考點(diǎn)25化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素

目錄

考情探究1

1.高考真題考點(diǎn)分布...................................................................1

2.命題規(guī)律及備考策略.................................................................1

_2

考法01化學(xué)反應(yīng)速率及其計(jì)算...........................................................2

考法02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.........................................................6

考法03基元反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理...........................................................11

考情探究

1.高考真題考點(diǎn)分布

考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分布

化學(xué)反應(yīng)速率的概2024?河北卷,3分；2024?安徽卷，3分；2023?河北卷，3分；2022遼寧卷12題，3

念及計(jì)算分；2022浙江1月選考19題，2分；2022浙江6月選考20題，2分；

2024?甘肅卷，3分；2024?安徽卷，3分；2023遼寧卷12題，3分；2022湖南卷12

影響化學(xué)反應(yīng)速率

題，4分；2022湖南卷14題，4分；2022北京卷14題，3分；2022河北卷11題，4

的因素

分；

2024?北京卷，3分；2024?貴州卷,3分；2024?廣東卷，3分；2024?甘肅卷，3分；

催化劑與反應(yīng)機(jī)理

2024.安徽卷，3分；2023.廣東卷，3分；2023.湖南卷，3分；2023.新課標(biāo)卷，3分；

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】

高頻考點(diǎn)從近幾年全國高考試題來看，化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響仍是高考命

題的熱點(diǎn)。

【備考策略】活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

【命題預(yù)測】

預(yù)計(jì)2025年高考會以新的情境載體將化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素與化工生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合知識，題

目難度一般適中。

考點(diǎn)梳理

考法01化學(xué)反應(yīng)速率及其計(jì)算

1.化學(xué)反應(yīng)速率

(1)表示方法

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。

(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位

Af_

,單位為mol1一大-1或mol1—LmirTi。

(3)與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系

在反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)+<?(g)中，存在v(A):v(B)：v(C):v(D)="：b：c：

【易錯提醒】

①不能用固體或純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w或純液體的濃度視為常數(shù)。

②化學(xué)反應(yīng)速率一般指平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值。

③同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。

2.定量比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的兩種方法

(1)歸一法：先換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。

(2)比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如aA(g)+6B(g)=cC(g),若皆上>匕等-，則

用A表示時的反應(yīng)速率比用B表示時大。

3.化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計(jì)算模型——“三段式”

(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。

例如：反應(yīng)加A+nBpC

起始濃度

abc

(mol-L1)

轉(zhuǎn)化濃度nxpx

AY

(mol-L1)mm

某時刻濃度nx

a-xb7—~c+在

(mol-L1)mm

(3)根據(jù)已知條件列式計(jì)算。

易錯辨析

----------IIV

請判斷下列說法的正誤(正確的打“位,錯誤的打“X”)

(1)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8moLL〕s-1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol-L-1()

(2)由丫=韋計(jì)算平均速率，用反應(yīng)物表示為正值，用生成物表示為負(fù)值()

(3)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同()

(4)有時也可以用單位時間內(nèi)某物質(zhì)質(zhì)量的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率()

(5)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越快()

(6)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，都必須用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率()

(7)單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化量表示正反應(yīng)速率，生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率()

【答案】(1)X(2)X⑶J(4)V(5)X(6)x(7)x

典例引領(lǐng)

----------IIO

考向01考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算

【例1】(2024?山東臨沂?期中)某溫度下，在2L恒容密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng)：

3A(g)+bB(g)=cC(g),12s時生成C的物質(zhì)的量為0.6mol(反應(yīng)過程如圖所示)。下列說法中正確的是

A.圖中交點(diǎn)時A的消耗速率等于A的生成速率

B.2s時，用A表示的反應(yīng)速率為0.15mol?L，si

C.化學(xué)計(jì)量數(shù)之比b：c=l：3

D.12s時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為8：13

【答案】D

【解析】A.圖中交點(diǎn)時A、B的濃度相等，但濃度繼續(xù)變化，則沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，如達(dá)到平衡狀態(tài),

各物質(zhì)的濃度不變，故A錯誤；

3mol/L

B.2s時，A的濃度變化=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,則2s內(nèi)反應(yīng)速率v=—=0-=0.15mol?L'

4t2s

1”一1,而不是瞬時速率，故B錯誤;

C.A的濃度變化=0.8mol/L-0.2moi/L=0.6mol/L,A表示的反應(yīng)速率="吧匹=0.05mol/(L?s),B的濃度

12s

0.6mol

變化=0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,計(jì)算B的反應(yīng)速率=義mol/(L?s),

C的反應(yīng)速率=^

12s60

12s

=4mol/(L?s),速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，3：b：c=0.05：］：4，b=l,c=1.5,化學(xué)計(jì)量

406040

數(shù)之比b：c=2：3,故C錯誤；

D.平衡時A的物質(zhì)的量為0.2mol/Lx2L=0.4mol,B的物質(zhì)的量為0.3mol/Lx2L=0.6mol,C的物質(zhì)的量為

0.6mol,則總物質(zhì)的量為1.6mol,起始時總物質(zhì)的量為2.6mol,則12s時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為

8：13,故D正確；

答案選D。

考向02考查速率常數(shù)及其計(jì)算

【例2】(2024?山西朔州?二模)一定條件下，反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率方程為產(chǎn)

阻a(H2)"(Br2)d(HBr),某溫度下，該反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如下：

C反應(yīng)

(H2)/c(Br2)/c(HBr)/

(mol?L1)(molL1)(molL1)速率

0.10.12V

0.10.428v

0.20.4216v

0.40.142v

0.20.1c4v

根據(jù)表中的測定結(jié)果，下列結(jié)論錯誤的是()

A.表中c的值為1

B.a>小丫的值分別為1、2、-1

C.反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，Br2(g)的濃度對反應(yīng)速率影響最大

D.在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，增大HBr(g)濃度，會使反應(yīng)速率降低

【答案】B

【解析】速率方程為v=e(H2)M(Br2)d(HBr),將H2、Br2>HBr和速率都帶入到速率方程可以得到，①片

3

jtxO.laxO.lpx2\?8v=)txO.laxO.4px2\?16v=fcx0.2ax0.4px2\@2v=fcxO.4axO.lpx4L由①②得到夕=,②③

3

得至！Ja=l,①④得到y(tǒng)=-1,對于4V=A(0.2)a(0.1)P<"HBr)與①，將a=l,P=]，Y=—1代入，解得c=l,

由此分析。A.根據(jù)分析，表中c的值為1,故A不符合題意；B.根據(jù)分析，a、小丫的值分別為1、京-1,

故B符合題意；C.由于速率與Bn(g)和H2(g)的濃度成正比，與HBr(g)的濃度成反比，反應(yīng)體系的三種物質(zhì)

中，Bn(g)的濃度對反應(yīng)速率影響最大，故C不符合題意；D.由于丫=-1,增大HBr(g)濃度，理HBr)減小，

在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，會使反應(yīng)速率降低，故D不符合題意。

【思維建?！?/p>

1.速率常數(shù)：假設(shè)基元反應(yīng)(能夠一步完成的反應(yīng))為aA(g)+/?B(g)=cC(g)+6/D(g),其速率可表示為v=

立"(A)心(B),式中的上稱為反應(yīng)速率常數(shù)或速率常數(shù)。

2.正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系：對于基元反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)+#(g),v正=左

cd

(c)<(D)k正

正("(AAcZB),1^逆=左逆d(C)?c”(D),平衡常數(shù)長=C。2(A).°b(B),反應(yīng)達(dá)到平衡時^正=口逆，故K=v。

對點(diǎn)提升

---------------II<1

【對點(diǎn)1](2024?山東煙臺?期末)某溫度下，向甲、乙兩個容積均為1L的恒容密閉容器中分別充入4moi

HC1和ImolOz，發(fā)生反應(yīng)：4HC1(g)+O2(g)2C1,(g)+2H2O(g)AH,其一為絕熱過程，另一為恒溫

過程。反應(yīng)過程中兩容器內(nèi)的壓強(qiáng)隨時間的變化曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是

E

*d

窗

窗

A.甲容器為絕熱過程，AH<0

B.a點(diǎn)氣體顏色深于b點(diǎn)

C.c點(diǎn)，單位時間內(nèi)生成0.1molO?的同時生成0.2molC"

D.乙容器中0?10min內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率v(HCl)=0.24molL1.min1

【答案】B

【分析】該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，該體系的容積不變，若是恒溫過程，隨著反應(yīng)的

進(jìn)行，氣體的分子數(shù)不斷減小，壓強(qiáng)不斷減小至不變；而若是絕熱過程，則物質(zhì)的量減小時，若溫度降

低，則壓強(qiáng)減小，若溫度升高，壓強(qiáng)既可能升高也可能降低，但是圖中只有一條曲線最初的壓強(qiáng)在減小，

說明絕熱時最初溫度在升高、壓強(qiáng)在增加，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且曲線甲表示恒容絕熱時的壓強(qiáng)變

化，曲線乙表示恒溫恒容時的壓強(qiáng)變化，據(jù)此分析解答。

【解析】A.據(jù)以上分析可知，甲容器為絕熱過程，且反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即AHO,故A正確；

B.a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)相同，容器體積相等，依據(jù)阿伏加德羅定律，此時氣體的物質(zhì)的量與溫度成反比，甲過

程為絕熱過程，反應(yīng)放熱溫度升高，甲過程溫度更高，說明甲過程氣體總的物質(zhì)的量小于乙過程，甲過程

正向進(jìn)行的程度更大，容器內(nèi)C12的濃度較大，顏色較深，氣體的顏色深淺：b點(diǎn)氣體顏色深于a點(diǎn)，故B

錯誤；

c.C點(diǎn)時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成。2為逆反應(yīng)方向，生成CL為正反應(yīng)方向，該數(shù)據(jù)也符合計(jì)量數(shù)之比

1：2,故C正確；

D.曲線乙表示恒溫恒容時的壓強(qiáng)變化，乙容器反應(yīng)到lOmin時，壓強(qiáng)為44KPa,壓強(qiáng)之比等于氣體的物

44kPa

質(zhì)的量，此時混合氣體的物質(zhì)的量為岑，x5mol=4.4mol,列三段式有：

50kPa

4HCl(g)+(g)U2C1,(g)+2H2O(g)

起始/mol4100

,可知4~4x+l-x+2x+2x=4.4,x=0.6mol,則乙容器中。?10

變化/mol4xX2x2x

a點(diǎn)/mol4-4x1-x2x2x

2.4mol

min內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率=0.24molL-1.min-'故D正確；

v(HCl)=IL

lOmin

故選B。

【對點(diǎn)2](2024.黑龍江哈爾濱.模擬)工業(yè)上利用CH4(混有CO和叢)與水蒸氣在一定條件下制取H2,原

理為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率表達(dá)式為v逆="(8>/32),k為速率常數(shù)，

在某溫度下測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

CO濃度/(moLL-i)H2濃度/(mol.L—1)逆反應(yīng)速率/(mol?L-Lmin-1)

0.1Cl8.0

C2Cl16.0

Cl0.156.75

由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下，C2=_molLr,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)上=—17皿01加出一1。

【解析】根據(jù)丫逆=左。90)/(112),由表中數(shù)據(jù)可得：c；=，。2=

"0.1叫mo:l-L黑xk?

1111

6.75mol-L'-min8.0mol-L'min6.75mol-Lmin___…5z口，

―1ir—1、~3~~7,yR左X_—ijX-/八1vii~~T~~16.0ITIOLL*111111,角牛k^~

(0.15mol-L1)5xk0.11mol1-TL】xk(0.15lmol-L9"xk

433-1-l

l.OxlOLmolmin,代入c?的等式可得。2=0.2mol-Lo

【答案】0.2l.OxlO4

考法02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.內(nèi)因

反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為v(Mg)>v(Al)。

2.外因(其他條件不變，只改變一個條件)

濃電J增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大,反之減小。

對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速

率增大，反之減小。

升高溫度，反應(yīng)速率增大,反之減小。

使用催化劑，能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、

逆反應(yīng)速率的改變程度把圓。

反應(yīng)物間的接觸面積、光福射、放射線輻射、

超聲波等。

【易錯提醒】惰性氣體對反應(yīng)速率的影響

恒溫恒容條件下通入惰性氣體，總壓增大，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變

恒溫恒壓條件下通入惰性氣體，總體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小

3.有效碰撞理論解釋外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)有效碰撞

能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞為有效碰撞。化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子間必須發(fā)生碰撞。有效碰撞必

須具備兩個條件：一是發(fā)生碰撞的分子具有足夠的能量,二是碰撞時要有合適的取向。

(2)活化分子

有足夠的能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。

活化分子數(shù)目

活化分子百分?jǐn)?shù)=

反應(yīng)物分子總數(shù)X100%o

(3)活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能?；罨茉?/p>

小，反應(yīng)速率越大。

t能量

反應(yīng)過程

圖中：自為正反應(yīng)的活化能,盡為使用催化劑時正反應(yīng)的活化能，豆為逆反應(yīng)的活化能。

(4)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

條件一活化分子一有效碰撞一反應(yīng)速率變化

單位體積內(nèi)有效碰化學(xué)反

條件改變

分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)撞次數(shù)應(yīng)速率

增大反應(yīng)物濃度增加增加不變增加增大

增大壓強(qiáng)增加增加不變增加增大

升高溫度不變增加增加增加增大

加催化劑不變增加增加增加增大

易錯辨析

----------------II<1

請判斷下列說法的正誤(正確的打“小，錯誤的打“X”)

(1)催化劑都不參加化學(xué)反應(yīng)()

(2)升高溫度時，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大()

(3)可逆反應(yīng)中減小產(chǎn)物的濃度可增大正反應(yīng)的速率()

(4)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不一定增大()

(5)增大反應(yīng)物的濃度，能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大()

(6)對可逆反應(yīng)FeCb+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,增加氯化鉀濃度，逆反應(yīng)速率加快()

(7)增大反應(yīng)物的濃度，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大()

(8)對可逆反應(yīng)FeCb+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,增加氯化鉀濃度，逆反應(yīng)速率加快()

(9)FeCb和MnCh均可加快H2O2分解，同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同()

(10)用稀硫酸和鋅粒制取比時，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率()

【答案】(l)x(2)4(3)x(4)V(5)x(6)x(7)x(8)x(9)x(10)Y

典例引領(lǐng)

------------IIO

考向01考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【例1】(2024.吉林通化?一模)根據(jù)y—/圖像分析外界條件的改變對可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)

△”<0的影響。該反應(yīng)的速率與時間的關(guān)系如圖所示：

反應(yīng)速率，

N(逆)；賀正)

&(正)

\正)”(逆)

母也乙(逆)

y正)：?

逆)：正)；i

{8時向

八%￡4力5%h

可見在以、ts、力時反應(yīng)都達(dá)到平衡，如果叁、以、t6、年時都只改變了一個反應(yīng)條件，則下列對叁、扭、

“、年時改變條件的判斷正確的是()

A.使用了催化劑、增大壓強(qiáng)、減小反應(yīng)物濃度、降低溫度

B.升高溫度、減小壓強(qiáng)、減小反應(yīng)物濃度、使用了催化劑

C.增大反應(yīng)物濃度、使用了催化劑、減小壓強(qiáng)、升高溫度

D.升高溫度、減小壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度、使用了催化劑

【答案】D

【解析】友時正、逆反應(yīng)速率均增大，且平衡逆向移動，排除A、C選項(xiàng)；以時正、逆反應(yīng)速率均減小，

平衡逆向移動，可以是減小壓強(qiáng)；%時正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，平衡正向移動，所以是增

大反應(yīng)物濃度，排除B選項(xiàng)；花時正、逆反應(yīng)速率均增大且仍相等，平衡不移動，則使用了催化劑，D選

項(xiàng)符合題意。

考向02考查“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究

【例2】（2024?江西景德鎮(zhèn)?二模）某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，有關(guān)數(shù)

據(jù)如下表所示：

序號純鋅粉/g2.0mol-L1硫酸溶液/mL溫度/℃硫酸銅固體/g加入蒸儲水/mL

I2.050.02500

II2.040.025010.0

III2.050.0250.20

IV2.050.0254.00

（1）本實(shí)驗(yàn)待測數(shù)據(jù)可以7W,

實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)n可以探究對鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響。

⑵實(shí)驗(yàn)III和實(shí)驗(yàn)w的目的是,

寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式?

【答案】（D反應(yīng)結(jié)束所需要的時間（或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時間）硫酸濃度

2+2++2+

（2）探究硫酸銅的質(zhì)量對反應(yīng)速率的影響Zn+Cu=Zn+Cu,Zn+2H=Zn+H2t

【解析】實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)D中，鋅的質(zhì)量和狀態(tài)相同，硫酸的濃度不同，實(shí)驗(yàn)III和實(shí)驗(yàn)IV中加入硫酸銅，

Ci?+的氧化性強(qiáng)于H+,首先發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu,生成的銅附著在鋅表面，在稀硫酸溶液中

構(gòu)成原電池，加快鋅失電子。但是加入的硫酸銅過多，生成的銅會覆蓋在鋅表面，阻止鋅與稀硫酸進(jìn)一步

反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率會減慢。（1）本實(shí)驗(yàn)待測數(shù)據(jù)可以是“反應(yīng)結(jié)束所需要的時間”或“相同條件下產(chǎn)生等

體積的氫氣所需要的時間”，實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)n可以探究硫酸的濃度對反應(yīng)速率的影響。（2）實(shí)驗(yàn)ni和實(shí)驗(yàn)w

加入的硫酸銅的質(zhì)量不同，可以探究加入硫酸銅的質(zhì)量與反應(yīng)速率的關(guān)系。

【思維建?！筷P(guān)于“變量控制法”題目的解題策略

影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素主要有濃

度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑

依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，搞清某個外界因素對化

學(xué)反應(yīng)速率的影響，均需控制其他因素

不變，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而理清影響實(shí)驗(yàn)

探究結(jié)果的因素，確定出變量和定量

。1探究時，先確定只變化一種因素，其他I

14%亦一口［因素不變，看這種因素和探究的問題存:

I正步義一廠!在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再I

!確定另一種，從而得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論）

V:露著才I,卷彝藪至7凌屣復(fù)芟醯5毒〕

數(shù)據(jù)有效卜有效，且變量統(tǒng)一,否則無法做出正確：

---------［判斷：

對點(diǎn)提升

?--------------11<

【對點(diǎn)1］（2024.山東聊城?模擬）下列說法正確的是（）

A.增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多

B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)

速率增大

C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是減小了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)

D.催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而增大反應(yīng)速率

【答案】D

【解析】濃度和壓強(qiáng)的變化是改變單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變；溫度、催化劑是

改變活化分子的百分?jǐn)?shù)，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變。

【對點(diǎn)2］(2024?四川雅安.模擬)某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)

驗(yàn)：

［實(shí)驗(yàn)原理］2KMnCU+5H2c2CU+3H2sC)4=K2so4+2M11SO4+IOCO2T+8H2O

［實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄］

試管中所加試劑及其用量/mL溶液褪至

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)0.6mol/L無色所需

3mol/L0.05mol/L

編號溫度/℃H2C2O4溶

H2O時間/min

稀H2SO4溶液KMnO4溶液

液

①253.0VI2.03.01.5

②252.03.02.03.02.7

③502.0V22.03.01.0

(1)請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：，V2=。

(2)實(shí)驗(yàn)①、②探究的是對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是

(3)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)(填實(shí)驗(yàn)編號)。

(4)利用實(shí)驗(yàn)①中的數(shù)據(jù)，計(jì)算用KMnCU表示的化學(xué)反應(yīng)速率為。

【答案】(1)2.03.0

(2)濃度其他條件不變時，增大(減小)反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)

(3)②③(4)0.01mol/(L-min)

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)①、②探究濃度對反應(yīng)速率的影響，則其他條件應(yīng)該是相同的，則％=2.0；實(shí)驗(yàn)②、③

探究溫度對反應(yīng)速率的影響，則其他條件應(yīng)該是相同的，則匕=3.0。

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)①、②探究的是濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的

結(jié)論是其他條件不變時，增大(減小)反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)②、③。

(4)草酸的物質(zhì)的量為0.6mol/Lx0.003L=0.0018mob高鎰酸鉀的物質(zhì)的量為0.05mol/Lx0.003L=0.000

15mol,草酸和高鋸酸鉀的物質(zhì)的量之比為0。018moi：0.00015mol=12：1,顯然草酸過量，高錦酸鉀

完全反應(yīng)，混合后溶液中高鎰酸鉀的濃度為，我%七嗎U3T=0.015mol/L,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速

\3IZiJIZ)XJLUL

率v(KMnO4)=0.015mol/L：1.5min=0.01mol/(L-min)o

考法03基元反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理

1.基元反應(yīng)

(1)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的，其中的每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。

(2)基元反應(yīng)速率方程

對于基元反應(yīng)aA+6B=gG+/?H,其速率方程可寫為v=kc〃(A)d(B)(其中人稱為速率常數(shù)，恒溫下，k

不因反應(yīng)物濃度的改變而變化)，這種關(guān)系可以表述為基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其化學(xué)計(jì)量

數(shù)為指數(shù)的幕的乘積成正比。

2.反應(yīng)機(jī)理

基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機(jī)理)，基元反應(yīng)的總和稱為總反應(yīng)。由幾個基元反應(yīng)組

成的總反應(yīng)也稱復(fù)雜反應(yīng)。

例如H2(g)+l2(g)=2HI(g),它的反應(yīng)歷程有如下兩步基元反應(yīng)：

①12=1+1?(快)

②H2+2I-2HI(慢)

其中慢反應(yīng)為整個反應(yīng)的決速步驟。

3.過渡態(tài)理論

(1)化學(xué)反應(yīng)并不是通過反應(yīng)物分子的簡單碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能

的過渡態(tài)，處于過渡態(tài)的分子叫做活化絡(luò)合物?；罨j(luò)合物是一種高能量的不穩(wěn)定的反應(yīng)物原子組合體，

它能較快地分解為新的能量較低的較穩(wěn)定的生成物。

(2)活化能(Ea)是處在過渡態(tài)的活化絡(luò)合物分子平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值。

4.催化機(jī)理

從碰撞理論解釋：催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,使活化分子百分?jǐn)?shù)增多,從

而加快反應(yīng)速率,圖示如下。

(1)催化劑只能改變反應(yīng)途徑(又稱反應(yīng)機(jī)理)，不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)。它同時加快了正、逆反應(yīng)速

率，縮短了達(dá)到平衡的時間，并不能改變平衡狀態(tài)。

(2)催化劑有選擇性，不同的反應(yīng)常用不同的催化劑，即每個反應(yīng)有它特有的催化劑。生產(chǎn)上常利用催化劑

的選擇性，使所希望的化學(xué)反應(yīng)加快，同時抑制某些副反應(yīng)的發(fā)生。

(3)每種催化劑只有在特定條件下才能體現(xiàn)出它的適性，否則將失去活性或發(fā)生催化劑中毒。

典例引領(lǐng)

--------------II<1

考向01考查催化劑與反應(yīng)機(jī)理

1

【例1】(2024?安徽阜陽?一模)已知反應(yīng)：2NO(g)+Br2(g)-2NOBr(g)AH=-okJ-mor(a>0),其反應(yīng)

機(jī)理如下：

@NO(g)+Br2(g)-NOBr2(g)快

②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g)慢

下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()

A.該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢

B.NOBB是該反應(yīng)的催化劑

C.正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小okJ-moPi

D.增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率

【答案】C

【解析】反應(yīng)速率主要取決于慢的一步，所以該反應(yīng)的速率主要取決于②的快慢，故A錯誤；NOBn是反

應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑，故B錯誤；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量高

于生成物的總能量，所以正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJmoir,故C正確；增大Bn(g)濃度，

活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增多，所以能加快反應(yīng)速率，故D錯誤。

考向02考查反應(yīng)歷程圖像

【例2】(2024?湖北孝感?二模)汽車尾氣處理時存在反應(yīng)：NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g),該反應(yīng)過程

及能量變化如圖所示。

加+9)叫&

活化絡(luò)合物

(過渡狀態(tài))

A.使用催化劑活化分子百分?jǐn)?shù)增多

B.使用催化劑，反應(yīng)物分子的能量變高

C.使用催化劑可以有效減少反應(yīng)放出的熱量

D.無論是反應(yīng)物還是生成物，轉(zhuǎn)化為活化絡(luò)合物都要吸收能量

【答案】AD

【解析】使用催化劑，降低反應(yīng)的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，但反應(yīng)物分子能量不變，也不改變反應(yīng)

熱，B、C錯誤。

對點(diǎn)提升

----------------II<1

【對點(diǎn)1］（2024?河南鶴壁.模擬）向H2O2溶液中加入少量FeCb溶液，混合溶液中有大量氣泡逸出，查閱

資料知H2O2的分解機(jī)理如下：

2++

①2Fe3++H2Ch2Fe+O2T+2H慢

2++3+

②H2O2+2Fe+2H2H2O+2Fe快

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.增大c（Fe3+）不影響產(chǎn)生氣體的速率

B.第①步反應(yīng)中Fe3+與H2O2碰撞僅部分有效

C.Fe2+是該反應(yīng)的催化劑

D.第②步反應(yīng)的活化能較大

【答案】B

【解析】由題給信息可知，第①步為慢反應(yīng)，增大反應(yīng)物的濃度，其反應(yīng)速率增大，A項(xiàng)錯誤；任何一個

反應(yīng)，粒子之間的碰撞不可能都是有效碰撞，B項(xiàng)正確；由總反應(yīng)可知，F(xiàn)e2+是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，F(xiàn)e3+

是催化劑，C項(xiàng)錯誤；活化能大則反應(yīng)慢，故第①步反應(yīng)的活化能較大，D項(xiàng)錯誤。

【對點(diǎn)2］（2024.遼寧本溪?模擬）二甲醛（CH30cH3）被稱為21世紀(jì)的“清潔能源”，科學(xué)家研究在酸性條

件下，用甲醇可合成二甲酸，反應(yīng)歷程中相對能量變化如圖所示。

A.循環(huán)過程中，催化劑參與了中間反應(yīng)

B.該歷程中最小的能壘（基元反應(yīng)活化能）為L31kJ-moF1

H

C.制約總反應(yīng)速率關(guān)鍵步驟的基元反應(yīng)方程式為CH30cH一CH30cH3+廣

總反應(yīng)方程式為莖%

D.2cH30HCH30cH3+H2O

【答案】B

【解析】整個過程中H+是催化劑，先參與第一步反應(yīng)，在最后一步反應(yīng)生成，故A正確；由圖可知該歷程

中最小的能壘（基元反應(yīng)活化能）為131kJ-moP1,故B錯誤；決定總反應(yīng)速率的是活化能或能壘最高的基元

H,

I

+

反應(yīng)，由圖可知，該基元反應(yīng)為CH30cH3__>CH3OCH3+H,故C正確。

好題沖關(guān)

基礎(chǔ)過關(guān)

---------IK

1.（2024?山東臨沂?期中）已知CH4（g）+2NCh（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）,在2L密閉容器中分別加入

--1

A.0?20min內(nèi)，NO2的反應(yīng)速率為0.0125mol?L'?min

B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低，反應(yīng)速率減慢

C.單位時間內(nèi)，若生成ImolNz同時生成2moiNCh,則反應(yīng)達(dá)到平衡

D.達(dá)到平衡時，CH4的轉(zhuǎn)化率與N02的轉(zhuǎn)化率之比為1：2

【答案】D

（0.5-0.25）mol

【解析】A.。?20min內(nèi)，NO2的反應(yīng)速率為。便0）=2v（CH）2.2L「0.0125moi

叭2）~叭4）-*—20m

i,A正確；

B.由表中數(shù)據(jù)可知隨著反應(yīng)的進(jìn)行，相同時間內(nèi)甲烷物質(zhì)的量變化量減小，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)

物的濃度降低，反應(yīng)速率減慢，B正確；

C.根據(jù)方程式CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）,生成ImolN?同時生成2moiNO2,分別代表正逆

反應(yīng)，且與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，則反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；

D.加入0.50molCH4和1.0molNO2,二者按1:2參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)化率相等，D錯誤；

故選D。

2.（2024.黑龍江齊齊哈爾.期末）汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染。查閱資料可知

使用同種催化劑，質(zhì)量相等時催化劑的比表面積對催化效率有影響。某實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖像分析與

結(jié)論如下。下列說法不正確的是

催化劑的

編號t/℃c(NO)/mol.U1c(CO)/mol.U1比表面積實(shí)驗(yàn)圖4象

(m2/g)

?4.00

1300k

I2806.50x10-34.00x10-380

22.00

oino

IIa6.50義10一34.00x10-3120

(時間

IIIc6.50xlCf34.00xIO-380

催化劑

A.汽車尾氣處理的化學(xué)方程式為2NO+2CO?三2c。2+N,

A

B.由圖像可知：o=280,c<280

C.其他條件相同時，增大催化劑的比表面積，該化學(xué)反應(yīng)的速率將增大

D.若I組實(shí)驗(yàn)5min達(dá)到平衡，該段時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率v(NO)=6xl()7mol-Iji-minT

【答案】B

【解析】A.汽車尾氣中NO和CO在催化劑作用下生成二氧化碳和氮?dú)?，處理的化學(xué)方程式為

催化劑

2NO+2CO,^2CO,+N,,故A正確；

A

B.由圖像可知，I、n平衡不移動，則溫度相同，所以a=280,反應(yīng)ni速率快，可知溫度高，則

c>280,故B錯誤；

C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)，I、II可知，其他條件相同時，增大催化劑的比表面積，該化學(xué)反應(yīng)的速率將增大，故c正

確；

D.若I組實(shí)驗(yàn)5min達(dá)到平衡，CO濃度降低3xl(F3moi/L，NO的濃度降低exlO^mol/L,該段時間內(nèi)化

3xlO-3mol/L

學(xué)反應(yīng)速率v(NO)==6xlO-4molL1-min1故D正確;

5min

故選B。

3.(2024.四川成都?期末)一定溫度下，在2L恒容密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量(n)隨時間

(t)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+2Y(g)^^3Z(g)

B.0~2min內(nèi)，v(Y)=0.075mol.L"?min"

C.當(dāng)混合氣體密度不再發(fā)生改變，說明該反應(yīng)已達(dá)平衡

D.該反應(yīng)中X的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%

【答案】B

【解析】A.由圖可知，反應(yīng)的X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為O.lmol、0.3moh0.2moL故化學(xué)方程式為:

X(g)+3Y(g)#2Z(g),選項(xiàng)A錯誤；

B.。?2min內(nèi)，v(Y)=-^-=_87moi=o.075moKLmin-1,選項(xiàng)B正確；

VAt2Lx2min

C.反應(yīng)為全部為氣體且體積不變的反應(yīng)，在恒容條件下進(jìn)行氣體密度始終不變，故氣體密度不再改變，

不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡，選項(xiàng)C錯誤；

D.2min時反應(yīng)達(dá)到平衡，X的平衡轉(zhuǎn)化率為坐粵=10%,選項(xiàng)D錯誤；

l.Omol

故選B。

4.(2024?廣東.三模)一定溫度下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入6moic和8m01凡，發(fā)生反應(yīng)

1

CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.0kJ-mol,測得“耳)隨時間的變化如下圖實(shí)線所

示，下列說法正確的是

n(H2)/mol

A.升高溫度，可以提高上述反應(yīng)的平衡產(chǎn)率

B.該反應(yīng)在。~1min內(nèi)C02的平均反應(yīng)速率是1molIT?min-

C.該反應(yīng)在8min后，容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變

D.加入催化劑(其他條件相同)，n(H?)隨時間的變化會如上圖虛線所示

【答案】C

【解析】A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，生成物的產(chǎn)率減小，故A錯誤;

B.由圖可知，Imin時，氫氣的物質(zhì)的量為6mol,由方程式可知，。?Imin內(nèi)二氧化碳的反應(yīng)速率為

(8mol-6mol)x-

-~0.33mol/(L-min),故B錯誤；

1min

C.由圖可知，8min時氫氣的物質(zhì)的量和12min時氫氣的物質(zhì)的量都為2mol,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，容

器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變，故C正確；

D.加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，但化學(xué)平衡不移動，氫氣的物質(zhì)的量不變，則氫氣的物質(zhì)的量隨時

間的變化不能用圖中虛線表示，故D錯誤；故選C。

5.(2024?河北保定?三模)鋁被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、原子能、超導(dǎo)材料及新型功能材料等領(lǐng)域，

是一種十分重要的戰(zhàn)略物資。P2O4[(C8H17O)2PO2H]常用于萃取稀土金屬鉛

4++

Nb(aq)+4(C8H17O)2PO2H(1)Nb[(C8HI7O)2PO2]4(1)+4H(aq)0某溫度下，萃取過程中溶液中

c(H+)與時間的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是

7

T

O

U

I

)

(、

H+

X

A.其他條件不變，/24時萃取反應(yīng)已停止

B.4H+)增大，萃取反應(yīng)平衡向左移動，平衡常數(shù)減小

C.t2min、t3min時萃取反應(yīng)的正反應(yīng)速率：v2<v3

D.內(nèi)，Nb,+的平均反應(yīng)速率v(Nb")=j^moLL一川廣

【答案】D

【解析】A.平衡時正反應(yīng)、逆反應(yīng)依然在不斷進(jìn)行，A項(xiàng)錯誤；

B.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大濃度K不變，B項(xiàng)錯誤；

C.萃取反應(yīng)發(fā)生后，正反應(yīng)速率由大到小至不變時反應(yīng)達(dá)到平衡，v2>v3,C項(xiàng)錯誤；

D.%~/2min內(nèi)，v(H+)=^*mol.LT.min-,根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，用，+的平均反應(yīng)速

率v(Nb"+)=J毛)m°l.廠,min-,D項(xiàng)正確；故選D。

6.(2024?安徽安慶?模擬預(yù)測)我國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)打通了溫和條件下草酸二甲酯【(COOCH)】催化加氫制

乙二醇的技術(shù)難關(guān)，反應(yīng)為(COOCH3)2(g)+4H2(g)UHOCH2cH20H(g)+2CH30H(g)AW。如圖所示，

在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度為1時，c(HOCH2cH?OH)和c(H?)隨時間/的變化分別為曲線I