段检测）已知：为放热反应。下列叙述错误的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应也一定是放热反应 C．升高温度，该反应的活化能增大 D．加入催化剂，可以降低该反应的活化能 2.（25-26高二上·河南周口·阶段检测）一定条件下，将一定量铁粉和水蒸气在恒温密闭容器中进行反应。下列措施不能使化学反应速率增大的是 A．升高温度 B．加入合适的催化剂 C．将容器的体积缩小一半 D．保持体积不变，充入，使体系压强增大 3.（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 4.（25-26高二上·云南昭通·期中）下列有关活化分子与活化能的说法正确的是 A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞 B．催化剂可降低反应物的活化能，但不参与化学反应 C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快 5.（25-26高三上·山东青岛·期中）任何的化学反应几乎都伴随着能量的变化，条件改变，反应速率和焓变可能发生改变，下列描述正确的是 A．双氧水分解反应中，加入能提高反应速率同时减小该反应的焓变 B．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不腐蚀变质 C．用98%的浓硫酸代替稀硫酸与铁片反应，可加快产生氢气的速率 D．二氧化硫与氧气反应中，能增大活化分子有效碰撞次数，加快反应速率 6.（25-26高二上·天津·阶段检测）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 B．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 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)，可增加活化分子的百分数， 从而使反应速率增大 D．增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 7.（26-27高二上·河北石家庄·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． 8.（26-27高二上·河南周口·阶段检测）在2L恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，5min内NH3的物质的量增加了0.4mol，则用N2表示的平均反应速率为 A．0.01mol/(L·min) B．0.02mol/(L·min) C．0.04mol/(L·min) D．0.08mol/(L·min) 9.（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）在一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应：  ，若0~10 s内由降到，则下列说法正确的是 A．0~10 s内用B表示的平均反应速率 B．由降到所需的反应时间小于5 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小容器容积，化学反应速率加快 10.（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）关于化学反应速率增大的原因，下列分析不正确的是 A．增大反应物浓度，能增大单位体积内活化分子数 B．升高温度，可使反应物分子中活化分子数增大 C．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 D．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使活化分子百分数增多 思维拔高 1.（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）某反应的速率方程为，其中k表示速率常数（只与温度有关），改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。 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 下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大反应物B的浓度，可以加快反应速率 B．该反应的速率方程为 C． D．在上述反应条件下， 2.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的反应。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇()与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图所示(已知：为，为，为)。下列说法正确的是 A．为该反应的催化剂 B．活化能：反应Ⅰ＜反应Ⅱ C．反应Ⅱ过程中有极性的键断裂和非极性键的形成 D．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应 3.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）脱除汽车尾气中NO和CO的反应可分为两步： 反应ⅰ（慢反应）：  ； 反应ⅱ（快反应）：  。 X表示，Y表示，Z表示。下列反应进程示意图符合题意的是 A． B． C． D． 4.（26-27高二上·河北·阶段检测）某恒容密闭容器中发生反应，当温度低于时，其速率方程为，当温度高于时，，以上两式中，为反应速率，为速率常数(值的大小与温度、催化剂有关)，下列叙述正确的是 A．增大的浓度为原来的倍，速率一定变为原来的倍 B．与温度、催化剂有关，因此增大压强，值不变，速率一定不变 C．无论升温还是降温，只要和的浓度相等，反应速率不变 D．当温度为时，改变的浓度，反应速率基本不变 5.（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 6.（25-26高二上·广东深圳·阶段检测）下列说法正确的是 A．对于反应：，可以用单位时间内浓度的减小来表示其化学反应速率，而且用和表示的化学反应速率相同 B．对于反应：，可以在温度、体积一定时，测量单位时间内体系压强变化描述其反应速率 C．5%的溶液中加入二氧化锰粉末，分解速率迅速加快的原因是降低了反应的焓变，活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快 D．下列三支试管中，①20 ℃时，m g粉末状的锌与1 L 2 溶液，②20℃时，m g粉末状的锌与1 L 3HCl溶液，③20℃时，m g粉末状的锌与1 L 4 溶液，生成的反应速率最快的是① 7.（25-26高二上·广西柳州·期末）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：，若0~10 s内c(C)由0.1 mol/L降到0.08 mol/L，则下列说法正确的是 A．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 B．c(C)由0.05 mol/L降到0.04 mol/L所需的反应时间小于5 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．0~10 s内用B表示的平均反应速率为 8.（25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测）某研究性学习小组研究含一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法不正确的是 A．温度越高，氧化率越大 B．pH越小，氧化率越大 C．的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明减小pH、升高温度，有利于提高的氧化率 压轴攻坚 1.（25-26高二上·河南焦作·期末）反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。向反应体系中加入X在一定条件下发生上述反应，X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．m表示Y的浓度随时间的变化曲线 B．t1s时，Z的浓度是 C．t2s时，X的浓度是 D．t1 s以前，Y的平均生成速率与X的平均消耗速率相等 2.（26-27高二上·河南·阶段检测）已知硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应如下： 某兴趣小组以该反应为例探究影响反应速率的因素并设计了如下实验。 实验序号 反应温度 溶液的体积/mL 稀硫酸的体积/mL 开始出现浑浊所需时间 1 20 10.0 10.0 0 2 50 10.0 0 3 20 4.0 10.0 下列说法不正确的是 A．若用实验1和实验2探究温度对该反应速率的影响，则 B．进行实验2时，可先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再快速混合发生反应，记录出现浑浊所需时间 C．通过产生气泡的多少来判断反应速率快慢更好 D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 3.（26-27高二上·湖北黄冈·阶段检测）标准状况下，与的反应历程如下图。已知：和的相对能量为0。 下列说法错误的是 A． B．历程Ⅱ中，Cl作催化剂 C．相同条件下，反应历程Ⅱ中反应物的平衡转化率高 D．历程I、历程Ⅱ中速率最快的反应为： 4.（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）合成气的制备原理为 ，在合金催化下，一分子甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示（*表示物种吸附在催化剂表面）。下列说法错误的是 已知：。 A．该合成气制备反应的焓变计算式 B．上图反应历程中包含4个基元反应 C．该历程中的决速步骤为反应ⅱ D．加快甲烷脱氢的方法，可以适当增加反应温度或增大催化剂接触面积 5.（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 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 化学反应速率及其影响因素 易错题避坑清零 一、化学反应速率的计算与比较误区 二、影响化学反应速率的因素误区 三、活化能、有效碰撞与催化剂误区 四、反应速率图像斜率、突变点误读 拉分题思维拆解 一、反应速率的大小比较 二、反应速率的影响因素 三、反应速率的图像分析 四、反应速率方程与速率常数 五、催化剂及催化机理图分析 压轴题满分破局 培优练三维突破 易错通关 / 思维拔高 / 压轴攻坚 一、化学反应速率的计算与比较误区 1．误认为反应速率只能用反应物浓度减小表示。 正解：可用反应物浓度减少或生成物浓度增加表示，均取正值。v＝Δc/Δt，常用单位mol·L⁻¹·s⁻¹或mol/(L·s)。 2．忽略化学计量数关系。 正解：对于mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q；同一时间段内Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝m∶n∶p∶q。 3．用固体或纯液体表示反应速率。 正解：固体、纯液体的浓度视为常数，一般不用其浓度变化表示反应速率；标准速率通常用气体或溶液中溶质浓度变化表示。 4．计算时把物质的量变化直接当浓度变化。 正解：Δc＝Δn/V。恒容时V不变；若体积改变，必须用实际体积。注意mol、L、s、min等单位换算。 5．把平均速率当瞬时速率。 正解：v＝Δc/Δt表示某时间段的平均速率；瞬时速率是c-t图像上某点切线斜率。题目未说明时一般求平均速率。 6．速率单位漏写或写错。 正解：常用mol·L⁻¹·s⁻¹、mol·L⁻¹·min⁻¹，也可写mol/(L·s)、mol/(L·min)。速率是正值，不带负号。 7．只看数值大小，不统一物质和单位。 正解：比较同一反应速率快慢，应转化为同一物质表示，或比较v(A)/m、v(B)/n等。单位不同先换算。 8．误认为不同物质表示的速率必须相等。 正解：同一反应中不同物质表示的反应速率数值不一定相等，但v(A)/m＝v(B)/n＝v(C)/p＝v(D)/q；数值比等于化学计量数比。 【易错典例1】（26-27高二上·浙江·阶段检测）已知：，下列表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】按照化学计量数关系，将选项中的反应速率全部换算为。v(NH3)=1.2 mol/(L⋅min)； v(NH3)=v(O2)=1.28 mol/(L⋅min)； 反应中H2O为液态，不能用于比较反应速率； v(NH3)=v(NO)=1.8 mol/(L⋅min)；综上，用NH3表示的反应速率D>B>A，故选D。 【易错典例2】（26-27高二上·内蒙古包头·阶段检测）一定温度下，向容积为V L的恒容密闭容器中加入a molA和b mol B，发生反应：aA(g)＋bB(s)⇌cC(g)，5 min 时，测得C为xmol，下列有关说法正确的是 A．5 min 时，v(C)=mol·L-1·min-1 B．0～5 min 内，v(B)=mol·L-1·min-1 C．0～5 min 内，v(A)∶v(C)=a∶c D．0～5 min 内，用 A 表示的化学反应速率为 V mol·L-1·min-1 【答案】C 【解析】该表达式计算的是0~5 min内C的平均反应速率，而非5 min这一时刻的瞬时速率，瞬时速率无法通过该平均速率公式直接计算，A错误； B是固体，固体的浓度视为常数，不能用固体的浓度变化来表示化学反应速率，B错误； 同一反应的同一时间段内，不同物质的反应速率之比等于对应化学计量数之比，因此，C正确； 根据反应计量关系，0~5 min内生成，则消耗A的物质的量为，用A表示的反应速率应为，D错误；故选C。 二、影响化学反应速率的因素误区 9．误认为浓度增大，活化分子百分数增大。 正解：浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快；但活化分子百分数一般不变。温度升高才使活化分子百分数增大。 10．压强影响判断错误。 正解：压强主要影响气体反应。恒温恒容充惰性气体，反应物浓度不变，速率不变；恒温恒压充惰性气体，体积增大，浓度减小，速率减慢；压缩体积，浓度增大，速率加快。 11．误认为升温只加快吸热方向速率。 正解：升温时正、逆反应速率都加快，通常吸热方向速率增大更明显。对单纯速率问题，升温一般加快反应速率。 12．误认为催化剂只加快正反应速率。 正解：催化剂同等程度降低正、逆反应活化能，使正、逆反应速率都加快；不改变平衡转化率，不改变ΔH。 13．忽略接触面积、搅拌、溶剂等影响。 正解：固体反应物粉碎、增大表面积，速率加快；搅拌可加快扩散，使反应更充分。反应物本身性质是决定速率的主要因素。 【易错典例1】（26-27高二上·山东日照·开学考试）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】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； 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； 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； 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。 【易错典例2】 （26-27高二上·湖南长沙·开学考试）某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠()与稀硫酸反应，探究影响化学反应速率的因素(反应方程式为)，设计了如表所示系列实验。下列说法错误的是 实验 序号 反应温 度/°C 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 10.0 0.10 4.0 0.50 A．将水更换为稀溶液，对实验结果无影响 B．已知实验①10 min后沉淀达到最大量，的反应速率为 C．若用实验①和②探究温度对反应速率的影响，则需， D．若用实验①和③探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需 【答案】B 【解析】该反应的离子方程式为，和不参与反应，更换为稀溶液只要保证混合溶液的总体积不变，反应物浓度不变，对实验结果无影响，A正确； 实验①混合后总体积为20.0mL，的初始混合浓度为，完全反应时平均反应速率，不是，B错误； 探究温度对反应速率的影响，需控制除温度外其他条件相同，反应物浓度、混合溶液总体积均与实验①一致，故，，C正确； 探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，需控制温度、浓度、混合溶液总体积相同，总体积为20.0mL，故，D正确；故选B。 三、活化能、有效碰撞与催化剂误区 14．混淆活化分子、活化能、有效碰撞。 正解：活化分子是能量足够发生反应的分子；活化能是普通分子变为活化分子所需最低能量；有效碰撞是活化分子间取向合适的碰撞。有效碰撞越多，速率越快。 15．误认为活化能越大，反应速率越快。 正解：活化能越大，普通分子达到活化状态越难，反应一般越慢。催化剂降低活化能，加快速率。 16．催化剂性质记错。 正解：催化剂反应前后质量、化学性质不变，可参与中间过程；有选择性，可能中毒；不改变反应热和平衡常数。 17．活化能图像中ΔH、Ea判断错。 正解：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量；Ea(正)＝过渡态能量－反应物能量；Ea(逆)＝过渡态能量－生成物能量；ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)。催化剂降低Ea(正)和Ea(逆)，不改变ΔH。 【易错典例1】（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）对于反应  ，下列说法正确的是 A．增大O2浓度，可提高活化分子百分数，从而加快反应速率 B．通过压缩容器的体积增大压强，可提高单位体积活化分子的数目来加快反应速率 C．升高温度能降低反应所需活化能，从而加快反应速率 D．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 【答案】B 【解析】增大浓度仅能增大单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数不变，以此加快反应速率，A错误； 压缩容器体积增大压强，等效于增大气体反应物浓度，单位体积活化分子数目增多，有效碰撞几率提升，可加快反应速率，B正确； 升高温度的作用是使更多普通分子获得能量变为活化分子，提高活化分子百分数来加快反应速率，降低反应所需活化能是催化剂的作用，C错误； 活化分子之间的碰撞需要满足合适的取向才是有效碰撞，并非所有活化分子碰撞都是有效碰撞，D错误；故选B。 【易错典例2】（26-27高二上·安徽宣城·阶段检测）下列有关叙述正确的是 A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大 B．催化剂可以提高活化分子百分数 C．发生有效碰撞的分子一定是活化分子，活化分子间发生的碰撞均属于有效碰撞 D．反应的活化能越大，相同条件下活化分子数目越多，化学反应速率越快 【答案】B 【解析】增大反应物浓度仅能提高单位体积内活化分子总数，活化分子百分数保持不变，A错误； 催化剂可以降低反应的活化能，使更多普通分子成为活化分子，从而提高活化分子百分数，B正确； 发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子间只有碰撞取向合适时才属于有效碰撞，C错误； 反应的活化能越大，相同条件下活化分子数目越少，化学反应速率越慢，D错误；故选B。 四、反应速率图像斜率、突变点误读 18.先分清图像类型：纵坐标是 v、c、转化率、百分含量还是产率；是“速率—时间”图还是“浓度—时间”图。浓度—时间图斜率表示速率，速率—时间图纵坐标本身就是速率，不能混用。 19.读图顺序：先看横、纵坐标和单位 → 再看起点、拐点、交点、平台 → 最后看条件改变时刻的“突变”与“渐变”。 20..条件改变看突变：浓度改变时，通常只有正反应或逆反应速率之一突变；温度、压强（体积）、催化剂改变时，正、逆速率通常都突变，但幅度可能不同。 21.“先拐先平数值大”：转化率—时间图中，先达到平台的反应速率快，对应的温度高、压强大、浓度大或使用了催化剂。 22.温度对速率的影响是绝对的：升温时正、逆反应速率都增大，不能因平衡逆向移动就认为逆速率增大、正速率减小；平衡移动看的是正、逆速率增大的相对大小。 23.催化剂不改变平衡：催化剂同等程度降低正、逆反应活化能，正、逆速率同等增大，ΔHΔH 和平衡转化率不变，但达到平衡的时间缩短。 24.压强看气体分子数：压强对速率的影响只针对气体；固体、纯液体浓度视为常数。恒容充惰性气体，各反应物浓度不变，速率通常不变；恒压充惰性气体，体积增大、浓度减小，速率减小。 25.多步反应看决速步：多个峰时，最高能垒对应最慢步骤，决速步决定总反应速率；中间体不出现在总反应方程式中。 26.注意“突变”与“连续变化”：浓度改变瞬间速率突变；温度、压强改变后速率突变，随后随浓度变化连续变化到新平衡。 【易错典例1】 （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 【解析】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； 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； 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； 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。 【易错典例2】（25-26高二上·江西赣州·期末）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．其它条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件③，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为62.5min 【答案】A 【解析】对比催化剂浓度相同的曲线①和③，①的降冰片烯起始浓度为③的2倍，反应总时长也为③的2倍，计算得二者反应速率相等，说明反应速率与降冰片烯浓度无关，A错误； 对比降冰片烯起始浓度相同的曲线①和②，②的催化剂浓度更大，反应总时长更短，反应速率更大，说明其他条件相同时催化剂浓度越大反应速率越大，B正确； 条件①下反应速率为，C正确； 条件③下降冰片烯起始浓度为，反应速率恒定，消耗一半浓度所需的半衰期为总反应时间的一半，即，D正确；故选A。 一、反应速率的大小比较 ①同一反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比。②比较速率大小必须先统一单位，再换算成同一物质表示，或分别除以化学计量数后比较。③反应速率一般指某时间段的平均速率，不是瞬时速率。④固体、纯液体浓度视为常数，一般不用其浓度变化表示速率。⑤不同反应之间不能简单比较速率大小，需在相同条件、相同物理量下比较。 【思维拆解】先看是否同一反应、同一时间段、同一单位；若用不同物质表示，先除以对应化学计量数，再比较数值。注意“速率之比等于计量数之比”不能倒置，也不能把质量变化直接当浓度变化。计算时用 Δc/Δt，体积变化会影响浓度。比较不同条件时，还要控制温度、浓度、接触面积等变量。易错点：漏除计量数、单位不统一、把平均速率当瞬时速率、对固体或纯液体写速率。 【拉分典例1】（26-27高二上·安徽蚌埠·阶段检测）反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A．②>③>④>① B．④>③>②>① C．①>④>③>② D．①>④>②>③ 【答案】C 【解析】①直接为A的速率：； ②先统一单位：，根据化学计量数关系，换算得； ③根据化学计量数关系，换算得； ④根据化学计量数关系，换算得； 对比换算后的速率大小：①>④>③>②，对应选项C。 【拉分典例2】（26-27高二上·河南商丘·阶段检测）一定温度下，10mL0.40mol•L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表，下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 A．0～4min的平均反应速率：v(H2O2)=4.85×10-2mol•L-1•min-1 B．0～4min的平均反应速率较4～8min的平均反应速率更快 C．反应至6min时，H2O2分解了50% D．反应至6min时，c(H2O2)=0.２0mol•L-1 【答案】A 【解析】0~4 min生成的体积为17.2 mL，对应，消耗，则，A错误； 0~4min平均反应速率约为，4~8 min生成的体积为，对应，0~4 min的平均反应速率更快，B正确； 反应至6 min时，生成的体积为22.4 mL，，消耗，分解率为，C正确； 反应至6 min时，剩余，，D正确；故选 A。 二、反应速率的影响因素 ①浓度：增大反应物浓度，正反应速率增大；但固体、纯液体浓度视为常数。②压强：只对气体有效；恒容充惰性气体，各组分浓度不变，速率通常不变；恒压充惰性气体，体积增大、浓度减小，速率减小。③温度：升高温度，正、逆反应速率都增大，吸热方向增幅更大。④催化剂：同等程度降低正、逆反应活化能，正、逆速率同等增大，不改变平衡和 ΔH。⑤增大固体表面积、增大接触面积可加快反应。 【思维拆解】先判断改变的是浓度、压强、温度还是催化剂，再判断正、逆速率如何变化。温度对速率的影响是“绝对增大”，不能因平衡逆向移动就认为逆速率增大、正速率减小；平衡移动看正、逆速率增大的相对大小。催化剂只改变反应途径和活化能，不改变始态、终态能量差。易错点：恒容充惰性气体误判速率增大；把平衡移动方向当成速率变化方向；认为催化剂提高转化率。 【拉分典例1】 （25-26高二下·广东深圳·期中）某小组设计实验，探究影响该反应速率的因素，相关方程式为： ，结合相关数据，下列说法错误的是 实验 反应温度℃ 溶液 稀 出现浑浊的时间 t/s ① 25 5 0.1 10 0.1 x 10 ② 25 5 0.2 5 0.2 10 6 ③ 35 5 0.2 5 0.2 10 2 A．x=5 B．依据实验②③可探究反应温度对反应速率的影响 C．实验①②对比可说明Na2S2O3浓度越大，该反应的化学反应速率越大 D．实验②中：t min时Na2S2O3恰好消耗完全，则t min内Na2S2O3的平均反应速率为 【答案】D 【解析】根据控制变量法，各组实验溶液总体积应相等，实验②③总体积为，故实验①中，解得，A正确； 实验②③的反应物浓度、溶液总体积均相同，仅温度不同，单一变量为温度，可探究反应温度对反应速率的影响，B正确； 实验①②混合后浓度相等，唯一变量为的浓度，实验②浓度更大，出现浑浊时间更短，反应速率更快，可说明浓度越大，该反应的化学反应速率越大，C正确； 实验②中的初始浓度为，恰好完全消耗时浓度变化量为，故平均反应速率为，不是，D错误。 【拉分典例2】（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）下列有关影响化学反应速率因素的说法错误的是 A．对于有气体参加的反应，增大压强一定能加快化学反应速率 B．使用催化剂，降低了反应的活化能，化学反应速率增大 C．升高温度，可使活化分子的百分数增大，从而使化学反应速率增大 D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使化学反应速率增大 【答案】A 【解析】压强主要通过改变气体反应物的浓度影响反应速率。在恒温恒容条件下，充入不参与反应的气体，体系总压强增大，但气体反应物的浓度不变，反应速率不变，因此增大压强不一定能加快化学反应速率，A错误； 使用催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，使活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，从而使化学反应速率增大，B正确； 升高温度，使更多反应物分子成为活化分子，活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增多，从而使化学反应速率增大，C正确； 其他条件不变时，增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，但单位体积内反应物分子总数增多，活化分子数也增多，单位时间内有效碰撞次数增多，从而使化学反应速率增大，D正确；故选A。 三、反应速率的图像分析 ①常见图像有速率—时间图、浓度—时间图、转化率或百分含量—时间图。②浓度—时间图斜率表示速率；速率—时间图纵坐标本身就是速率。③条件改变瞬间，浓度改变常使正或逆速率之一突变；温度、压强、催化剂改变常使正、逆速率都突变，但幅度可能不同。④“先拐先平数值大”：转化率—时间图中先达平台者速率快，对应温度高、压强大或使用催化剂。⑤平台表示达到平衡；多步反应中最高能垒决定总反应速率。 【思维拆解】先看横、纵坐标和单位，再找起点、拐点、交点、平台及条件改变时刻。分析“突变”对象和幅度，结合平衡移动判断新平衡。升温时正、逆速率都增大，不能误判一增一减；催化剂同等增大正、逆速率，平衡不移动；恒容充惰性气体速率通常不变。浓度—时间图求速率时用浓度变化除以时间，注意体积和单位。易错点：把斜率当浓度、把平台高度当速率、忽略固体纯液体、未统一计量数。 【拉分典例1】（26-27高二上·四川南充·阶段检测）在固定容积为的密闭容器中，充入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应：，测得、和的物质的量（）随时间（）变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线 B．时，和的转化率相等 C． D．～，用表示的化学反应速率为 【答案】A 【解析】反应中与的物质的量变化量之比为，4 min时曲线、的变化量分别为、，且化学计量数更大、消耗速率更快，对应曲线更陡，因此曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线，曲线表示的物质的量随时间的变化曲线，A正确； 4 min时的转化率为，的转化率为，二者转化率不相等，B错误； 化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，选项关系式写反，C错误； 0～4 min内，生成的物质的量为，浓度变化为，反应速率为，不是，D错误；故选A。 【拉分典例2】 （25-26高二上·河南漯河·阶段检测）紫外光照射时，不同催化剂作用下将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将 CO2和 CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图 2.下列有关说法正确的是 A．由图1 知，在 0~15h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： III>II>I B．由图1 知，在0~35 h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： II>III> I C．由图2 知，250℃时催化剂的活性最高 D．由图2 知，乙酸的生成最佳温度范围： 400℃以上 【答案】C 【解析】由图1知，0~15内相同时间下产量II>III>I，平均生成速率与产量成正比，故顺序为II>III>I，A错误； 由图1知，0~35内最终产量III>II>I，故平均生成速率顺序为III>II>I，B错误； 由图2知，250℃时催化剂的催化效率达到最大值，故催化剂活性最高，C正确； 由图2知，400℃以上催化剂催化效率为0，已经失活，乙酸生成最佳温度为250℃左右，此时催化活性高且生成速率较快，D错误；故选C。 四、反应速率方程与速率常数 ①对于一般反应：aA+bB===cC+dD，速率方程：v=kcx(A)·cy(B)。②速率常数 k与温度、催化剂有关，与反应物浓度无关；温度升高 k增大，催化剂降低活化能使 k增大。③kk 的单位随反应级数变化，需由速率方程推导。④固体、纯液体的浓度不写入速率方程。⑤速率方程中的浓度是瞬时浓度，不是投料量。 【思维拆解】由实验数据求级数时，固定其他物质浓度，看某物质浓度变为原来的几倍、速率变为几倍，确定指数；再代入一组数据求 k。比较温度或催化剂对 k的影响时，注意 k只随温度、催化剂等改变，不随浓度改变。计算时先统一浓度单位和时间单位，再检查 k的单位是否与级数匹配。 【拉分典例1】 （25-26高二上·辽宁大连·阶段检测）已知速率方程为，其中k为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；n为该反应中的反应级数，也是该反应总级数，可以为正数、0、负数；起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，在某催化剂表面上分解的实验数据如表： t/min 0 10 20 30 40 50 60 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 下列说法正确的是 A．该反应k为 B．若起始浓度为，半衰期为80 min C．该反应为0级反应 D．其他条件相同，增大，v增大 【答案】C 【分析】由表格数据可知，反应速率不随浓度变化而变化，结合速率方程，得，该反应为0级反应； 【解析】由表格数据可知，每10 min 浓度减少，反应速率，0级反应，故，A错误； ，消耗一般浓度减小，所需时间：，B错误； 由分析，该反应为0级反应，C正确； 该反应为0级反应，反应速率仅由速率常数决定，与反应物浓度无关，故增大，不变，D错误；故选C。 【拉分典例2】（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】升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢，A错误； 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； 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； 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。 专题五、催化剂及催化机理图分析 ①催化剂通过改变反应途径降低活化能，使正、逆反应速率同等增大，但不改变反应物和生成物总能量差，故 ΔH不变，平衡不移动。②催化机理图中，反应物先吸附于催化剂表面，经历过渡态、中间体，再脱附生成产物；催化剂在循环中先被消耗后又再生。③多个能峰中，峰谷为中间体，峰顶为过渡态；最高能垒对应决速步，决定总反应速率。④催化剂具有选择性，不同催化剂可改变反应路径和产物分布，但不改变热力学决定的平衡限度。⑤总反应 ΔH只与始态、终态有关，等于各步 ΔH之和；中间体和催化剂不出现在总反应方程式中。 【思维拆解】先看图像横、纵坐标，找准反应物、催化剂、中间体、过渡态、产物及吸附、脱附阶段；再比较各步能垒，最高能垒为决速步。判断 ΔH只看始态与终态能量差，不能把活化能或某一步能量差当作总反应热。催化剂降低活化能但不改变 ΔH、平衡转化率和平衡常数；升温使 kk 增大，但催化剂可能失活。易错点：认为催化剂提高产率、改变平衡、改变 ΔH；把中间体当催化剂或过渡态；忽略最高能垒；未注意催化剂选择性。 【拉分典例1】（26-27高二上·陕西宝鸡·阶段检测）水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用·标注。下列说法错误的是 A．水煤气变换反应的 B．升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率 C．该历程中最大能垒(活化能) D．步骤③的转化关系可表示为 【答案】B 【解析】由反应历程图可知，反应物总相对能量为0 eV，生成物总相对能量为-0.72 eV，生成物总能量低于反应物总能量，因此该反应为放热反应，，A正确； 升高温度可以使部分普通分子吸收能量变为活化分子，提升活化分子百分数；但增大反应物浓度仅能增加活化分子总数，不会改变活化分子在总分子中的占比，无法提升活化分子百分数，B错误； 活化能为过渡态能量与前一状态反应物能量的差值，计算两个能垒：第一步能垒为，第二步能垒为，因此历程中最大正活化能，C正确； 步骤③的左侧物质为，右侧物质为，消去两边相同的后，转化关系可表示为，D正确；故选B。 【拉分典例2】 （26-27高二上·湖北·阶段检测）某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程没有催化剂参与 B．过程第一步为决速步 C．该反应的 D．该反应的逆反应 【答案】C 【解析】催化剂能够降低反应活化能，过程的活化能更高，为没有催化剂参与的反应过程，A正确； 多步反应的决速步为活化能最大的步骤，过程第一步活化能大于第二步活化能，因此第一步为决速步，B正确； 反应的焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值，、分别为过程两步的活化能，二者的差值不等于反应的焓变，C错误； 由图可知反应物总能量高于生成物总能量，正反应，因此逆反应为吸热反应，，D正确；故选C。 【压轴典例1】 （26-27高二上·天津·阶段检测）某小组为探究影响反应 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 速率的因素，设计如下实验(每组均取相同质量、相同大小的锌粒，每次均用20 mL盐酸)： 实验编号 盐酸浓度 温度 其他条件及产生50 mL H2所需时间 ① 1 mol/L 25 ℃ 无其他条件，用时45 s ② 2 mol/L 25 ℃ 无其他条件，用时22 s ③ 1 mol/L 50 ℃ 无其他条件，用时18 s ④ 1 mol/L 25 ℃ 加入少量CuSO4溶液，用时12 s 依据上述实验，下列说法不能得出相应结论的是 A．对比①和②，其他条件相同时，增大盐酸浓度，反应速率加快 B．对比①和③，其他条件相同时，升高温度，反应速率加快 C．对比③和④，其他条件相同时，加入少量CuSO4溶液能加快反应速率 D．对比①和④，其他条件相同时，加入少量CuSO4溶液能加快反应速率 【答案】C 【解析】①和②温度、锌粒规格、盐酸体积均相同，仅盐酸浓度不同，浓度更高的②收集50mL氢气用时更短，可得出增大盐酸浓度反应速率加快的结论，A不符合题意； ①和③盐酸浓度、锌粒规格、盐酸体积均相同，仅温度不同，温度更高的③收集50mL氢气用时更短，可得出升高温度反应速率加快的结论，B不符合题意； 实验③和④存在温度和是否加两个不同变量，不符合单一变量原则，无法得出加入能加快反应速率的结论，C符合题意； ①和④盐酸浓度、温度、锌粒规格、盐酸体积均相同，仅是否加入为变量，加了的④用时更短，可得出对应结论，D不符合题意；故选C。 破局通法 实验探究速率因素先抓“单一变量”：对比两组实验，若有两个及以上条件不同，则不能得出某一因素对速率影响的结论。比较速率看“产生相同体积H2所需时间”，时间越短速率越快。①和②只改变盐酸浓度，可判浓度影响；①和③只改变温度，可判温度影响；①和④只改变是否加CuSO4，可判原电池影响；③和④温度与CuSO4均不同，变量不唯一，不能得出结论。注意控制锌粒质量、大小和盐酸体积相同。 【压轴典例2】（26-27高二上·海南省三亚·开学考试）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】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； 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； 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； 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。 破局通法 探究浓度、温度对速率影响时，先明确实验目的，再控制变量：探究浓度影响须温度相同且溶液总体积相同，故由①总体积15 mL得②中x=8；探究温度影响须其余条件相同，①④符合。该反应有硫沉淀生成，应通过出现相同浑浊度所需时间判断速率，不能观察可溶物Na2SO4的物质的量。比较Na2S2O3与H2SO4浓度影响时，看改变哪种物质浓度对时间影响更显著，注意控制变量和总体积。 【压轴典例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】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； 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； 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； 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；故选B。 破局通法 速率方程题先看指数正负：正指数物质浓度增大，速率加快；负指数物质浓度增大，速率减慢，故增大NH3浓度不能加快反应。注意k只与温度、催化剂等有关，与浓度无关；速率方程指数由实验确定，不能按化学计量数直接写。 【压轴典例4】 （26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）氢能是一种重要的清洁能源。每分子在催化剂作用下催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A．总反应的热化学方程式为： B．催化制的过程中没有非极性键的形成 C．在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键更难 D．依据图2判断是催化释放氢过程中的决速步骤 【答案】C 【解析】图2中最初状态Ⅰ的相对能量为0 eV，最终状态Ⅴ的相对能量为−0.45 eV，因此每个分子反应时的能量变化为。热化学方程式中的焓变表示的是生成1mol 时的能量变化，正确的热化学方程式为，A错误； 图1的步骤④生成并释放，生成的中含有H—H键。同种元素原子之间形成的共价键为非极性键，因此催化释氢过程中有非极性键形成，B错误； Ⅱ→Ⅲ对应O—H键的解离，其能垒为；Ⅲ→Ⅳ对应C—H键的解离，其能垒为。后者能垒更高，说明在该催化剂表面解离C—H键比解离O—H键更难，C正确； 吸附后，Ⅱ→Ⅲ的能垒为，Ⅲ→Ⅳ的能垒为，Ⅳ→Ⅴ的能垒为。能垒越高，反应越难进行；Ⅲ→Ⅳ的能垒最高，因此图示催化释氢过程中的决速步骤应为，D错误；故选C。 破局通法 催化机理—能量图按“四步读图”：一看始态、终态，总反应ΔH＝终态能量−始态能量，注意图中为“每分子eV”，写热化学方程式要换算为每摩尔并标单位；二找峰谷、峰顶，峰谷为中间体，峰顶为过渡态；三算各步能垒＝该步过渡态能量−该步反应物能量，最高能垒对应决速步，不能把最高峰绝对能量当能垒；四查键变化，同种原子成键为非极性键，如生成H2有H—H键。解离C—H与O—H难易看各自能垒。 【压轴典例5】（25-26高二上·广东深圳·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。下列说法不正确的是 A．在50min时，pH=2和pH=7时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越快 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．20~25min内，pH=10时R的降解速率为 【答案】C 【解析】50 min时，和条件下，均完全降解，降解率均为100%，二者相等，A正确；溶液酸性越强，浓度随时间变化的曲线斜率绝对值越大，单位时间内浓度下降越多，降解速率越快，B正确； 可通过比较不同pH条件下曲线的斜率（单位时间的浓度变化量）判断酸碱性对降解速率的影响，与起始浓度无关，该说法错误，C错误；20~25 min内时，，，降解速率，D正确；故选C。 破局通法 降解率—时间图像先看纵坐标含义：平台表示完全降解，不同pH在平台处降解率均为100%，不能据此说明速率相同；比较速率看曲线斜率绝对值或单位时间内浓度下降量。判断酸碱性对速率影响，可用相同时间间隔内降解率变化或浓度变化量，不能因起始浓度不同就断言无法判断。 易错通关 1.（25-26高二上·海南·阶段检测）已知：为放热反应。下列叙述错误的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应也一定是放热反应 C．升高温度，该反应的活化能增大 D．加入催化剂，可以降低该反应的活化能 【答案】C 【解析】放热反应的宏观本质为反应物总能量高于生成物总能量，A正确； 同种物质气态能量高于液态，生成液态比生成气态额外多出的放热过程，总反应仍为放热反应，B正确； 活化能是反应的固有属性，仅与反应本身、催化剂有关，升高温度只能提高活化分子百分数，不会改变反应活化能，C错误； 催化剂的作用机理就是降低反应的活化能，从而加快反应速率，D正确；故选C。 2.（25-26高二上·河南周口·阶段检测）一定条件下，将一定量铁粉和水蒸气在恒温密闭容器中进行反应。下列措施不能使化学反应速率增大的是 A．升高温度 B．加入合适的催化剂 C．将容器的体积缩小一半 D．保持体积不变，充入，使体系压强增大 【答案】D 【解析】升高温度可加快化学反应速率，A不符合题意； 加入合适的催化剂，可以加快化学反应速率，B不符合题意； 将容器的体积缩小一半，反应物浓度增大，化学反应速率增大，C不符合题意； 保持体积不变，充入，使体系压强增大，但水蒸气的浓度没有发生变化，化学反应速率不变，D符合题意；故选D。 3.（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】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； 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； 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； 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。 4.（25-26高二上·云南昭通·期中）下列有关活化分子与活化能的说法正确的是 A．活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞 B．催化剂可降低反应物的活化能，但不参与化学反应 C．增大压强可使活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度可使活化分子百分数增加，反应速率加快 【答案】D 【解析】活化分子间的碰撞需要合适取向才能成为有效碰撞，并非所有碰撞都有效，A错误； 催化剂可降低反应的活化能，但其会参与化学反应过程，仅反应前后自身的质量和化学性质保持不变，B错误； 增大压强仅对有气体参与的反应有作用，此时单位体积内活化分子数增多，但活化分子总数不变，且压强改变对非气体反应的反应速率几乎无影响，C错误； 升高温度可使更多普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分数增加，有效碰撞频率增大，反应速率加快，D正确；故选D。 5.（25-26高三上·山东青岛·期中）任何的化学反应几乎都伴随着能量的变化，条件改变，反应速率和焓变可能发生改变，下列描述正确的是 A．双氧水分解反应中，加入能提高反应速率同时减小该反应的焓变 B．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不腐蚀变质 C．用98%的浓硫酸代替稀硫酸与铁片反应，可加快产生氢气的速率 D．二氧化硫与氧气反应中，能增大活化分子有效碰撞次数，加快反应速率 【答案】D 【解析】催化剂可降低双氧水分解反应的活化能、提高反应速率，但焓变只与反应的始末态有关，催化剂不能改变焓变，A错误； 低温冷藏只能降低肉类食品变质的反应速率，延长保质期，不能使其永远不腐蚀变质，B错误； 常温下铁片遇98%浓硫酸会发生钝化，且浓硫酸具有强氧化性，与铁反应生成而非，不能加快产生氢气的速率，C错误； 作为与反应的催化剂，可降低反应活化能，提高活化分子百分数，增大活化分子有效碰撞次数，加快反应速率，D正确；故选D。 6.（25-26高二上·天津·阶段检测）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 B．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 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)，可增加活化分子的百分数， 从而使反应速率增大 D．增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 【答案】B 【解析】催化剂通过降低反应活化能改变反应速率，但无法改变反应物和生成物的总能量差，因此不能改变反应过程中吸收或放出的热量，A错误； 升高温度能为反应物分子提供能量，使部分普通分子转化为活化分子，增大了反应物分子中活化分子的百分数，有效碰撞频率提升，化学反应速率增大，B正确； 增大压强（即缩小反应容器体积）仅会提高单位体积内的活化分子数，活化分子的百分数不会发生改变，C错误； 增大反应物浓度仅会提高单位体积内的活化分子数，活化分子的百分数不会发生改变，D错误；故选B。 7.（26-27高二上·河北石家庄·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 【分析】在不同条件下，比较不同物质表示的化学反应速率数值的大小不能反映反应速率的快慢，可用同一物质表示化学反应速率，且注意单位一致，此题将选项中反应速率均转化成用物质A表示的速率。 【解析】； B物质是固体，固体的浓度视为常数，不能用来表示化学反应速率； 将C的速率换算为以A表示的速率，反应速率之比等于化学计量数之比：，因此； 先统一单位，再将D的速率换算为以A表示的速率，，再根据计量数关系，可得：；故选D。 8.（26-27高二上·河南周口·阶段检测）在2L恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，5min内NH3的物质的量增加了0.4mol，则用N2表示的平均反应速率为 A．0.01mol/(L·min) B．0.02mol/(L·min) C．0.04mol/(L·min) D．0.08mol/(L·min) 【答案】B 【解析】已知容器体积，5分钟内的物质的量变化，根据反应速率定义式​，代入数据得： ，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，即，因此：，，答案选B。 9.（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）在一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应：  ，若0~10 s内由降到，则下列说法正确的是 A．0~10 s内用B表示的平均反应速率 B．由降到所需的反应时间小于5 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小容器容积，化学反应速率加快 【答案】D 【解析】B为固体，不能用来表示反应速率，A错误； 0~10 s内，，若保持该反应速率不变，C的浓度再减小，需要的时间为5 s，但反应物浓度越小，反应速率越小，需要的时间就越长，所以需要的时间大于5 s，B错误； 升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误； 减小容器容积，各气体的浓度增大，化学反应速率加快，D正确；故选D。 10.（26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）关于化学反应速率增大的原因，下列分析不正确的是 A．增大反应物浓度，能增大单位体积内活化分子数 B．升高温度，可使反应物分子中活化分子数增大 C．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 D．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使活化分子百分数增多 【答案】D 【解析】增大反应物浓度时，单位体积内分子总数增加，活化分子百分数不变，单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞频率升高，反应速率增大，A正确； 升高温度会提高分子平均能量，使更多普通分子成为活化分子，活化分子百分数增大，反应物分子中活化分子数增大，有效碰撞频率升高，反应速率增大，B正确； 催化剂通过降低反应活化能，使更多普通分子达到活化状态，反应物分子中活化分子的百分数增大，有效碰撞频率升高，反应速率增大，C正确； 增大压强（缩小容器体积）仅增加单位体积内分子总数，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D。 思维拔高 1.（26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测）某反应的速率方程为，其中k表示速率常数（只与温度有关），改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。 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 下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大反应物B的浓度，可以加快反应速率 B．该反应的速率方程为 C． D．在上述反应条件下， 【答案】C 【分析】题中只改变反应物浓度，温度不变，速率常数不变。比较表中第1、2组数据，B的浓度相同，A的浓度变为原来的2倍，反应速率也变为原来的2倍，因此。比较第2、4组数据，A的浓度相同，B的浓度变为原来的2倍，反应速率不变，因此。故该条件下的速率方程为，可据此判断浓度变化对速率的影响，并由已知浓度和速率求出。 【解析】由实验数据确定的速率方程为，其他条件不变时，增大B的浓度，A的浓度和速率常数均不变，反应速率不变，A错误； 比较第1、2组数据确定A的浓度指数为1，比较第2、4组数据确定B的浓度指数为0，因此正确的速率方程为，B错误； 第3、5组中A的浓度均为，温度相同，速率常数相同。根据，两组反应速率相等，因此，C正确； 第1组的反应速率为。将其与A的浓度代入速率方程，得，D错误；故选C。 2.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的反应。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇()与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图所示(已知：为，为，为)。下列说法正确的是 A．为该反应的催化剂 B．活化能：反应Ⅰ＜反应Ⅱ C．反应Ⅱ过程中有极性的键断裂和非极性键的形成 D．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应 【答案】C 【解析】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，A错误； 活化能为反应物到对应过渡态的能量差，由能量图可知反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，B错误； 反应Ⅱ为和反应生成和，过程中断裂、等极性键，形成非极性键，存在极性键断裂和非极性键形成，C正确； 反应Ⅰ生成物总能量高于反应物，为吸热反应，仅反应Ⅱ为放热反应，并非二者均为放热反应，D错误；故选C。 3.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）脱除汽车尾气中NO和CO的反应可分为两步： 反应ⅰ（慢反应）：  ； 反应ⅱ（快反应）：  。 X表示，Y表示，Z表示。下列反应进程示意图符合题意的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】X转化为Y对应反应ⅰ，其中尚未参与反应的CO仍计入体系；Y转化为Z对应反应ⅱ。图中的两个峰分别对应两步反应的过渡态，每一步正反应的活化能等于该步过渡态与反应物的能量差，分别从X和Y的能量水平量起。 【解析】设X、Y、Z的能量分别为、、。反应ⅰ的，说明该步反应放热，故；反应ⅱ的，说明该步反应也放热，故。因此，图中应满足。 将反应ⅰ、ⅱ的正反应活化能分别记为、。在题给比较条件下，活化能越大，反应越慢。反应ⅰ为慢反应，反应ⅱ为快反应，故，即从X到过渡态1的能量差应大于从Y到过渡态2的能量差。同时满足上述能量高低关系和活化能大小关系的示意图为。故选D。 4.（26-27高二上·河北·阶段检测）某恒容密闭容器中发生反应，当温度低于时，其速率方程为，当温度高于时，，以上两式中，为反应速率，为速率常数(值的大小与温度、催化剂有关)，下列叙述正确的是 A．增大的浓度为原来的倍，速率一定变为原来的倍 B．与温度、催化剂有关，因此增大压强，值不变，速率一定不变 C．无论升温还是降温，只要和的浓度相等，反应速率不变 D．当温度为时，改变的浓度，反应速率基本不变 【答案】D 【解析】温度低于300∘C时，速率方程为，此时若仅将的浓度增大为原来的2倍、浓度不变，反应速率仅变为原来的2倍，并非一定为4倍，A错误；增大压强时若反应物浓度增大，即使值不变，根据速率方程可知反应速率也会增大，B错误；温度变化会改变速率常数，且300∘C上下速率方程形式不同，因此即使、浓度相等，温度改变时反应速率也会发生变化，C错误；400∘C高于300∘C，此时速率方程为，反应速率与的浓度无关，因此改变的浓度，反应速率基本不变，D正确。 5.（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】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； 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； H2O2分解是放热反应，放热使温度升高，分解速率加快，C正确； 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。 6.（25-26高二上·广东深圳·阶段检测）下列说法正确的是 A．对于反应：，可以用单位时间内浓度的减小来表示其化学反应速率，而且用和表示的化学反应速率相同 B．对于反应：，可以在温度、体积一定时，测量单位时间内体系压强变化描述其反应速率 C．5%的溶液中加入二氧化锰粉末，分解速率迅速加快的原因是降低了反应的焓变，活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快 D．下列三支试管中，①20 ℃时，m g粉末状的锌与1 L 2 溶液，②20℃时，m g粉末状的锌与1 L 3HCl溶液，③20℃时，m g粉末状的锌与1 L 4 溶液，生成的反应速率最快的是① 【答案】D 【解析】是生成物，应用单位时间内其浓度的增大表示反应速率；且水溶液中是溶剂，浓度基本不变，不能用来表示反应速率，A错误； 该反应前后气体计量数之和相等，温度、体积一定时体系压强始终不变，无法通过压强变化描述反应速率，B错误； 二氧化锰是反应的催化剂，作用是降低反应的活化能，催化剂不改变反应的焓变，C错误； 为强氧化性酸，与锌反应不生成，相同温度下，①中浓度为，大于②中浓度，故①生成的反应速率最快，D正确；故选D。 7.（25-26高二上·广西柳州·期末）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：，若0~10 s内c(C)由0.1 mol/L降到0.08 mol/L，则下列说法正确的是 A．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 B．c(C)由0.05 mol/L降到0.04 mol/L所需的反应时间小于5 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．0~10 s内用B表示的平均反应速率为 【答案】A 【解析】A和C均为气体，减小反应体系的体积使气体浓度增大，正、逆反应速率均加快，A正确； 0~10 s内C的平均反应速率为。随着反应进行，C的浓度降低，正反应速率减小；A的浓度增大，逆反应速率增大，C的净消耗速率逐渐减小。因此，若C的浓度能够由0.05 mol/L降到0.04 mol/L，所需时间满足，B错误； 升高温度，正反应和逆反应的速率均加快，C错误； B是固体，不能用其浓度变化表示化学反应速率，D错误；故选A。 8.（25-26高二上·甘肃金昌·阶段检测）某研究性学习小组研究含一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法不正确的是 A．温度越高，氧化率越大 B．pH越小，氧化率越大 C．的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明减小pH、升高温度，有利于提高的氧化率 【答案】C 【解析】对比曲线①和②，二者pH相同，温度更高的①相同时间下氧化率更高，说明其他条件相同时温度越高氧化率越大，A正确； 对比曲线②和③，二者温度相同，pH更小的②相同时间下氧化率更高，说明其他条件相同时pH越小氧化率越大，B正确； 的氧化率除与温度、pH有关外，还与浓度、氧气浓度等其他因素有关，“仅”的表述错误，C错误； 根据图像可知，降低pH、升高温度时的氧化率更高，说明该操作有利于提高的氧化率，D正确；故选C。 压轴攻坚 1.（25-26高二上·河南焦作·期末）反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。向反应体系中加入X在一定条件下发生上述反应，X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．m表示Y的浓度随时间的变化曲线 B．t1s时，Z的浓度是 C．t2s时，X的浓度是 D．t1 s以前，Y的平均生成速率与X的平均消耗速率相等 【答案】D 【分析】加入X后，X 浓度从开始持续下降；中间产物Y从0逐步增加再转化为 Z，浓度先升后降；Z为最终产物，浓度持续上升至最大值。 【解析】Y为反应中间产物，浓度随时间先升高后降低，与曲线m的变化趋势一致，故m表示Y的浓度随时间的变化曲线，A正确； 设时，消耗的为，生成的总量为；生成的需消耗的，故剩余的浓度为，解得，即的浓度为，B正确； 时浓度为，浓度为，生成的需消耗的，故生成的总浓度为，即消耗的浓度为，剩余的浓度为，C正确； 前，X消耗转化为Y，但同时部分Y也在继续反应消耗转化为Z。根据平均生成速率定义，而X的平均消耗速率。由于在前已经生成了Z，因此X的平均消耗速率大于Y的平均生成速率，两者不相等，D错误；故选D。 2.（26-27高二上·河南·阶段检测）已知硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应如下： 某兴趣小组以该反应为例探究影响反应速率的因素并设计了如下实验。 实验序号 反应温度 溶液的体积/mL 稀硫酸的体积/mL 开始出现浑浊所需时间 1 20 10.0 10.0 0 2 50 10.0 0 3 20 4.0 10.0 下列说法不正确的是 A．若用实验1和实验2探究温度对该反应速率的影响，则 B．进行实验2时，可先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再快速混合发生反应，记录出现浑浊所需时间 C．通过产生气泡的多少来判断反应速率快慢更好 D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 【答案】C 【解析】探究温度对反应速率的影响需控制除温度外其余条件完全一致，实验1与实验2应保持的浓度、体积相同，故，A正确； 先将各试剂分别预热至目标温度再混合，可避免混合过程中温度变化带来的实验误差，保证反应在设定温度下进行，B正确； 反应生成的可溶于水，产生气泡的现象不明显，而单质沉淀导致的浑浊现象更易观测，通过记录出现浑浊的时间判断反应速率快慢更准确，C错误； 不参与该反应，替换为溶液仅改变溶剂组成，不改变、的浓度，对实验结果无影响，D正确；故选 C。 3.（26-27高二上·湖北黄冈·阶段检测）标准状况下，与的反应历程如下图。已知：和的相对能量为0。 下列说法错误的是 A． B．历程Ⅱ中，Cl作催化剂 C．相同条件下，反应历程Ⅱ中反应物的平衡转化率高 D．历程I、历程Ⅱ中速率最快的反应为： 【答案】C 【解析】历程I和Ⅱ的总反应均为，反应热只与反应的始态和终态有关，因此，A正确； 历程Ⅱ中在反应前参与，反应后又生成，反应前后质量和化学性质不变，符合催化剂的特征，作催化剂，B正确； 催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡状态，因此两个历程中反应物的平衡转化率相等，C错误； 反应速率由活化能决定，活化能越小反应速率越快，历程Ⅱ的第二步反应活化能最小，该反应的生成物总能量反应物总能量，D正确；故选C。 4.（26-27高二上·湖南长沙·阶段检测）合成气的制备原理为 ，在合金催化下，一分子甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示（*表示物种吸附在催化剂表面）。下列说法错误的是 已知：。 A．该合成气制备反应的焓变计算式 B．上图反应历程中包含4个基元反应 C．该历程中的决速步骤为反应ⅱ D．加快甲烷脱氢的方法，可以适当增加反应温度或增大催化剂接触面积 【答案】A 【解析】图示反应历程仅为一分子甲烷脱氢阶段的相对能量，无法得出合成气制备反应的焓变计算式，A错误； 甲烷脱氢反应历程包含反应ⅰ、反应ⅱ、反应ⅲ、反应ⅳ共4个基元反应，B正确； 决速步为活化能最大的反应ⅱ，对应化学方程式为，C正确； 加快甲烷脱氢的方法，可以适当增加反应温度或增大催化剂接触面积，D正确；故选A。 5.（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 【分析】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。 【解析】由分析可知，曲线c代表N的浓度变化，而非Q，A错误； 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；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； 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。 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 $