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2.1 练习2　影响化学反应速率的因素　活化能
题组一　影响化学反应速率的因素
1. 对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　 )
A. 减小C(s)的量
B. 增大H2O(g)的浓度
C. 增大CO(g)或H2(g)的浓度
D. 减小H2O(g)的浓度
2. 下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时，放出H2速率最大的是(　 )
选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度
A. Mg，2.4 g 3.0 mol·L－1硫酸100 mL 25 ℃
B. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1硝酸100 mL 35 ℃
C. Fe，5.6 g 18.4 mol·L－1硫酸100 mL 40 ℃
D. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1盐酸100 mL 25 ℃
3. (2025·金华一中检测)往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，发生化学反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据见下表：
压强/(×105 Pa) 温度/ ℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2 830
90 25 510 5 760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据，下列说法中，正确的是(　 )
A. 升高温度，反应速率增大
B. 增大压强，反应速率减小
C. 在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡
D. 若反应速率以v＝表示，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率0~50%时段NO的反应速率为5 mol·s－1
4. 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)的变化如图所示。下列说法中，正确的是(　 )
A. 水样pH越大，M的分解速率越大
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0.15 mol·L－1·min－1
题组二　活化能和有效碰撞理论
5. 下列说法中，错误的是(　 )
A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加
B. 增大压强，单位体积内气体的活化分子数增加，有效碰撞次数增加
C. 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增加
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增加
6. (2025·台州中学检测)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，反应过程可用下图模拟(“”代表催化剂，“”代表O2分子，“”代表SO2分子)。下列说法中，错误的是( )
A. 以上四步过程中，由过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了整个反应进行的程度
B. 过程Ⅱ为放热反应，过程Ⅲ为吸热反应
C. 1 mol SO2和1 mol O2反应，放出的热量小于99 kJ
D. 催化剂可降低整个反应的活化能，从而使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
7. 过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)====CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，下列说法中，正确的是(　 )
A. 第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快
C. 第一步反应需要吸收能量
D. 该反应的反应速率主要取决于第二步反应
8. 光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应(·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子)，反应1：CH4(g)＋Cl·(g)·CH3(g)＋HCl(g)；反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)CH3Cl(g)＋Cl·(g)。如图所示为各物质的相对能量变化。下列说法中，错误的是(　 )
A. 链转移反应的反应速率由反应1决定
B. 反应1的活化能Ea＝16.7 kJ·mol－1
C. 链转移反应的反应热ΔH＝－105.4 kJ·mol－1
D. 由图可知，过渡态的稳定性：1＞2
9. 储氢是科学研究的热点。常见的储氢反应式为(g)＋3H2(g)(g)。下列说法中，正确的是(　 )
A. 加热使储氢速率减慢，释放氢的速率加快
B. 加入镍粉(Ni)，能使储氢反应的活化能降低
C. 在储氢反应中，苯、氢气、环己烷的反应速率之比为1∶1∶1
D. 在相同条件下，用不同物质表示该反应的反应速率，其数值相同
10. 下列装置或操作能达到目的的是(　 )
　 ②
③　 ④
A. 装置①用于测定生成氢气的速率
B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应
D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
11. T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系见下表。下列说法中，错误的是(　 )
编号 1 2 3
催化剂种类 催化剂Ⅰ 催化剂Ⅱ 催化剂Ⅲ
时间/min 反应物浓度/(mol·L－1)
0 3.00 3.00 1.50
50 2.40 1.80 0.90
1001.20 1.800 0.600 0.30150
200 0.60 0 0
250 0 0 0
A. 催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ
B. 编号2和3实验中，反应至125 min之前，反应物都已经消耗完
C. 编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为0.024 mol·L－1·min－1
D. 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大
12. 用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。下列说法中，错误的是(　 )
实验编号 温度/ ℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A. 实验②在前15 min内，M的降解速率最快
B. 实验①②说明升高温度，M的降解速率增大
C. 实验①③说明pH越高，越不利于M的降解
D. 实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢
13. (1)某实验小组做了如下探究实验：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响(混合后溶液的体积视为混合前；液体的体积之和)。实验数据见下表：
实验序号 A B C
实验温度/K 293 293 313
KMnO4溶液 (含硫酸) V/mL 2 2 2
c/(mol·L－1) 0.02 0.02 0.02
H2C2O4溶液 V/mL 5 3 V2
c/(mol·L－1) 0.1 0.1 0.1
H2O V/mL 3 V1 5
溶液颜色褪至无色时所需时间/s t1 8 t2
①写出该反应的离子方程式： 。
②通过实验A、B可探究 (填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝ ；通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响。
③利用实验B中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝ 。
④实验中发现：反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是 ，相应的粒子最有可能是 。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可增大该反应速率。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，见下表：
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
T/℃ 280 280 350
NO初始浓度/(mol·L－1) 1.2×10－3 1.2×10－3 a
CO初始浓度/(mol·L－1) 5.80×10－3 b 5.80×10－3
催化剂的比表面积/(m2·g－1) 82 124 82
①表中a＝ ，b＝ 。
②能验证温度对化学反应速率的影响规律的是实验 (填实验编号)。 2.1 练习2　影响化学反应速率的因素　活化能
题组一　影响化学反应速率的因素
1. 对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　A　)
A. 减小C(s)的量
B. 增大H2O(g)的浓度
C. 增大CO(g)或H2(g)的浓度
D. 减小H2O(g)的浓度
【解析】 减小C(s) 的量，不能改变其浓度，故化学反应速率不变，A错误；增大H2O(g) 的浓度，可以加快正反应的速率，进而影响到逆反应速率，B正确； 增大CO(g) 或H2(g) 的浓度，可以加快逆反应的速率，进而影响到正反应速率，C正确；减小H2O(g)的浓度，可以减小正反应的速率，进而影响到逆反应速率，D正确。
2. 下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时，放出H2速率最大的是(　A　)
选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度
A. Mg，2.4 g 3.0 mol·L－1硫酸100 mL 25 ℃
B. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1硝酸100 mL 35 ℃
C. Fe，5.6 g 18.4 mol·L－1硫酸100 mL 40 ℃
D. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1盐酸100 mL 25 ℃
【解析】 决定反应速率最主要的因素是物质本身的性质，则其他条件一定时，金属的金属性越强，其反应速率越大，金属性：Mg＞Zn＞Fe，硝酸和浓硫酸与金属反应得不到氢气，B、C错误；选项A中Mg的金属性强于选项D中Zn的金属性，且溶液中氢离子浓度和温度均是相同的，所以A正确、D错误。
3. (2025·金华一中检测)往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，发生化学反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据见下表：
压强/(×105 Pa) 温度/ ℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2 830
90 25 510 5 760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据，下列说法中，正确的是(　D　)
A. 升高温度，反应速率增大
B. 增大压强，反应速率减小
C. 在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡
D. 若反应速率以v＝表示，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率0~50%时段NO的反应速率为5 mol·s－1
【解析】 由题表中数据可知，当压强相同时，升高温度，NO达到相同转化率需要的时间长，升高温度，反应速率减小，A错误；当温度相同时，增大压强，NO达到相同转化率需要的时间缩短，故增大压强，化学反应速率增大，B错误；无法判断此时反应是否已经达到平衡，C错误；往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，NO转化率达到50%所用时间为0.2 s，若反应速率以v＝表示，NO的反应速率为＝5 mol·s－1，D正确。
4. 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)的变化如图所示。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 水样pH越大，M的分解速率越大
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0.15 mol·L－1·min－1
【解析】 曲线斜率越大，反应速率越大。pH：①＞②，反应物初始浓度相同，斜率：①＜②，说明水样pH越大，反应速率越小，A错误；初始浓度都为0.20 mol·L－1、pH＝4时，③中不加Cu2＋，④中加入Cu2＋，斜率：③＜④，反应速率：③＜④，则水样中添加Cu2＋，能增大M的分解速率，B正确；①③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越大，C错误；在0~20 min内，②中M的平均分解速率＝＝0.015 mol·L－1·min－1，D错误。
题组二　活化能和有效碰撞理论
5. 下列说法中，错误的是(　A　)
A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加
B. 增大压强，单位体积内气体的活化分子数增加，有效碰撞次数增加
C. 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增加
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增加
【解析】 增大反应物浓度，活化分子总数增加，但活化分子百分数不变，A错误。
6. (2025·台州中学检测)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，反应过程可用下图模拟(“”代表催化剂，“”代表O2分子，“”代表SO2分子)。下列说法中，错误的是(　B　)
A. 以上四步过程中，由过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了整个反应进行的程度
B. 过程Ⅱ为放热反应，过程Ⅲ为吸热反应
C. 1 mol SO2和1 mol O2反应，放出的热量小于99 kJ
D. 催化剂可降低整个反应的活化能，从而使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
【解析】 过程Ⅰ中SO2吸附在催化剂表面，过程Ⅱ中发生SO2、O2中共价键的断裂，过程Ⅲ中形成SO3中的共价键，过程Ⅳ中SO3分子脱离催化剂表面。由分析可知，过程Ⅱ、Ⅲ决定了整个反应进行的程度，A正确；过程Ⅱ发生SO2、O2中共价键的断裂，为吸热过程，过程Ⅲ形成SO3中的共价键，为放热过程，B错误；2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为可逆反应，1 mol SO2和1 mol O2反应生成的SO3的物质的量小于1 mol，放出的热量小于99 kJ，C正确；催化剂可降低整个反应的活化能，从而使活化分子百分数增加，增大反应速率，D正确。
7. 过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)====CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，下列说法中，正确的是(　C　)
A. 第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快
C. 第一步反应需要吸收能量
D. 该反应的反应速率主要取决于第二步反应
【解析】 活化分子之间的碰撞，不一定能发生反应，不一定是有效碰撞，A错误；活化配合物的能量越高，单位体积内的活化分子数目越少，有效碰撞的次数越小，第一步反应速率越慢，B错误；反应速率主要取决于第一步慢反应的速率，D错误。
8. 光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应(·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子)，反应1：CH4(g)＋Cl·(g)·CH3(g)＋HCl(g)；反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)CH3Cl(g)＋Cl·(g)。如图所示为各物质的相对能量变化。下列说法中，错误的是(　D　)
A. 链转移反应的反应速率由反应1决定
B. 反应1的活化能Ea＝16.7 kJ·mol－1
C. 链转移反应的反应热ΔH＝－105.4 kJ·mol－1
D. 由图可知，过渡态的稳定性：1＞2
【解析】 化学反应的快慢取决于化学反应速率小的一步反应，由题图可知，反应1的活化能大于反应2的活化能，则反应1的反应速率小于反应2的反应速率，链转移反应的反应速率由反应1决定，A正确；由题图可知，反应1的活化能Ea＝16.7 kJ·mol－1，B正确；由题图可知，链转移反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝－105.4 kJ·mol－1，C正确；由题图可知，过渡态1的能量高于过渡态2，则过渡态2的稳定性强于过渡态1，D错误。
9. 储氢是科学研究的热点。常见的储氢反应式为(g)＋3H2(g)(g)。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 加热使储氢速率减慢，释放氢的速率加快
B. 加入镍粉(Ni)，能使储氢反应的活化能降低
C. 在储氢反应中，苯、氢气、环己烷的反应速率之比为1∶1∶1
D. 在相同条件下，用不同物质表示该反应的反应速率，其数值相同
【解析】 加热，正反应和逆反应速率都会增大，A错误；催化剂能降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，B正确；在题述化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，故三者的化学反应速率之比为1∶3∶1，C错误；不同物质的化学计量数不同，表示化学反应速率的含义相同，但是数值不同，D错误。
10. 下列装置或操作能达到目的的是(　C　)
　 ②
③　 ④
A. 装置①用于测定生成氢气的速率
B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应
D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
【解析】 装置①生成的氢气会从长颈漏斗中逸出，不能根据生成氢气的体积测定生成氢气的速率，A错误；装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响，应保证高锰酸钾溶液的浓度相同，用不同浓度的草酸溶液来做实验，B错误；Na和水反应放热，广口瓶内气体受热膨胀，U形管左侧液面下降，右侧液面上升，所以装置③能达到目的，C正确；装置④中物质的浓度、温度都不同，无法判断温度对反应速率的影响，D错误。
11. T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系见下表。下列说法中，错误的是(　B　)
编号 1 2 3
催化剂种类 催化剂Ⅰ 催化剂Ⅱ 催化剂Ⅲ
时间/min 反应物浓度/(mol·L－1)
0 3.00 3.00 1.50
50 2.40 1.80 0.90
1001.20 1.800 0.600 0.30150
200 0.60 0 0
250 0 0 0
A. 催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ
B. 编号2和3实验中，反应至125 min之前，反应物都已经消耗完
C. 编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为0.024 mol·L－1·min－1
D. 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大
【解析】 由题表中数据可知，50 min内反应物浓度变化：催化剂Ⅰ作用时为0.60 mol·L－1，催化剂Ⅱ作用时为1.20 mol·L－1，则反应速率：催化剂Ⅱ＞催化剂Ⅰ，所以催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ，A正确；编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为＝0.024 mol·L－1·min－1，＝0.012 mol·L－1·min－1，则编号2实验反应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝125 min，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝125 min，B错误、C正确；由题表中数据可知，各组实验中反应速率均始终不变，与反应物浓度无关，D正确。
12. 用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。下列说法中，错误的是(　D　)
实验编号 温度/ ℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A. 实验②在前15 min内，M的降解速率最快
B. 实验①②说明升高温度，M的降解速率增大
C. 实验①③说明pH越高，越不利于M的降解
D. 实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢
【解析】 从题图中可知，在前15 min内，实验②中Δc(M)的数值最大，则M的降解速率最快，A正确；从题表中数据可知实验①②的单一变量是温度，且实验②的温度高于实验①，在相同时间内，曲线②的下降幅度大于曲线①，起始M的浓度相同，故说明升高温度，M的降解速率增大，B正确；从表中可知实验①③的单一变量是pH，且实验③的pH高于实验①，在相同时间内，曲线③的下降幅度小于曲线①，起始M的浓度相同，故说明pH越高，越不利于M的降解，C正确；实验②④的温度和起始M的浓度均不相同，不符合单一变量的对照要求，不能说明M的浓度越小，降解的速率越慢，D错误。
13. (1)某实验小组做了如下探究实验：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响(混合后溶液的体积视为混合前；液体的体积之和)。实验数据见下表：
实验序号 A B C
实验温度/K 293 293 313
KMnO4溶液 (含硫酸) V/mL 2 2 2
c/(mol·L－1) 0.02 0.02 0.02
H2C2O4溶液 V/mL 5 3 V2
c/(mol·L－1) 0.1 0.1 0.1
H2O V/mL 3 V1 5
溶液颜色褪至无色时所需时间/s t1 8 t2
①写出该反应的离子方程式：　①5H2C2O4＋2Mn＋6H＋====10CO2↑＋
2Mn2＋＋8H2O　。
②通过实验A、B可探究　H2C2O4溶液浓度　(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝　5　；通过实验　B、C　(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响。
③利用实验B中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝　0.000 5 mol·L－1·s－1　。
④实验中发现：反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是　催化作用　，相应的粒子最有可能是　Mn2＋　。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可增大该反应速率。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，见下表：
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
T/℃ 280 280 350
NO初始浓度/(mol·L－1) 1.2×10－3 1.2×10－3 a
CO初始浓度/(mol·L－1) 5.80×10－3 b 5.80×10－3
催化剂的比表面积/(m2·g－1) 82 124 82
①表中a＝　1.2×10－3　，b＝　5.80×10－3　。
②能验证温度对化学反应速率的影响规律的是实验　Ⅰ、Ⅲ　(填实验编号)。
【解析】 (1)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性，和H2C2O4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2Mn＋6H＋====10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。②实验A、B中控制的变量为H2C2O4溶液浓度，可探究H2C2O4溶液浓度的改变对反应速率的影响，实验中溶液总体积要相同，故V1＝5；实验B、C中控制的变量为温度，通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响。③实验B中n(KMnO4)＝2×10－3 L×0.02 mol·L－1＝4×10－5 mol，n(H2C2O4)＝3×10－3 L×0.1 mol·L－1＝3×10－4 mol，反应中H2C2O4过量，KMnO4全部反应；KMnO4起始浓度为＝0.004 mol·L－1，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝＝0.000 5 mol··s－1。④反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中生成的锰离子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有催化作用。
(2)①验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，设计了三组实验，实验Ⅰ、Ⅱ中变量为催化剂的比表面积，则b＝5.80×10－3；实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，则a＝1.2×10－3。②实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，能验证温度对化学反应速率的影响规律。(共44张PPT)
一、化学反应速率
练习2　影响化学反应速率的因素　活化能
化学反应速率与化学平衡
第二章
高中化学 选择性必修1 化学反应原理
必备知识练
题组一　影响化学反应速率的因素
1. 对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，
下列措施不能改变化学反应速率的是(　　)
A. 减小C(s)的量
B. 增大H2O(g)的浓度
C. 增大CO(g)或H2(g)的浓度
D. 减小H2O(g)的浓度
A
【解析】 减小C(s) 的量，不能改变其浓度，故化学反应速率不变，A错误；增大H2O(g) 的浓度，可以加快正反应的速率，进而影响到逆反应速率，B正确； 增大CO(g) 或H2(g) 的浓度，可以加快逆反应的速率，进而影响到正反应速率，C正确；减小H2O(g)的浓度，可以减小正反应的速率，进而影响到逆反应速率，D正确。
2. 下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时，放出H2速率
最大的是(　　)
A
选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度
A. Mg，2.4 g 3.0 mol·L－1硫酸100 mL 25 ℃
B. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1硝酸100 mL 35 ℃
C. Fe，5.6 g 18.4 mol·L－1硫酸100 mL 40 ℃
D. Zn，6.5 g 6.0 mol·L－1盐酸100 mL 25 ℃
【解析】 决定反应速率最主要的因素是物质本身的性质，则其他条件一定时，金属的金属性越强，其反应速率越大，金属性：Mg＞Zn＞Fe，硝酸和浓硫酸与金属反应得不到氢气，B、C错误；选项A中Mg的金属性强于选项D中Zn的金属性，且溶液中氢离子浓度和温度均是相同的，所以A正确、D错误。
3. (2025·金华一中检测)往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，发生化学反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据见下表：
压强/(×105 Pa) 温度/ ℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
1.0 30 12 250 2 830
90 25 510 5 760
8.0 30 0.2 3.9 36
90 0.6 7.9 74
根据表中数据，下列说法中，正确的是(　　)
A. 升高温度，反应速率增大
B. 增大压强，反应速率减小
C. 在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡
D. 若反应速率以v＝表示，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率0~50%时段NO的反应速率为5 mol·s－1
D
【解析】 由题表中数据可知，当压强相同时，升高温度，NO达到相同转化率需要的时间长，升高温度，反应速率减小，A错误；当温度相同时，增大压强，NO达到相同转化率需要的时间缩短，故增大压强，化学反应速率增大，B错误；无法判断此时反应是否已经达到平衡，C错误；往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，NO转化率达到50%所用时间为0.2 s，若反应速率以v＝表示，NO的反应速率为＝5 mol·s－1，D正确。
4. 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)的变化如图所示。
下列说法中，正确的是(　　)
A. 水样pH越大，M的分解速率越大
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0.15 mol·L－1·min－1
B
【解析】 曲线斜率越大，反应速率越大。pH：①＞②，反应物初始浓度相同，斜率：①＜②，说明水样pH越大，反应速率越小，A错误；初始浓度都为0.20 mol·L－1、pH＝4时，③中不加Cu2＋，④中加入Cu2＋，斜率：③＜④，反应速率：③＜④，则水样中添加Cu2＋，能增大M的分解速率，B正确；①③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越大，C错误；在0~
20 min内，②中M的平均分解速率＝＝0.015 mol·L－1·min－1，D错误。
题组二　活化能和有效碰撞理论
5. 下列说法中，错误的是(　　)
A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加
B. 增大压强，单位体积内气体的活化分子数增加，有效碰撞次数增加
C. 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增加
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增加
【解析】 增大反应物浓度，活化分子总数增加，但活化分子百分数不变，A错误。
A
6. (2025·台州中学检测)工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，反应过程可用下图模拟(“ ”代表催化剂，“ ”代表O2分子，“ ”代表SO2分子)。
下列说法中，错误的是(　　)
A. 以上四步过程中，由过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了整个反应进行的程度
B. 过程Ⅱ为放热反应，过程Ⅲ为吸热反应
C. 1 mol SO2和1 mol O2反应，放出的热量小于99 kJ
D. 催化剂可降低整个反应的活化能，从而使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
B
【解析】 过程Ⅰ中SO2吸附在催化剂表面，过程Ⅱ中发生SO2、O2中共价键的断裂，过程Ⅲ中形成SO3中的共价键，过程Ⅳ中SO3分子脱离催化剂表面。由分析可知，过程Ⅱ、Ⅲ决定了整个反应进行的程度，A正确；过程Ⅱ发生SO2、O2中共价键的断裂，为吸热过程，过程Ⅲ形成SO3中的共价键，为放热过程，B错误；2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为可逆反应，1 mol SO2和
1 mol O2反应生成的SO3的物质的量小于1 mol，放出的热量小于99 kJ，C正确；催化剂可降低整个反应的活化能，从而使活化分子百分数增加，增大反应速率，D正确。
7. 过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)====CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，
下列说法中，正确的是(　　)
A. 第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快
C. 第一步反应需要吸收能量
D. 该反应的反应速率主要取决于第二步反应
【解析】 活化分子之间的碰撞，不一定能发生反应，不一定是有效碰撞，A错误；活化配合物的能量越高，单位体积内的活化分子数目越少，有效碰撞的次数越小，第一步反应速率越慢，B错误；反应速率主要取决于第一步慢反应的速率，D错误。
C
8. 光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应(·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子)，反应1：CH4(g)＋Cl·(g)·CH3(g)＋HCl(g)；反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)CH3Cl(g)＋Cl·(g)。如图所示为各物质的相对能量变化。
下列说法中，错误的是(　　)
A. 链转移反应的反应速率由反应1决定
B. 反应1的活化能Ea＝16.7 kJ·mol－1
C. 链转移反应的反应热ΔH＝－105.4 kJ·mol－1
D. 由图可知，过渡态的稳定性：1＞2
D
【解析】 化学反应的快慢取决于化学反应速率小的一步反应，由题图可知，反应1的活化能大于反应2的活化能，则反应1的反应速率小于反应2的反应速率，链转移反应的反应速率由反应1决定，A正确；由题图可知，反应1的活化能Ea＝
16.7 kJ·mol－1，B正确；由题图可知，链转移反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝
－105.4 kJ·mol－1，C正确；由题图可知，过渡态1的能量高于过渡态2，则过渡态2的稳定性强于过渡态1，D错误。
关键能力练
9. 储氢是科学研究的热点。常见的储氢反应式为 (g)＋
3H2(g) (g)。下列说法中，正确的是(　　)
A. 加热使储氢速率减慢，释放氢的速率加快
B. 加入镍粉(Ni)，能使储氢反应的活化能降低
C. 在储氢反应中，苯、氢气、环己烷的反应速率之比为1∶1∶1
D. 在相同条件下，用不同物质表示该反应的反应速率，其数值相同
B
【解析】 加热，正反应和逆反应速率都会增大，A错误；催化剂能降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，B正确；在题述化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，故三者的化学反应速率之比为1∶3∶1，C错误；不同物质的化学计量数不同，表示化学反应速率的含义相同，但是数值不同，D错误。
10. 下列装置或操作能达到目的的是(　　)
　 ②
A. 装置①用于测定生成氢气的速率
B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C
③　 ④
C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应
D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
【解析】 装置①生成的氢气会从长颈漏斗中逸出，不能根据生成氢气的体积测定生成氢气的速率，A错误；装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响，应保证高锰酸钾溶液的浓度相同，用不同浓度的草酸溶液来做实验，B错误；Na和水反应放热，广口瓶内气体受热膨胀，U形管左侧液面下降，右侧液面上升，所以装置③能达到目的，C正确；装置④中物质的浓度、温度都不同，无法判断温度对反应速率的影响，D错误。
11. T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系见下表。
编号 1 2 3
催化剂种类 催化剂Ⅰ 催化剂Ⅱ 催化剂Ⅲ
时间/min 反应物浓度/(mol·L－1)
0 3.00 3.00 1.50
50 2.40 1.80 0.90
1001.20 1.800 0.600 0.30150
200 0.60 0 0
250 0 0 0
下列说法中，错误的是(　　)
A. 催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ
B. 编号2和3实验中，反应至125 min之前，反应物都已经消耗完
C. 编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为
0.024 mol·L－1·min－1
D. 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大
B
【解析】 由题表中数据可知，50 min内反应物浓度变化：催化剂Ⅰ作用时为0.60 mol·L－1，催化剂Ⅱ作用时为1.20 mol·L－1，则反应速率：催化剂Ⅱ＞催化剂Ⅰ，所以催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ，A正确；编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为＝0.024 mol·L－1·min－1，＝0.012 mol·L－1·min－1，则编号2实验反
应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝
125 min，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝125 min，B错误、C正确；由题表中数据可知，各组实验中反应速率均始终不变，与反应物浓度无关，D正确。
12. 用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。
实验编号 温度/ ℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
下列说法中，错误的是(　　)
A. 实验②在前15 min内，M的降解速率最快
B. 实验①②说明升高温度，M的降解速率增大
C. 实验①③说明pH越高，越不利于M的降解
D. 实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢
D
【解析】 从题图中可知，在前15 min内，实验②中Δc(M)的数值最大，则M的降解速率最快，A正确；从题表中数据可知实验①②的单一变量是温度，且实验②的温度高于实验①，在相同时间内，曲线②的下降幅度大于曲线①，起始M的浓度相同，故说明升高温度，M的降解速率增大，B正确；从表中可知实验①③的单一变量是pH，且实验③的pH高于实验①，在相同时间内，曲线③的下降幅度小于曲线①，起始M的浓度相同，故说明pH越高，越不利于M的降解，C正确；实验②④的温度和起始M的浓度均不相同，不符合单一变量的对照要求，不能说明M的浓度越小，降解的速率越慢，D错误。
拓展突破练
13. (1)某实验小组做了如下探究实验：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响(混合后溶液的体积视为混合前；液体的体积之和)。实验数据见下表：
实验序号 A B C
实验温度/K 293 293 313
KMnO4溶液 (含硫酸) V/mL 2 2 2
c/(mol·L－1) 0.02 0.02 0.02
H2C2O4溶液 V/mL 5 3 V2
c/(mol·L－1) 0.1 0.1 0.1
H2O V/mL 3 V1 5
溶液颜色褪至无色时所需时间/s t1 8 t2
①写出该反应的离子方程式：___________________________ _______________________________。
②通过实验A、B可探究____________________(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝__________；通过实验__________(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的
影响。
③利用实验B中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝___________________________。
5H2C2O4＋2Mn＋6H＋
====10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
H2C2O4溶液浓度
5
B、C
0.000 5 mol·L－1·s－1
④实验中发现：反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是__________，相应的粒子最有可能是__________。
催化作用
Mn2＋
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可增大该反应速率。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，见下表：
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
T/℃ 280 280 350
NO初始浓度/(mol·L－1) 1.2×10－3 1.2×10－3 a
CO初始浓度/(mol·L－1) 5.80×10－3 b 5.80×10－3
催化剂的比表面积/(m2·g－1) 82 124 82
①表中a＝_____________，b＝_______________。
②能验证温度对化学反应速率的影响规律的是实验__________ (填实验编号)。
1.2×10－3
5.80×10－3
Ⅰ、Ⅲ
【解析】 (1)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性，和H2C2O4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2Mn＋6H＋====10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。②实验A、B中控制的变量为H2C2O4溶液浓度，可探究H2C2O4溶液浓度的改变对反应速率的影响，实验中溶液总体积要相同，故V1＝5；实验B、C中控制的变量为温度，通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响。③实验B中n(KMnO4)＝2×10－3 L×0.02 mol·L－1＝4×10－5 mol，n(H2C2O4)＝3×10－3 L×0.1 mol·L－1＝3×10－4 mol，反应中
H2C2O4过量，KMnO4全部反应；KMnO4起始浓度为＝0.004 mol·L－1，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝＝0.000 5 mol··s－1。④反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中生成的锰离子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有催化作用。
(2)①验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，设计了三组实验，实验Ⅰ、Ⅱ中变量为催化剂的比表面积，则b＝5.80×10－3；实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，则a＝1.2×10－3。②实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，能验证温度对化学反应速率的影响规律。

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