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人教版2019高中化学选修一
期中复习
专题03 化学反应速率
01
知识剖析
考点1 化学反应速率概念及表示方法
06
1.定义：用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2.表示方法：当体系为气态或溶液时，化学反应速率用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
3.公式及单位：
Δc为各反应物或生成物浓度变化量的绝对值，单位为mol L-1；Δt为时间变化量，单位为s/min/h；v为化学反应速率，单位为mol L-1 s-1/ mol L-1 min-1/ mol L-1 h-1。
4.化学反应速率的计算规律：对于某一化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
考点1 化学反应速率概念及表示方法
06
例如，反应mA+nB pY+qZ，用不同物质表示的化学反应速率分别为
则：
,
,
,
,
考点2 化学反应速率的测量
06
1.实验探究 p24
化学反应速率是通过实验进行测量、计算的，可以通过化学实验来定性或定量地描述化学反应速率。
（1）定性描述：通过反应物的溶解、气泡产生的剧烈程度或出现浑浊的先后来定性说明化学反应的快慢。
如K与水反应比Na与水反应剧烈，Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快等等。
（2）定量测定：通过测定单位体积内气体体积、沉淀质量的变化、溶液的电导率变化等方法来测量化学反应速率。中学实验中较易进行的是测定单位时间内气体体积的变化，如通过下图所示的实验装置和方法可以计算锌与稀硫酸反应的速率或比较不同浓度的稀硫酸与锌反应的快慢。
考点2 化学反应速率的测量
06
【实验探究】
实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸。
实验装置：
实验步骤：
①取一套装置，加入40mL1mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。
②取一套装置，加入40mL4mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体②所用时间比①所用时间短。
实验结果：
考点2 化学反应速率的测量
06
加入试剂 反应时间/min 反应速率/(min·L—1·min—1)
1mol/L H2SO4 长 小
4mol/L H2SO4 短 大
实验结论：4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。
【注意事项】
①需使锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；
②40mL的硫酸溶液要迅速加入；
③装置气密性要好，且计时要迅速准确。
考点3 化学反应速率的计算
06
1.根据公式进行计算
①常用单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1
②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率，不表示固体或纯液体物质的速率
考点4 化学反应速率大小的比较
06
1．定性比较
通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。
2．定量比较
同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：
（1）归一法
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。
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。
考点4 化学反应速率大小的比较
06
（2）比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。
3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。
如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若＞，则A表示的化学反应速率较大。
考点5 影响化学反应速率的因素
1.实验探究—定性与定量研究影响化学反应速率的因素 P26
06
【实验探究Ⅰ】
（1）浓度对化学反应速率的影响
①实验探究：
实验原理 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 实验步骤 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中，再向其中加入2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中，再向其中加入2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液
实验现象 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色
褪色时间 褪色时间长 较0.1mol/L H2C2O4溶液褪色时间短
实验结论 H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越快，反应速率也越大； 反之，H2C2O4浓度越小，反应速率越小。 考点5 影响化学反应速率的因素
06
②影响规律：
当其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢。
考点6 活化能
06
1.有效碰撞理论
有效碰撞，指能够发生化学反应的碰撞。
化学反应的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生，多数碰撞并不能导致反应的发生，是无效碰撞。碰撞的频率越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。
有效碰撞是发生化学反应的先决条件。
2.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。
如下图所示中的Ea(正)是反应的活化能，Ea(逆)是活化分子变成生成物分子放出的能量，能量差 Ea(逆)—Ea(正)是反应热。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
考点6 活化能
06
3.基元反应
（1）含义：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应叫基元反应。
（2）特点：大多数化学反应都是由几个基元反应组成的。
4.反应历程（反应机理）
大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程就是多个基元反应构成的反应序列。反应历程中的每一步反应都称为基元反应。
考点6 活化能
06
5.反应历程中的速率
（1）决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应；
（2）决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率。
（3）实例：H2（g）＋I2（g） 2HI（g），它的反应历程可能是如下两步基元反应：
①I2
I＋I（快）②H2＋2I
2HI（慢），其中慢反应为整个反应的决速步骤。
6.活化能与反应速率
在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。
活化能低→普通分子易变成活化分子→活化分子百分数大→有效碰撞次数多→反应速率快。
利用有效碰撞理论可以解释外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响。
考点6 活化能
06
（1）用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，如果反应物浓度增大，则单位体积内活化分子的数目增多（但活化分子百分数不变），那么在单位时间内有效碰撞的次数也就相应增多，化学反应速率也就增大了。
（2）用有效碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响
在一定温度下，一定物质的量的气体所占的体积与压强成反比。增大压强(减小容器体积)相当于增大反应物的浓度反应速率加快；减小压强(增大容器体积)相当于减小反应物浓度，反应速率减慢。
（3）用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分能量较低的分子变成活化分子→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
因此，升高温度可以增大化学反应速率。
考点6 活化能
06
（4）用有效碰撞理论解释（正）催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。
02
综合训练
考点1 碰撞理论与活化能
01
1．对于反应2NO+2H2 N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步：2NO N2O2：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和H2
C．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D．若第一步反应的ΔH＜0，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
考点1 碰撞理论与活化能
01
【答案】A
【解答】解：A．反应的速率由最慢的一步决定反应决定，活化能越大，反应速率越小，则第二步的反应较慢，该反应的速率由第二步反应决定，故A正确；
B．由反应历程可知，N2O2、N2O都为中间产物，H2为反应物，故B错误；
C．只有发生化学反应的碰撞才为有效碰撞，不是每一次碰撞都是有效碰撞，故C错误；
D．无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，故D错误；
故选：A。
考点2 化学反应速率的概念
01
1．下列说法正确的是（　　）
A．化学反应速率既有正值，又有负值
B．化学反应速率表示的是瞬时速率
C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同
D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应
考点2 化学反应速率的概念
01
【答案】C
【解答】解：A．概念分析判断，化学反应速率为正值，故A错误；
B．反应速率为平均反应速率，不是瞬时速率，故B错误；
C．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，化学方程式中的计量数不一定相同，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，其数值可能相同，故C正确；
D．化学反应速率表示的是化学反应的快慢，与反应是否是可逆反应无关，故D错误；
故选：C。
考点3 反应速率的定量表示方法
01
1．在298K时，实验测得溶液中的反应：H2O2+2HI＝2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率（v）见下表。由此可推出当c（HI）＝0.500mol L﹣1、c（H2O2）＝0.400mol L﹣1时的反应速率为（　　）
实验编号 1 2 3 4 5
c（HI）/mol L﹣1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c（H2O2）/mol L﹣1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.30
v/mol L﹣1 s﹣1 0.00760 0.0152 0.0228 0.0152 0.0228
A．0.152mol L1﹣s﹣1 B．0.0380mol L﹣1 s﹣1
C．0.608mol L﹣1 s﹣1 D．0.0304mol L﹣1 s﹣1
考点3 反应速率的定量表示方法
01
【答案】A
【解答】解：分析表中的数据可知，化学反应速率v与c（HI）和c（H2O2）的乘积成正比，以第一组实验为参考，当c（HI）＝0.500mol/L，c（H2O2）＝0.400mol/L时，c（HI）与c（H2O2）的乘积是第一组实验中c（HI）和c（H2O2）乘积的20倍，则反应速率为0.00760mol/（L s）×20＝0.152mol/（L s）
故选：A。
考点4 活化能及其对化学反应和速率的影响
1．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是（　　）
A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率
B．升高温度，反应物分子的能量增加，增加了活化分子的百分数，从而提高反应速率
C．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率
D．只要增大压强，就可提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率
考点4 活化能及其对化学反应和速率的影响
【答案】B
【解答】解：A．增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子个数，活化分子百分数不变，故A错误；
B．升高温度，活化分子百分数增大，则化学反应速率加快，故B正确；
C．催化剂能降低反应所需活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率，不改变平衡移动，则反应物转化率不变，故C错误；
D．对于气体反应来说，压缩体积增大压强，增大单位体积内活化分子个数，活化分子有效碰撞几率增大，反应速率加快，对固体反应来说，增大压强无影响，故D错误；
故选：B。
考点5 化学反应速率和化学计量数的关系
1．对于反应A（g）+3B（g）＝2C（g）+2D（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是（　　）
A．V（A）＝0.3mol L﹣1s﹣1
B．v（B）＝1.8mol L﹣1s﹣1
C．v（C）＝0.7mol L﹣1s﹣1
D．v（D）＝3.2mol L﹣1 min﹣1
考点5 化学反应速率和化学计量数的关系
【答案】B
【解答】解：都转化为A的反应速率进行比较；
A．v（A）＝0.3mol L﹣1s﹣1；
B．v（B）＝1.8mol L﹣1 s﹣1，v（A）＝1.8mol L﹣1 s﹣1× =0.6mol L﹣1 s﹣1；
C．v（C）＝0.7mol L﹣1s﹣1，v（A）＝0.7mol L﹣1 s﹣1× =0.35mol L﹣1 s﹣1；
D．v（D）＝3.2mol L﹣1 min﹣1＝0.053 mol L﹣1s﹣1，v（A）＝0.053mol L﹣1 s﹣1× =0.0265mol L﹣1 s﹣1；
故选：B。
考点6 测定某些化学反应的速率
1．用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。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．上述装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率
考点6 测定某些化学反应的速率
【答案】D
【解答】解：A.甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，需要用到秒表，故A正确；
B.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；
C.甲装置中稀硫酸的体积明显大于乙装置添加锌粒的体积，导致前者测定误差大，故C正确；
D.甲、乙装置是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；
故选：D。
考点7 化学反应速率的调控作用
1．已知反应：2NO（g）+Br2（g）═2NOBr（g）△H＝﹣akJ mol﹣1（a＞0），其反应机理如下，下列说法不正确的是（　　）
①NO（g）+Br2（g）═NOBr2（g）△H1快反应；
②NO（g）+NOBr2（g）═2NOBr（g）△H2慢反应。
A．△H＝△H1+△H2
B．该反应的速率主要取决于反应①
C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂
D．恒容时，增大Br2（g）的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率
考点7 化学反应速率的调控作用
【答案】B
【解答】解：A.根据盖斯定律：①NO（g）+Br2（g） NOBr2（g）△H1；②NOBr2（g）+NO（g） 2NOBr（g）△H2，由①+②得反应2NO（g）+Br2（g） 2NOBr（g），则△H＝△H1+△H2，故A正确；
B.慢反应决定反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故B错误；
C.在第一个反应中是反应物、第二个反应中是生成物的物质为催化剂，NOBr2在第一个反应中是生成物、第二个反应中是反应物，所以不是催化剂，故C正确；
D.活化分子数越多反应速率越快，恒容时，增大反应物浓度能增加活化分子总数，反应速率加快，故D正确。
故选：B。
考点8 化学反应速率变化曲线及其应用
1．某密闭容器中发生如下反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系，图2表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是（　　）

A．该反应为吸热反应
B．t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6
C．t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度
D．T1℃时，3v正（H2）＝v逆（N2），反应达到化学平衡
考点8 化学反应速率变化曲线及其应用
【答案】B
【解答】解：A．在温度为T1时比温度为T2时先达到平衡，说明反应温度：T1＞T2，升高温度，A2的转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，故该反应的正反应为放热反应，故A错误；
B．反应从正反应方向开始，在t1时达到平衡状态；在t2时刻改变外界条件，使v（正）、v（逆）都增大，但v（正）＝v（逆），因此化学平衡不移动；在t3时刻改变外界条件，使v（正）、v（逆）都减小，由于v（逆）＞v（正），平衡逆向移动，至t4时刻反应达到平衡状态导致NH3%降低；在t5时刻改变外界条件，使v（正）、v（逆）都增大，由于v（逆）＞v（正），平衡逆向移动，至t6时刻反应达到平衡状态，导致NH3%进一步降低，故t1以后NH3%的百分含量最低的时间是t6，故B正确；
C．该反应的正反应是放热反应，在t5时刻改变外界条件，使v（正）、v（逆）都增大，且v（逆）＞v（正），则改变的条件是升高反应温度，而不是降低温度，故C错误；
D．T1℃时，v正（H2）＝3v逆（N2），反应达到化学平衡，故D错误；
故选：B。
考点9 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
1．有三支试管，分别加入下列物质后甲：10mL 0.01mol/L FeCl3溶液和10mL 0.01mol/L KSCN溶液乙：5mL水、10mL 0.01mol/L FeCl3溶液5mL 0.01mol/L KSCN溶液丙：10mL 0.1mol/L FeCl3溶液和10mL 0.1mol/L KSCN溶液观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是（　　）
A．甲试管 B．乙试管 C．丙试管 D．无法判断
考点9 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【答案】B
【解答】解：甲中混合后，FeCl3溶液浓度为0.005mol/L，KSCN溶液浓度为0.005mol/L，
乙中混合后，FeCl3溶液浓度为0.005mol/L，KSCN溶液浓度为0.0025mol/L，
丙中混合后，FeCl3溶液浓度为0.05mol/L，KSCN溶液浓度为0.05mol/L，
从混合后浓度可知，乙中浓度最小，反应最慢，生成的硫氰化铁离子浓度最小，颜色最浅，
故选：B。
考点10 探究温度、压强对化学反应速率的影响
1．大气中温室气体含量剧增是导致异常天气出现的原因之一，温室气体二氧化碳和甲烷的再利用一直备受关注。研究发现CH4和CO2在催化剂作用下转化为CH3COOH，该反应在不同温度下，其催化剂催化效率和乙酸生成速率变化如图。下列关于该反应的说法错误的是（　　）

A．及时分离出乙酸，可以提高该反应的速率
B．温度超过250℃后，催化剂降低该反应活化能的功效在下降
C．根据图象可知，实际生产中选择的适宜温度是250℃
D．温度低于250℃时，乙酸生成速率加快是催化剂和反应温度协同作用的结果
考点10 探究温度、压强对化学反应速率的影响
【答案】A
【解答】解：A.及时分离乙酸，可以使反应朝着正向移动，但反应速率会下降，故A错误；
B.温度超过250℃，由图可知，催化效率在降低，故B正确；
C.根据图像，250℃时催化效率最高，故C正确；
D.温度低于250℃时，催化剂与温度共同决定反应速率，故D正确；
故选：A。
考点11 化学反应速率的影响因素
1．以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．250℃时，催化剂的活性最高
B．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低
C．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大
D．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高
考点11 化学反应速率的影响因素
【答案】C
【解答】解：A、图中250℃时乙酸生成速率与催化效率均较大，则工业上制备乙酸最适宜的温度应为250℃，故A正确；
B．催化剂可加快反应速率，且温度太高使催化剂失去活性，则250﹣300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低，故B正确；
C．由300﹣400℃可知，乙酸生成速率与催化效率变化不同，催化剂的催化效率越低，乙酸的生成速率越大，故C错误；
D、由300﹣400℃可知，催化剂的催化效率降低，则乙酸的生成速率升高的原因是温度升高，故D正确；
故选：C。
考点12 探究影响化学反应速率的因素
1．实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是（　　）
甲 乙 丙 丁

A．用装置甲探究温度对反应速率的影响
B．用装置乙探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀
C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响
D．用装置丁探究浓度对反应速率的影响
考点12 探究影响化学反应速率的因素
【答案】D
【解答】解：A．装置甲过氧化氢浓度、温度均不同，不能探究温度对反应速率的影响，故A错误；
B．装置乙左池中Fe活动性大于Cu，铁为负极，被腐蚀的是Fe；右池为电解池装置，Cu为阳极发生氧化反应，被腐蚀的是Cu；不能探究铁的腐蚀速率，故B错误；
C．装置丙阴离子种类、阳离子种类均不同，不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响，故C错误；
D．装置丁中催化剂相同，变量为H2O2溶液的浓度，能探究浓度对反应速率的影响，故D正确；
故选：D。
考点13 催化剂的作用
1．含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂，其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程，如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．该转化过程的催化剂是BaO或Ba（NO3）2
B．该转化过程中氢元素均被还原
C．储存过程中，反应的NO2和O2的物质的量之比为4：1
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NO2三种成分的净化
考点13 催化剂的作用
【答案】B
【解答】解：A.根据图片可以知道，氧化钡和硝酸钡参与循环，但是生成物中不含有钡元素，所以这个转化过程的催化剂是氧化钡或硝酸钡，故A正确；
B.在循环过程中，H元素在整个循环过程中没有发生化合价的变化，没有被还原，故B错误；
C.储存过程中氧气是氧化剂，反应中的O元素化合价由0降低为﹣2，二氧化氮是还原剂，N元素的化合价从+4升高到+5，所以储存过程中，反应的NO2和O2的物质的量之比为4：1，故C正确；
D.整个过程中，CO、CxHy、NO2转化为二氧化碳、氮气、水，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NO2三种成分的净化，故D正确；
故选：B。

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