资源简介 第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率【学习目标】 1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法，能够进行有关化学反应速率的简单计算。2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有反应历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。第1课时 化学反应速率一、化学反应速率1.化学反应速率的概念及其表示方法2.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能 不同 ，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的 化学计量数 之比。如在反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）中，存在 v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d 。【易错提醒】（1）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。（2）化学反应速率一般指平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。（3）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。3.化学反应速率的测定（1）测定原理：利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 有关的可观测量进行测定。（2）测定方法①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的 压强 等。②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 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 。【判断】（1）化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。（ × ）（2）对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。（ × ）（3）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。（ × ）（4）由v＝计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值。（ × ）（5）对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同。（ × ）（6）对C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）反应，可以用C或H2O（g）浓度变化表示反应速率。（ × ）1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是（ ）A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示C.若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量答案：D解析：反应速率快的现象不一定明显，如中和反应速率很快，但没有明显现象，A错误；在化学反应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故不能用它们表示反应速率，B错误；化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1是指1 s内对应反应物或生成物的浓度变化为0.5 mol·L－1，由于化学计量数不一定相同，在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为0.5 mol·L－1，C错误；化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，D正确。2.化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是（ ）选项 化学反应 测量依据（单位时间内）A CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） 压强变化B Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑ H2体积C 2NO2N2O4 颜色深浅D Ca（OH）2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOH 沉淀质量答案：A解析：A项，反应前后气体化学计量数之和相等，即压强始终不变，不可行；B项，测在单位时间内产生的气体体积，可行；C项，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，可行；D项，碳酸钙不溶于水，测单位时间内的沉淀质量，可行。3.某温度下，6.5 g锌粒与40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸反应，用时10 s时恰好收集H2体积44.8 mL（0 ℃、101 kPa条件下）。（1）通常可用H＋或Zn2＋浓度的变化来表示该反应的化学反应速率，若忽略溶液体积的变化，请计算用上述两种物质表示的化学反应速率。（2）为了方便也可以用单位时间内产生H2的物质的量来表示该反应的反应速率，则10 s内该反应的反应速率v（H2）＝ mol·s－1。答案：（1）n（H2）＝＝0.002 mol，依据离子方程式可知，Zn～2H＋～Zn2＋～H2，｜Δn（Zn2＋）｜＝｜Δn（H2）｜＝0.002 mol，｜Δn（H＋）｜＝2｜Δn（H2）｜＝0.004 mol，v（H＋）＝＝0.01 mol·L－1·s－1；v（Zn2＋）＝＝0.005 mol·L－1·s－1。（2）0.000 24.一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：A（g）B（g）＋2C（g）。体系的总压强（p）随时间（t）的变化见下表。t/min 0 100 150 250 420 500 580p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06（1）100～150 min，消耗A的平均速率为 kPa·min－1。（2）推测x为 。答案：（1）0.006 （2）18.1解析：（1）反应A（g）B（g）＋2C（g），反应前后气体压强变化和生成C的量成正比，同时A的消耗量为气体变化量的，用压强代表浓度，故100～150 min体系压强变化＝13.9 kPa－13.3 kPa＝0.6 kPa，消耗A的平均速率为＝0.006 kPa·min－1。（2）0～100 min，压强变化1.2 kPa，150 min～250 min，压强变化1.2 kPa，故100～500 min，压强变化1.2×4 kPa＝4.8 kPa，500 min时，体系压强＝13.3 kPa＋4.8 kPa＝18.1 kPa。题后归纳 化学反应速率非常规公式：v＝（X代表n、p、m、V等量）（1）常用单位：mol·min－1、Pa·min－1、g·min－1、L·min－1。（2）适用范围：任何物质的反应速率。二、化学反应速率的计算与比较1.化学反应速率的计算——“三段式”法利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系如： mA（g） ＋ nB（g）pC（g）起始/（mol·L－1） a b c转化/（mol·L－1） x某时刻（t s）/（mol·L－1） a－x b－ c＋再利用化学反应速率的定义求算v（A）＝ mol·L－1·s－1；v（B）＝ mol·L－1·s－1；v（C）＝ mol·L－1·s－1。【特别提醒】（1）三段式中只有转化量与化学计量数成正比关系，其余量均不一定。（2）计算中注意以下量的关系：对反应物：c（起始）－c（转化）＝c（某时刻）；对生成物：c（起始）＋c（转化）＝c（某时刻）；物质的转化率＝×100％。2.化学反应速率的比较方法（1）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。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K＞Na。（2）定量比较①“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。②“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。③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。类型一 三段式计算化学反应速率1.（2025·浙江温州高二期末）已知反应：2Mn＋5H2C2O4＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，在室温下迅速混合反应液，2 min内测得c（Mn）从0.1 mol·L－1减少到0.02 mol·L－1（反应过程中忽略溶液体积的变化），下列说法正确的是（ ）A.v（Mn）＝0.04 mol·L－1·s－1B.v（Mn2＋）＝0.02 mol·L－1·min－1C.v（H2C2O4）＝0.1 mol·L－1·min－1D.2 min内产生的CO2为8.96 L答案：C解析：2 min内测得c（Mn）从0.1 mol·L－1减少到0.02 mol·L－1，则v（Mn）＝＝0.04 mol·L－1·min－1，故A错误；根据反应速率之比等于计量系数之比，v（Mn2＋）＝v（Mn）＝0.04 mol·L－1·min－1，故B错误；根据反应速率之比等于化学计量数之比，v（H2C2O4）＝2.5v（Mn）＝0.1 mol·L－1·min－1，故C正确；2 min内测得c（Mn）从0.1 mol·L－1减少到0.02 mol·L－1，溶液体积未知，因此无法计算产生CO2的物质的量，且不知CO2所处的状况，无法计算CO2的体积，故D错误。2.在2 L密闭容器中进行反应：mX（g）＋nY（g）pZ（g）＋qQ（g），式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～2 min内，各物质的物质的量变化如下表所示： 物质 时间 X Y Z Q起始/mol 0.7 12 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7已知：2 min内v（Q）＝0.075 mol·L－1·min－1，＝。（1）起始时n（Y）＝ ，n（Q）＝ 。（2）化学方程式中m＝ ，n＝ ，p＝ ，q＝ 。（3）用Z表示2 min内的反应速率为 。（4）2 min末Q的转化率为 。答案：（1）2.3 mol 3 mol （2）1 4 2 3（3）0.05 mol·L－1·min－1 （4）10％类型二 利用图像获取信息计算反应速率3.（2025·四川成都期末）一定温度下，在2 L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量（n）随时间（t）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）A.该反应的化学方程式为X（g）＋2Y（g）3Z（g）B.0～2 min内，v（Y）＝0.075 mol·L－1·min－1C.当混合气体密度不再发生改变，说明该反应已达平衡D.该反应中X的转化率可达到100％答案：B解析：由图可知，0～2 min内，X、Y、Z的物质的量变化量分别为0.1 mol、0.3 mol、0.2 mol，根据物质的变化量之比等于化学计量数之比，可知化学方程式为X（g）＋3Y（g）2Z（g），A错误；0～2 min内，v（Y）＝＝＝0.075 mol·L－1·min－1，B正确；反应前后均为气体，在恒容条件下进行，气体密度，始终不变，故气体密度不再改变，不能说明该反应达到平衡，C错误；该反应为可逆反应，则X的转化率不可能达到100％，D错误。4.（2025·上海吴淞中学高二检测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋NX＋Y；②M＋NX＋Z。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。（1）0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为 。（2）30 min时，N的转化率为 。答案：（1）0.002 5 mol·L－1·min－1（2）40％解析：（1）由图可知，30 min时消耗M的浓度为0.2 mol·L－1，Z的浓度为0.125 mol·L－1，则Y的浓度为0.2 mol·L－1－0.125 mol·L－1＝0.075 mol·L－1，v（Y）＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1。（2）根据两个反应方程式的化学计量数，可知30 min M、N两物质消耗的量相同，则N的转化率为×100％＝40％。类型三 化学反应速率的比较5.对于可逆反应2M（g）＋2N（s）3P（g）＋Q（g），在不同条件下测得的化学反应速率如下，下列速率关系正确的是（ ）①v（M）＝4 mol·L－1·min－1②v（M）＝0.1 mol·L－1·s－1③v（P）＝0.2 mol·L－1·s－1④v（Q）＝3 mol·L－1·min－1A.①＞④＞③＞② B.②＞③＝①＞④C.③＞②＝④＞① D.④＞③＞①＞②答案：C解析：将各个反应速率先统一单位，再换算成同种物质的速率进行比较。将①②③④均转化为用物质M表示的速率，换算后①②③④依次为v（M）＝4 mol·L－1·min－1、v（M）＝6 mol·L－1·min－1、v（M）＝8 mol·L－1·min－1、v（M）＝6 mol·L－1·min－1，③＞②＝④＞①。课时作业（五）[对点训练]题组一 化学反应速率1.对于反应：CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是（ ）A.用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D.用单位时间内CaCl2浓度的减小来表示其化学反应速率答案：A2.（2025·广东高二期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加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－1C.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢答案：D解析：化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，A项错误；反应速率为0.8 mol·L－1·s－1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol·L－1，而不是1 s时的瞬时浓度，B项错误；反应速率快的现象不一定明显，如酸碱中和反应，C项错误；化学反应速率是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量，D项正确。题组二 化学反应速率的比较和测定3.（2025·河南修武一中高二开学考试）反应4A（g）＋2B（g）3C（g）＋D（g），在不同条件下反应，其平均反应速率v（X）如下，其中反应速率最大的是（ ）A.v（A）＝0.2 mol·L－1·s－1B.v（B）＝6 mol·L－1·min－1C.v（C）＝8 mol·L－1·min－1D.v（D）＝4 mol·L－1·min－1答案：D解析：在速率单位统一的情况下，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越大。A项，＝3 mol·L－1·min－1；B项，＝3 mol·L－1·min－1；C项，＝2.7 mol·L－1·min－1；D项，＝4 mol·L－1·min－1；显然D中比值最大，反应速率最大，故D正确。4.（2025·河南省渑池高级中学高二阶段练习）用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是（ ）A.甲乙两实验均需要秒表B.实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好C.其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小D.甲、乙装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应速率答案：D解析：甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，均需要用到秒表，故A正确；实验前将乙装置注射器活塞外拉，体系内压强减小，若气密性良好，在外界大气压作用下，活塞会回到原位，故B正确；甲装置中稀硫酸进入体系，占用一定体积，活塞右移，且随着稀硫酸不断加入，锥形瓶中溶液的体积越来越大，加入的稀硫酸溶液也被稀释，浓度不确定，会造成误差，用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积和浓度的变化造成的实验误差，故C正确；甲、乙装置通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率，故D错误。题组三 化学反应速率的计算5.（2025·重庆市万州第二高级中学高二开学考试）NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g），现向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得H2O（g）的体积分数为40％，则下列表示此段时间内该反应的平均速率错误的是（ ）A.v（O2）＝0.187 5 mol/（L·min）B.v（H2O）＝0.375 mol/（L·s）C.v（N2）＝0.125 mol/（L·min）D.v（NH3）＝0.250 mol/（L·min）答案：B解析：设转化的NH3的物质的量为x mol，则 4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）起始（mol） 4 3 0 0转化（mol） x 0.75x 0.5x 1.5x4 min末（mol） 4－x 3－0.75x 0.5x 1.5x根据题意有×100％＝40％，解得x＝2，v（NH3）＝＝0.250 mol/（L·min），根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，进行分析解答。v（O2）＝0.250 mol/（L·min）×＝0.187 5 mol/（L·min），A正确；v（H2O）＝0.250 mol/（L·min）×＝0.375 mol/（L·min）＝0.006 25 mol/（L·s），时间单位不对，B错误；v（N2）＝0.250 mol/（L·min）×＝0.125 mol/（L·min），C正确；v（NH3）＝0.250 mol/（L·min），D正确。6.（2025·陕西省榆林市五校联考高二期中）已知在1 L密闭容器中发生反应4A（s）＋3B（g）2C（g）＋D（g），经2 min，B的物质的量减少0.6 mol。下列有关反应速率的说法正确的是（ ）A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示的反应速率，其比值是3∶2∶1C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol·L－1·min－1D.前2 min，v正（B）和v逆（C）表示的反应速率的值均逐渐增大答案：B解析：A是固体，反应过程中浓度不变，不能作为表示反应速率的物质，故A错误；反应速率之比等于化学计量数之比，故B正确；反应速率是指某一时段内的平均速率，不是某时刻的瞬时速率，故C错误；反应过程中反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，因此逆反应速率逐渐增大，故D错误。7.（2025·河北高二期中）反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）经a min后SO3的浓度变化情况如图所示，在0～a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则a等于（ ）A.0.1 B.2.5 C.5 D.10答案：C解析：由题图可知，0～a min内Δc（SO3）＝0.4 mol·L－1，则有v（SO3）＝ mol·L－1·min－1，根据反应速率与化学计量数的关系可得，v（O2）＝v（SO3）＝ mol·L－1·min－1，又知“在0～a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1”，则有 mol·L－1·min－1＝0.04 mol·L－1·min－1，解得a＝5，C项正确。[综合强化]8.（2025·沧州高二期中）一定温度下，在5 L恒容密闭容器中，充入0.4 mol NH3（g）和0.6 mol NO（g），发生的反应为4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g），下列说法错误的是（ ）A.反应达平衡后，混合气体的初始压强与平衡压强之比可能为B.反应一段时间后，m（N2）＋m（H2O）＝31 gC.0～4 min内反应速率v（NO）＝0.015 mol·L－1·min－1D.反应一段时间后，混合气体中氧、氢原子个数之比＝答案：B解析：该反应为气体体积增大的反应，反应达到平衡时，气体的物质的量增大，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，混合气体的初始压强与平衡压强之比小于1，若该反应完全进行，生成0.5 mol N2（g）和0.6 mol H2O（g），故混合气体的初始压强与平衡压强之比大于，即混合气体的初始压强与平衡压强之比可能为，A正确；0.4 mol NH3（g）和0.6 mol NO（g）的总质量为24.8 g，由于是可逆反应，则m（N2）＋m（H2O）＜24.8 g，B错误；当v（NO）＝0.015 mol·L－1·min－1时，0～4 min内NO的变化量为0.015 mol·L－1·min－1×5 L×4 min＝0.3 mol，小于初始量0.6 mol，C正确；氨气中n（H）＝1.2 mol，一氧化氮中n（O）＝0.6 mol，根据质量守恒定律，反应前后H原子、O原子数量不发生变化，则任意时刻，混合气体中氧、氢原子个数之比均是＝，D正确。9.（2025·临沂期中）某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A（g）＋bB（g）cC（g），12 s时生成C的物质的量为0.6 mol（反应过程如图所示）。下列说法中正确的是（ ）A.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率B.2 s时，用A表示的反应速率为0.15 mol/（L·s）C.化学计量数之比b∶c＝1∶3D.12 s时的压强与起始时的压强之比为8∶13答案：D解析：图中交点时A、B的浓度相等，但浓度继续变化，则没有达到平衡状态，故A错误；2 s时，A的浓度变化＝0.8 mol/L－0.5 mol/L＝0.3 mol/L，则2 s内反应速率v＝＝＝0.15 mol/（L·s），而不是瞬时速率，故B错误；A的浓度变化＝0.8 mol/L－0.2 mol/L＝0.6 mol/L，用A表示的反应速率＝＝0.05 mol/（L·s），B的浓度变化＝0.5 mol/L－0.3 mol/L＝0.2 mol/L，用B表示的反应速率＝＝ mol/（L·s），用C表示的反应速率＝＝ mol/（L·s），速率之比等于化学计量数之比，即3∶b∶c＝0.05∶∶，则b＝1，c＝1.5，化学计量数之比b∶c＝2∶3，故C错误；平衡时A的物质的量为0.2 mol/L×2 L＝0.4 mol，B的物质的量为0.3 mol/L×2 L＝0.6 mol，C的物质的量为0.6 mol，则总物质的量为1.6 mol，起始时总物质的量为2.6 mol，则12 s时的压强与起始时的压强之比为8∶13，故D正确。10.反应速率和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的，化学反应H2＋Cl22HCl的反应速率v可表示为v＝kcm（H2）·cn（Cl2），式中k为常数，m、n值可用表中数据确定。c（H2）/（mol·L－1） c（Cl2）/（mol·L－1） v/（mol·L－1·s－1）1.0 1.0 1.0k2.0 1.0 2.0k2.0 4.0 4.0k由此可推得m、n的值分别为（ ）A.m＝1，n＝1 B.m＝，n＝C.m＝，n＝1 D.m＝1，n＝答案：D11.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A（g）＋2B（g）3C（g）＋nD（g），开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C为3 mol，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2 mol·L－1·min－1。试回答下列问题：（1）5 min末时B的物质的量浓度为 。（2）5 min内用A表示的化学反应速率v（A）为 。（3）化学方程式中n为 。（4）此反应在四种不同情况下的反应速率如下：①v（A）＝5 mol·L－1·min－1 ②v（B）＝0.5 mol·L－1·s－1 ③v（C）＝4.5 mol·L－1·min－1 ④v（D）＝0.8 mol·L－1·s－1其中反应速率最快的是 （填序号）。答案：（1）2 mol·L－1 （2）0.1 mol·L－1·min－1 （3）2 （4）④解析：（1）5 min末时测得C的物质的量为3 mol，根据化学方程式，求出消耗B的物质的量为2 mol，即5 min末时B的物质的量浓度为＝2 mol·L－1。（2）根据化学方程式，求出消耗A的物质的量为1 mol，v（A）＝＝0.1 mol·L－1·min－1。（3）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v（A）∶v（D）＝0.1∶0.2＝1∶2，求出n＝2。（4）首先将单位统一，再把所有速率都换算成用A表示的反应速度。②v（B）＝30 mol·L－1·min－1，④v（D）＝48 mol·L－1·min－1，然后①＝5 mol·L－1·min－1；②＝15 mol·L－1·min－1；③＝1.5 mol·L－1·min－1；④＝24 mol·L－1·min－1，反应速率最快的是④。12.（1）在400 ℃时，将一定量的AB2（g）和14 mol B2（g）压入一个盛有催化剂的10 L密闭容器中进行反应：2AB2（g）＋B2（g）2AB3（g），已知2 min后，容器中剩余2 mol AB2和12 mol B2。①反应中消耗了 mol AB2（g），2 min后AB3（g）的物质的量浓度是 。②2 min内平均反应速率v（B2）＝ 。③反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为 。（2）某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示。①Z的产率是 。②由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。③若三种物质都是气体，则2 min时X所占体积的百分比为 （结果保留1位小数）。答案：（1）①4 0.4 mol·L－1 ②0.1 mol·L－1·min－1 ③10∶9（2）①30％ ②3X＋Y2Z ③38.9％解析：（1）①已知2 min后，容器中剩余2 mol AB2（g）和12 mol B2（g），因此消耗B2（g）的物质的量是14 mol－12 mol＝2 mol，根据化学方程式可知，反应中消耗了4 mol AB2（g），同时生成4 mol AB3（g），因此2 min 后AB3（g）的物质的量浓度是＝0.4 mol·L－1。②2 min内平均反应速率v（B2）＝＝0.1 mol·L－1·min－1。③恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，反应前容器内压强与反应后容器内压强之比为＝。（2）达到2 min时消耗X的物质的量是1.0 mol－0.7 mol＝0.3 mol，消耗Y的物质的量是1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol，生成Z的物质的量是0.2 mol，各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，因此该反应的化学方程式为3X＋Y2Z，Z的理论产量是 mol，平衡时生成0.2 mol Z，所以Z的产率是×100％＝30％。若三种物质都是气体，则X所占体积的百分比为×100％≈38.9％。第2课时 影响化学反应速率的因素一、外界因素对化学反应速率的影响竜竜条件 内容浓度 （1）当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。 （2）此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。温度 （1）升高温度，可加快反应速率。温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。 （2）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。这表明温度对反应速率的影响非常显著。催化剂 合适的催化剂可以加快反应速率。同一催化剂能同等程度的改变正、逆化学反应的速率。压强 1.压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响，仅仅适用于气相反应。 2.对于气体反应有以下几种情况： （1）恒温时：增大压强→浓度增大→反应速率增大。 （2）恒容时：a.充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；b.充入“无关气体”（如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变。 （3）恒压时：充入“无关气体”（如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等）→引起体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢。 3.改变压强实质是改变反应物的浓度，判断时看反应物的浓度是否发生改变。【判断】（1）增加少量固体反应物的质量，化学反应速率增大。（ × ）（2）某反应温度每升高10 ℃，速率变为原来的2倍，若温度升高30 ℃，则速率变为原来的6倍。（ × ）（3）升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢。（ × ）（4）恒容体系发生反应：2SO2＋O22SO3 ΔH＜0，升高温度，v正增大，v逆减小。（ × ）（5）无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大。（ × ）（6）恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大。（ × ）1.（2024·甘肃卷）下列措施能降低化学反应速率的是（ ）A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶C.锌粉和盐酸反应时加水稀释D.石墨合成金刚石时增大压强答案：C解析：催化剂可以改变化学反应速率，一般来说，催化剂会加快化学反应速率，故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率，A项不符合题意；中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，让反应物快速接触，可以加快化学反应速率，B项不符合题意；锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会减慢化学反应速率，C项符合题意；石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意。2.下列说法中正确的是（ ）A.已知T1 ℃时，反应C＋CO22CO ΔH＞0的速率为v，若升高温度，则逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6 mol·L－1盐酸反应时，为了减小反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化答案：D解析：温度升高，正、逆反应的速率均增大，A项错误；在恒容容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B项错误；若使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减小，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，因为在酸性溶液中N将和Zn发生氧化还原反应生成氮的氧化物，从而使生成的H2的量减少，C项错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D项正确。3.活性炭与NO在一定条件下发生如下化学反应：C（s）＋2NO（g）N2（g）＋CO2（g），其他条件不变，只改变一种条件：（1）再加入一定量的活性炭，反应速率 （填“增大”“减小”或“不变”，下同）。（2）恒温恒容条件下，向反应体系中充入NO气体，反应速率 ，充入氮气，逆反应速率 。（3）恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应体系的压强 ，NO、N2、CO2的浓度 ，反应速率 。（4）恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，NO、N2、CO2的浓度 ，反应速率 。答案：（1）不变 （2）增大 增大 （3）增大 不变 不变 （4）减小 减小二、实验探究影响化学反应速率的外界因素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 、 性质 等因素决定的。2.实验探究外因（1）定性探究影响化学反应速率的外界因素①实验原理：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O、2H2O22H2O＋O2↑。②实验方案设计影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论浓度 均出现浑浊，但后者出现浑浊更快 其他条件相同，增大浓度，化学反应速率 增大 温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃水一组 首先 出现浑浊 其他条件相同，升高温度，化学反应速率 增大 催化剂 前者无明显现象，后者出现大量 气泡 其他条件相同，催化剂能 加快 化学反应速率（2）定量研究影响化学反应速率的因素①按如图所示安装装置，在锥形瓶内放入2 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L－1的稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。②用4 mol·L－1的稀硫酸代替1 mol·L－1的稀硫酸重复上述实验。【实验记录】加入试剂 反应时间 反应速率40 mL 1 mol·L－1稀硫酸 长 慢 40 mL 4 mol·L－1稀硫酸 短 快 【实验结论】4 mol·L－1稀硫酸与锌反应比1 mol·L－1稀硫酸与锌反应的速率 快 。【思考交流】 在用上述实验装置测定锌与硫酸反应的速率时：（1）为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ 。（2）用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因是 。（3）除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与H2SO4溶液反应的速率？ 。提示：（1）锌的颗粒（即比表面积）大小基本相同；H2SO4溶液要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确（2）忽视加入H2SO4溶液排出气体的体积（3）在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H＋的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等1.（2025·丹东高二期末）下列方案设计、现象或结论均正确且能达到实验目的的是（ ）选项 实验目的 方案设计 现象或结论A 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），向其中通入氩气 反应速率增大，说明其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5％ H2O2溶液，观察并比较实验现象 其他条件相同时，浓度越大，单位体积活化分子数越多，化学反应速率越快C 探究温度对化学反应速率的影响 向两支装有5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液的试管中分别加入5 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后分别放入冷水和热水中，观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊，说明其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快D 探究固体表面积对化学反应速率的影响 称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱，加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中，观察并比较实验现象 粉末状的纯碱反应速率更快，说明增大固体的接触面积，化学反应速率越快答案：C解析：容积不变的容器中发生反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），向其中通入氩气，各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故A错误；NaHSO3溶液与H2O2溶液的反应无明显现象，故B错误；两份混合溶液体积相同，浓度相同，但温度不同，热水中先出现浑浊，从而得出升温可加快化学反应速率，故C正确；大理石和纯碱性质不同，与盐酸反应速率不同，无法探究固体表面积对化学反应速率的影响，故D错误。2.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，催化剂浓度越大，反应速率越大B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min答案：B解析：由题图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；由题图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；条件①，反应速率为v＝＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C项正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题图数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125 min÷2＝62.5 min，D项正确。3.（2025·雅安高二期中）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：[实验原理] 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O[实验内容及记录]实验编号 实验 温度/ ℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至 无色所需 时间/min0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀 H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0（1）请完成此实验设计，其中：V1＝ ，V2＝ 。（2）实验①②探究的是 对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。（3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验 （填实验编号）。（4）利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为 。答案：（1）2.0 3.0（2）浓度 其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，化学反应速率加快（减慢）（3）②③（4）0.01 mol/（L·min）解析：（1）实验①②探究的是浓度对反应速率的影响，其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②③探究的是温度对反应速率的影响，其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。（2）根据表中数据可知，实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，化学反应速率加快（减慢）。（3）根据表中数据可知，探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③。（4）草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol·L－1·min－1。题后归纳 在研究影响化学反应速率的因素时，常用控制变量法解决该类问题。三、化学反应速率图像分析1.反应速率图像分析化学反应速率与浓度、压强、温度、催化剂等外界因素有关。（1）溶液中的反应速率图像分析（如：Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑）v－c（H＋）图像 v－T（温度）图像 v－t（时间）图像说明：t1时刻前，影响v的主要因素是温度，反应放热、温度升高，反应速率增大，t1时刻后，影响v的主要因素是c（H＋），c（H＋）逐渐减小，化学反应速率减小（2）密闭容器中的反应速率图像分析v－p（压强）图像 v－V（容积）图像 v－t（时间）图像 v－p、T（T1＜T2）图像【特别提醒】分析图像时特别关注图像中坐标轴、起点、终点、拐点、图像变化趋势等。2.反应速率相关量的图像分析化学反应速率与反应中单位时间内各物质的物质的量浓度变化、质量的变化符合化学方程式中化学计量关系，根据图像中相关量的变化可以间接分析反应速率。（1）物质的量与时间关系图像特别关注：①反应物和生成物的判断；②反应是否可逆；③依据各物质的变化量计算化学反应速率或确定化学方程式。（2）浓度与时间关系图像特别关注：①起点、终点——计算平均反应速率；②斜率——曲线斜率代表某时刻的瞬时反应速率。1.环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是 （ ）A.T1＞T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率小于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L－1答案：D解析：由题图可知，T2时环戊二烯浓度的变化趋势大，反应速率快，因此T2大于T1，A错误；a点对应温度低于c点对应温度，但a点环戊二烯浓度大于c点环戊二烯浓度，故a点和c点的反应速率大小无法确定，B错误；相同温度下，随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，因此a点的正反应速率大于b点的正反应速率，且b点环戊二烯浓度减小，正反应速率大于逆反应速率，C错误；由题图知，开始时环戊二烯的浓度为1.5 mol·L－1，b点时的浓度为0.6 mol·L－1，设环戊二烯转化的物质的量浓度为2x mol·L－1，则有： 2 二聚体初始物质的量浓度（mol·L－1） 1.5 0转化物质的量浓度（mol·L－1） 2x xb点时物质的量浓度（mol·L－1） 0.6 x则有1.5－2x＝0.6，解得x＝0.45，D正确。2.在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中（1）加入MnO2催化，（2）不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是（ ）答案：A解析：由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V（O2），只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，（1）中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，反应结束时所用时间短，故A正确。3.（2025·河南高二联考）常温下，将带有氧化膜的铝条投入盛有一定量稀盐酸的敞口容器中，反应过程中产生氢气速率与时间关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）A.反应过程中生成H2体积一直增加B.t1→t2速率增大，与反应放热和氧化膜减少有关C.t2→t3速率减小，只与c（H＋）减小有关D.反应过程中的速率变化是温度、c（H＋）、Al与盐酸接触面积共同作用的结果答案：C解析：在Al与盐酸反应过程中同时存在多个影响因素。①表面积：随着金属表面氧化膜与盐酸反应，Al与盐酸接触面积增大；随铝条与盐酸反应，铝条与盐酸接触面积减小。②温度：Al与盐酸反应放热，使溶液温度升高，随时间延长，体系热量散失，溶液温度逐渐下降。③c（H＋）：整个过程中，c（H＋）始终在下降。反应过程中，H2生成速率不同，但生成H2的量一直在增加，A正确；t1→t2，溶液温度升高、Al与盐酸接触面积增大对反应速率的影响大于c（H＋）降低的影响，B正确；t2→t3，c（H＋）降低为主要影响因素，但不是唯一因素，C错误；多种因素综合影响反应速率，但不同阶段主要影响因素不同，D正确。课时作业（六）[对点训练]题组一 外界条件对反应速率的影响1.（2025·海南高二联考）下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（ ）①铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98％的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑤使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快A.①⑤ B.④⑤ C.②④ D.③答案：B解析：常温下，铁在浓硫酸中钝化，得不到氢气，故①错误；增加反应物的用量，不一定会增大化学反应速率，例如改变固体的质量，故②错误；决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，如钠和冷水剧烈反应，但铁在高温下才能与水蒸气反应，故③错误；有些物质在光照条件下反应，如次氯酸的分解等，因此光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，故④正确；使用催化剂使反应的活化能降低，反应速率加快，故⑤正确。故选B。2.（2025·广东高二期末）一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应：3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g）。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是（ ）A.增加铁粉的质量B.保持容积不变，充入N2，使体系压强增大C.将容器的容积缩小一半D.保持压强不变，充入N2，使容器的容积增大答案：C解析：铁粉为固体，增加铁粉的量不影响化学反应速率，A不符合题意；容积不变充入N2，体系压强增大，但N2不参加反应，体系内H2、H2O（g）的浓度不变，化学反应速率不变，B不符合题意；将容器的容积缩小一半，体系内H2、H2O（g）的浓度增大，反应速率增大，C符合题意；压强不变充入N2，容器的容积增大，体系内H2、H2O（g）的浓度减小，反应速率减小，D不符合题意。3.（2025·镇江高二期中）一定温度下，一定量的稀硫酸与过量铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向稀硫酸中加入适量的（ ）①水 ②NaNO3溶液 ③98％的硫酸 ④CH3COONa固体 ⑤K2SO4溶液A.①④ B.①④⑤C.①②④ D.①③⑤答案：B解析：加水，稀硫酸浓度降低，反应速率减慢，但是硫酸物质的量不变，生成氢气总量不变，故①正确；加入硝酸钠溶液，硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性，会与铁反应生成NO气体，不生成氢气，故②错误；加入适量98％的硫酸，加快反应速率，影响生成氢气的总量，故③错误；加入醋酸钠固体，醋酸钠与硫酸反应生成醋酸，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，但最终电离出的氢离子物质的量不变，生成氢气的总量不变，故④正确；加入硫酸钾溶液，溶液中氢离子浓度降低，反应速率减慢，但硫酸最终电离出的氢离子物质的量不变，生成氢气总量不变，故⑤正确。题组二 实验探究外界条件对反应速率的影响4.（2025·承德期中）某同学设计Fe与1 mol·L－1 H2SO4溶液反应的下列实验，探究化学反应速率的影响因素。序号 铁的质量/g 铁的形状 温度/℃ 铁完全溶解于酸的时间/sⅠ 2 粉末 20 108Ⅱ 2 薄片 20 t1Ⅲ 2 薄片 15 t2下列说法正确的是（ ）A.t1＞t2B.t2＜108C.单位时间内消耗铁的质量：Ⅱ＜ⅢD.初始化学反应速率：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ答案：D解析：其他条件相同，温度越高，化学反应速率越快，铁完全溶解于酸的时间越短，t1＜t2，A项错误；其他条件相同，温度越高，固体接触面积越大，化学反应速率越快，铁完全溶解于酸的时间越短，t2＞108，B项错误；反应Ⅱ和反应Ⅲ中铁的质量和形状相同，反应Ⅱ的反应温度高，因此反应Ⅱ的化学反应速率快，单位时间内消耗的铁的质量：Ⅱ＞Ⅲ，C项错误；反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中铁的质量相同，固体的接触面积越大，化学反应速率越快，温度越高，化学反应速率越快，故初始化学反应速率：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，D项正确。5.（2025·北京高二联考）选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是（ ）a.CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O（观察气泡产生的快慢）b.S2＋2H＋S↓＋SO2＋H2O（观察浑浊产生的快慢）选项 反应 影响因素 所用试剂A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 粉末状CaCO3、0.5 mol/L HClB a H＋浓度 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 块状CaCO3、3.0 mol/L HClC b H＋浓度 0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO4 0.1 mol/L Na2S2O3、浓H2SO4D b 温度 0.1 mol/L Na2S2O3、 0.1 mol/L H2SO4、冷水 0.1 mol/L Na2S2O3、 0.1 mol/L H2SO4、热水答案：C解析：只有CaCO3的接触面积不相同，其他外界条件相同，两个实验是研究固体与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响，A正确；该反应的实质是CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O，只有HCl溶液中的c（H＋）不相同，其他外界条件相同，是研究H＋浓度大小对化学反应速率的影响，B正确；浓硫酸中H2SO4主要以分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H＋和S，浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高，因此两个实验对比，不仅溶液中c（H＋）不同，而且溶液温度也不相同，因此不能探究H＋浓度大小对化学反应速率的影响，C不正确；两个实验对比，其他外界条件都相同，只有溶液温度不相同，是探究反应温度对化学反应速率的影响，D正确。6.（2025·辽宁凌源市实验中学高二阶段练习）某小组欲探究某反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行如表实验（忽略溶液体积变化）。下列说法错误的是（ ）编 号 0.01 mol·L－1酸性 KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/minⅠ 2 2 0 20 2.1Ⅱ 2 V1 1 20 5.5Ⅲ 2 V2 0 50 0.5A.V1＝1，V2＝2B.实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响C.实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v（KMnO4）＝0.02 mol·L－1·min－1D.若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，将不能达到实验目的答案：C解析：探究某反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，则控制变量为浓度、温度，其他量要相同，故V1＝1，V2＝2，A正确；实验Ⅰ、Ⅲ变量为温度，实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，B正确；实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v（KMnO4）＝＝0.01 mol·L－1·min－1，C错误；该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，若改用0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，KMnO4过量，溶液不完全褪色，不能达到实验目的，故D正确。[综合强化]7.（2025·福州市八县市期中联考）某小组为了探究Br＋5Br－＋6H＋3Br2＋3H2O反应速率（v）与反应物浓度的关系，在20 ℃进行实验，所得的数据如表：反应速率方程为v＝k·cm（Br）·cn（Br－）·cp（H＋）（k为常数）。实验编号 相关数据 ① ② ③ ④ ⑤c（H＋）/ （mol·L－1） 0.008 0.008 0.004 0.008 0.004c（Br）/ （mol·L－1） 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002c（Br－）/ （mol·L－1） 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40v/（mol· L－1·s－1） 2.4× 10－8 4.8× 10－8 1.2× 10－8 4.8× 10－8 v下列结论不正确的是（ ）A.实验⑤中，v＝9.6×10－8B.若温度升高到40 ℃，则常数k增大C.m＝1，n＝1，p＝2D.实验①④探究的是c（Br）对反应速率的影响答案：A解析：对比实验①②可知，反应速率与c（Br－）成正比，对比实验①④可知，反应速率与c（Br）成正比，对比实验③⑤可知，v＝1.2×10－8×2×2＝4.8×10－8，故A错误；温度升高，反应速率加快，则常数k增大，故B正确；对比实验①②可知c（Br－）增大1倍，反应速率增大到原来的2倍，n＝1，同理，对比实验①④可知m＝1，对比实验②③可知，H＋浓度增大1倍，反应速率增大到原来的4倍，则反应速率与c（H＋）的平方成正比，所以p＝2，故C正确；对比实验①④可知，H＋、Br－浓度相同，只有Br的浓度不同，所以实验①④探究的是c（Br）对反应速率的影响，故D正确。8.（2025·甘肃酒泉期中）某同学设计以下实验探究外界条件对化学反应速率的影响，已知Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。下列说法错误的是（ ）组 号 反应温度/℃ Na2S2O3 H2SO4 H2O 开始出现浑浊的时间/sV/ mL c/ （mol·L－1） V/ mL c/ （mol·L－1） V/ mLⅠ 10 10 0.1 10 0.1 0 t1Ⅱ 10 5 0.1 10 0.1 x t2Ⅲ 20 10 0.1 10 0.1 y t3Ⅳ 20 10 0.2 10 0.1 z t4A.x＝5、y＝0、z＝0B.t1＞t2＞t3＞t4C.实验Ⅰ、Ⅱ可用于探究浓度对化学反应速率的影响D.实验Ⅰ、Ⅲ可用于探究温度对化学反应速率的影响答案：B解析：实验Ⅱ和实验Ⅰ相比较，变量为Na2S2O3的浓度，其他量均相同，由于溶液的总体积为20 mL，则加入H2O的体积为5.0 mL，则x＝5，同理，y＝0，z＝0，A正确；温度越高，浓度越大，反应速率越快，实验Ⅳ的反应速率最快，实验Ⅲ与Ⅰ中Na2S2O3的浓度相同，但实验Ⅲ中的温度又比Ⅰ高，因此反应速率Ⅲ＞Ⅰ，实验Ⅰ中Na2S2O3的浓度比Ⅱ大，反应速率Ⅰ＞Ⅱ，则出现浑浊需要的时间t2＞t1，即t2＞t1＞t3＞t4，B错误；实验Ⅰ、Ⅱ中温度、H2SO4的浓度均相同，只有Na2S2O3浓度不同，可用于探究浓度对化学反应速率的影响，C正确；实验Ⅰ、Ⅲ中Na2S2O3、H2SO4浓度都相同，温度不同，可用于探究温度对化学反应速率的影响，D正确。9.（2025·北京市海淀区高二期中）室温下，用0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液0.1 mol·L－1 H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化。编 号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线V/mL V/mL V/mL① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 x④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10下列说法不正确的是（ ）A.实验③中x＝8B.实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时，增大反应物浓度可增大该反应速率C.降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大D.将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线应为a答案：D解析：实验发生反应Na2S2O3＋H2SO4SO2↑＋S↓＋Na2SO4＋H2O，浑浊是因为生成了硫单质，溶液的浑浊度越大，表示生成的硫单质越多。为避免溶液总体积不同对实验造成干扰，总体积应相同，故实验③中x＝8，A正确；实验①②③其他条件相同，随着Na2S2O3浓度增大，反应速率加快，实验③④⑤其他条件相同，随着H2SO4浓度减小，反应速率减慢，说明增大反应物浓度可增大该反应速率，B正确；由①②③和③④⑤的速率变化图像可知，降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大，C正确；将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间，温度升高，反应速率加快，浑浊度曲线变化应更快，D错误。10.（2025·福建高二期末）将0.48 g镁粉分别加入10.0 mL下列溶液，反应6小时，用排水法收集产生的气体，溶液组成与H2体积（已换算成标准状况）的关系如下表。下列说法不正确的是（ ）实验 1 2 3 4 5 6 7溶液 组成 H2O 1.0 mol/L NH4Cl 0.1 mol/L NH4Cl 1.0 mol/L NaCl 1.0 mol/L NaNO3 0.8 mol/L NH4Cl＋0.2 mol/L NH3·H2O 0.2 mol/L NH4Cl＋0.8 mol/L NH3·H2OV/mL 12 433 347 160 14 401 349A.由实验2、3可得，N浓度越大，镁和水反应速率越快B.由实验1、4、5可得，Cl－对镁和水的反应有催化作用C.由实验3、7可得，反应过程产生的Mg（OH）2覆盖在镁表面，减慢反应D.无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应答案：A解析：实验2、3中主要反应为Mg＋2N＋2H2OMg2＋＋H2↑＋2NH3·H2O，由于实验2中的n（N）大于实验3中的n（N），而镁是过量的，所以不能得出N浓度越大，反应速率越快的结论，故A符合题意；由实验1、4对比可知，反应速率加快，其原因有可能是Na＋、Cl－具有催化作用，由实验4、5对比可知，Na＋对反应无催化作用，由此可知，Cl－对镁和水的反应有催化作用，故B不符合题意；实验7中NH4Cl浓度较实验3高，产生氢气的速率应更快，但由表格数据可知，二者产生氢气的速率几乎相等，其原因在于实验7中加入了高浓度NH3·H2O，NH3·H2O与Mg2＋反应生成了Mg（OH）2覆盖在镁表面，减慢反应，故C不符合题意；由实验1、2、7对比可知，无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应，故D不符合题意。11.（2025·江苏扬州期中）SO2歧化反应的方程式为3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓，I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将反应ⅱ补充完整。（1）ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋S↓＋2I2＋2H2Oⅱ.I2＋2H2O＋ ＋ ＋2I－。（2）探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）序号 A B C D试剂 组成 0.4 mol·L－1 KI a mol·L－1 KI 0.2 mol· L－1 H2SO4 0.2 mol·L－1 H2SO4 0.2 mol· L－1 KI 0.000 2 mol I2实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快①B是A的对比实验，则a＝ 。②比较A、B、C，可得出的结论是 。③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因： 。答案：（1）SO2 S 4H＋ （2）①0.4 ②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以增强I－的催化效果 ③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快解析：（1）SO2歧化反应的离子方程式为3SO2＋2H2O4H＋＋2S＋S↓，反应ⅱ可由（SO2的歧化反应－反应ⅰ）÷2得到，则反应ⅱ的离子方程式为I2＋2H2O＋SO2S＋4H＋＋2I－。（2）①由于B是A的对比实验，所以两组实验中KI的浓度必须相同，即a＝0.4。②A说明I－能催化SO2发生歧化反应。C中无明显现象，说明H＋单独存在时不具有催化作用，不能使SO2歧化反应速率加快。B中溶液变黄，出现浑浊较A快，结合C可知，增强溶液的酸性，可增强I－的催化效果。③对比D和A，D中加入KI的浓度小于A，D中多加了I2，反应ⅰ消耗H＋和I－，反应ⅱ中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率D＞A，由此可见，反应ⅱ比反应ⅰ速率快，反应ⅱ产生H＋使c（H＋）增大，从而使反应ⅰ加快。12.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。编号 反应物 催化剂Ⅰ 10 mL 2％ H2O2 溶液＋1 mL水 无Ⅱ 10 mL 5％ H2O2 溶液＋1 mL水 无Ⅲ 10 mL 5％ H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液Ⅳ 10 mL 5％ H2O2 溶液＋少量 HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液Ⅴ 10 mL 5％ H2O2 溶液＋少量 NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液（1）实验Ⅰ和实验Ⅱ的目的是 。（2）实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始反应速率由大到小的顺序为 （用实验编号表示）。（3）实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，测得生成氧气的体积（折算成标准状况）随时间变化的关系如图所示。①分析图示能够得出的结论是 。②实验Ⅲ在t1～t2时间内，以H2O2表示的反应速率为 。答案：（1）探究反应物浓度对反应速率的影响（2）Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ（3）①碱性环境能加快H2O2分解的速率，酸性环境能减慢H2O2分解的速率 ② mol·L－1·s－1解析：（1）实验Ⅰ和Ⅱ均未使用催化剂，混合液的总体积均为11 mL，c（H2O2）不同，则实验目的是探究反应物浓度对反应速率的影响。（2）实验Ⅰ中，c（H2O2）最小且未使用催化剂，则实验Ⅰ中起始反应速率最小；实验Ⅱ和Ⅲ中c（H2O2）相同，实验Ⅲ中加入FeCl3溶液，则实验Ⅲ的起始反应速率大于实验Ⅱ，故反应速率由大到小的顺序为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ。（3）①与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ加入少量HCl溶液，实验Ⅴ加入少量NaOH溶液，其他实验条件均相同，由题图可知，反应速率：Ⅴ＞Ⅲ＞Ⅳ，据此得出结论：碱性环境能加快H2O2分解的速率，酸性环境能减慢H2O2分解的速率。②实验Ⅲ在t1～t2时间内，生成标准状况下O2的体积为（b－a） mL，则有n（O2）＝ mol，反应中消耗H2O2的物质的量n（H2O2）＝2n（O2）＝ mol，溶液的总体积为11 mL，故以H2O2表示的反应速率v（H2O2）＝ mol·L－1·s－1＝ mol·L－1·s－1。第3课时 活化能一、反应历程、活化能、有效碰撞理论1.基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为 基元反应 。2.反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的 反应历程 ，反应历程又称反应机理。3.基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 碰撞 ，但是并不是每一次分子碰撞都能发生 化学反应 。4.有效碰撞5.活化能和活化分子（1）活化分子：能够发生 有效碰撞 的分子。对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是 一定 的。（2）活化能：活化分子具有的 平均能量 与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。6.反应物、生成物的能量与活化能的关系图1.N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：第一步I2（g）2I（g）（快反应）第二步I（g）＋N2O（g）N2（g）＋IO（g）（慢反应）第三步IO（g）＋N2O（g）N2（g）＋O2（g）＋I（g）（快反应）实验表明，含碘时N2O的分解速率方程v＝k·c（N2O）·c0.5（I2）（k为速率常数）。下列表述正确的是（ ）A.IO为反应的中间产物B.第一步对总反应速率起决定作用C.I2浓度与N2O分解速率无关D.第二步活化能比第三步小答案：A解析：IO在反应过程中先生成后消耗，是中间产物，故A正确；慢反应是决速步骤，则第二步对总反应速率起决定作用，故B错误；根据含碘时N2O的分解速率方程v＝k·c（N2O）·c0.5（I2），可知I2浓度影响N2O的分解速率，即I2浓度与N2O分解速率有关，故C错误；活化能越大反应速率越慢，第二步活化能比第三步大，故D错误。2.甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4CH3—CH3＋H2，该反应的机理如下：①CH4·CH3＋H·；② ；③CH4＋H··CH3＋H2；④·CH3＋H·CH4。补充反应②的方程式。答案：·CH3＋CH4CH3—CH3＋H·3.据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2的反应历程如图所示。用化学用语表示三步基元反应的历程。反应①： 。反应②： 。反应③： 。答案：HBr＋O2HOOBr HOOBr＋HBr2HOBr HBr＋HOBrH2O＋Br24.如图是表示某化学反应历程图像，其中TS表示中间过渡态（活化分子）。回答下列问题：（1）A＋BE＋F的反应机理可表示为第一步： ，第二步： 。（2）A＋BE＋F的焓变ΔH＝ kJ·mol－1，中间产物是 。（3）通常用Ea表示基元反应的活化能。第一步反应的活化能Ea1＝ kJ· mol－1；第二步反应的活化能Ea2＝ kJ·mol－1。（4）一般认为，活化能越大，基元反应的反应速率越小。观察上图判断，决定总反应快慢的步骤是 。答案：（1）A＋BC CE＋F（2）E3－E1 C（3）E4－E1 E5－E2（4）第一步二、影响化学反应速率的理论分析活化分子、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 化学反 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 【判断】（1）当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时才能发生化学反应。（ √ ）（2）活化能大的反应一定是吸热反应。（ × ）（3）催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化。（ × ）（4）活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢。（ √ ）（5）增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大。（ × ）（6）增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大。（ × ）（7）升高反应体系温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大。（ √ ）（8）一般使用催化剂可降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大。（ × ）1.（2025·宁波高二期中）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.有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的容积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大C.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大D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率答案：A解析：升高温度，增加了反应物分子中活化分子的百分数，使反应速率增大，A正确；增大压强，即增大了反应物浓度，单位体积活化分子数增多，而活化分子的百分数不变，B错误；增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，C错误；催化剂降低反应活化能，增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率，D错误。2.依据图示判断，下列说法不正确的是（ ）图甲 图乙A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图甲所示反应：ΔH＞0C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能很小D.图乙中HI分子不能说明发生了有效碰撞答案：B解析：催化剂可降低反应的活化能，由图可知，曲线Ⅱ的活化能较低，可以表示催化剂降低了反应的活化能，A正确；反应物总能量大于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0，B错误；酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明活化能很小，C正确；只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知，碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，HI分子没有发生有效碰撞，D正确。题后归纳活化分子、有效碰撞与反应速率的关系三、催化剂及催化机理图1.催化机理从碰撞理论解释：催化剂通过参加反应， 改变 反应历程， 降低 反应的活化能，使活化分子百分数 增多 ，从而 加快 反应速率，图示如下。活化能越 小 ，反应速率越大，活化能越 大 ，反应速率越小，其中 慢反应 为整个反应的决速步骤。2.过渡态理论（1）化学反应并不是通过反应物分子的简单碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能的过渡态，处于过渡态的分子叫做活化络合物。活化络合物是一种高能量的不稳定的反应物原子组合体，它能较快地分解为新的能量较低的较稳定的生成物。（2）活化能（Ea）是处在过渡态的活化络合物分子平均能量与反应物分子平均能量的差值。3.催化剂的特征（1）催化剂只能改变反应途径（又称反应机理），不能改变反应的 始态 和 终态 。它同时加快了正、逆反应速率，缩短了达到平衡的时间，并不能改变 平衡状态 。（2）催化剂有选择性，不同的反应常用不同的催化剂，即每个反应有它特有的催化剂。生产上常利用催化剂的选择性，使所希望的化学反应 加快 ，同时抑制某些副反应的 发生 。（3）每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的 活性 ，否则将失去活性或发生催化剂中毒。类型一 催化剂和反应机理1.（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3（二甲醚）、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中N电催化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是（ ）A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能B.C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性C.H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率D.SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变答案： C解析：固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO选择性，B错误；MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误。2.（2025·安徽阜阳一模）已知反应：2NO（g）＋Br2（g）2NOBr（g） ΔH＝－a kJ·mol－1（a＞0），其反应机理如下：①NO（g）＋Br2（g）NOBr2（g） 快②NO（g）＋NOBr2（g）2NOBr（g） 慢下列有关该反应的说法正确的是（ ）A.该反应的速率主要取决于①的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1D.增大Br2（g）浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率答案：C解析：反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是该反应的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，故C正确；增大Br2（g）浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多，所以能加快反应速率，故D错误。类型二 催化机理图和能垒图3.（2024·甘肃卷）甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）A.E2＝1.41 eVB.步骤2逆向反应的ΔH＝＋0.29 eVC.步骤1的反应比步骤2快D.该过程实现了甲烷的氧化答案：C解析：由能量变化图可知，E2＝0.70 eV－（－0.71 eV）＝1.41 eV，A项正确；由能量变化图可知，步骤2逆向反应的ΔH＝－0.71 eV－（－1.00 eV）＝＋0.29 eV，B项正确；由能量变化图可知，步骤1的活化能E1＝0.70 eV，步骤2的活化能E3＝－0.49 eV－（－0.71 eV）＝0.22 eV，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误；该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确。4.（2025·辽宁本溪模拟）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的“清洁能源”，科学家研究在酸性条件下，用甲醇可合成二甲醚，反应历程中相对能量变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）A.循环过程中，催化剂参与了中间反应B.该历程中最小的能垒（基元反应活化能）为1.31 kJ·mol－1C.制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为CH3OCH3＋H＋D.总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3＋H2O答案：B解析：整个过程中H＋是催化剂，先参与第一步反应，在最后一步反应生成，故A正确；由图可知，该历程中最小的能垒（基元反应活化能）为131 kJ·mol－1，故B错误；决定总反应速率的是活化能或能垒最高的基元反应，由图可知，该基元反应为CH3OCH3＋H＋，故C正确；整个过程消耗甲醇，生成二甲醚和水，故总反应为2CH3OHCH3OCH3＋H2O，故D正确。5.（2025·延边州质检）甲酸（HCOOH）可在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，经下列历程实现N的催化还原。已知Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是（ ）A.生产中将催化剂处理成纳米级颗粒对甲酸分解的速率无影响B.在整个历程中，每1 mol H2可还原2 mol NC.HCOOH分解时，既有极性共价键又有非极性共价键发生断裂D.反应历程中生成的H＋可调节体系pH，有增强N氧化性的作用答案：D解析：生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大接触面积，增大甲酸分解的速率，故A错误；整个历程中，1 mol H2失电子形成2 mol H＋转移2 mol e－，1 mol N最终得电子形成0.5 mol N2转移5 mol e－，所以1 mol H2可以还原0.4 mol N，故B错误；HCOOH分解产生CO2和H2，所以会发生碳氢键和氧氢键的断裂，只有极性共价键发生了断裂，故C错误；N与N在氧化Fe2＋的过程中需要消耗氢离子，而H2还原Fe3＋过程中生成H＋，所以生成的氢离子可以起到调节pH的作用，有增强N氧化性的作用，故D正确。类型三 催化机理与能量图6.（2025·湖南高二联考）甲酸常被用于橡胶、医药等工业，一定条件下可分解生成CO和H2O。在无催化剂和有催化剂的条件下，能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是（ ）A.途径一和途径二中均涉及极性键的断裂和形成B.ΔH1＝ΔH2＜0C.途径二使用了H＋作催化剂D.途径二反应的快慢由生成的速率决定答案：D解析：由图可知，甲酸分解为CO和H2O，途径一和途径二中均涉及极性键的断裂和形成，故A正确；该反应物总能量高于生成物总能量，则为放热反应，途径一和途径二的区别在于是否使用催化剂，催化剂不影响焓变，ΔH1＝ΔH2＜0，故B正确；由途径二可知，反应前后H＋未发生变化，使用了H＋作催化剂，故C正确；途径二中生成的活化能最高，反应的快慢由生成的速率决定，故D错误。7.（2024·安徽卷）某温度下，在密闭容器中充入一定量的X（g），发生下列反应：X（g）Y（g）（ΔH1＜0），Y（g）Z（g）（ΔH2＜0），测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是（ ）A BC D答案：B解析：由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小，Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小，Z的浓度继续逐渐增大，说明X（g）Y（g）的反应速率大于Y（g）Z（g）的反应速率，则反应X（g）Y（g）的活化能小于反应Y（g）Z（g）的活化能。X（g）Y（g）和Y（g）Z（g）的ΔH都小于0，而A选项图像显示Y的能量高于X，即图像显示X（g）Y（g）为吸热反应，A项不符合题意；B选项图像显示X（g）Y（g）和Y（g）Z（g）的ΔH都小于0，且X（g）Y（g）的活化能小于Y（g）Z（g）的活化能，B项符合题意；C选项图像显示X（g）Y（g）和Y（g）Z（g）的ΔH都小于0，但图像上X（g）Y（g）的活化能大于Y（g）Z（g）的活化能，C项不符合题意；D选项图像显示X（g）Y（g）和Y（g）Z（g）的ΔH都大于0，且X（g）Y（g）的活化能大于Y（g）Z（g）的活化能，D项不符合题意。课时作业（七）[对点训练]题组一 活化能、有效碰撞理论1.（2025·广东高二期中）改变化学反应的外界条件可以调控生产效率。对于合成氨反应3H2（g）＋N2（g）2NH3（g），下列措施不能改变反应体系内活化分子百分数的是（ ）A.降低体系的温度 B.增大反应物浓度C.升高体系的温度 D.使用催化剂答案：B解析：降低体系的温度，体系内分子能量减少，活化分子百分数减小，A不符合题意；增大反应物浓度，增大了单位体积内活化分子的数目，但是活化分子百分数不变，B符合题意；升高体系的温度，体系内分子能量增加，活化分子百分数增大，C不符合题意；使用催化剂能降低反应的活化能，活化分子百分数增大，D不符合题意。2.（2025·泰安高二期中）下列有关碰撞理论的说法错误的是（ ）A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子B.升高温度，可增加单位体积活化分子数C.使用催化剂可降低活化能，提高单位体积活化分子百分数D.其他条件不变，增大压强，能增大活化分子百分数，从而增大有效碰撞次数答案：D解析：活化分子、有合适取向的碰撞才是有效碰撞，故能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，A正确；升高温度，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增大，单位体积活化分子数增大，B正确；使用催化剂可降低活化能，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增大，C正确；其他条件不变，增大压强，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，D错误。题组二 基元反应与反应历程3.（2025·陕西省榆林市五校联考高二期中）已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应机理为①V2O5＋SO22VO2＋SO3（快）；②4VO2＋O22V2O5（慢）。下列说法错误的是（ ）A.该反应速率主要由第②步基元反应决定B.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞C.V2O5的存在提高了该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快D.该反应的逆反应的活化能为198 kJ·mol－1答案：D解析：总反应速率由最慢的一步决定，该反应速率主要由第②步基元反应决定，故A正确；基元反应原理是反应物分子必须发生有效碰撞，故B正确；反应前后V2O5的量没有改变，V2O5是该反应的催化剂，能提高活化分子百分数，增加有效碰撞次数，加快反应速率，故C正确；对于放热反应，逆反应是吸热反应，故逆反应的活化能大于反应热，故D错误。4.（2025·鹤壁高二期中）向H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液，混合溶液中有大量气泡逸出，查阅资料知H2O2的分解机理如下：①2Fe3＋＋H2O22Fe2＋＋O2↑＋2H＋ 慢②H2O2＋ 2Fe2＋＋2H＋2H2O＋2Fe3＋ 快下列有关说法正确的是（ ）A.增大c（Fe3＋）不影响产生气体的速率B.第①步反应中Fe3＋与H2O2碰撞仅部分有效C.Fe2＋是该反应的催化剂D.第②步反应的活化能较大答案：B解析：由题给信息可知，第①步为慢反应，增大反应物的浓度，其反应速率增大，A项错误；任何一个反应，粒子之间的碰撞不可能都是有效碰撞，B项正确；由总反应可知，Fe2＋是该反应的中间产物，Fe3＋是催化剂，C项错误；活化能大则反应慢，故第①步反应的活化能较大，D项错误。题组三 化学反应历程图像5.（2025·合肥第一中学期中联考）CH4和Cl2反应生成CH3Cl和HCl的部分反应进程如图所示。已知总反应分3步进行：第1步：Cl—Cl（g）2·Cl（g） ΔH1＝＋242.7 kJ·mol－1；第2步：CH4（g）＋·Cl（g）·CH3（g）＋HCl（g） ΔH2；第3步：·CH3（g）＋Cl—Cl（g）CH3Cl（g）＋·Cl（g） ΔH3。下列有关说法正确的是（ ）A.ΔH2＜0B.第2步的反应速率小于第3步的反应速率C.减小容器体积增大压强，活化分子百分数增加，反应速率加快D.CH4（g）＋Cl2（g）CH3Cl（g）＋HCl（g） ΔH＝－112.9 kJ·mol－1答案：B解析：观察图像可知，第2步反应是吸热反应，ΔH2＞0，A错误；观察图像可知，第2步的正反应活化能大于第3步的正反应活化能，所以第2步的反应速率小于第3步的反应速率，B正确；减小容器体积增大压强，单位体积内活化分子增多，而活化分子百分数不变，反应速率加快，C错误；根据图中信息·CH3（g）＋Cl—Cl（g）CH3Cl（g）＋·Cl（g） ΔH3＝－112.9 kJ·mol－1，CH4（g）＋·Cl（g）·CH3（g）＋HCl（g） ΔH2＞0，因此CH4（g）＋Cl2（g）CH3Cl（g）＋HCl（g） ΔH＝ΔH2＋ΔH3＞－112.9 kJ·mol－1，D错误。6.（2025·黑龙江龙五地市期中联考）在某催化剂的作用下，乙烷催化氧化生成乙醛的反应路径如图所示。下列说法错误的是（ ）A.该反应为放热反应B.该历程中最大能垒为1.10 eVC.该历程中决速步骤的活化能Ea（正）＜Ea（逆）D.在该催化剂上乙烷催化氧化生成乙醛的历程分四步答案：D解析：由题图可知，反应物的相对能量大于生成物的相对能量，该反应为放热反应，A正确；该历程中最大能垒是TS1相对能量与反应物的相对能量之差，为1.10 eV，B正确；由题图可知，决速步骤的活化能Ea（正）是TS1的相对能量与反应物的相对能量之差，为1.10 eV，活化能Ea（逆）是TS1的相对能量与IM1的相对能量之差，为3.79 eV，因此Ea（正）＜Ea（逆），C正确；由题图可知，在该催化剂上乙烷催化氧化生成乙醛的历程分为了三步，D错误。7.（2025·江苏淮安高二期中）一定温度和压强下，以铁粉为催化剂，用氮气和氢气合成氨气；部分反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物种用*标注），下列说法正确的是（ ）A.图示过程中只有一个基元反应B.由此历程可知：N*＋3H*NH*＋2H* ΔH＜0C.铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热D.用不同催化剂合成氨，反应历程均与上图相同答案：B解析：该反应分3个分步骤完成，有3个基元反应，故A错误；ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，由图可知，此历程中：N*＋3H*NH*＋2H* ΔH＜0，故B正确；催化剂的作用是降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，而焓变只与反应的始态和终态有关，故以铁粉为催化剂，铁粉改变了合成氨的反应历程，但不能改变反应热，故C错误；用不同催化剂合成氨，活化能不同，则反应历程与该图不相同，故D错误。[综合强化]8.（2025·陕西榆林高二阶段练习）在催化剂表面CO2与H2反应的部分历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法错误的是（ ）A.使用高效催化剂，能降低反应活化能，从而影响反应热B.反应·CO2＋H2（g）·CO＋H2O（g）的ΔH＜0C.②→③是图中①至⑥的历程中的决速步骤D.③→④的过程中断裂了极性共价键答案：A解析：使用催化剂能降低反应活化能，但不影响反应热，A错误；由图可知，反应·CO2＋H2（g）·CO＋H2O（g）中生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，即ΔH＜0，B正确；过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大，则活化能越大，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢，②→③活化能最大，是图中①至⑥的历程中的决速步骤，C正确；③→④的过程中断裂了碳氧极性共价键，D正确。9.（2025·重庆万州高二期中）已知H2O2和KI发生反应，分为两步进行：①H2O2（l）＋I－（aq）H2O（l）＋IO－（aq） ΔH1＝a kJ·mol－1②H2O2（l）＋IO－（aq）H2O（l）＋O2（g）＋I－（aq） ΔH2＝b kJ·mol－1反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）A.IO－是该反应的催化剂B.由上述分步反应可知，催化剂不参与反应C.反应②的活化能小，故反应②为决速步骤D.a＞0，b＜0，而且｜a｜＜｜b｜答案：D解析：IO－在第一步反应中生成，在第二步反应中消耗，IO－为反应的中间产物，A错误；催化剂I－参与了反应，它在第一步反应中消耗，在第二步反应中生成，B错误；由图可知，第一步反应的活化能比第二步的大，则第一步反应比较慢，反应①为决速步骤，C错误；第一步为吸热反应，第二步为放热反应，则a＞0，b＜0，总反应为放热反应，说明第一步吸热较少，第二步放热较多，所以｜a｜＜｜b｜，D正确。10.（2025·八省联考内蒙古卷）某离子液体的阴离子[CH（CN）2]－可以吸收CO2，其可能的两种反应路径如图所示。下列说法错误的是（ ）A.两种路径的总反应相同B.路径Ⅰ是主要的反应途径C.该反应为放热反应D.生成物中既含离子键又含共价键答案：B解析：反应物相同，经过不同的反应路径，最终生成物相同，均为[C（CN）2COOH]－，总反应均为[CH（CN）2]－＋CO2[C（CN）2COOH]－，A正确；路径Ⅱ活化能小，反应速率快，故路径Ⅱ是主要的反应途径，B错误；该反应的反应物总能量高于生成物总能量，则该反应为放热反应，C正确；生成物为[C（CN）2COOH]－，其内部含有共价键，离子液体中呈电中性，故离子液体中还含有阳离子，与[C（CN）2COOH]－之间存在离子键，D正确。11.氨气是一种重要的化工产品，有广泛用途，工业上可由氢气和氮气合成氨气。回答下列问题：（1）已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，该反应过程中的能量变化如图1所示。图1正反应的活化能Ea（正）＝ kJ·mol－1；NH3（g）N2（g）＋H2（g） ΔH＝ 。（2）恒温下，将一定量的N2、H2置于10 L密闭容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度随时间的变化情况如图2。则0～10 min内的反应速率v（H2）＝ 。图2（3）用、、、分别表示N2、H2、NH3和固体Fe催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如图3所示。图3①吸附后，能量状态最低的是 （填字母）。②结合上述原理，在固体Fe催化剂表面进行NH3的分解实验，发现NH3的分解速率与其浓度的关系如图4所示。从吸附和解吸过程分析，c0之前反应速率增加的原因可能是 ；c0之后反应速率降低的原因可能是 。图4答案：（1）335 ＋46.2 kJ·mol－1（2）0.3 mol·L－1·min－1（3）①C ②氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大 催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸解析：（1）依据反应热＝正反应的活化能－逆反应的活化能可知，正反应的活化能Ea（正）＝（427.4－92.4） kJ·mol－1＝335 kJ·mol－1；正反应和逆反应的焓变互为相反数，则2NH3（g）N2（g）＋3H2（g） ΔH＝＋92.4 kJ·mol－1，则反应NH3（g）N2（g）＋H2（g） ΔH＝＋46.2 kJ·mol－1。（2）根据图2分析可知，0～10 min内Δc（NH3）＝2 mol·L－1，依据化学方程式可知Δc（H2）＝3 mol·L－1，v（H2）＝＝0.3 mol·L－1·min－1。（3）①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，结合图3分析可知，吸附后，能量状态最低的是C。②根据题目信息，结合图4分析可知，c0之前反应速率增加的原因可能是氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大；c0之后反应速率降低的原因可能是催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸。12.（2025·广东高二阶段）回答下列问题：（1）1 mol NO2（g）和1 mol CO（g）反应生成CO2（g）和NO（g）过程中的能量变化如图所示：①若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1 （填“增大”“减小”或“不变”）。②写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。（2）标准摩尔生成焓是指在25 ℃和101 kPa时，最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25 ℃和101 kPa时下列反应：①2C2H6（g）＋7O2（g）4CO2（g）＋6H2O（l） ΔH1；②C（s，石墨）＋O2（g）CO2（g） ΔH2；③2H2（g）＋O2（g）2H2O（l） ΔH3。写出乙烷（C2H6）标准摩尔生成焓的焓变ΔH＝ （用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示）。（3）常温常压时，H2S直接氧化法脱硫得到硫单质的反应历程与体系能量变化如图所示（TS表示过渡态）。①直接氧化法脱硫反应的热化学方程式为 。②上述反应历程共涉及 个基元反应。③其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为 kJ·mol－1。（4）反应A（g）＋3B（g）2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.15 mol·L－1·s－1②v（B）＝0.6 mol·L－1·s－1③v（C）＝0.4 mol·L－1·s－1④v（D）＝0.45 mol·L－1·s－1该反应进行的快慢顺序为 （填序号）。答案：（1）①减小 ②NO2（g）＋CO（g）CO2（g）＋NO（g） ΔH＝－234 kJ·mol－1（2）2ΔH2＋ΔH3－ΔH1（3）①2H2S（g）＋O2（g）S2（s）＋2H2O（l） ΔH＝－384.5 kJ·mol－1 ②5 ③182.1（4）④＞②＝③＞①解析：（1）①催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大，E1减小。②焓变等于正、逆反应的活化能之差，ΔH＝（134－368） kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1，则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2（g）＋CO（g）CO2（g）＋NO（g） ΔH＝－234 kJ·mol－1。（2）乙烷（C2H6）标准摩尔生成焓的反应为2C（s，石墨）＋3H2（g）C2H6（g），由盖斯定律，反应②×2＋反应③×－反应①×可得ΔH＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1。（3）①由题图可知，该反应ΔH＝－384.5 kJ·mol－1－0 kJ·mol－1＝－384.5 kJ·mol－1，直接氧化法脱硫反应的热化学方程式为2H2S（g）＋O2（g）S2（s）＋2H2O（l） ΔH＝－384.5 kJ·mol－1。②根据波峰数目确定基元反应个数，题述反应历程共涉及5个基元反应。③活化能越大的反应速率越慢，其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为－187.9 kJ·mol－1－（－370.0 kJ·mol－1）＝182.1 kJ·mol－1。（4）由反应速率与其化学计量数的比值可比较反应的快慢，比值越大反应速率越快，则①v（A）＝0.15 mol·L－1·s－1，②＝＝0.2 mol·L－1·s－1，③＝＝0.2 mol·L－1·s－1，④＝＝0.225 mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为④＞②＝③＞①。第二节 化学平衡【学习目标】 1.知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学反应的平衡状态。2.认识化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，知道化学平衡常数的含义并能进行有关计算。3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小以及与反应方向间的联系。4.能根据温度、浓度、压强对化学平衡的影响，推测平衡移动的方向。第1课时 化学平衡状态一、可逆反应可逆反应【判断】（1）反应2H2＋O22H2O和2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应。（ × ）（2）NH3＋HClNH4Cl和NH4ClNH3＋HCl互为可逆反应。（ × ）（3）二次电池的充、放电过程为可逆反应。（ × ）（4）可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。（ √ ）（5）在一定条件下，(共29张PPT)第二章 化学反应速率与化学平衡章末总结[高考热点追踪]A BA1234567C D1234567A. 水解产物除了Y、Z还有NH3B. a点时v（Y）消耗＝v（Y）生成C. x（Z）在15 min前基本不变，15 min后明显增大，可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用D. 任意25 min时间段内存在v（X）＝v（Y）＋v（Z）D12345671234567A. 该反应的ΔH＞0C. 容器乙中当前状态下反应速率v（正）＜v（逆）D. 容器丙中乙醇的体积分数为8％D12345671234567A. k1＞k2C. 温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D. T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同CD123456712345675. （2024·福建卷）SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关 反应如下：1234567（1）在压强为p0的恒压体系中通入2.0 mol H2和1.0 mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示（忽略气体组分在硅表面的吸附量）。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。①图中n代表的组分为 （填化学式）。HCl ②750 K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝ （列出计算式）。 123456712345671234567（2）673 K下、其他条件相同时，用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应，一段时间内 SiCl4的转化率如下表所示（产物SiHCl3选择性均高于98.5％）。催化剂 Cu CuO CuClSiCl4的转化率/％ 7.3 14.3 22.3①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的ΔH：CuO催化剂 CuCl催化剂（填 “＞”“＜”或“＝”）；反应Ⅳ的活化能：Cu催化剂 CuCl催化剂（填 “＞”“＜”或“＝”）。＝ ＞ 123456712345676. （2024·河北卷）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生 产。硫酰氯及1，4－二（氯甲基）苯等可通过氯化反应制备。①若正反应的活化能为E正 kJ·mol－1，则逆反应的活化能E逆＝ kJ·mol－1（用含E正正的代数式表示）。E正＋67.59 1234567②恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2（g）和其Cl2（g），测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp（Δp＝p0－p，p0为体系初始压强，p0＝240 kPa，p为体系平衡压强），结果如图。M点Cl2的转化率为 ，T1温度下用分压表示的平衡常数Kp＝ kPa－1。T3＞T2＞T1 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从T3到T1平衡时Δp增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低75％ 0.03 1234567③下图曲线中能准确表示T1温度下Δp随进料比变化的是 （填标号）。D 123456712345671234567（2）1，4－二（氯甲基）苯（D）是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯（X） 的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为以上各反应的速率方程均可表示为v＝kc（A）c（B），其中c（A）、c（B）分别 为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数（k1～k5分别对应反应①～⑤）。某温 度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定（反应体系体积变化忽略 不计），测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5＝ 100∶21∶7∶4∶23。12345675.54 0.033 增大 123456712345671234567（1）ΔS 0（填“＞”或“＜”）；T3＝ ℃。＜ 360 ℃ 回答下列问题：1234567（2）下列措施可提高M点HCl转化率的是 （填标号）。A. 增大HCl的流速B. 将温度升高40 ℃C. 增大n（HCl）∶n（O2）D. 使用更高效的催化剂BD 1234567解析：（2）增大HCl的流速，由图可知，HCl的转化率在减小，不符合题意；M对应 温度为360 ℃，由图可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；增大n （HCl）∶n（O2），HCl的转化率减小，不符合题意；使用高效催化剂，可以增加 该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，符合题意。1234567解析：（3）在较高流速下，T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速 过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3 温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低1234567（4）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝ （用平衡 物质的量分数代替平衡浓度计算）。6 1234567(共52张PPT)第二章 化学反应速率与化学平衡综合（二）一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合 题意）A. 碳氯化反应在高温下不能自发进行B. 加压、降温均可增大生成TiCl4的速率C. 反应中每消耗1 mol TiO2，转移电子的数目约为4×6.02×1023D. 将TiO2（s）与C（s）粉碎并混合均匀后反应可提高Cl2的平衡转化率C1234567891011121314151617解析：碳氯化反应是放热反应，熵增的反应，在任意温度下，ΔG＝ΔH－TΔS＜ 0，则该反应在任意温度下能自发进行，故A错误；加压，反应速率增大，降温，反 应速率降低，因此不能增大生成TiCl4的速率，故B错误；根据化学方程式可知，每消 耗1 mol TiO2，转移4 mol电子，转移电子的数目约为4×6.02×1023，故C正确；将 TiO2（s）与C（s）粉碎并混合均匀后反应，可提高Cl2的反应速率，是由于增大了接 触面积，但不能提高平衡转化率，故D错误。1234567891011121314151617t/min 0 20 40 60 80c（N2O）/（mol·L－1） 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020A. N2O消耗一半时的反应速率为0.001 0 mol·L－1·min－1B. 100 min时N2O消耗完全C. 该反应的速率与N2O的浓度有关D. 该反应的半衰期t1/2 min与起始浓度c0 mol·L－1的关系满足t1/2＝500c0 minC12345678910111213141516171234567891011121314151617选项 操作和现象 分析A 观察溶液为绿色 [Cu（H2O）4]2＋和[CuCl4]2－同时存在B 升高温度，溶液变为黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大C 加几滴AgNO3溶液，静置，上层清 液为蓝色 平衡逆移，[CuCl4]2－的浓度减小D 加少量Zn片，静置，上层清液为浅 黄绿色 平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大D1234567891011121314151617解析：该反应为可逆反应，则[Cu（H2O）4]2＋和[CuCl4]2－同时存在，溶液为绿色，故 A正确；焓变为正值，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，[CuCl4]2－的浓度增 大，溶液变为黄绿色，故B正确；加几滴AgNO3溶液，氯离子浓度减小，平衡逆向移 动，[CuCl4]2－的浓度减小，上层清液为蓝色，故C正确；加少量Zn片，Zn与CuCl2溶 液发生置换反应，Zn片上应覆盖红色固体，Cu2＋浓度减小，溶液中[Cu（H2O）4]2＋、[CuCl4]2－的浓度均减小，上层清液为浅黄绿色，与平衡移动无关，故D错误。12345678910111213141516174. （2025·南昌高二联考）某同学进行如下实验：①将H2O2溶液与KI溶液混合，产生大量气泡，溶液颜色变黄；②将①中的黄色溶液分成两等份，一份加入CCl4，振荡，产生气泡速率明显减小，下 层溶液呈紫红色；另一份不加CCl4，振荡，产生气泡速率无明显变化。B. ②中下层溶液呈紫红色是因为I2溶于CCl4C. ②中产生气泡速率减小的原因是H2O2浓度减小D. 由该实验可知，I2可以加快H2O2分解产生气泡反应速率C123456789101112131415161712345678910111213141516171234567891011121314151617实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH① 50 8 6② 50 2 6③ 50 2 8C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率C12345678910111213141516171234567891011121314151617A. 该反应的ΔH＞0B. 气体的总压强：p（a）＞p（b）＝p（c）C. 平衡常数：K（a）＝K（b）＜K（c）D. 测定HF的相对分子质量要在低压、高温条件下更准确D12345678910111213141516171234567891011121314151617A. 1 mol A（g）的能量低于1 mol B（g）的能量C. 反应过程中，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累D. 增加体系中A（g）的浓度，反应物活化分子百分数增大，反应速率加快C12345678910111213141516171234567891011121314151617A. 曲线Y表示NO2消耗速率与浓度的关系B. 图中A点表示反应达到平衡状态C. 缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅D. 若某温度时ka＝kb，则该温度下平衡常数K＝0.5D12345678910111213141516171234567891011121314151617A. E1＞E－1B. 升高温度，平衡逆向移动D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率B12345678910111213141516171234567891011121314151617A. 反应体系中X的体积分数与时间的关系图B. 正逆反应速率与温度的关系图 C. 不同温度下X的转化率与时间的关系图D. 正逆反应速率与压强的关系图 A1234567891011121314151617解析：其他条件不变，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间短，同时平衡 向正反应方向移动，X的体积分数减小，A正确；温度升高，平衡正向移动，v （正）＞v（逆），B错误；其他条件相同时，温度高，化学反应速率快，达到平衡 的时间短，C错误；该反应为气体分子数目减少的吸热反应，正、逆化学反应速率相 等时，反应达到平衡状态，继续增大压强，平衡向正反应方向移动，v（正）＞v （逆），D错误。1234567891011121314151617A. 乙烯气相水合反应的ΔH＜0C. 图中压强的大小关系为p1＞p2＞p3D. 达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞bC12345678910111213141516171234567891011121314151617t/s 0 50 100 150c（N2O5）/（mol·L－1） 4.00 2.5 2.00 2.00A. 温度T时，该反应平衡常数K＝64B. 150 s后再充入一定量N2O5，再次达到平衡N2O5的转化率将增大C. 达平衡后升高温度，该容器内混合气体的密度不会改变D. 其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时N2O5的转化率增大B12345678910111213141516171234567891011121314151617A. 由图可知，随压强增大，平衡常数K增大B. 曲线a为250 ℃时等温过程曲线C. 该反应在任何温度下都能自发进行D. 当x（CH3OH）＝0.1时，H2的平衡转化率为53.3％B1234567891011121314151617123456789101112131415161714. （2025·南京高二联考）CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备 CH3OH的原理如下：分别在3 MPa、5 MPa下，将n起始（CO2）∶n起始（H2）＝1∶3的混合气体置于密闭容 器中，若仅考虑上述反应，不同温度下反应体系达到平衡时，CO2转化率（α）、产 物选择性（S）的变化如图所示。1234567891011121314151617B. 350 ℃后，不同压强下α（CO2）接近相等的原因为制备过程以反应1为主D. 250 ℃、5 MPa下，n起始（CO2）∶n起始（H2）＝1∶3的混合气体在催化下反应一 段时间α（CO2）达到P点的值，延长反应时间α（CO2）可能达到20％B123456789101112131415161712345678910111213141516171234567891011121314151617二、非选择题（本题包括3小题，共58分）回答问题：解析：（1）由方程式可知，反应①是反应②的逆反应，反应①的ΔH＝－92 kJ·mol－ 1，则反应②的ΔH＝＋92 kJ·mol－1。＋92 1234567891011121314151617（2）设反应为一步完成，且ΔH与温度无关，已知673 K下，反应①活化能为335 kJ·mol－1，则NH3（g）分解反应的活化能为 kJ·mol－1。解析：（2）由方程式可知，反应①是反应②的逆反应，由题意可知，673 K下，反应 ①活化能为335 kJ·mol－1，则氨气分解的活化能为335 kJ·mol－1＋92 kJ·mol－1＝427 kJ·mol－1。（3）既能影响反应②平衡转化率又能影响其反应速率的因素有 、 。解析：（3）反应②是气体体积增大的吸热反应，改变温度和压强，化学反应速率均 改变，平衡都会发生移动，所以温度和压强既能影响反应平衡转化率又能影响其反应 速率。427 压强 温度 1234567891011121314151617（4）温度T下恒容密闭容器中进行氨催化分解反应，p（NH3）－t关系曲线如图所 示，其函数关系p（NH3）/kPa＝ （写表达式），增大氨的初始分压， 氨的转化速率 ；假设吸附到催化剂表面后NH3都变成活化分子，其它条件不 变，改用比表面积更大的催化剂，则单位时间H2的产量将 。35－2.3t 不变 增大 1234567891011121314151617解析：（4）由题图可知，反应起始时氨气的分压为35 kPa、5 min时氨气的分压为 23.5 kPa、10 min时氨气的分压为12 kPa，0～5 min时，分压的变化量为2.3×5＝35－ 23.5，0～10 min时，分压的变化量为2.3×10＝35－12，则函数关系p（NH3）＝35 －2.3t；由关系式可知，增大氨的初始分压，氨的转化速率不变；由题意可知，吸附 到催化剂表面后氨分子都变成活化分子，则其他条件不变，改用比表面积更大的催化 剂，反应速率加快，所以单位时间氢气的产量将增大。123456789101112131415161716. （20分）（2025·湖北恩施期中）“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发 展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。烟道气和汽车尾气NOx、NH3 等）是造成雾霾天气的原因之一，对这些排放气的处理以及再利用是化学工作者研究 的重要课题。回答下列问题：A. NO2和O2的浓度比保持不变B. 容器中压强不再变化C. 2v正（NO2）＝v逆（N2O5）D. 气体的密度保持不变B 12345678910111213141516171234567891011121314151617（2）在有氧参与和新型催化剂作用下，NOx和NH3可以反应生成N2。将一定比例的 O2、NOx和NH3通入装有新型催化剂的反应器。测得相同时间内NOx去除率随温度变 化如图所示：温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快，从而导致NOx的去除率快速上升 NH3与O2反应发生了副反应1234567891011121314151617解析：（2）在一定温度范围内催化剂活性较大，超过其温度范围，催化剂活性降 低，由图可知，在50～150 ℃范围内，迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大， 使NOx去除速率迅速增大；在一定温度、催化剂条件下，氨气可被催化氧化生成 NO，即发生了副反应，升高温度可能使催化剂活性降低，升高温度还可能使平衡逆 向移动，所以当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率反而迅速下降。1234567891011121314151617（3）工业上可用“氨催化氧化法”生产NO，以氨气、氧气为原料，在催化剂存在下 生成NO和副产物N2的化学方程式如下：1 L恒容密闭容器中充入1 mol NH3、1.45 mol O2，在催化剂作用下发生两个竞争反应 Ⅰ、Ⅱ，测得不同温度下反应相同时间有关物质的量关系如图所示：1234567891011121314151617①520 ℃时，NH3的有效转化率为 。②工业用氨催化氧化制备HNO3，选择的最佳温度是 。③520 ℃时，反应Ⅱ的平衡常数K＝ （保留3位有效数字）。②工业用氨催化氧化制备HNO3时，NH3转化为NO，NO再转化为NO2，最后NO2转化 为HNO3，则制备HNO3时需要生成的NO越多越好，由图可知，840 ℃时生成的NO最 多，所以最佳温度为840 ℃。33.3％840 ℃ 1.14 1234567891011121314151617123456789101112131415161717. （20分）（2025·秦皇岛高二联考）甲醇（CH3OH）是可再生的绿色资源，一定 条件下，CO2氢化可制备CH3OH。回答下列问题：（1）已知：－86.9 1234567891011121314151617（2）在绝热（与外界无物质和能量交换）、恒容的密闭体系中进行反应Ⅳ，下列示 意图正确且不能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填字母）。C 1234567891011121314151617*H1234567891011121314151617选择高效催化剂或降低反应温度（合理即可）123456789101112131415161712345678910111213141516171234567891011121314151617①p1、p2、p3由大到小的顺序为 。②p3条件下，255 ℃时，该反应的压强平衡常数Kp＝ （MPa）－2（Kp为以 分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。p3＞p2＞p1 3.645 m 123456789101112131415161712345678910111213141516171234567891011121314151617 展开更多...... 收起↑ 资源列表 人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡学案.docx 人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡章末总结课件.ppt 人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡综合（二）课件.ppt
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