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第3讲 化学反应速率及其影响因素
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模块一
化学反应速率的计算及大小比较
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1．化学反应速率
(1)表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
(2)数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
(3)注意事项
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。
(4)与化学方程式中化学计量数的关系
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。
2．化学反应速率大小比较
(1)归一法：先换算成同一物质、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)，若＞，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
3．化学反应中各物质浓度的计算模型——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
例如：反应　　　mA　＋　 nB pC
　　a 　　　 b 　　 c
　　 x　　　 　　 　
　a－x　　 b－　　 c＋
(3)根据已知条件列式计算。
【提炼模型】　计算化学反应速率的一般方法:
(1)定义式法:找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v=来计算。
(2)用已知物质的反应速率，计算其他物质的反应速率——关系式法。化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
(3)根据图像计算:找出图像中物质的变化量，再根据定义及公式计算。
(4)根据单位信息计算:平均反应速率也可以用单位时间内的某个量的变化量来表示，高考曾经考过的反应速率的其他单位:mol·min-1、mL·g-1·min-1、ppm·μs-1，如:根据kPa·s-1，可以推知化学反应速率等于压强的变化量与时间之比。
【例1 】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol L-1 s-1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol L-1 s-1
D．化学反应速率常用单位有mol L-1 s-1和mol L-1 min-1
【答案】C
【解析】A．化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确；
B．反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；C．若某化学反应的反应速率为0.5mol (L s)-1是指用某一物质表示的平均速率，与用其它物质表示的速率不一定相等，故C错误；D．公式中，浓度的单位是mol/L，时间单位常用s、min，所以化学反应速率常用单位有：mol L-1 s-1和mol L-1 min-1，故D正确；故选：C。
【例2 】已知反应，经2min，B的浓度减少，对该反应速率的表示，下列说法正确的是
A．用A表示的反应速率是
B．用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1
C．在2min末，用B表示的反应速率是
D．在2min内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大
【答案】B
【解析】A．经2min，B的浓度减少0.6mol/L，用B表示的反应速率v(B)==0.3mol·L-1·min-1，同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，所以用A表示的反应速率v(A)=×0.3mol·L-1·min-1=0.4 mol·L-1·min-1，故A错误；B．同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，由可知，B、C、D的系数之比为3∶2∶1，用B、C 、D表示的反应速率之比为3∶2∶1，故B正确；C．内用B表示的化学反应速率为，此反应速率为平均速率，不能计算2 min末的瞬时速率，故C错误；D．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，所以内用B和C表示的化学反应速率都逐渐减小，故D错误；故选B。
【例3 】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．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
【答案】A
【解析】由反应速率之比等于化学计量数之比可知，四种条件下A物质的反应速率分别为①、②、③、④，则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①，故选A。
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题型归纳
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【题型1 化学反应速率的计算】
1.1把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是(　　)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】v(W)＝＝0.02 mol/(L·min)，又因v(Z)＝0.01 mol/(L·min)，即 v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。
1.2一定温度下，在5 L的恒容密闭容器中，反应进行半分钟后，测得NO的物质的量增加了0.3 mol。在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】若反应进行半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则用NO浓度变化表示的反应速率为v(NO)=，根据反应方程式中物质反应转化关系可知：在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为v(NH3)=v(NO)=0.002 mol/(L s)，故选A。
【题型2 化学反应速率的比较】
2.1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)
下列有关反应速率的比较中正确的是(　　)
A.④>③＝②>① B.④<③＝②<①
C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
【答案】A
【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④>③＝②>①，故A正确。
2.2已知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慢的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】同一化学反应在同一时间段内的反应速率之比等于化学计量系数之比，根据反应方程式转化为同一物质相同单位再进行比较反应速率快慢，故有当A．时，=0.15mol·L-1·min-1，
B.当时，=0.25mol·L-1·min-1，
C.，
D．当时，=0.225 mol·L-1·min-1，由上述分析可知，反应速率最慢的为C。
2.3对反应，下列表示反应速率方法正确且最快的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快。
【解析】A．；B．A是纯固体，不能用其浓度变化表示该反应的反应速率；C． ；D．；故答案选D。
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模块
二
影响化学反应速率的因素
)
1．内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
(1)浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；降低反应物的浓度，化学反应速率减小。
(2)压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。
(3)温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。
(4)催化剂：催化剂也可以改变化学反应速率（不作特殊强调，一般指正催化剂）。
(5)其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。
【特别提醒】“惰性”气体(稀有气体或不参与反应的气体)对反应速率的影响
对于反应A(g)＋B(g)C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？
(6)下列措施可以增大化学反应速率的是______(填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉；②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸；③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强；④2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度；⑤Na与水反应时，增大水的用量；⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2；⑦H2与Cl2混合后光照
答案　①④⑥⑦
【例4 】在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0.(用“加快”、“减慢”、“不变”填空)
(1)保持容器容积不变，再向其中充入1molH2，反应速率 。
(2)保持容器容积不变，再向其中充入1molN2(不参加反应)，反应速率 。
(3)保持容器内气体的压强不变，再向其中充入1molN2，反应速率 。
(4)保持容器容积不变，再向其中充入1molH2和1molI2，反应速率 。
(5)保持容器内气体的压强不变，再向其中充入1molH2和1molI2，反应速率 。
【答案】（1）加快（2）不变（3）减慢（4）加快（5）不变
【解析】（1）保持容器容积不变，向其中加入1molH2，氢气浓度增大，反应速率加快；
（2）容积不变，向其中加入1molN2，氮气不参与反应，各反应组分浓度未变，反应速率不变；
（3）保持容器中气体压强不变，向其中加入1molN2，为保持恒压，体积增大，各反应组分浓度减小，反应速率减慢；
（4）保持容器容积不变，再向其中充入1molH2和1molI2，相当于增大压强，反应速率加快；
（5）保持容器中气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，体积增大，但压强未变，则反应物浓度也不变，反应速率不变。
3．控制变量探究影响反应速率的因素
(1)确定变量
首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)控制变量——定多变一
在探究过程中，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素的影响以后，再通过以上方法确定另一种因素的影响，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效
选择数据(或设置实验)要有效，保证变量统一才能做出正确的判断。
(3)实例分析
探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。
探究对象的反应 2H2O2===2H2O＋O2↑
控制的可变量 催化剂 温度
控制的不变量 浓度、温度等 浓度、催化剂等
实验方案 取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支 不加，在常温下观察 取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察
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题型归纳
)
【题型3 影响化学反应速率的因素】
3.1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－1
D.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】A.由题干图中曲线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，反应速率越大，A正确；B.由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；C.由题干图中数据可知，条件①，反应速率为v＝＝＝0.012 mol·L－1· min－1，C正确；D.反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，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正确。
3.2在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　)
A.减小容器容积
B.保持容器容积不变，增加H2输入量
C.充入He，保持容器内压强不变
D.升高体系温度
【答案】C
【解析】A项减小容器容积，气体的浓度增大，正、逆反应速率均加快，B项保持容器容积不变，增加H2输入量，c(H2)增大，正、逆反应速率均加快；C项充入He，保持容器内压强不变，c(H2)、c(H2O)减小，正、逆反应速率减慢；D项升高温度，正、逆反应速率均增大。
3.3反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　)
A．增大体积使压强减小
B．保持体积不变，充入N2使压强增大
C．保持体积不变，充入氦气使压强增大
D．保持压强不变，充入氦气
答案　B
解析　A项，增大体积引起各物质的浓度减小，反应速率减小；B项，体积不变，充入N2，N2的浓度增大，反应速率增大；C项，体积不变，充入氦气，各物质的浓度并没有改变，反应速率不变；D项，保持压强不变，充入氦气，体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。
3.4反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】A
【解析】①C呈固态，增加C(s)的量对反应速率几乎无影响，①符合题意；②将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度增大，化学反应速率加快，②不符合题意；③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但参与反应的气态物质的浓度不变，化学反应速率不变，③符合题意；④保持压强不变，充入N2使容器体积变大，参与反应的气态物质的浓度减小，化学反应速率减小，④不符合题意；对反应速率几乎无影响的是①③，答案选A。
【题型4 变量控制研究】
4.1某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液、0.010 mol·L－1 KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
实验编号 V(0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010 mol·L－1 酸性KMnO4溶液)/mL m(MnSO4)/g T/℃ 乙
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.5 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题：
(1)KMnO4溶液用________(填名称)酸化；写出上述反应的离子方程式：__________
________________________________________________________________________。
(2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响；实验②④是探究________对化学反应速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是_____________________________________________________________。
答案　(1)硫酸　2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　(2)温度　催化剂　(3)0.5　酸性KMnO4溶液褪色所用时间
解析　(2)实验①②是在相同浓度，不使用催化剂的条件下进行的，但反应温度不同，则为探究温度对反应速率的影响；而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的，但②不使用催化剂，而④使用催化剂，则为探究催化剂对反应速率的影响。(3)实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则混合液的总体积必须相同，实验②溶液总体积为6 mL，则实验③中所需水的体积a＝6－1.5－4.0＝0.5。
4.2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＋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 稀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)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。
(2)实验①、②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①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则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①、②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②、③。
(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·min)。
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模块
三
有效碰撞理论
)
1．有效碰撞理论
(1)有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应，能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞发生的两个条件能量足够和取向合适。
(2)活化分子与活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。
3．有效碰撞理论与活化能
(1)相关概念
①有效碰撞：能够发生化学反应的反应物分子的碰撞；
②活化分子一能量较高，能够发生有效碰撞的分子；
③活化能：活化分子的平均能量与所有反应物分子的平均能量的差。
(2)发生有效碰撞的条件
①发生效碰撞的分子具有较高的能量；
②碰撞时有合适的取向。
(3)图示
①E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能
②（E1－E2）表示反应热
4．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
活化分子的百分数越大，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快
①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的大小；
②使用催化剂可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
③升高反应体系的温度，吸收能量，可增大活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增大反应速率。
(
题型归纳
)
【题型5 基元反应与反应历程】
5.1对于反应2NO+2H2N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NON2O2 快反应；第二步：N2O2+H2→N2O+H2O 慢反应；第三步：N2O+H2→N2+H2O 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述不正确的是
A．该反应的速率由第二步反应决定
B．反应的中间产物有N2O2、N2O
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞不一定是有效碰撞
D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
【答案】D
【解析】A．总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，A正确；B．NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，B正确；C．只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，C正确；D．升高温度，正逆反应速率均增大，D错误；故选D。
5.2二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。

下列说法不正确的是
A．合成甲醇反应的ΔH＞0
B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev
C．生成副产物CO比CH2O容易
D．要使反应速率加快，主要降低活化能
【答案】B
【解析】A．根据图示可知：反应物CO2、H2的总能量比生成物CH3OH、H2O的总能量低，该反应发生会吸收热量，反应属于吸热反应，因此合成甲醇反应的ΔH＞0，A正确；
B．根据图示可知*OCH2→CH2O活化能为2.73 ev+0.60 ev =3.33ev，B错误；
C．根据图示可知：生成副产物CO需要的活化能比生成CH2O需要的活化能小，反应需要的活化能越小，反应越容易发生，故生成副产物CO比生成CH2O更容易发生，C正确；
D．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定。反应的活化能越大，发生反应就越不容易发生，反应速率最慢。根据图示可知：在上述多步反应中，基元反应的活化能最大，该步反应的化学反应速率最慢，是CO2、H2的发生反应制取CH3OH的决速反应，故要使反应速率加快，主要降低活化能，D正确；
故选B。
5.3自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．该历程中正反应最大的活化能为186.19 kJ·mol 1
C．两种产物中P2更稳定
D．相同条件下Z转化为产物的速率: v (P1)﹥v (P2)
【答案】A
【解析】A．根据反应历程图可知，产物相对能量低于反应物相对能量，故A错误；
B．根据反应历程图可知，中间产物Z变为过渡态IV，需要活化能最大，为186.19 kJ·mol 1，故B正确；
C．P2能量更低，更稳定，故C正确；
D．相同条件下反应需要活化能越小，则越需要效率更快，故D正确；
故选A。
5.4 可活化放出，其反应历程如下图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是
A．该反应的决速步是：中间体2→中间体3
B．只涉及极性键的断裂和生成
C．是该反应的催化剂
D．该反应的热化学方程式为：
【答案】A
【解析】A．根据图示，中间体2→中间体3的步骤能量差值最大，活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步，故A正确；
B．反应过程中涉及键的断裂和键的形成，涉及非极性键的断裂，极性键的形成，故B错误；
C．根据图示，参与反应并生成，是反应物不是催化剂，故C错误；
D．热化学方程式需标注反应物和生成物的状态，热化学方程式为 ，故D错误；故选A。
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模块
四
化学反应速率常数
)
1．速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2　　 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
2．速率常数含义和应用
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
3．速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
(
题型归纳
)
【题型6 化学反应速率常数】
6.1 300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如下表：
序号 c(ClNO)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1)
① 0.30 3.60×10－9
② 0.60 1.44×10－8
③ 0.90 3.24×10－8
n＝________；k＝________________。
【答案】2　4.0×10－8 L·mol－1·s－1
【解析】根据表格①②中的数据，代入速率表达式然后做比：＝，解得n＝2，k＝4×10－8 L·mol－1·s－1。
6.2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：
0 10 20 30 40 50 60
下列说法正确的是
A．该反应速率常数为
B．该反应为0级反应
C．若起始浓度为，半衰期为
D．工业上用该反应制备氢气
【答案】B
【解析】A．当t=10min，c(H2O)=0.25mol/L，t=20min，c(H2O)=0.20mol/L，可知v=k==0.005mol/(L.min)，A错误；
B．根据表格中的数据，浓度变化与时间成正比，即速率是一个常数，为常数，说明n=0，该反应是零级反应，B正确；
C．设起始浓度为cmol/L，半衰期可知半衰期与起始浓度成正比，表中起始浓度为0.3mol/L时，半衰期为30min，若起始浓度为0.6mol/L，则半衰期为60min，C错误；
D．工业上常用电解水法制备氢气，D错误；故选B。
(
模块
五
分层训练
)
1．反应，经 2 min 后，B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A．用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B．在 2 min 末时的反应速率，用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1
C．分别用 B、C、D 表示反应的速率，其比值是 3∶2∶1
D．在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的
【答案】C
【分析】对于一个化学反应，相同条件下、相同时间内，各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【解析】A．反应物A呈固态，浓度为定值，不能用来表示反应速率，A错误；B．化学反应速率不能表示某一瞬时或者时刻的速率，B错误；C．在此反应中，B、C、D都呈气态，用B、C、D表示反应的速率，其比值等于化学计量数之比，即等于3∶2∶1，C正确；D．因为B、C的化学计量数不同，所以在这2min内，用B和C表示的反应速率的值不相同，D错误；故选C。
2．反应A(g) +3B(g)2C(g) +3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率最快的为
①v(A)=0.01 mol·L－1·s－1 ②v(B)=0.06 mol·L－1·s－1
③v(C)=2.4 mol·L－1·min－1 ④v(D)=5.4 mol·L－1·min－1
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【解析】反应速率单位相同时，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快，1 mol·L-1·s-1=1×60 mol·L-1·min-1；①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1=0.01×60=0.6 mol·L-1·min-1，0.6/1=0.6；②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1=0.06×60=3.6 mol·L-1·min-1，3.6/3=1.2；③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1，2.4/2=1.2；④v(D)=5.4 mol·L-1·min-1，5.4/3=1.8；v(D)=5.4 mol·L－1·min－1的反应速率最快；答案选：D。
3．在温度不变、恒容的容器中进行反应：A(g)B(g)+C(g)，若反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时，需20s；那么由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L，所需反应时间应为
A．等于l0s B．等于12s C．大于12s D．小于12s
【答案】C
【解析】反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时，需20s，则，若反应速率不变，则由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L，所需反应时间应为，但随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，所以反应所需的时间大于12s，故答案为：C。
4．三氯乙烯 (C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入，可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：，常温下，在密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)的浓度随时间变化如下表：
时间/ 0 2 4 6 8 …
c(H2O2)/mol/L 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55
下列说法错误的是
A．沸点比较：H2O＞HCl
B．内，
C．若在标准状况下，每生成转移电子
D．上述反应过程中速率的关系是：
【答案】D
【解析】A．中含有氢键沸点升高，则沸点比较>HCl，A项正确；B．由题干表格数据可知，0-4min内，，B项正确；C．标况下，22.4L的物质的量为1mol，则根据方程式可知，1mol转移电子3mol，B项正确；D．根据化学方程式可知，速率的关系，D项错误；答案选D。
5．在反应中，若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，固体和纯液体不能来表示化学反应速率。
【解析】A．，A错误；B．，B正确；C．固体和纯液体不能来表示化学反应速率，C错误；D．固体和纯液体不能来表示化学反应速率，D错误；故选B。
6．如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有锌粒，通过分液漏斗加入的稀硫酸，将产生的收集在注射器中，时恰好收集到标准状况下的。(忽略锥形瓶内溶液体积的变化)下列说法正确的是
A．用表示内该反应的速率为
B．用表示内该反应的速率为
C．用锌粒表示该反应的速率为
D．用表示内该反应的速率为
【答案】C
【解析】A．用来表示10s内该反应的速率，时恰好收集到标准状况下的，物质的量为，根据反应Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑，消耗了0.004mol，所以用表示内该反应的速率为，故A错误；B．，故B错误；C．根据反应Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑，消耗锌粒的质量为，所以用锌粒表示该反应的速率为，故C正确；D．用H2来表示10s内该反应的速率＝，故D错误；故答案选C。
7．研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下：
i：2NO(g) N2O2(g) △H1 活化能Eal
ii：N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 活化能Ea2
活化能Ea1A．反应i的△H1<0
B．Ea1较小，则反应i平衡转化率小
C．反应ii是决速步骤
D．分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响
【答案】B
【解析】A． 由图可知，反应ⅰ的反应物总能量大于生成物总能量，则反应ⅰ为放热反应，反应i的△H1<0，故A正确；B． Ea1较小，说明反应ⅰ速率快，但不能说明反应ⅰ平衡转化率小，故B错误；C． 由图可知反应ⅱ的活化能大于反应ⅰ，则反应ⅱ是决速步骤，故C正确；D． 分离NO2的瞬间，此时反应ⅱ的反应物的浓度不变，即反应ⅱ的正反应速率不变，故D正确；故选：B。
8．平流层中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用机理如图所示，下列说法正确的是
A．催化反应中的催化剂为 B．催化反应的决速步骤是反应②
C．反应过程中会积聚较高浓度的 D．反应达到平衡时，升高温度，浓度增大
【答案】D
【解析】A．由催化反应方程式知，反应前后不变，故催化剂为，A错误；B．催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，故催化反应的决速步骤是反应①，B错误；C．由催化反应知，反应①为慢反应，反应②为快反应，故反应过程中不会积聚较高浓度的，C错误；D．由总反应知，该反应为放热反应，反应达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，浓度增大，D正确；故选D。
9．共价键断键方式有两种，均裂和异裂，例如，均裂：，异裂：。含有单电子的基团属于自由基，例如，为溴自由基，自由基参加的有机反应分三个阶段完成，第一阶段是产生自由基的反应；溴与甲基环戊烷生成1-甲基-1-溴环戊烷的反应属于自由基反应，其第二阶段反应的反应历程可表示为：
（1） （2）
其中能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．该反应阶段进行时，溴自由基不断减少
B．反应（1）为该反应阶段的决速步骤
C．升温，该反应阶段的反应速率加快
D．仅凭反应（1）与反应（2）的活化能不能计算该反应阶段的焓变
【答案】A
【解析】A．反应（1）消耗溴自由基，反应（2）生成溴自由基，所以整个反应阶段溴自由基数目不变，A错误；B．根据题图可知，反应（1）的活化能较大，反应（2）的活化能较小，所以该反应阶段反应速率取决于反应（1）的快慢，B正确；C．升高温度，化学反应速率加快，C正确；D．如果用活化能计算反应热，反应热=正反应活化能-逆反应活化能，所以计算总反应的反应热，需要知道正、逆反应的活化能，反应（1）与反应（2）的活化能只是正反应的活化能，所以无法计算该反应阶段的焓变，D正确；故选A；
10．某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g) ΔH＜0，下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大
B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大
C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加
【答案】D
【解析】A．其他条件不变，升高温度，分子能量增加，活化分子百分数增加，速率增大，A错误；B．其他条件不变，通入稀有气体，参加反应的气体浓度不变，反应速率也不变，B错误；C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，逆反应速率减小，平衡向正向移动，反应物浓度减小，正反应速率也逐渐减小，C错误；D．其他条件不变，增大压强，体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞几率增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D正确；故选：D。
11．反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：
（1）增加Fe的量，其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小，以下相同)，原因是 。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
【答案】（1）不变 铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，不能改变反应速率
（2）增大 增大
（3）不变 不变
（4）减小 减小
【解析】（1）因铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，所以不能改变反应速率，故答案为：不变；铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，不能改变反应速率；
（2）容器的体积缩小，容器内各物质的浓度都增大，浓度越大，化学反应速率越快，故答案为：增大；增大；
（3）体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度不变，所以反应速率不变，故答案为：不变；不变；
（4）压强不变，充入N2使容器的体积增大，但各物质的浓度都减小，浓度越小，反应速率越小，故答案为：减小；减小。
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第3讲 化学反应速率及其影响因素
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模块导航
)
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模块一
化学反应速率的计算及大小比较
)
1．化学反应速率
(1)表示方法
通常用单位时间内 的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
(2)数学表达式及单位
v＝，单位为 或 。
(3)注意事项
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。
(4)与化学方程式中化学计量数的关系
在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝ 。
2．化学反应速率大小比较
(1)归一法：先换算成同一物质、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 的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，若＞，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
3．化学反应中各物质浓度的计算模型——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
例如：反应　　　mA　＋　 nB pC
　　a 　　　 b 　　 c
　　 x　　　 　　 　
　a－x　　 b－　　 c＋
(3)根据已知条件列式计算。
【提炼模型】　计算化学反应速率的一般方法:
(1)定义式法:找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v=来计算。
(2)用已知物质的反应速率，计算其他物质的反应速率——关系式法。化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
(3)根据图像计算:找出图像中物质的变化量，再根据定义及公式计算。
(4)根据单位信息计算:平均反应速率也可以用单位时间内的某个量的变化量来表示，高考曾经考过的反应速率的其他单位:mol·min-1、mL·g-1·min-1、ppm·μs-1，如:根据kPa·s-1，可以推知化学反应速率等于压强的变化量与时间之比。
【例1 】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol L-1 s-1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol L-1 s-1
D．化学反应速率常用单位有mol L-1 s-1和mol L-1 min-1
【例2 】已知反应，经2min，B的浓度减少，对该反应速率的表示，下列说法正确的是
A．用A表示的反应速率是
B．用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1
C．在2min末，用B表示的反应速率是
D．在2min内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大
【例3 】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．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
(
题型归纳
)
【题型1 化学反应速率的计算】
1.1把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是(　　)
A.1 B.2 C.3 D.4
1.2一定温度下，在5 L的恒容密闭容器中，反应进行半分钟后，测得NO的物质的量增加了0.3 mol。在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为
A． B．
C． D．
【题型2 化学反应速率的比较】
2.1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)
下列有关反应速率的比较中正确的是(　　)
A.④>③＝②>① B.④<③＝②<①
C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
2.2已知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慢的是
A． B．
C． D．
2.3对反应，下列表示反应速率方法正确且最快的是
A． B．
C． D．
(
模块
二
影响化学反应速率的因素
)
1．内因
反应物本身的性质是主要因素。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(其他条件不变，只改变一个条件)
(1)浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率 ；降低反应物的浓度，化学反应速率 。
(2)压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。
(3)温度：升高温度，化学反应速率 ；降低温度，化学反应速率 。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的 倍。
(4)催化剂：催化剂也可以化学反应速率（不作特殊强调，一般指正催化剂）。
(5)其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。
【特别提醒】“惰性”气体(稀有气体或不参与反应的气体)对反应速率的影响
对于反应A(g)＋B(g)C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？
(6)下列措施可以增大化学反应速率的是______(填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉；②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸；③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强；④2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度；⑤Na与水反应时，增大水的用量；⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2；⑦H2与Cl2混合后光照
【例4 】在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0.(用“加快”、“减慢”、“不变”填空)
(1)保持容器容积不变，再向其中充入1molH2，反应速率 。
(2)保持容器容积不变，再向其中充入1molN2(不参加反应)，反应速率 。
(3)保持容器内气体的压强不变，再向其中充入1molN2，反应速率 。
(4)保持容器容积不变，再向其中充入1molH2和1molI2，反应速率 。
(5)保持容器内气体的压强不变，再向其中充入1molH2和1molI2，反应速率 。
3．控制变量探究影响反应速率的因素
(1)确定变量
首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)控制变量——定多变一
在探究过程中，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素的影响以后，再通过以上方法确定另一种因素的影响，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效
选择数据(或设置实验)要有效，保证变量统一才能做出正确的判断。
(3)实例分析
探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。
探究对象的反应 2H2O2===2H2O＋O2↑
控制的可变量 催化剂 温度
控制的不变量 浓度、温度等 浓度、催化剂等
实验方案 取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支 不加，在常温下观察 取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察
(
题型归纳
)
【题型3 影响化学反应速率的因素】
3.1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－1
D.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
3.2在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　)
A.减小容器容积
B.保持容器容积不变，增加H2输入量
C.充入He，保持容器内压强不变
D.升高体系温度
3.3反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　)
A．增大体积使压强减小
B．保持体积不变，充入N2使压强增大
C．保持体积不变，充入氦气使压强增大
D．保持压强不变，充入氦气
3.4反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【题型4 变量控制研究】
4.1某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液、0.010 mol·L－1 KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
实验编号 V(0.20 mol·L－1 H2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010 mol·L－1 酸性KMnO4溶液)/mL m(MnSO4)/g T/℃ 乙
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.5 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题：
(1)KMnO4溶液用________(填名称)酸化；写出上述反应的离子方程式：____________________________
_________________________________________________________________________。
(2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响；实验②④是探究________对化学反应速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是_____________________________________________________________。
4.2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＋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 稀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)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。
(2)实验①、②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____________。
(
模块
三
有效碰撞理论
)
1．有效碰撞理论
(1)有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应， 的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞发生的两个条件 和 。
(2)活化分子与活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：如图
图中：E1为 ，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为 。
3．有效碰撞理论与活化能
(1)相关概念
①有效碰撞：能够发生 的反应物分子的碰撞；
②活化分子一能量较高，能够发生 的分子；
③活化能： 的平均能量与所有反应物分子的平均能量的差。
(2)发生有效碰撞的条件
①发生效碰撞的分子具有较高的能量；
②碰撞时有合适的取向。
(3)图示
① 表示正反应的活化能， 表示逆反应的活化能
② 表示反应热
4．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
活化分子的百分数越大，单位时间内有效碰撞的次数 ，化学反应速率 ①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的 的大小；
②使用催化剂可 反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
③升高反应体系的温度，吸收能量，可 活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率；
④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大， 不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率；
⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率；
⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的 ，从而增大反应速率。 (
题型归纳
)
【题型5 基元反应与反应历程】
5.1对于反应2NO+2H2N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NON2O2 快反应；第二步：N2O2+H2→N2O+H2O 慢反应；第三步：N2O+H2→N2+H2O 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述不正确的是
A．该反应的速率由第二步反应决定
B．反应的中间产物有N2O2、N2O
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞不一定是有效碰撞
D．若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
5.2二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。

下列说法不正确的是
A．合成甲醇反应的ΔH＞0
B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev
C．生成副产物CO比CH2O容易
D．要使反应速率加快，主要降低活化能
5.3自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．该历程中正反应最大的活化能为186.19 kJ·mol 1
C．两种产物中P2更稳定
D．相同条件下Z转化为产物的速率: v (P1)﹥v (P2)
5.4 可活化放出，其反应历程如下图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是
A．该反应的决速步是：中间体2→中间体3
B．只涉及极性键的断裂和生成
C．是该反应的催化剂
D．该反应的热化学方程式为：
(
模块
四
化学反应速率常数
)
1．速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2　　 v＝
②2NO22NO＋O2 v＝
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝
2．速率常数含义和应用
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随 的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
3．速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是 的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但 不影响速率常数。
(
题型归纳
)
【题型6 化学反应速率常数】
6.1 300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如下表：
序号 c(ClNO)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1)
① 0.30 3.60×10－9
② 0.60 1.44×10－8
③ 0.90 3.24×10－8
n＝________；k＝________________。
6.2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：
0 10 20 30 40 50 60
下列说法正确的是
A．该反应速率常数为
B．该反应为0级反应
C．若起始浓度为，半衰期为
D．工业上用该反应制备氢气
(
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五
分层训练
)
1．反应，经 2 min 后，B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A．用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B．在 2 min 末时的反应速率，用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1
C．分别用 B、C、D 表示反应的速率，其比值是 3∶2∶1
D．在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的
2．反应A(g) +3B(g)2C(g) +3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率最快的为
①v(A)=0.01 mol·L－1·s－1 ②v(B)=0.06 mol·L－1·s－1
③v(C)=2.4 mol·L－1·min－1 ④v(D)=5.4 mol·L－1·min－1
A．① B．② C．③ D．④
3．在温度不变、恒容的容器中进行反应：A(g)B(g)+C(g)，若反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时，需20s；那么由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L，所需反应时间应为
A．等于l0s B．等于12s C．大于12s D．小于12s
4．三氯乙烯 (C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入，可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：，常温下，在密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)的浓度随时间变化如下表：
时间/ 0 2 4 6 8 …
c(H2O2)/mol/L 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55
下列说法错误的是
A．沸点比较：H2O＞HCl
B．内，
C．若在标准状况下，每生成转移电子
D．上述反应过程中速率的关系是：
5．在反应中，若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是
A． B． C． D．
6．如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有锌粒，通过分液漏斗加入的稀硫酸，将产生的收集在注射器中，时恰好收集到标准状况下的。(忽略锥形瓶内溶液体积的变化)下列说法正确的是
A．用表示内该反应的速率为
B．用表示内该反应的速率为
C．用锌粒表示该反应的速率为
D．用表示内该反应的速率为
7．研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下：
i：2NO(g) N2O2(g) △H1 活化能Eal
ii：N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 活化能Ea2
活化能Ea1A．反应i的△H1<0
B．Ea1较小，则反应i平衡转化率小
C．反应ii是决速步骤
D．分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响
8．平流层中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用机理如图所示，下列说法正确的是
A．催化反应中的催化剂为 B．催化反应的决速步骤是反应②
C．反应过程中会积聚较高浓度的 D．反应达到平衡时，升高温度，浓度增大
9．共价键断键方式有两种，均裂和异裂，例如，均裂：，异裂：。含有单电子的基团属于自由基，例如，为溴自由基，自由基参加的有机反应分三个阶段完成，第一阶段是产生自由基的反应；溴与甲基环戊烷生成1-甲基-1-溴环戊烷的反应属于自由基反应，其第二阶段反应的反应历程可表示为：
（1） （2）
其中能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．该反应阶段进行时，溴自由基不断减少
B．反应（1）为该反应阶段的决速步骤
C．升温，该反应阶段的反应速率加快
D．仅凭反应（1）与反应（2）的活化能不能计算该反应阶段的焓变
10．某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g) ΔH＜0，下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大
B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大
C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加
11．反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：
（1）增加Fe的量，其正反应速率的变化是 (填增大、不变、减小，以下相同)，原因是 。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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