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第32讲　化学反应速率及影响因素
1.化学反应速率是用来表示化学反应过程进行快慢的物理量，下列措施能减慢反应速率的是（　　）
选项 反应 措施
A 铁片与硫酸反应制取H2 将铁片换成铁屑
B 大理石与稀盐酸反应制取CO2 加入NaCl溶液
C H2O2溶液分解制备O2 添加少量MnO2
D 密闭容器中N2与H2合成NH3 压缩容器容积
2.（2025·湖南长沙模拟）下列说法正确的是（　　）
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O22H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.对于可逆反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2∶1
3.（2025·浙江杭州模拟）探究温度、催化剂的比表面积对2SO2＋O22SO3的化学反应速率的影响，设计了以下实验，下列说法不正确的是（　　）
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
t/℃ 450 450 500
SO2初始浓度/（mol·L－1） 1.2×10－3 1.2×10－3 a
O2初始浓度/（mol·L－1） 8.0×10－4 b 8.0×10－4
催化剂的比表面积/（m2·g－1） 82 124 82
5 min时SO2的浓度/（mol·L－1） 9.0×10－4 3.0× 10－4 6.0×10－4
A.a＝1.2×10－3，b＝8.0×10－4
B.实验Ⅰ中，0～5 min用O2表示的化学反应速率为6.0×10－5mol·L－1·min－1
C.实验Ⅱ中，0～5 min内SO2的转化率为75.0％
D.根据表中数据可推出：其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，化学反应速率越大
4.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.V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物
C.V2O5的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数
5.（2026·山东日照模拟）乙醛在少量I2存在下发生的分解反应为CH3CHO（g）CH4（g）＋CO（g）。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
t/s 42 105 242 384 665 1 070
c（CH3CHO）/（mol·L－1） 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01
下列说法不正确的是（　　）
A.42～242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为1.02×10－2 mol·L－1·s－1
B.第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率是受c（CH3CHO）的影响
C.反应至105 s时，测得混合气体的体积为168.224 L（标准状况）
D.I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
6.（2025·安徽六安一中检测）对H2O2的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，实验测得不同条件下H2O2浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.图甲表明，可通过适当增大H2O2浓度，加快H2O2分解速率
B.图乙表明，可通过调节溶液的酸碱性，控制H2O2分解速率快慢
C.图丙表明，Mn2＋少量存在时，碱性太强，不利于H2O2分解
D.图乙、图丙和图丁表明，Mn2＋是H2O2分解的催化剂，提高Mn2＋的浓度就能增大H2O2分解速率
7.（2025·河南部分学校模拟）温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：M（g）＋N（g）Q（g）　ΔH＜0。正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c（M）·c（N）和v－1＝k－1c（Q），k1和k－1分别为正、逆反应的速率常数，仅受温度影响。下列说法错误的是（　　）
容器 编号 起始浓度/（mol·L－1） 平衡浓度/（mol·L－1）
c（M） c（N） c（Q） c（Q）
① 1.0 1.0 0 0.5
② 1.0 1.0 1.0
③ 0 0.5 1.0
A.达平衡时，容器①与容器②中逆反应速率之比为1∶2
B.开始时，容器②中正反应速率大于逆反应速率
C.达平衡时，容器③中比容器①中的大
D.当温度改变为T2时，若k1＝k－1，则T2＞T1
8.运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题：
（1）一种新型催化剂能使NO（g）和CO（g）发生反应：2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）。已知增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验编号 T/℃ NO初始浓度/（mol·L－1） CO初始浓度/（mol·L－1） 催化剂的比表面积/（m2·g－1）
Ⅰ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82
Ⅱ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10－3 82
①表中a＝　　　　　。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验　　　　　（填编号）。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度[c（NO）]随时间（t）的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线　　　　　（填“甲”或“乙”）。
（2）反应2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＜0的速率方程可表示为v正＝k正·c2（NO）·c2（CO），v逆＝k逆·c（N2）·c2（CO2），其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数（只与温度有关）。如图中有两条线为正、逆反应速率常数的对数（lg k）与温度的线性关系，其中能表示lg k正与温度关系的曲线为　　　　（填“a”“b”“c”或“d”，下同），能表示lg k逆与温度关系的曲线为　　　　　。
第32讲　化学反应速率及影响因素
1.B　大理石与稀盐酸反应过程中加入NaCl溶液，导致c（H＋）减小，反应速率减慢，选B。
2.B　A项，浓硫酸常温下与铁发生钝化，不生成氢气，错误；C项，加热时Na与氧气反应生成Na2O2，则升高温度不能加快生成Na2O的速率，错误；D项，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为1∶2，错误。
3.B　A项，根据表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ只有催化剂的比表面积不同，其他外界条件都应该相同，因此表中b的数值为8.0×10－4，实验Ⅰ、Ⅲ只有温度不同，其他外界条件都应该相同，因此表中a的数值为1.2 ×10－3，正确；B项，2SO2＋O22SO3，Δc（SO2）＝（1.2×10－3－9.0×10－4）mol·L－1＝3.0×10－4 mol·L－1，Δc（O2）＝1.5×10－4 mol·L－1，用O2表示的化学反应速率为v（O2）＝＝＝3.0×10－5 mol·L－1·min－1 ，错误；C项，实验Ⅱ中，0～5 min内，SO2的转化率为×100％＝75％，正确；D项，由实验Ⅰ、Ⅱ可推出：其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，所用时间越短，化学反应速率越大，正确。
4.C　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，A正确；反应前后V2O5的量没有改变，V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物，催化剂能提高反应速率，但不能提高平衡转化率与产率，B正确，C错误；催化剂能降低反应的活化能，提高反应活化分子百分数，加快反应速率，D正确。
5.C　由表中数据可计算，42～242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为＝1.02×10－2 mol·L－1·s－1，A项正确；随着反应的进行，c（CH3CHO）减小，反应速率减慢，所以第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率，B项正确；由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应至105 s时混合气体的体积，C项错误。
6.D　A项，图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，正确；B项，图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，正确；C项，图丙中少量Mn2＋存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：0.1 mol·L－1 NaOH溶液＞1.0 mol·L－1 NaOH溶液＞0 mol·L－1 NaOH溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，但与溶液的pH值不成正比，碱性太强，不利于H2O2分解，正确；D项，图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，但图丙中锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，碱性太强，不利于H2O2分解，错误。
7.A　A项，根据①中数据可知T1时，平衡常数为＝2，②中相当于起始量M和N均是2 mol，在①的基础上增大压强，平衡正向进行，平衡时Q的浓度大于1.0 mol·L－1，所以达平衡时，根据v－1＝k－1c（Q）可知容器①与容器②中逆反应速率之比小于1∶2，错误；B项，开始时，容器②中浓度商为1＜2，所以正反应速率大于逆反应速率，正确；C项，③中若＝1，则此时浓度商为＝1，反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，所以达平衡时，容器③中比容器①中的大，C正确；D项，当温度改变为T2时，若k1＝k－1，则此时平衡常数为1＜2，正反应放热，因此T2＞T1，正确。
8.（1）①1.20×10－3　②Ⅰ和Ⅲ　③乙　（2）b　a
解析：（1）①该实验为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，则NO初始浓度应保持一致，则a＝1.20×10－3。②验证温度对化学反应速率影响时，其他条件应保持相同，实验Ⅰ和实验Ⅲ催化剂的比表面积相同，而温度不同，可达到实验目的。③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，其他条件相同，催化剂的比表面积不同，催化剂的比表面积越大，反应速率越快，结合图像可知乙表示实验Ⅱ的曲线。（2）温度越高速率越快，速率常数越大，且该反应为放热反应，温度升高，逆反应速率增大的更快，所以表示lg k正与温度关系的曲线为b，表示lg k逆与温度关系的曲线为a。
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第32讲　化学反应速率及影响因素
1.知道化学反应速率的表示方法，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。 2.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
考点一　化学反应速率及计算
必备知识
1.化学反应速率的意义与表示方法
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。
2.化学反应速率与化学计量数之间的关系
（1）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的数值之比等于对应物质的　　　　　　之比。
（2）定量比较化学反应速率大小的两种方法
①归一法：先换算成用同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
②比值法：在单位相同的条件下，比较化学反应速率与相应化学计量数的比值。如对于反应：aA（g）＋bB（g）cC（g），速率单位相同时，若＞，则用A表示时的反应速率比用B表示时的大。
　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）＝24 mol·L－1·min－1， ②v（B）＝1.5 mol·L－1·s－1， ③v（C）＝0.4 mol·L－1·s－1，④v（D）＝0.5 mol·L－1·s－1，则反应进行的快慢顺序为　　　　　　。
〔人教选择性必修1〕
用其他物理量变化表示化学反应速率。
（1）用物质的量变化表示化学反应速率：某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g），在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
压强/（×105 Pa） 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50％ 90％ 98％
8.0 30 0.2 3.9 36
若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，起始时NO的物质的量为　　　　，NO的转化率从50％增至90％时，NO转化的物质的量为　　　　 mol，需要时间为3.7 s，因此反应速率为　　　　 mol·s－1。
（2）用分压变化表示的化学反应速率：CO2催化加氢合成甲酸是一种很有前景的方法，反应原理为CO2（g）＋H2（g）HCOOH（g）　ΔH。恒温、恒容的密闭容器中充入1 mol CO2、2 mol H2和1 mol N2（不参与反应）发生反应合成甲酸，测得反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。
则0～20 min，用H2表示的化学反应速率为　　　　 MPa·min－1。
易错辨析
（1）对于任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显。（　　）
（2）由v＝ 计算平均化学反应速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值。（　　）
（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）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，数值越大，表示化学反应速率越快。（　　）
（5）对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。（　　）
关键能力
考向　化学反应速率的计算
1.一定条件下，在容积为10 L的固定容器中发生反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），反应过程如图。下列说法不正确的是（　　）
A.t1 min时，正、逆反应速率相等
B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系
C.0～8 min，H2的平均反应速率v（H2）＝0.011 25 mol·L－1·min－1
D.10～12 min，N2的平均反应速率v（N2）＝0.002 5 mol·L－1·min－1
2.现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，发生反应：4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g），4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40％，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（　　）
A.v（N2）＝0.125 mol·L－1·min－1
B.v（H2O）＝0.375 mol·L－1·min－1
C.v（O2）＝0.225 mol·L－1·min－1
D.v（NH3）＝0.250 mol·L－1·min－1
3.在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2，测得其分压分别为15 kPa、30 kPa，加入催化剂并加热使其发生反应：CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g），研究表明CH4的反应速率v（CH4）＝1.2×10－6×p（CO2）×p4（H2） kPa·s－1，某时刻测得H2O（g）的分压为10 kPa，则该时刻v（H2）＝　　　kPa·s－1。
化学反应中反应速率v（X）、转化率α（X）的计算模式——“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、某一时刻量。 （3）根据题给信息列式求算。 例如，反应 mA（g）＋nB（g）pC（g） ①t0 s浓度/（mol·L－1） a b 0 ②转化浓度/（mol·L－1） x ③t1 s浓度/（mol·L－1） a－x b－ v（A）＝，v（B）＝，v（C）＝，α（A）＝×100％。
考点二　影响化学反应速率的因素
必备知识
1.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（只改变一个条件，其他条件不变）
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
⑥2H2O22H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2
⑦H2与Cl2混合后光照
2.稀有气体对反应速率的影响
对于反应：aA（g）＋bB（g）cC（g），恒温条件下，向反应体系中充入少量氦气，利用“模型法”分析化学反应速率的变化，如下：
一定温度下，反应N2（g）＋O2（g）2NO（g）在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响（填“增大”“减小”或“不变”）。
（1）缩小体积使压强增大，反应速率　　　　；
（2）恒容下充入N2，反应速率　　　　；
（3）恒容下充入He，反应速率　　　　；
（4）恒压下充入He，反应速率　　　　。
3.有效碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响
（1）有效碰撞：能够发生　　　　　　的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有　　　　　　，二是碰撞时要有　　　　　　。
（2）活化分子：有足够的　　　　，能够发生　　　　　　的分子叫活化分子。活化分子百分数＝×100％。
（3）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
（4）利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
易错辨析
（1）增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。（　　）
（2）升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小。（　　）
（3）一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠溶液均能够提高反应速率。（　　）
（4）对于反应2H2O22H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。（　　）
（5）催化剂能降低反应所需的活化能，但ΔH不会发生变化。（　　）
（6）100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变。（　　）
（7）恒温恒压时，增加稀有气体的量，化学反应速率减小。（　　）
关键能力
考向1　化学反应速率的影响因素及图像
1.（2025·八省联考晋陕青宁卷）一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应：Z（g）X（g）＋2Y（g）　ΔH＞0，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z
B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻
C.若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D.0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为0.3 mmol·L－1·min－1
2.利用浓度传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，在相同条件下研究催化剂ⅰ、ⅱ对反应N2O4（g）2NO2（g）的影响，起始时容器中通入4.0 mol·L－1 N2O4，已知各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示：
下列说法错误的是（　　）
A.由图像可知，催化剂ⅰ的催化效果更好
B.曲线a表示使用催化剂ⅱ时，N2O4的浓度随时间t的变化曲线
C.使用催化剂ⅱ时，0～2 min内，NO2的平均反应速率为1 mol·L－1·min－1
D.无催化剂时，增大反应容器的体积，反应中正、逆反应的速率均减小
考向2　“控制变量”实验探究外界条件对反应速率的影响
3.（2025·贵州贵阳期末）某兴趣小组为了探究化学反应速率的影响因素，分别用浓度均为0.1 mol·L－1的Na2S2O3溶液和稀硫酸设计如下表所示实验。反应原理为Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是（　　）
实验编号 反应温度/℃ 液体体积/mL
Na2S2O3溶液 稀硫酸 蒸馏水
① 25 2 3 0
② 25 1 3 V1
③ 50 V2 3 0
A.若配制Na2S2O3溶液时，定容时俯视刻度线，则所配溶液浓度偏低
B.表格中，V1＝1，V2＝1
C.实验②和③是探究温度对反应速率的影响
D.该实验可通过相同时间内所收集到的气体体积判断反应的快慢
4.（2025·北京丰台模拟）某小组用H2O2、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下，按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ.
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c（H2O2）/（mol·L－1） 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3
c（HI）/（mol·L－1） 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1
出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4
实验Ⅱ.用KI替代HI做上述5组实验，观察到有无色气体产生，一段时间内溶液均未见棕黄色。
下列说法不正确的是（　　）
A.由实验Ⅰ可知，H2O2氧化HI的反应速率与c（H2O2）和c（HI）的乘积成正比
B.实验①中反应继续进行，20 s时测得c（H2O2）为0.08 mol·L－1，则0～20 s的平均反应速率：v（H2O2）＝0.001 mol·L－1·s－1
C.实验Ⅱ中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
D.对比实验Ⅰ和Ⅱ，I－的还原性随酸性减弱而减弱
解答“控制变量”实验题的思维模型
考点三　基元反应　过渡态理论
必备知识
1.基元反应与活化能
反应历程 2HIH2＋I2的反应历程如下： 2HIH2＋2I· 2I·I2 其中每一步反应都称为基元反应
活化能 活化能越小，化学反应速率
2.过渡态理论
如图所示是两步完成的化学反应。
（1）该反应的反应物为　　　　，中间体为　　　　，生成物为　　　　。
（2）由A＋B生成C的反应为　　　　（填“吸”或“放”，下同）热反应，由C生成D的反应为　　　热反应，总反应为　　　　热反应。
（3）第一步为　　　　（填“快”或“慢”，下同）反应，第二步为　　　　反应，决定总反应快慢的是第　　　　步反应。
3.速率常数与速率方程
（1）速率常数
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。在相同浓度的条件下，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。
（2）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＋bBgG＋hH
则v＝k·ca（A）·cb（B）（其中k为速率常数）。
（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。
〔鲁科选择性必修1〕
阿伦尼乌斯公式也可写作Rln k＝－＋C（k为反应速率常数，Ea为反应活化能，R和C为大于0的常数），为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。
【思考】
（1）在m催化剂作用下，该反应的活化能Ea＝　　　　 J·mol－1。
（2）对该反应催化效能较高的催化剂是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）不改变其他条件，升高温度，反应的活化能是否发生变化？为什么？
易错辨析
（1）催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质均保持不变。（　　）
（2）反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。（　　）
（3）基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。（　　）
关键能力
考向1　反应机理与过渡态理论
1.（2025·河南鹤壁模拟）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的碰撞仅部分有效
C.Fe2＋是该反应的催化剂
D.第②步反应的活化能较大
2.科学家结合实验与计算机模拟结果，研究出了均相催化的思维模型。总反应：A＋BAB（K为催化剂），①A＋KAK　Ea1，②AK＋BAB＋K　Ea2。下列说法错误的是（　　）
A.第①步为决速步骤
B.升高温度，该反应的速率加快
C.该反应的ΔH＝－Ea kJ·mol－1
D.催化剂降低了活化能，加快了反应速率
考向2　化学反应速率常数及影响因素
3.已知Cl2（g）＋CO（g）COCl2（g）的速率方程v＝k·（Cl2）·c（CO）（k为速率常数），该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：Cl2（g）2Cl（g）　快速平衡
第二步：Cl（g）＋CO（g）COCl（g）　快速平衡
第三步：COCl（g）＋Cl2（g）COCl2（g）＋Cl（g）　慢反应
下列说法正确的是（　　）
A.第三步反应的活化能较低，是决速反应
B.Cl（g）是该总反应的中间产物，COCl（g）是该总反应的催化剂
C.c（Cl2）、c（CO）分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度前者大
D.升温可使k增大导致反应速率加快
4.（2025·安徽六校检测）在恒容密闭容器中发生反应X→2Y，测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c（X）随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v＝kc，k为速率常数，已知v（T1，150 min）＝v（T2，50 min）。下列说法正确的是（　　）
温度 c（X）/（10－3 mol·L－1）
0 min 50 min 100 min 150 min 200 min 250 min
T1 50 20 15 10
T2 10 5
A.T1＞T2
B.T1温度下，150～250 min内平均反应速率v（X）为0.1 mol·L－1·min－1
C.T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同
D.2v（T1，200 min）＝3v（T2，100 min）
1.（2024·甘肃高考4题）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
2.（2024·安徽高考12题）室温下，为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素，测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如图。
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
下列说法正确的是（　　）
A.实验①中，0～2小时内平均反应速率v（Se）＝2.0 mol·L－1·h－1
B.实验③中，反应的离子方程式为2Fe＋Se＋8H＋2Fe3＋＋Se＋4H2O
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，Se的去除效果越好
3.（2024·广西高考13题）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）。如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（　　）
A.水解产物除了Y、Z还有NH3
B.a点时v消耗（Y）＝v生成（Y）
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）
4.（2025·陕晋青宁高考17题节选）高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。所示步骤中最慢的基元反应是　　　　（填序号）；生成水的基元反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.（2025·河北高考17题节选）乙二醇（EG）是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
石油化工路线中，环氧乙烷（EO）水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇（DEG）的副反应。
主反应：EO（aq）＋H2O（l）EG（aq）　ΔH＜0
副反应：EO（aq）＋EG（aq）DEG（aq）
体系中环氧乙烷初始浓度为1.5 mol·L－1，恒温下反应30 min，环氧乙烷完全转化，产物中n（EG）∶n（DEG）＝10∶1。
（1）0～30 min内，v总（EO）＝　　　mol·L－1·min－1。
（2）下列说法正确的是　　　　（填字母）。
a.主反应中，生成物总能量高于反应物总能量
b.0～30 min内，v总（EO）＝v总（EG）
c.0～30 min内，v主（EG）∶v副（DEG）＝11∶1
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
第32讲　化学反应速率及影响因素
考点一
必备知识
2.（1）化学计量数
应用示例：②＞①＞④＞③
教材挖掘：（1） mol　 mol×（90％－50％）＝　
（2）0.03p
解析：由题图可知，起始和平衡时混合气体的总压强分别为4p MPa、3.4p MPa，则起始CO2、氢气、氮气的分压分别为p MPa、2p MPa、p MPa，设平衡时甲酸的分压为a MPa，由题意可建立如下三段式：
　　　　　CO2（g）＋H2（g）HCOOH（g）
起始/MPa p 2p 0
变化/MPa a a a
平衡/MPa p－a 2p－a a
由平衡时混合气体的总压强可得：4p－a＝3.4p，解得a＝0.6p。则0～20 min内氢气的反应速率为＝0.03p MPa·min－1。
易错辨析
　（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×
关键能力
1.A　t1 min时，反应没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A错误；根据图像可知，在0～8 min内，X的物质的量增加了0.6 mol，Y减少了0.9 mol，X、Y变化的物质的量之比为2∶3，则X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系，Y曲线表示H2的物质的量随时间的变化关系，B正确；0～8 min，v（H2）＝＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C正确；10～12 min，v（NH3）＝＝0.005 mol·L－1·min－1，v（N2）＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D正确。
2.C　设4 min时，生成6x mol H2O（g），由题意建立如下三段式：
　　　　　　4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）
起始/mol 4 3 0 0
变化/mol 4x 3x 2x 6x
4 min时/mol 4－4x 3－3x 2x 6x
4 min时气体的总物质的量为（4－4x）mol＋（3－3x）mol＋2x mol＋6x mol＝（7＋x）mol，则有＝0.4，解得x＝0.5，故v（H2O）＝＝＝0.375 mol·L－1·min－1，依据速率之比等于化学计量数之比可知，v（N2）＝v（H2O）＝0.125 mol·L－1·min－1，v（NH3）＝v（H2O）＝0.250 mol·L－1·min－1，v（O2）＝v（H2O）＝0.187 5 mol·L－1·min－1。
3.0.48
解析：同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，用分压表示的各物质的变化为
　　　　　CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）
开始/kPa 15 30 0 0
变化/kPa 5 20 5　　　 10
某时刻/kPa 10 10 5 10
v（CH4）＝1.2×10－6×p（CO2）×p4（H2） kPa·s－1＝（1.2×10－6×10×104） kPa·s－1＝0.12 kPa·s－1
依据化学反应速率与化学计量数之间的关系可知：
v（H2）＝4v（CH4）＝0.48 kPa·s－1。
考点二
必备知识
1.（1）Mg＞Al　（2）加快　减慢　加快　减慢　加快　减慢
应用示例：①④⑥⑦
2.应用示例：（1）增大　（2）增大　（3）不变　（4）减小
3.（1）化学反应　足够的能量　合适的取向
（2）能量　有效碰撞　
易错辨析
　（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）×　（7）√
关键能力
1.B　结合化学方程式以及图中物质的浓度变化，浓度减少的为反应物，浓度增加的为生成物，生成物的浓度增加量之比等于化学计量数之比，可知曲线Ⅲ代表反应物Z，曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅱ代表物质X，A错误；t1时刻反应物的浓度大于t2时刻，浓度越大反应速率越快，则t1时刻的正反应速率大于t2时刻，B正确；升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，C错误；0～40 min，用物质Z表示的平均反应速率v（Z）＝＝0.3 mmol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学计量数之比可知，用物质Y表示的平均反应速率v（Y）＝2v（Z）＝0.6 mmol·L－1·min－1，D错误。
2.B　由图可知，使用催化剂ⅰ时，反应速率最大，催化效果更好，A正确；曲线a表示使用催化剂ⅰ时，N2O4的浓度随时间t的变化曲线，此时N2O4和NO2的物质的量浓度变化量之比与化学计量数之比相同，B错误；使用催化剂ⅱ时，0～2 min内，NO2的平均反应速率为＝1 mol·L－1·min－1，C正确；无催化剂时，增大反应容器的体积，反应中正、逆反应的速率均减小，D正确。
3.D　A项，配制溶液时，定容时俯视刻度线会导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，错误；B项，实验②的总体积需与实验①保持一致（5 mL），故V1＝1，但实验③的V2＝2（保持与①的Na2S2O3浓度相同），错误；C项，实验②和③的温度不同，由B项可知，V2＝2，Na2S2O3浓度也不同，存在两个变量，无法单独探究温度对化学反应速率的影响，错误；D项，反应生成SO2气体，可通过相同时间内收集气体体积判断反应速率的快慢，正确。
4.D　A项，对比实验①、②、③：HI浓度增加，反应速率增加，对比实验①、④、⑤：H2O2浓度增加，反应速率增加，因此，H2O2氧化HI的反应速率与c（H2O2）和c（HI）的乘积成正比，正确；B项，0～20 s的平均反应速率：v（H2O2）＝＝0.001 mol·L－1·s－1，正确；C项，实验Ⅱ向H2O2加入KI产生氧气，而未产生I2，说明H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率，正确；D项，实验Ⅱ引入了K＋，K＋对H2O2的分解有影响，不能说明酸性对I－还原性的影响，错误。
考点三
必备知识
1.越大
2.（1）A＋B　C　D　（2）吸　放　放　（3）慢　快　一
3.教材挖掘：（1）9.6×104　（2）n　（3）不变； 阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变。
解析：（1）将坐标（7.2，56.2）和（7.5，27.4）代入Rln k＝－＋C中，计算可知Ea＝9.6×104 J·mol－1。（2）对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Ea较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n。（3） 阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变。
易错辨析
　（1）×　（2）×　（3）√
关键能力
1.B　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正确；由总反应可知，Fe2＋是该反应的中间产物，Fe3＋是催化剂，C错误；活化能大则反应慢，故第①步反应的活化能较大，D错误。
2.C　第①步的正反应活化能Ea1＞第②步正反应活化能Ea2，所以反应速率：①＜②，而总反应速率取决于慢的反应，故决速步骤为第①步，A正确；温度升高，反应速率加快，B正确；Ea是该反应正反应的活化能，C错误；催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，D正确。
3.D　第三步反应为慢反应，则反应的活化能较大，是决速反应，A错误；Cl（g）和COCl（g）都是该总反应的中间产物，B错误；从速率方程v＝k·（Cl2）·c（CO）中可以看出，c（CO）、c（Cl2）分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度c（CO）大，C错误；升温可以提高反应物中活化分子的百分数，使k增大导致反应速率加快，D正确。
4.D　A项，由反应速率v＝kc可知，瞬时速率与c（X）成正比，T1、150 min时c（X）＝2.0×10－2 mol·L－1，T2、50 min时c（X）＝1.0×10－2 mol·L－1，此时速率既受浓度影响又受温度影响。又v（T1，150 min）＝v（T2，50 min），故T1应小于T2，错误；B项，由表可知，150～250 min内平均反应速率v（X）＝
＝1×10－4 mol·L－1·min－1，错误；C项，T1温度下250 min时与T2温度下50 min时c（X）相同，但温度不同，故反应物的活化分子数不同，错误；D项，由反应速率v＝kc以及v（T1，150 min）＝v（T2，50 min）可得k（T2）＝2k（T1），又由表中数据可知c（X＝3c（X，故2v（T1，200 min）＝3v（T2，100 min），正确。
【真题演练】
1.C　催化氧化氨制备硝酸时，加入的铂能加快NH3转化为NO的反应速率，A项不符合题意；滴定时摇晃锥形瓶，可加快化学反应速率，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，从而降低化学反应速率，C项符合题意；石墨合成金刚石的反应中没有气体参与，故增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意。
2.C　实验①中，0～2小时内平均反应速率v（Se）＝＝2.0×10－5 mol·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离子方程式为2Fe＋Se＋4H2O2Fe（OH）3＋Se＋2OH－，B项错误；由实验①、②可知，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C项正确；由实验②、③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始pH，Se的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与H＋反应的纳米铁的量增多，从而影响Se的去除效果，D项错误。
3.D　苯甲腈在溶液中发生连续水解：C6H5CN＋H2OC6H5CONH2，C6H5CONH2＋H2OC6H5COOH＋NH3，有NH3生成，A正确；a点之前x（Y）逐渐增大，v消耗（Y）＜v生成（Y），a点之后，x（Y）逐渐减小，v消耗（Y）＞v生成（Y），a点是Y物质的最大值，则生成和消耗的速率相等，即v消耗（Y）＝v生成（Y），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、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；根据图像所示，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。
4.④　HO*＋C＋H*＋＋H2OC＋H*＋2H2O（或HO*＋C＋C＋H2O）
解析：活化能最大的基元反应为最慢的基元反应，由题图知，④的活化能最大，反应最慢。生成水的基元反应为③，其方程式为HO*＋C＋H*＋＋H2OC＋H*＋2H2O（或HO*＋C＋C＋H2O）。
5.（1）0.05　（2）cd
解析：（1）环氧乙烷的初始浓度为1.5 mol·L－1，反应30 min，环氧乙烷完全转化，则0～30 min内，v总（EO）＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1。（2）主反应ΔH＜0，为放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，a错误；由题目信息知，合成乙二醇的过程中伴随着副反应的发生，EG既是主反应的生成物，又是副反应的反应物，即EG的浓度变化量小于EO的浓度变化量，故v总（EO）＞v总（EG），b错误；由题目信息知，反应完成后产物中n（EG）∶n（DEG）＝10∶1，即Δn（EG）∶Δn（DEG）＝10∶1，反应时间相同，则v总（EG）∶v副（DEG）＝10∶1，结合v总（EG）＝v主（EG）－v副（EG）可得，＝，则v主（EG）∶v副（DEG）＝11∶1，c正确；选择适当催化剂可以提高主反应的选择性，从而提高乙二醇的最终产率，d正确。
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