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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。
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考点一　化学反应速率
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1．化学反应速率
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(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(　×　)
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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)。
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[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。
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[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(　×　)
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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　)
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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
③
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