2025秋高考化学复习第8章化学反应速率与化学平衡第38讲化学反应速率及其影响因素课件+学案+练习含答案(教师用)

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2025秋高考化学复习第8章化学反应速率与化学平衡第38讲化学反应速率及其影响因素课件+学案+练习含答案(教师用)

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INCLUDEPICTURE "第八章.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\第八章.tif" \* MERGEFORMATINET 化学反应速率与化学平衡
第38讲 化学反应速率及其影响因素
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1.了解化学反应速率的概念及表示方法,根据提取的信息计算化学反应速率。
2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。
3.能运用外界因素对化学反应速率的影响规律,解释生产、生活中的实际问题。
INCLUDEPICTURE "考点梳理高效演练.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\考点梳理高效演练.TIF" \* MERGEFORMATINET
考点一 化学反应速率
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1.化学反应速率
INCLUDEPICTURE "学25HXL1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\学25HXL1.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)“v”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。
(2)用不同物质表示同一化学反应的反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
(3)浓度变化只适用于气体和溶液,不适用于固体或纯液体,固体和纯液体的浓度视为常数。
(4)各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),vA∶vB∶vC∶vD=____________。
2.化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法。
按照化学计量数的关系换算为同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法。
比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g) cC(g),即比较与,若>,则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。
3.“三段式”法计算化学反应速率
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),起始时A、B、C的浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,化学反应速率的计算如下:
     mA(g) + nB(g) pC(g)
a b c
x
a-x b- c+
v(A)= mol·L-1·s-1,
v(B)= mol·L-1·s-1,
v(C)= mol·L-1·s-1。
[答案自填] 单位时间内反应物浓度的减小 生成物浓度的增加 mol·L-1·s-1或mol/(L·s)
m∶n∶p∶q
[易错秒判]
(1)由v=计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值( × )
(2)化学反应速率一般指的是瞬时速率,可以用固体物质的浓度变化来表示( × )
(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)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显( × )
(5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越大( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1.在新型RuO2催化剂作用下,使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)+O2(g) H2O(g)+Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据见表所示:
t/min 0 2 4 6 8
n(Cl2)/(10-3 mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2
在2~6 min内,以HCl的物质的量变化表示的反应速率为______________mol·min-1。
答案:1.8×10-3
2.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)=0.45 mol/(L·min)
②v(B)=0.6 mol/(L·s)
③v(C)=0.4 mol/(L·s)
④v(D)=0.45 mol/(L·s)
反应速率的大小关系为______________________(填序号)。
解析:若四种反应速率都用A表示[单位mol/(L·s)],分别为 ①v(A)=0.007 5 mol/(L·s),②v(A)=0.2
mol/(L·s),③v(A)=0.2 mol/(L·s),④v(A)=0.225 mol/(L·s),所以反应速率的大小关系为④>③=②>①。
答案:④>③=②>①
3.(2025·广东名校联考)在催化剂作用下,CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)的速率方程式为v=kcn(CO)·cm(Cl2)(k为速率常数,m、n为反应级数),实验结果见下表:
序号 c(CO)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) 速率
Ⅰ 0.1 0.1 v
Ⅱ 0.2 0.1 2v
Ⅲ 0.4 0.4 32v
则m+n=________。
解析:由实验Ⅰ 、Ⅱ可得:=,解得n=1,由实验Ⅱ、Ⅲ可得:=,解得m=1.5,则m+n=2.5。
答案:2.5
考点二 影响化学反应速率的因素 活化能
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1.影响化学反应速率的因素
(1)内因:反应物的组成、结构和性质。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为__________。
(2)外因(只改变一个条件,其他条件不变)。
INCLUDEPICTURE "mc291a.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\mc291a.TIF" \* MERGEFORMATINET
[特别提醒]
稀有气体对反应速率的影响
对于反应A(g)+B(g) C(g),在一定条件下向反应容器中分别充入氦气,对反应速率的影响如下:
INCLUDEPICTURE "B24-231.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\B24-231.TIF" \* MERGEFORMATINET
2.有效碰撞理论
(1)有效碰撞。
INCLUDEPICTURE "25HXL2.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL2.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)活化分子、活化能。
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子(具有足够的能量)。
②活化能(如下图)。
INCLUDEPICTURE "B24-230.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\B24-230.TIF" \* MERGEFORMATINET
____________为不使用催化剂时反应的活化能,__________为使用催化剂时的活化能,反应热为____________。
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
INCLUDEPICTURE "学mc293.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\学mc293.TIF" \* MERGEFORMATINET
[答案自填] Mg>Al E1 E3 E1-E2
增多 不变 增加 不变 增加 增多
[易错秒判]
(1)锌片与盐酸的反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变( × )
(2)升温时吸热反应速率增大,放热反应速率减小( × )
(3)对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或降低温度都能增大O2的生成速率( × )
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大( × )
(5)催化剂能够改变反应的活化能,但反应前后催化剂的化学性质保持不变( √ )
(6)对于反应A+B C,改变容器容积,化学反应速率一定发生变化( × )
(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中,增加CaCO3固体的量,可以增大反应速率( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1.(2025·广州开学考试)下列措施中,不能增大化学反应速率的是( D )
A.加热分解KClO3时,添加少量MnO2
B.CaCO3与盐酸反应时,适当升高温度
C.进行合成NH3反应时,增大气体压强
D.Zn与稀硫酸反应时,加入几滴蒸馏水
解析:在加热使KClO3分解时,加入的MnO2可作为反应的催化剂,可以增大反应速率,A不符合题意;适当升高温度,可以增大反应速率,B不符合题意;合成NH3反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),增大气体压强,可以增大反应速率,C不符合题意;Zn与稀硫酸反应时,加入几滴蒸馏水,反应物浓度降低,反应速率减小,D符合题意。
2.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0已达平衡,其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响。下列条件与图像不相符的是(0~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)( C )
eq \o(\s\up8( INCLUDEPICTURE "25HXL3.TIF" ),\s\do8(A.增加氧气的浓度))  eq \o(\s\up8( INCLUDEPICTURE "25HXL4.TIF" ),\s\do8(\a\vs4\al(B.增大压强(压缩容器容积))))
eq \o(\s\up8( INCLUDEPICTURE "25HXL5.TIF" ),\s\do8(C.升高温度))    eq \o(\s\up8( INCLUDEPICTURE "25HXL6.TIF" ),\s\do8(D.加入催化剂))
解析:A.增加O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,与图像相符,故A不符合题意;B.增大压强(压缩容器容积),v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆,与图像相符,故B不符合题意;C. 升高温度,v正、v逆都瞬间增大,条件与图像不相符,故C符合题意;D.加入催化剂,v正、v逆同时增大相同倍数,与图像相符,故D不符合题意。
3.某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:
实验编号 ① ② ③ ④
溶液种类 1 mol·L-1 NH4Cl溶液 0.5 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液 H2O
m(Mg)/g 0.48 0.48 0.48 0.48
V(溶液)/mL 100 100 100 100
实验现象 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 几乎看不到现象
6 h时V(H2)/mL 433 255 347 12
根据上述实验所得结论正确的是( C )
A.实验②中发生的反应为Mg+2NH+2H2O===Mg2++2NH3·H2O+H2↑
B.由实验①③可得,溶液中c(NH)越大,反应速率越大
C.由实验①②可得,溶液中阴离子的种类对产生H2的速率有影响
D.由实验①~④可得,溶液的pH越小,产生H2的速率越大
解析:NH在溶液中水解:NH+H2O NH3·H2O+H+,加入镁粉消耗H+,使水解平衡正向移动,所以有气体产生,实验②中发生的反应为NH+H2O NH3·H2O+H+、Mg+2H+===Mg2++H2↑、Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH,A错误;实验①③溶液中Cl-浓度不同,无法得出c(NH)越大,反应速率越大的结论,B错误;实验①②溶液中c(NH)浓度相同,阴离子种类不同,6 h时产生氢气体积不同,可说明阴离子种类对产生H2的速率有影响,C正确;实验②0.5 mol·L-1(NH4)2SO4溶液pH<实验③ 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液,但实验②产生氢气的速率比实验③的小,D错误。
4.某化学小组为了探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+3H2SO4===K2SO4+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/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/LH2SO4溶液 0.05 mol/LKMnO4溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
(1)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)。
答案:(1)2.0 3.0 (2)反应物浓度 其他条件不变,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率增大(减小) (3)②③
[思维建模]
解答“变量控制”实验题的思维模型
INCLUDEPICTURE "B24-233.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\B24-233.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "真题研做高考通关.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\真题研做高考通关.TIF" \* MERGEFORMATINET
1.(2024·新高考甘肃卷)下列措施能减小化学反应速率的是( C )
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
解析:A项,催化氧化氨制备硝酸时加入铂,铂为该反应的催化剂,增大化学反应速率;B项,中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,增大化学反应速率;C项,锌粉和盐酸反应时加水稀释会减小H+的浓度,会减小化学反应速率;D项,石墨合成金刚石的反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率。
2.(2022·新高考广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如下图所示。下列说法正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "HG14.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\HG14.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应的活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
解析:催化剂只能影响化学反应速率,不能决定反应是否发生,A项错误;由图像曲线变化规律可知,相同时间内,催化剂Ⅰ导致的浓度变化更大,故催化剂Ⅰ使反应的活化能更低,B项错误;2 min时,a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等,与反应中X、Y的化学计量数矛盾,a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,C项错误;使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)==1.0 mol·L-1·min-1,D项正确。
3.(2024·新高考安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "HGX24.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\HGX24.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+SeO+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好
解析:实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)==2.0×10-5mol·L-1·h-1,A项错误;实验③中水样初始pH=8,溶液呈弱碱性,结合氧化还原反应规律可得反应的离子方程式为2Fe+SeO+4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,B项错误;由实验①②可知,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量,反应速率增大,C项正确;由实验②③可知,其他条件相同时,适当减小水样初始pH,SeO的去除效果更好,但若水样初始pH太小,则与H+反应的纳米铁的量增多,从而影响SeO的去除效果,D项错误。
4.(2024·新高考广西卷)573 K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C6H5CN(苯甲腈)→C6H5CONH2(苯甲酰胺)→C6H5COOH(苯甲酸)。下图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表示)的物质的量分数x(A)随时间t的变化曲线,其中x(A)=。下列说法错误的是( D )
INCLUDEPICTURE "BL12.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\BL12.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.水解产物除了Y、Z还有NH3
B.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)
解析:苯甲腈在溶液中发生连续水解:C6H5CN+H2O C6H5CONH2,C6H5CONH2+H2O C6H5COOH+NH3,有NH3生成,A正确;a点之前x(Y)逐渐增大,v(Y)消耗<v(Y)生成,a点之后,x(Y)逐渐减小,v(Y)消耗>v(Y)生成,a点是Y的物质的量分数的最大值,则生成和消耗的速率相等,即v(Y)消耗=v(Y)生成,B正确;x(Z)在15 min前基本不变,15 min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C正确;根据题图可知,反应的前期应该有v(X)=v(Y)+v(Z),a点之后,由于v(X)明显减小,v(Z)显著增大,三者的速率关系不再满足v(X)=v(Y)+v(Z),D错误。
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第8章 化学反应速率与化学平衡
第38讲 化学反应速率及其影响因素
1.了解化学反应速率的概念及表示方法,根据提取的信息计算化学反应速率。
2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。
3.能运用外界因素对化学反应速率的影响规律,解释生产、生活中的实际问题。
01
考点梳理 高效演练
考点一 化学反应速率

1.化学反应速率
单位时间内反应物浓度的减小
生成物浓度的增加
mol·L-1·s-1或mol/(L·s)
(1)“v”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。
(2)用不同物质表示同一化学反应的反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
(3)浓度变化只适用于气体和溶液,不适用于固体或纯液体,固体和纯液体的浓度视为常数。
(4)各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),vA∶vB∶vC∶vD=____________。
m∶n∶p∶q
3.“三段式”法计算化学反应速率
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),起始时A、B、C的浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,化学反应速率的计算如下:
×
×
×
×
×
1.8×10-3
2.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)=0.45 mol/(L·min) ②v(B)=0.6 mol/(L·s)
③v(C)=0.4 mol/(L·s) ④v(D)=0.45 mol/(L·s)
反应速率的大小关系为______________________(填序号)。
解析:若四种反应速率都用A表示[单位mol/(L·s)],分别为 ①v(A)=0.007 5 mol/(L·s),②v(A)=0.2 mol/(L·s),③v(A)=0.2 mol/(L·s),④v(A)=0.225 mol/(L·s),所以反应速率的大小关系为④>③=②>①。
④>③=②>①
3.(2025·广东名校联考)在催化剂作用下,CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)的速率方程式为v=kcn(CO)·cm(Cl2)(k为速率常数,m、n为反应级数),实验结果见下表:



则m+n=________。
序号 c(CO)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) 速率
Ⅰ 0.1 0.1 v
Ⅱ 0.2 0.1 2v
Ⅲ 0.4 0.4 32v
2.5
考点二 影响化学反应速率的因素 活化能

1.影响化学反应速率的因素
(1)内因:反应物的组成、结构和性质。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为__________。
Mg>Al
(2)外因(只改变一个条件,其他条件不变)。
[特别提醒]
稀有气体对反应速率的影响
对于反应A(g)+B(g) C(g),在一定条件下向反应容器中分别充入氦气,对反应速率的影响如下:
2.有效碰撞理论
(1)有效碰撞。
(2)活化分子、活化能。
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子(具有足够的能量)。
②活化能(如下图)。

____________为不使用催化剂时反应的活化能,__________为使用催化剂时的活化能,反应热为____________。
E1
E3
E1-E2
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
增多
不变
增加
不变
增加
增多
[易错秒判]
(1)锌片与盐酸的反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变(  )
(2)升温时吸热反应速率增大,放热反应速率减小(  )
(3)对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或降低温度都能增大O2的生成速率(  )
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大
(  )
×
×
×
×
(5)催化剂能够改变反应的活化能,但反应前后催化剂的化学性质保持不变
(  )
(6)对于反应A+B C,改变容器容积,化学反应速率一定发生变化(  )
(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中,增加CaCO3固体的量,可以增大反应速率
(  )

×
×
1.(2025·广州开学考试)下列措施中,不能增大化学反应速率的是(  )
A.加热分解KClO3时,添加少量MnO2
B.CaCO3与盐酸反应时,适当升高温度
C.进行合成NH3反应时,增大气体压强
D.Zn与稀硫酸反应时,加入几滴蒸馏水

解析:在加热使KClO3分解时,加入的MnO2可作为反应的催化剂,可以增大反应速率,A不符合题意;适当升高温度,可以增大反应速率,B不符合题意;合成NH3反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),增大气体压强,可以增大反应速率,C不符合题意;Zn与稀硫酸反应时,加入几滴蒸馏水,反应物浓度降低,反应速率减小,D符合题意。

2.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0已达平衡,其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响。下列条件与图像不相符的是(0~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)(  )
解析:A.增加O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,与图像相符,故A不符合题意;B.增大压强(压缩容器容积),v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆,与图像相符,故B不符合题意;C. 升高温度,v正、v逆都瞬间增大,条件与图像不相符,故C符合题意;D.加入催化剂,v正、v逆同时增大相同倍数,与图像相符,故D不符合题意。
3.某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:
实验编号 ① ② ③ ④
溶液种类 1 mol·L-1 NH4Cl溶液 0.5 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液 H2O
m(Mg)/g 0.48 0.48 0.48 0.48
V(溶液)/mL 100 100 100 100
实验现象 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 几乎看不到现象
6 h时V(H2)/mL 433 255 347 12

4.某化学小组为了探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+3H2SO4===K2SO4+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/min
0.6 mol/L
H2C2O4
溶液 H2O 3 mol/L
H2SO4
溶液 0.05 mol/L
KMnO4
溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
(1)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)。
2.0
3.0
反应物浓度
其他条件不变,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率增大(减小)
②③
[思维建模]
解答“变量控制”实验题的思维模型
02
真题研做 高考通关

1.(2024·新高考甘肃卷)下列措施能减小化学反应速率的是(  )
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
解析:A项,催化氧化氨制备硝酸时加入铂,铂为该反应的催化剂,增大化学反应速率;B项,中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,增大化学反应速率;C项,锌粉和盐酸反应时加水稀释会减小H+的浓度,会减小化学反应速率;D项,石墨合成金刚石的反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率。

2.(2022·新高考广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如下图所示。下列说法正确的是(  )

A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应的活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8


解析:苯甲腈在溶液中发生连续水解:C6H5CN+H2O C6H5CONH2,C6H5CONH2+H2O C6H5COOH+NH3,有NH3生成,A正确;a点之前x(Y)逐渐增大,v(Y)消耗<v(Y)生成,a点之后,x(Y)逐渐减小,v(Y)消耗>v(Y)生成,a点是Y的物质的量分数的最大值,则生成和消耗的速率相等,即v(Y)消耗=v(Y)生成,B正确;x(Z)在15 min前基本不变,15 min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C正确;根据题图可知,反应的前期应该有v(X)=v(Y)+v(Z),a点之后,由于v(X)明显减小,v(Z)显著增大,三者的速率关系不再满足v(X)=v(Y)+v(Z),D错误。课时跟踪练38
[基础巩固]
1.已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)的反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。下列表示正确的是( A )
A.v(O2)=v(NO)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(NH3)=v(O2)
解析:根据速率之比等于化学计量数之比可知,=,故v(O2)=v(NO);=,故v(O2)=v(H2O);==,故v(NH3)=v(H2O);=,故v(NH3)=v(O2)。
2.可逆反应:A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最大的是( C )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
解析:同一反应的化学反应速率(同一单位)与化学计量数的比值越大,化学反应速率越大。由题给信息可知,==0.5 mol·L-1·min-1,B是固体,其浓度视为常数,不能用浓度变化表示化学反应速率,==0.05 mol·L-1·s-1=3 mol·L-1·min-1,==0.2 mol·L-1·min-1,故反应速率最大的是C项。
3.(2025·茂名调研)改变下列因素,能增大活化分子百分数的是( C )
A.增大反应物浓度 B.减小反应物浓度
C.升高温度 D.增大压强
解析:增大反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数目增多,A不符合题意;减小反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数目减少,B不符合题意;升高温度,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数目增多,C符合题意;增大压强,即减小反应容器容积,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数目增多,D不符合题意。
4.在容积不变的密闭容器中存在:3H2(g)+3CO(g)===CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一条件对上述反应速率的影响。下列分析正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "25HXL7.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL7.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图Ⅰ研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图Ⅱ研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
解析:A.增大反应物浓度,正反应速率瞬间增大、逆反应速率不变,图Ⅰ研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响,A错误;B.降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,图Ⅰ研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响,B错误;C.该反应前后气体分子总数减小,所以增大压强正反应速率和逆反应速率都增大,但正反应速率增大的程度更大,图Ⅱ研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响,C错误;D.使用催化剂能同等程度地增大正反应速率和逆反应速率,图Ⅱ研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响,D正确。
5.(2025·梅州模拟)同一体系内存在竞争反应:①A(g) B(g),②A(g) C(g)。测得反应速率与时间t的关系如下图所示。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "HXFY1-1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\HXFY1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.反应①的反应限度大于反应②
B.加入催化剂一定能有效降低反应活化能,增大反应速率
C.无催化剂时t2 min后反应①达到平衡
D.加入催化剂,可有效提高C的产率
解析:反应①和反应②相互竞争,未加入催化剂时,生成B的速率更大,浓度更大,说明反应①的反应限度大于反应②的反应限度,A正确;加入催化剂,生成C的速率明显增大,生成B的速率略有减小,说明加入催化剂不一定增大反应速率,B错误;反应速率不变时,浓度不变,反应达到平衡,无催化剂时t2后反应①达到平衡,C正确;加入催化剂,生成C的速率明显增大,相同时间内生成的C更多,提高了C的产率,D正确。
6.由下列实验事实所得出的结论正确的是( A )
选项 实验事实 结论
A 在Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应中,其他条件相同时,Na2S2O3溶液浓度越大,析出S沉淀所需时间越短 当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
B 在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应
续上表
选项 实验事实 结论
C 物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应 反应开始时速率相同
D 在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),把容器容积缩小一半 正反应速率增大,逆反应速率不变
解析:增大反应物浓度,化学反应速率增大,A项正确;催化剂参与化学反应,但反应前后质量和化学性质不变,B项错误;物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中,起始氢离子浓度不同,因此反应开始时速率不同,C项错误;缩小容器容积,即增大压强,正、逆反应速率均增大,D项错误。
7.对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如下图所示。下列说法不正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "PXY75.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\PXY75.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.水样pH越大,M的分解速率越小
B.水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率
C.由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小
D.在0~20 min内,②中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
解析:曲线斜率越大,反应速率越大,pH:①>②,溶液初始浓度相同,斜率:①<②,说明水样pH越大,M的分解速率越小,故A正确;对于③④,初始浓度都为0.20 mol·L-1,pH=4时,③中不加Cu2+,④中加Cu2+,斜率:③<④,反应速率:③<④,所以水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率,故B正确;①③pH相同,初始浓度:①>③,斜率:①>③,反应速率:①>③,说明反应物浓度越大,M的分解速率越大,故C错误;0~20 min内,②中M的分解速率v(M)= mol·L-1·min-1=0.015 mol·L-1·min-1,故D正确。
8.(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________。
INCLUDEPICTURE "XT1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\XT1.TIF" \* MERGEFORMATINET
(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右图所示。
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,则平衡时X所占体积的百分比为________(结果保留1位小数)。
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)达到平衡时消耗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+Y 2Z,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,则平衡时X所占体积的百分比为×100%≈38.9%。
答案:(1)①4 0.4 mol·L-1 ②0.1 mol·L-1·min-1 ③10∶9 (2)①30% ②3X+Y 2Z ③38.9%
[素养提升]
9.(2025·江门第一中学月考)T ℃时,在2 L恒容密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度随时间变化如下图所示。下列结论正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "26GDB33.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB33.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.10 s内用B表示的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1
B.10 s时充入氦气,化学反应速率减小
C.该反应的化学方程式为3A+B 2C
D.升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大
解析:10 s内用B表示的反应速率为=0.03 mol·L-1·s-1,A错误;恒容密闭容器中,10 s时充入氦气,不影响反应物浓度,化学反应速率不变,B错误;气体A、B为反应物,气体C为生成物,0~10 s内,A、B、C浓度变化量之比为∶∶=1∶3∶2, 10 s时反应达到平衡,故该反应的化学方程式为A(g)+3B(g) 2C(g),C错误;升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,正、逆反应速率均增大,D正确。
10.某温度下,在金表面发生反应:2N2O(g)===2N2(g)+O2(g),其速率方程为v=kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中,c(N2O)与S(催化剂)及时间的关系如下图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是( A )
INCLUDEPICTURE "25HXL8.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL8.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
C.其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变
D.该温度下,当S(催化剂)=450 m2·g-1、c(N2O)起始=3.0 mol·L-1时,T1/2为20 min
解析:根据题图可知,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,所以n=0,k=v(N2O)=0.075 mol·L-1·min-1,A错误,C正确;由题图可知,Ⅱ斜率最大,即在其他条件相同时,S(催化剂) 越大,k越大,B正确;该温度下,S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N2O)起始=3.0 mol·L-1时,由题图可知,消耗一半N2O即消耗1.5 mol·L-1 N2O所用的时间为20 min,所以T1/2为20 min,D正确。
11.(2025·东莞六校联考)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应的机理如下图所示。反应Ⅰ和反应Ⅱ都经过同一中间体,进一步发生基元反应②和基元反应③得到两种不同的加成产物。下列说法错误的是( D )
INCLUDEPICTURE "26GDB43.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\26GDB43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.基元反应①ΔH>0,基元反应②ΔH<0
B.基元反应③相对于基元反应②为慢反应
C.同一条件下,反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大
D.反应过程中,升高温度,1,2-加成产物的产率明显增加
解析:根据题图可知,基元反应①为吸热反应,ΔH>0,基元反应②为放热反应,ΔH<0,A正确;基元反应③相对于基元反应②活化能较大,反应速率较小,所以基元反应③相对于基元反应②为慢反应,B正确;根据ΔG=ΔH-TΔS<0,反应可自发进行,两反应均为熵减反应,反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,故同一条件下,反应Ⅱ的倾向性比反应Ⅰ的倾向性大,C正确;根据题图可知,1,2-加成反应中基元反应②的活化能比1,4-加成反应中基元反应③的小,升高温度,对于1,2-加成反应产率影响较小,D错误。
12.实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率,实验过程和现象见下表。
编号 1-1 1-2
实验操作 INCLUDEPICTURE "25HXL9.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "25HXL10.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Microsoft\\Windows\\INetCache\\Content.Word\\25HXL10.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 无明显现象 溶液立即变蓝
已知:i.(NH4)2S2O8具有强氧化性,能完全电离,S2O易被还原为SO;ii.淀粉检测I2的灵敏度很高,遇低浓度的I2即可快速变蓝;iii.I2可与S2O发生反应:2S2O+I2===S4O+2I-。
(1)实验1-1的目的是_______________________。
(2)(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为
_________________________________________________
_________________________________________________。
(3)为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,见下表。
编号 0.2 mol·L-1KI溶液/mL 0.01 mol·L-1Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/mL 0.4%的淀粉溶液/滴 0.2 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液/mL 变色时间/s
2-1 2 0 2.8 2 0.2 立即
2-2 2 0.8 0.2 2 2 30
①实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率,原因除变色时间过短外还有_____________________________
_________________________________________________。
②加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长,甲同学对此提出两种猜想:
猜想1:(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应,使 c(S2O)降低;
猜想2:(NH4)2S2O8先与KI反应,_________________________________________________。
a.甲同学提出猜想1的依据:由已知信息iii推测,Na2S2O3的还原性________ (填“强于”或“弱于”)KI的还原性。
b.乙同学根据现有数据证明猜想1不成立,理由是
_________________________________________________。
c.补全猜想2:__________________________________。
③查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据,计算30 s内的平均反应速率v(S2O)=________ mol·L-1·s-1(写出计算式即可)。
解析:(1)空气中的氧气也可能将I-氧化为I2,所以实验1-1的目的是做对照,排除O2氧化I-的干扰。(2)(NH4)2S2O8与KI反应生成SO和I2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为S2O+2I-===2SO+I2。(3)①无Na2S2O3时,生成少量I2后淀粉立即变蓝,无法确定S2O与I-反应的浓度变化,故实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率。②a.已知I2可与S2O发生反应:2S2O+I2===S4O+2I-,该反应中I2是氧化剂,S2O是还原剂,I-是还原产物,根据氧化还原反应的规律可知,Na2S2O3的还原性强于KI的还原性;b.根据信息i和信息iii可以推测S2O与S2O能发生氧化还原反应:S2O+2S2O===2SO+S4O,实验2-2中,起始n(S2O)=4×10-4 mol,起始n(S2O)=8×10-6 mol,二者反应后n(S2O)=3.96×10-4 mol,仍高于实验2-1中起始n(S2O)(4×10-5 mol),溶液应立即变蓝,与实际不符,故猜想1不成立。c.根据已知信息iii可知,加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是(NH4)2S2O8先与KI反应,生成的I2与Na2S2O3迅速反应,待Na2S2O3消耗完,继续生成I2时,淀粉才变蓝。③(NH4)2S2O8 先与KI反应生成I2,然后I2与Na2S2O3迅速反应,由离子方程式S2O+2I-===2SO+I2和2S2O+I2===S4O+2I-可知,n[(NH4)2S2O8]=n(Na2S2O3)= mol,溶液总体积V=(2+0.8+0.2+2)×10-3 L=5×10-3 L,故v(S2O)= mol·L-1·s-1。
答案:(1)做对照,排除O2氧化I-的干扰 
(2)S2O+2I-===2SO+I2
(3)①无Na2S2O3时,生成少量I2后淀粉立即变蓝,无法确定S2O与I-反应的浓度变化
②a.强于 b.实验2-2中,Na2S2O8与Na2S2O3完全反应后的溶液中,n(S2O)仍高于实验2-1中起始n(S2O)(4×10-5 mol),溶液应立即变蓝 c.生成的I2与Na2S2O3迅速反应,待Na2S2O3消耗完,继续生成I2时,淀粉才变蓝

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