1/3專題02化學反應速率（期末復習講義）內容導航明·期末考情：把握考試趨勢方向，精準備考理·核心要點：系統(tǒng)歸納知識脈絡，構建體系破·重難題型：攻克典型疑難問題，突破瓶頸過·分層驗收：階梯式檢測與評估，穩(wěn)步提升考查重點命題角度化學反應速率化學反應速率的定義、化學反應速率的計算和大小比較反應速率的影響因素溫度、濃度、壓強、催化劑對反應速率的影響反應速率的圖像溫度、濃度、壓強、催化劑對反應速率影響的圖像變化反應機理與反應歷程反應歷程圖像、過渡態(tài)、能壘、能量變化要點01化學反應速率1.定義衡量化學反應的物理量。2.表示方法(1)化學反應速率可以用單位時間、單位體積中反應物或生成物的變化來表示。(2)如果反應體系的體積是恒定的，則通常用內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。3.計算表達式v＝eq\f(Δc,Δt)；單位：mol·L－1·s－1或mol/(L·s)、mol·L－1·min－1或mol/(L·min)。Δc表示反應物濃度或生成物濃度的變化，其常用單位是mol/L(或mol·L－1)等。Δt表示反應時間的變化。4.化學反應速率的測定(1)測定原理：利用與化學反應中任何一種化學物質的的可觀測量進行測定。(2)測定方法①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。②科學儀器測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或生成物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色變化和顯色物質與濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。歸｜納｜總｜結(1)不論是用某一反應物表示還是用某一生成物表示，由于Δc是取濃度變化的絕對值，因此，其化學反應速率都取正值，且是某一段時間內的平均速率。(3)在一定溫度下，固體和純液體物質，其單位體積里的物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數(shù)，因此它們的化學反應速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學反應速率的方法還有一定的局限性。(4)表示化學反應速率時，必須指明用哪種物質作標準，因為同一化學反應，用不同的物質表示的反應速率，其數(shù)值可能不同。各物質表示的反應速率的數(shù)值有相互關系，彼此可以根據(jù)化學方程式中的各化學計量數(shù)進行換算，即單位時間時，速率之比等于化學方程式中相應物質的計量數(shù)之比。(5)一般來說在反應過程中都不是等速進行的，由公式v＝eq\f(Δc,Δt)計算得到的是某一段時間間隔內的平均速率。(6)平均速率與瞬時速率。若時間間隔Δt非常小，則平均速率v＝eq\f(Δc,Δt)接近某一時刻的瞬時速率。瞬時速率也可以在物質的濃度隨時間的變化曲線上通過數(shù)學方法求得。要點02影響化學反應速率的因素條件內容濃度(1)當其他條件不變時，增加反應物的濃度，可以化學反應速率；減小反應物的濃度，可以化學反應速率。(2)此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于固體或純液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。但固體反應物表面積越大，反應速率越大。溫度(1)升高溫度，可反應速率。溫度對化學反應速率的影響對放熱反應和吸熱反應都適用。(2)大量實驗證明，溫度每升高10℃，化學反應速率通常增大為原來的2～4倍。這表明溫度對反應速率的影響非常顯著。催化劑合適催化劑可以反應速率。同一催化劑能同等程度的改變正逆化學反應的速率。壓強1.壓強對固體和液體(溶液)間的反應無影響，僅僅適用于氣相反應。2.壓強的改變實質是改變反應物的，判斷時看反應物的濃度是否發(fā)生改變。歸｜納｜總｜結對于氣體反應有以下幾種情況：(1)恒溫時：增大壓強→濃度增大→反應速率增大。(2)恒容時：a.充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大；b.充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應的N2等)→引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質的濃度不變→反應速率不變。(3)恒壓時：充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應的N2等)→引起體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢。要點03活化能1.有效碰撞理論項目內容基元反應大多數(shù)的化學反應往往經(jīng)過多個反應步驟才能實現(xiàn)。其中每一步反應都稱為基元反應。如2HI=H2＋I2的2個基元反應為2HI→H2＋2I·、2I·→I2?；磻l(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學反應。有效碰撞反應機理先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱反應機理活化能和活化分子①活化分子：能夠發(fā)生的分子。②活化能：活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的之差。③反應物、生成物的能量與活化能的關系圖2.有效碰撞理論對影響化學反應速率因素的解釋(1)濃度：反應物濃度增大→單位體積內活化分子數(shù)→單位時間內有效碰撞的次數(shù)→反應速率；反之，反應速率。(2)壓強：增大壓強→氣體體積縮小→反應物濃度增大→單位體積內活化分子數(shù)→單位時間內有效碰撞的次數(shù)→反應速率；反之，反應速率。即壓強對化學反應速率的影響，可轉化成濃度對化學反應速率的影響。(3)溫度：微觀解釋：升高溫度→活化分子的百分數(shù)→單位時間內有效碰撞的次數(shù)→反應速率；反之，反應速率。(4)催化劑：使用催化劑→改變了反應的歷程(如下圖)，反應的活化能→活化分子的百分數(shù)→單位時間內有效碰撞的次數(shù)→反應速率。歸｜納｜總｜結1.催化劑是通過降低反應活化能，從而改變了反應的途徑，此即催化劑加速化學反應的主要原因。2.對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由最慢的一步基元反應決定。最慢的反應也是活化能較大的反應。3.過渡態(tài)理論(1)過渡狀態(tài)反應物轉化為生成物的過程中要經(jīng)過能量較高的過渡狀態(tài)。(2)活化能過渡狀態(tài)的平均能量與反應物分子的平均能量的差為反應的活化能。如圖中，Ea為正反應的活化能，Ea′為逆反應的活化能。(3)反應速率與活化能化學反應速率與反應的活化能大小密切相關，活化能越小，反應速率越大。(4)ΔH＝Ea－Ea′。要點04化學反應速率圖像1.物質的量(或濃度)－時間圖像[n(或c)－t圖像]此類圖像說明各平衡體系組分(或某一組分)在反應過程中的變化情況。解題原則：注意各物質曲線的拐點(到達平衡的時刻)，各物質濃度變化的內在聯(lián)系及比例符合化學方程式中的化學計量數(shù)關系等情況。2.速率－時間圖像(v－t圖像)解題原則：分清正反應速率、逆反應速率及二者的相對大小，分清“突變”和“漸變”；正確判斷化學平衡的移動方向；熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學平衡移動的影響規(guī)律。歸｜納｜總｜結(1)看清坐標所代表的意義，如反應時間、投料比值、催化劑的選擇、轉化率等；(2)抓住圖像中的關鍵點(常為最高點、最低點、轉折點)、看清曲線的變化趨勢。題型01反應速率的理解【典例1】下列說法正確的是()A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內同一反應的速率時，其數(shù)值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數(shù)之比C.由v＝eq\f(Δc,Δt)計算所得化學反應速率為某時刻的瞬時速率D.在反應過程中，反應物的濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速率為負值【變式1-1】下列關于化學反應速率的說法，不正確的是()A.化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量B.化學反應速率的大小主要取決于反應物的性質C.若一段時間內某化學反應的反應速率為0.5mol·L－1·s－1，就是指在該時間段內反應物和生成物的濃度變化都為0.5mol·L－1·s－1D.化學反應速率常用單位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1【變式1-2】將5.6g鐵粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的燒杯中，2min時鐵粉剛好完全溶解。下列有關這個反應的反應速率的表示正確的是()A.0～2min內，鐵的反應速率為0.5mol·L－1·min－1B.0～2min內，H2SO4的反應速率為0.5mol·L－1·min－1C.2min末，F(xiàn)eSO4的反應速率為0.5mol·L－1·min－1D.0～2min內，H2的反應速率為0.5mol·L－1·min－1題型02反應速率的大小比較【典例2】反應P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情況下測得反應速率如下，其中反應速率最快的是()A.v(P)＝0.15mol·L－1·min－1B.v(R)＝0.15mol·L－1·s－1C.v(Q)＝0.6mol·L－1·min－1D.v(S)＝0.4mol·L－1·min－1方｜法｜點｜撥比較化學反應速率大小的常用方法(1)統(tǒng)一標準法當比較同一反應的化學反應速率的相對大小時，按相應的化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比換算成同一物質表示的化學反應速率，統(tǒng)一單位，再比較數(shù)值大小。(2)比值比較法比較化學反應速率與其相應化學方程式中物質的化學計量數(shù)的比值大小，在單位相同時，數(shù)值大者反應速率大，如對于反應mA(g)＋nB(g)=pC(g)，eq\f(1,m)v(A)、eq\f(1,n)v(B)、eq\f(1,p)v(C)三者中，單位相同時，數(shù)值大者表示的反應速率大?！咀兪?-1】反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為：①v(A)＝0.45mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1，該反應進行的快慢順序為()A.①>③>②>④ B.①>②＝③>④C.②>①＝④>③ D.①>④>②＝③【變式2-2】不同的化學反應，進行的快慢千差萬別，下列表示反應3A(g)＋B(g)=2C(g)＋3D(g)速率最快的是()A.vA＝0.9mol·L－1·min－1B.vB＝0.35mol·L－1·min－1C.vC＝0.01mol·L－1·s－1D.vD＝0.015mol·L－1·s－1題型03反應速率的計算【典例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)，若90s后測得A的濃度為1mol/L，物質A表示的反應速率正確的是()A.2mol/(L·min) B.0.67mol/(L·min)C.1mol/(L·min) D.0.5mol/(L·min)方｜法｜點｜撥(1)公式法由v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)公式計算注意：如果題目中給出的是物質的量，在計算速率時應先除以體積，轉化為濃度的變化量。(2)關系式法運用同一反應中“速率之比等于化學計量數(shù)之比”的關系式計算。(3)“三段式”法運用“三段式”求解化學反應速率計算題的一般步驟：①寫出有關反應的化學方程式。②找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。③根據(jù)已知條件列方程計算?！咀兪?-1】某溫度下，在容積為2L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)，12s時反應達到平衡(即A和B的量不再發(fā)生變化)，生成C的物質的量為0.8mol，反應過程中A、B的物質的量濃度隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.前12s內，A的平均反應速率為0.025mol·L－1·s－1B.12s后，物質C的量將會逐漸增大C.化學計量數(shù)之比b∶c＝2∶1D.12s內，A和B反應放出的熱量為0.4QkJ【變式3-2】向一容積為5L的恒容密閉容器中充入5molA與8molB，在一定條件下反應：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋yD(g)(x、y為正整數(shù))反應進行2min后達到平衡，這2min內平均反應速率v(C)＝0.3mol·L－1·min－1，D的平衡濃度為0.3mol·L－1，又知v(B)∶v(C)＝3∶2，則下列說法中一定不正確的是()A.x∶y＝2∶1B.v(A)∶v(C)＝1∶1C.A的平衡濃度為0.4mol/LD.A與B的平衡濃度之比為2∶3題型04反應速率的影響因素【典例4】下列有關化學反應速率的說法正確的是()A.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產生氫氣的速率B.10.0mL2mol·L－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變C.SO2的催化氧化是一個放熱的反應，所以升高溫度，反應速率減慢D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強，反應速率減慢方｜法｜點｜撥【變式4-1】某研究性學習小組探究影響反應速率的因素及反應速率的大小，測得的實驗數(shù)據(jù)如表所示(忽略溶液體積變化)，下列說法錯誤的是()組號反應溫度/℃參加反應的物質Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①1020.110.43②3020.120.22③3010.220.13④3010.120.13A.實驗①②探究溫度對反應速率的影響B(tài).實驗②④探究Na2S2O3濃度對反應速率的影響C.四組實驗中實驗②的反應速率最大D.實驗③完全反應需要tmin，平均反應速率v(Na2S2O3)＝eq\f(1,30t)mol/(L·min)【變式4-2】某小組為了探究影響NaHSO3溶液與KMnO4溶液在酸性條件下反應速率的因素，設計實驗方案如表所示。實驗1234V(NaHSO3)/mL(c＝0.2mol/L)5.05.06.04.0V(KMnO4)/mL(c＝0.1mol/L)1.51.51.51.5V(H2SO4)/mL(c＝0.6mol/L)1.52.02.51.5V(MnSO4)/mL(c＝0.1mol/L)0.00.00.00.5V(H2O)/mL2.0a0.0b褪色時間t/min8643下列說法正確的是()A.若a＝1.0時，實驗1和2的結果說明溶液酸性越強，反應速率越快B.實驗3中NaHSO3的反應速率為0.00375mol/(L·min)C.該反應的離子方程式為5SOeq\o\al(2－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2OD.若b＝2.5時，實驗3和4的結果說明催化劑更有利于改變化學反應速率題型05反應速率圖像【典例5】物理學將物質衰變(或消耗)一半所用時間叫“半衰期”。298K時，在催化劑作用下M生成N，反應物起始濃度與催化劑、反應時間關系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.條件Ⅱ，M起始濃度為9.0mol·L－1時半衰期為187.5minB.條件Ⅲ，M的反應速率為1.2×10－2mol·L－1·min－1C.其他條件相同，催化劑濃度越大，反應速率越大D.其他條件相同時，M起始濃度越大，反應速率越快方｜法｜點｜撥【變式5-1】向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化如圖甲所示[0～t1階段c(B)未畫出]。圖乙中四個階段各改變一種不同的條件。已知，t3～t4階段為使用催化劑。下列說法錯誤的是()A.若t1＝15s，則在0～t1時間段用C表示的化學反應速率為0.004mol·L－1·s－1B.B的起始物質的量為0.02molC.t5～t6階段改變的條件可能是升高溫度D.t1～t2階段的K等于t3～t4階段的K【變式5-2】某密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是()A.t2時加入催化劑B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強D.t4～t5時間內轉化率一定最低題型06反應歷程分析【典例6】H2在石墨烯負載型Pd單原子催化劑(Pd/SVG)上還原NO生成N2和NH3的路徑機理及活化能(kJ/mol)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.H2還原NO生成N2過程中，速率最慢的步驟為⑥B.Pd/SVG上H2還原NO，更容易生成NH3C.根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計算NO＋5H=NH3＋H2O的ΔHD.由圖可知，相同催化劑條件下反應可能存在多種反應歷程方｜法｜點｜撥【變式6-1】理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構化反應的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C.正反應的活化能大于逆反應的活化能D.使用催化劑，可以改變反應的反應熱【變式6-2】中國科學院化學研究所報道了化合物1催化CO2氫化機理。其機理中化合物1(催化劑，固態(tài))→化合物2(中間產物，固態(tài))的過程和其相對能量曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.化合物1與CO2反應生成化合物2的過程中有兩個過渡態(tài)TS11－2、TS21－2，說明這一過程包含兩個基元反應B.圖中I1－2生成化合物2的過程是放熱過程C.過程①的活化能低于過程②的活化能D.過程①的熱化學方程式為1(s)＋CO2(g)=I1－2(s)ΔH＝－2.08kJ·mol－1期末基礎通關練（測試時間：10分鐘）1.（24-25高二上·安徽蕪湖·期末）在2L恒容密閉容器中進行反應X(A．v(X)=0.06molC．v(Z)=0.09mol2.（25-26高二上·黑龍江齊齊哈爾·期中）下列關于有效碰撞的說法正確的是A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B．反應物分子的每次碰撞都能發(fā)生化學反應C．能夠發(fā)生化學反應的碰撞是有效碰撞D．能發(fā)生有效碰撞的分子可能不具有足夠高的能量，但具有合適的取向3.（25-26高二上·黑龍江齊齊哈爾·期中）對于有氣體參加的化學反應來說，下列說法錯誤的是A．加入反應物，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大B．升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大C．壓縮容器體積，活化分子百分數(shù)不變，化學反應速率增大D．使用催化劑，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大4.（25-26高二上·四川·月考）可逆反應AgA．vA=0.15molC．vC=0.4mol5.（25-26高二上·北京·期中）反應3Fe①增加Fe的量②升高溫度③向容器中充入氬氣④向容器中充入水蒸氣A．①③ B．②④ C．①② D．③④6.（25-26高二上·河南·月考）煤制水煤氣的原理：Cs該反應，下列敘述正確的是A．CO(g)和H2g的總能量比C(s)和B．將煤塊粉碎成煤粉，可以加快反應速率C．該反應需在高溫下進行，是由該反應為吸熱反應決定的D．對吸熱反應而言，升高溫度，逆反應速率減小期末綜合拓展練（測試時間：30分鐘）7.（25-26高二上·陜西安康·期中）向體積恒為2L的密閉容器中加入0.3mola、0.1molc和一定量的b三種氣體，一定條件下發(fā)生如下反應：3a(g)?bA．此反應的平衡常數(shù)K的表達式為K=B．若t2=30s，則用a的濃度變化表示C．b的起始的物質的量為0.04molD．t0~t18.（25-26高二上·天津·月考）某溫度下，容積一定的密閉容器中進行以下反應：2Xg+A．在容器中加入氬氣，反應速率不變B．加入少量W，逆反應速率增大C．2Xl+YD．將容器的容積縮小，可增大活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多9.（25-26高二上·浙江嘉興·期中）某溫度下，在恒容密閉容器中投入一定量的A、B，發(fā)生反應：3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(s)，反應進程如下圖所示。下列說法正確的是A．0~2s內，D的平均反應速率為0.15mol·L-1·s-1B．反應進行過程中，v(B)：v(C)=2:1C．12s時，A的轉化率為75%D．圖中兩曲線相交時，A和B的平均反應速率相等10.（25-26高二上·山東菏澤·期中）丙酮碘代反應CH3COCH3c(c(v/(×0.250.0501.40.500.0502.8a0.1005.60.500.1002.8下列說法正確的是A．速率方程中的m=1、n=1 B．該反應的速率常數(shù)k=2.8×C．增大反應物I2的濃度，反應的瞬時速率加快 D．11.（25-26高二上·湖北十堰·月考）某溫度下，在容積為2?L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應3?Ag+bBg?cCgΔA．12s內，A和B反應放出的熱量為0.2QB．12s時，A的瞬時反應速率為0.05C．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率D．該方程式為312.（25-26高二上·北京通州·期中）在2L的密閉容器中發(fā)生反應4A(sA．2min內v(B)=0.3C．v(B):v(13.（25-26高二上·河南焦作·期中）一定條件下，分別在甲、乙兩個恒容密閉容器中加入H2和N2，發(fā)生反應：3H2g+N容器溫度/K起始時物質的量濃度/(mol?10min時物質的量濃度/(mol?ccc甲T310.4乙T310.3下列說法正確的是A．容器甲中，0～10min內H2的平均反應速率：B．容器甲中，10min時反應達到平衡狀態(tài)C．若容器乙中10min時沒有達到平衡，則T1D．充入更多的H2，H14.（25-26高二上·黑龍江綏化·期中）一定溫度下，恒容密閉容器中，物質Z發(fā)生反應，Zg?2XA．曲線I代表物質X，曲線III代表物質ZB．圖中t1時刻的正反應速率大于tC．其他條件相同時，增大ZgD．0～40min，用物質Y表示的平均反應速率為15.（25-26高二上·天津·月考）過量的鐵粉與100mL0.01mol①加CH3COONa固體

②加NaOH固體

③將鹽酸用量減半，濃度不變

④加CuO固體

⑤加NaCl溶液

A．①⑤⑦ B．②④⑥ C．⑤⑦ D．①⑤⑥⑦16.（2025·河北保定·模擬預測）將10mL0.1mol?L?1KClO3溶液和10mL0.3molA．該反應的離子方程式為ClOB．在0~4min的平均反應速率vC．該反應為放熱反應D．6min時向混合溶液中加入少量Na217.（2025·河北衡水·模擬預測）一定溫度下，某恒容密閉容器中同時發(fā)生兩個反應：①P+Q=X+Z、②P+Q=A．0~20min內，vB．容器中Z的生成速率大于X的生成速率C．45min時，cY=0.24D．相同溫度下，k18.（2025·安徽·模擬預測）起始溫度均為T℃，容積均為10L的甲(絕熱)、乙(恒溫)密閉容器中，向甲、乙中均加入1molN2O(g)和4molCO(g)，發(fā)生反應N2Og+COg?N2gA．此反應正反應活化能>逆反應活化能B．反應速率：vC．容器甲，0~200s內，vD．升高溫度，k正增大，k19.（2025·江西·模擬預測）T°C時，在2L的恒容密閉容器中通入4molA(g)，同時發(fā)生以下兩個反應：①A．0~5min內，A的平均消耗速率為B．a=2C．0~5minD．反應①的活化能比反應②的活化能小20.（2025·湖南邵陽·一模）某溫度下，2L的恒容密閉容器中加入1molA，發(fā)生反應：2As時間段/min0~50~100~15vC/（mol0.0600.0450.030下列說法正確的是A．2.5min時，C的濃度為0.15mol/LB．5min時，再加入0.3molC，此時vC．5min時，B的體積分數(shù)為14.3%D．10~12min時間段內，A的物質的量不斷減少

專題02化學反應速率（期末復習講義）內容導航明·期末考情：把握考試趨勢方向，精準備考理·核心要點：系統(tǒng)歸納知識脈絡，構建體系破·重難題型：攻克典型疑難問題，突破瓶頸過·分層驗收：階梯式檢測與評估，穩(wěn)步提升考查重點命題角度化學反應速率化學反應速率的定義、化學反應速率的計算和大小比較反應速率的影響因素溫度、濃度、壓強、催化劑對反應速率的影響反應速率的圖像溫度、濃度、壓強、催化劑對反應速率影響的圖像變化反應機理與反應歷程反應歷程圖像、過渡態(tài)、能壘、能量變化要點01化學反應速率1.定義衡量化學反應進行快慢的物理量。2.表示方法(1)化學反應速率可以用單位時間、單位體積中反應物或生成物的物質的量變化來表示。(2)如果反應體系的體積是恒定的，則通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。3.計算表達式v＝eq\f(Δc,Δt)；單位：mol·L－1·s－1或mol/(L·s)、mol·L－1·min－1或mol/(L·min)。Δc表示反應物濃度或生成物濃度的變化，其常用單位是mol/L(或mol·L－1)等。Δt表示反應時間的變化。4.化學反應速率的測定(1)測定原理：利用與化學反應中任何一種化學物質的濃度相關的可觀測量進行測定。(2)測定方法①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。②科學儀器測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或生成物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色變化和顯色物質與濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。歸｜納｜總｜結(1)不論是用某一反應物表示還是用某一生成物表示，由于Δc是取濃度變化的絕對值，因此，其化學反應速率都取正值，且是某一段時間內的平均速率。(3)在一定溫度下，固體和純液體物質，其單位體積里的物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數(shù)，因此它們的化學反應速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學反應速率的方法還有一定的局限性。(4)表示化學反應速率時，必須指明用哪種物質作標準，因為同一化學反應，用不同的物質表示的反應速率，其數(shù)值可能不同。各物質表示的反應速率的數(shù)值有相互關系，彼此可以根據(jù)化學方程式中的各化學計量數(shù)進行換算，即單位時間時，速率之比等于化學方程式中相應物質的計量數(shù)之比。(5)一般來說在反應過程中都不是等速進行的，由公式v＝eq\f(Δc,Δt)計算得到的是某一段時間間隔內的平均速率。(6)平均速率與瞬時速率。若時間間隔Δt非常小，則平均速率v＝eq\f(Δc,Δt)接近某一時刻的瞬時速率。瞬時速率也可以在物質的濃度隨時間的變化曲線上通過數(shù)學方法求得。要點02影響化學反應速率的因素條件內容濃度(1)當其他條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應速率。(2)此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于固體或純液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。但固體反應物表面積越大，反應速率越大。溫度(1)升高溫度，可加快反應速率。溫度對化學反應速率的影響對放熱反應和吸熱反應都適用。(2)大量實驗證明，溫度每升高10℃，化學反應速率通常增大為原來的2～4倍。這表明溫度對反應速率的影響非常顯著。催化劑合適催化劑可以加快反應速率。同一催化劑能同等程度的改變正逆化學反應的速率。壓強1.壓強對固體和液體(溶液)間的反應無影響，僅僅適用于氣相反應。2.壓強的改變實質是改變反應物的濃度，判斷時看反應物的濃度是否發(fā)生改變。歸｜納｜總｜結對于氣體反應有以下幾種情況：(1)恒溫時：增大壓強→濃度增大→反應速率增大。(2)恒容時：a.充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大；b.充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應的N2等)→引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質的濃度不變→反應速率不變。(3)恒壓時：充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar或不參與反應的N2等)→引起體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢。要點03活化能1.有效碰撞理論項目內容基元反應大多數(shù)的化學反應往往經(jīng)過多個反應步驟才能實現(xiàn)。其中每一步反應都稱為基元反應。如2HI=H2＋I2的2個基元反應為2HI→H2＋2I·、2I·→I2?；磻l(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能發(fā)生化學反應。有效碰撞反應機理先后進行的基元反應反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱反應機理活化能和活化分子①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能：活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差。③反應物、生成物的能量與活化能的關系圖2.有效碰撞理論對影響化學反應速率因素的解釋(1)濃度：反應物濃度增大→單位體積內活化分子數(shù)增多→單位時間內有效碰撞的次數(shù)增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。(2)壓強：增大壓強→氣體體積縮小→反應物濃度增大→單位體積內活化分子數(shù)增多→單位時間內有效碰撞的次數(shù)增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。即壓強對化學反應速率的影響，可轉化成濃度對化學反應速率的影響。(3)溫度：微觀解釋：升高溫度→活化分子的百分數(shù)增大→單位時間內有效碰撞的次數(shù)增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。(4)催化劑：使用催化劑→改變了反應的歷程(如下圖)，反應的活化能降低→活化分子的百分數(shù)增大→單位時間內有效碰撞的次數(shù)增加→反應速率加快。歸｜納｜總｜結1.催化劑是通過降低反應活化能，從而改變了反應的途徑，此即催化劑加速化學反應的主要原因。2.對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由最慢的一步基元反應決定。最慢的反應也是活化能較大的反應。3.過渡態(tài)理論(1)過渡狀態(tài)反應物轉化為生成物的過程中要經(jīng)過能量較高的過渡狀態(tài)。(2)活化能過渡狀態(tài)的平均能量與反應物分子的平均能量的差為反應的活化能。如圖中，Ea為正反應的活化能，Ea′為逆反應的活化能。(3)反應速率與活化能化學反應速率與反應的活化能大小密切相關，活化能越小，反應速率越大。(4)ΔH＝Ea－Ea′。要點04化學反應速率圖像1.物質的量(或濃度)－時間圖像[n(或c)－t圖像]此類圖像說明各平衡體系組分(或某一組分)在反應過程中的變化情況。解題原則：注意各物質曲線的拐點(到達平衡的時刻)，各物質濃度變化的內在聯(lián)系及比例符合化學方程式中的化學計量數(shù)關系等情況。2.速率－時間圖像(v－t圖像)解題原則：分清正反應速率、逆反應速率及二者的相對大小，分清“突變”和“漸變”；正確判斷化學平衡的移動方向；熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學平衡移動的影響規(guī)律。歸｜納｜總｜結(1)看清坐標所代表的意義，如反應時間、投料比值、催化劑的選擇、轉化率等；(2)抓住圖像中的關鍵點(常為最高點、最低點、轉折點)、看清曲線的變化趨勢。題型01反應速率的理解【典例1】下列說法正確的是()A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內同一反應的速率時，其數(shù)值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數(shù)之比C.由v＝eq\f(Δc,Δt)計算所得化學反應速率為某時刻的瞬時速率D.在反應過程中，反應物的濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速率為負值【答案】B【解析】化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的濃度變化來表示，A錯誤；用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，其數(shù)值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數(shù)之比，B正確；化學反應速率表示化學反應在某一時間段內的平均速率，而不是瞬時速率，C錯誤；在計算化學反應速率時，取濃度變化的絕對值，故化學反應速率恒為正值，D錯誤?！咀兪?-1】下列關于化學反應速率的說法，不正確的是()A.化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量B.化學反應速率的大小主要取決于反應物的性質C.若一段時間內某化學反應的反應速率為0.5mol·L－1·s－1，就是指在該時間段內反應物和生成物的濃度變化都為0.5mol·L－1·s－1D.化學反應速率常用單位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1【答案】C【解析】化學反應有的快，有的慢，則使用化學反應速率來定量表示化學反應進行的快慢，A正確；反應物本身的性質是決定反應速率的主要因素，如火藥爆炸、食物腐敗，故B正確；若某化學反應的反應速率為0.5mol·(L·s)－1是指用某一物質表示的平均速率，與用其他物質表示的速率不一定相等，C錯誤；公式v＝eq\f(Δc,Δt)中，濃度的單位是mol/L，時間單位常用s、min，所以化學反應速率常用單位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1，D正確?！咀兪?-2】將5.6g鐵粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的燒杯中，2min時鐵粉剛好完全溶解。下列有關這個反應的反應速率的表示正確的是()A.0～2min內，鐵的反應速率為0.5mol·L－1·min－1B.0～2min內，H2SO4的反應速率為0.5mol·L－1·min－1C.2min末，F(xiàn)eSO4的反應速率為0.5mol·L－1·min－1D.0～2min內，H2的反應速率為0.5mol·L－1·min－1【答案】B【解析】鐵為固體，不能用單位時間內濃度變化量表示反應速率，A錯誤；5.6g鐵粉的物質的量為eq\f(5.6g,56g/mol)＝0.1mol，由Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，可知參加反應的硫酸的物質的量為0.1mol，故用硫酸表示的反應速率為eq\f(\f(0.1mol,0.1L),2min)＝0.5mol/(L·min)，B正確；2min末硫酸亞鐵的反應速率表示瞬時速率，而0.5mol/(L·min)表示2min內硫酸亞鐵的平均反應速率，C錯誤；氫氣為氣體，必須在一定體積的容器中方可用單位時間內濃度變化量表示反應速率，D錯誤。題型02反應速率的大小比較【典例2】反應P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情況下測得反應速率如下，其中反應速率最快的是()A.v(P)＝0.15mol·L－1·min－1B.v(R)＝0.15mol·L－1·s－1C.v(Q)＝0.6mol·L－1·min－1D.v(S)＝0.4mol·L－1·min－1【答案】B【解析】各物質的反應速率除以其對應的化學計量數(shù)，所得結果最大的則反應速率最快。v(P)＝0.15mol·L－1·min－1；eq\f(v（R）,2)＝eq\f(9mol·L－1·min－1,2)＝4.5mol·L－1·min－1；eq\f(v（Q）,3)＝eq\f(0.6mol·L－1·min－1,3)＝0.2mol·L－1·min－1；eq\f(v（S）,2)＝eq\f(0.4mol·L－1·min－1,2)＝0.2mol·L－1·min－1，故反應速率最快的為B選項。方｜法｜點｜撥比較化學反應速率大小的常用方法(1)統(tǒng)一標準法當比較同一反應的化學反應速率的相對大小時，按相應的化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比換算成同一物質表示的化學反應速率，統(tǒng)一單位，再比較數(shù)值大小。(2)比值比較法比較化學反應速率與其相應化學方程式中物質的化學計量數(shù)的比值大小，在單位相同時，數(shù)值大者反應速率大，如對于反應mA(g)＋nB(g)=pC(g)，eq\f(1,m)v(A)、eq\f(1,n)v(B)、eq\f(1,p)v(C)三者中，單位相同時，數(shù)值大者表示的反應速率大。【變式2-1】反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為：①v(A)＝0.45mol·L－1·s－1、②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1、③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1、④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1，該反應進行的快慢順序為()A.①>③>②>④ B.①>②＝③>④C.②>①＝④>③ D.①>④>②＝③【答案】D【解析】不同物質表示的速率之比等于其化學計量數(shù)之比，故各物質表示的反應速率與其化學計量數(shù)之比越大，反應速率越快。①eq\f(v（A）,1)＝0.45mol·L－1·s－1；②eq\f(v（B）,3)＝0.2mol·L－1·s－1；③eq\f(v（C）,2)＝0.2mol·L－1·s－1；④eq\f(v（D）,2)＝0.225mol·L－1·s－1；反應速率①＞④＞②＝③。【變式2-2】不同的化學反應，進行的快慢千差萬別，下列表示反應3A(g)＋B(g)=2C(g)＋3D(g)速率最快的是()A.vA＝0.9mol·L－1·min－1B.vB＝0.35mol·L－1·min－1C.vC＝0.01mol·L－1·s－1D.vD＝0.015mol·L－1·s－1【答案】B【解析】把A、C、D項的速率都轉化為以B表示的速率：A項為vB＝0.3mol·L－1·min－1，C項為vB＝0.3mol·L－1·min－1，D項為vB＝0.3mol·L－1·min－1，即可知速率最快的是B。題型03反應速率的計算【典例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)，若90s后測得A的濃度為1mol/L，物質A表示的反應速率正確的是()A.2mol/(L·min) B.0.67mol/(L·min)C.1mol/(L·min) D.0.5mol/(L·min)【答案】B【解析】已知開始時A的濃度為4mol÷2L＝2mol/L，90s后A的濃度為1mol/L，則A的反應速率為eq\f(2mol/L－1mol/L,1.5min)＝eq\f(2,3)mol·L－1·min－1＝0.67mol/(L·min)，故答案選B。方｜法｜點｜撥(1)公式法由v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)公式計算注意：如果題目中給出的是物質的量，在計算速率時應先除以體積，轉化為濃度的變化量。(2)關系式法運用同一反應中“速率之比等于化學計量數(shù)之比”的關系式計算。(3)“三段式”法運用“三段式”求解化學反應速率計算題的一般步驟：①寫出有關反應的化學方程式。②找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。③根據(jù)已知條件列方程計算。【變式3-1】某溫度下，在容積為2L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)，12s時反應達到平衡(即A和B的量不再發(fā)生變化)，生成C的物質的量為0.8mol，反應過程中A、B的物質的量濃度隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.前12s內，A的平均反應速率為0.025mol·L－1·s－1B.12s后，物質C的量將會逐漸增大C.化學計量數(shù)之比b∶c＝2∶1D.12s內，A和B反應放出的熱量為0.4QkJ【答案】D【解析】圖像分析可知A的濃度變化＝0.8mol/L－0.2mol/L＝0.6mol/L，反應速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.6mol/L,12s)＝0.05mol/(L·s)，A錯誤；12s時反應達到平衡(即A和B的量不再發(fā)生變化)，所以C的量也不再發(fā)生變化，B錯誤；前12s內，B的濃度變化量為(0.5－0.3)mol/L＝0.2mol/L，生成C的物質的量的濃度為0.4mol/L，故b∶c＝0.2mol/L∶0.4mol/L＝1∶2，C錯誤；12s內反應3molA放熱QkJ，反應A的物質的量＝(0.8mol/L－0.2mol/L)×2L＝1.2mol，結合化學方程式定量關系計算，3A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＝－QkJ·mol－1，1.2molA反應放出熱量0.4QkJ，D正確。【變式3-2】向一容積為5L的恒容密閉容器中充入5molA與8molB，在一定條件下反應：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋yD(g)(x、y為正整數(shù))反應進行2min后達到平衡，這2min內平均反應速率v(C)＝0.3mol·L－1·min－1，D的平衡濃度為0.3mol·L－1，又知v(B)∶v(C)＝3∶2，則下列說法中一定不正確的是()A.x∶y＝2∶1B.v(A)∶v(C)＝1∶1C.A的平衡濃度為0.4mol/LD.A與B的平衡濃度之比為2∶3【答案】D【解析】達到平衡時C的濃度變化為0.6mol/L，D的平衡濃度為0.3mol/L，對于可逆反應計量系數(shù)之比等于濃度變化量之比，則Δc(C)∶Δc(D)＝x∶y，x∶y＝2∶1，A正確；計量系數(shù)之比等于反應速率之比，v(B)∶v(C)＝3∶2，可求出x＝2，y＝1，則v(A)∶v(C)＝1∶1，B正確；由v(A)∶v(C)＝1∶1，Δc(A)＝Δc(C)＝0.6mol/L，參加反應的A濃度為0.6mol/L，則A的平衡濃度為1mol/L－0.6mol/L＝0.4mol/L，C正確；計量系數(shù)之比等于濃度變化量之比，eq\f(Δc（B）,Δc（A）)＝eq\f(3,2)，則參加反應的B的濃度為0.9mol/L，B的平衡濃度為1.6mol/L－0.9mol/L＝0.7mol/L，A與B的平衡濃度比等于eq\f(0.4,0.7)＝eq\f(4,7)，D錯誤。題型04反應速率的影響因素【典例4】下列有關化學反應速率的說法正確的是()A.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產生氫氣的速率B.10.0mL2mol·L－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變C.SO2的催化氧化是一個放熱的反應，所以升高溫度，反應速率減慢D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強，反應速率減慢【答案】D【解析】濃硫酸和Fe發(fā)生鈍化，且加熱時二者反應生成二氧化硫，所以不能用濃硫酸和鐵片制取氫氣，應該用適當提高稀硫酸濃度的方法來加快反應速率，A錯誤；加入適量氯化鈉溶液，因為溶液中含有水，所以氫離子濃度減小，反應速率降低，B錯誤；升高溫度，無論是放熱反應還是吸熱反應，反應速率都增大，C錯誤；減小壓強，對有氣體參與的反應，各反應物濃度減小，正逆反應速率都減小，故D正確。方｜法｜點｜撥【變式4-1】某研究性學習小組探究影響反應速率的因素及反應速率的大小，測得的實驗數(shù)據(jù)如表所示(忽略溶液體積變化)，下列說法錯誤的是()組號反應溫度/℃參加反應的物質Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①1020.110.43②3020.120.22③3010.220.13④3010.120.13A.實驗①②探究溫度對反應速率的影響B(tài).實驗②④探究Na2S2O3濃度對反應速率的影響C.四組實驗中實驗②的反應速率最大D.實驗③完全反應需要tmin，平均反應速率v(Na2S2O3)＝eq\f(1,30t)mol/(L·min)【答案】B【解析】實驗①②除溫度不同外，各反應物濃度相同，能探究溫度對反應速率的影響，A正確；實驗②④溫度相同，硫酸濃度不相同，Na2S2O3濃度不相同，不可以探究Na2S2O3濃度對反應速率的影響，B錯誤；四組實驗中實驗②溫度較高，水所占體積最少，反應物濃度最高，速率最大，C正確；實驗③中，c(Na2S2O3)＝eq\f(0.2×1,6)mol/L＝eq\f(1,30)mol/L，完全反應需要tmin，平均反應速率v(Na2S2O3)＝eq\f(1,30t)mol/(L·min)，D正確?！咀兪?-2】某小組為了探究影響NaHSO3溶液與KMnO4溶液在酸性條件下反應速率的因素，設計實驗方案如表所示。實驗1234V(NaHSO3)/mL(c＝0.2mol/L)5.05.06.04.0V(KMnO4)/mL(c＝0.1mol/L)1.51.51.51.5V(H2SO4)/mL(c＝0.6mol/L)1.52.02.51.5V(MnSO4)/mL(c＝0.1mol/L)0.00.00.00.5V(H2O)/mL2.0a0.0b褪色時間t/min8643下列說法正確的是()A.若a＝1.0時，實驗1和2的結果說明溶液酸性越強，反應速率越快B.實驗3中NaHSO3的反應速率為0.00375mol/(L·min)C.該反應的離子方程式為5SOeq\o\al(2－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2OD.若b＝2.5時，實驗3和4的結果說明催化劑更有利于改變化學反應速率【答案】D【解析】若a＝1.0時，實驗1和2中除了硫酸的濃度不同，溶液總體積不同，導致NaHSO3和KMnO4的濃度也不同，不能說明溶液酸性越強反應速率越快，A錯誤；實驗3中，KMnO4的起始濃度為eq\f(0.1×1.5,10)mol/L＝0.015mol/L，則KMnO4的反應速率為eq\f(0.015mol/L,4min)＝0.00375mol/(L·min)，則NaHSO3的反應速率為0.00375mol/(L·min)×eq\f(5,2)＝0.0093755mol/(L·min)，B錯誤；HSOeq\o\al(－,3)不能拆，該反應的離子方程式為5HSOeq\o\al(－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋H＋=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O，C錯誤；若b＝2.5時，實驗3中反應物濃度較大，實驗4中加入催化劑，實驗4中溶液褪色時間更快，說明該相同條件下，催化劑更有利于改變化學反應速率，D正確。題型05反應速率圖像【典例5】物理學將物質衰變(或消耗)一半所用時間叫“半衰期”。298K時，在催化劑作用下M生成N，反應物起始濃度與催化劑、反應時間關系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.條件Ⅱ，M起始濃度為9.0mol·L－1時半衰期為187.5minB.條件Ⅲ，M的反應速率為1.2×10－2mol·L－1·min－1C.其他條件相同，催化劑濃度越大，反應速率越大D.其他條件相同時，M起始濃度越大，反應速率越快【答案】D【解析】觀察圖像，M生成N的反應是直線形反應，勻速反應。起始濃度與消耗時間成正比例，設M消耗4.5mol·L－1時需要時間為t，則3.0∶125＝4.5∶t，t＝187.5min，A正確；條件Ⅰ和條件Ⅲ速率相等，v＝eq\f(1.5,125)mol·L－1·min－1＝1.2×10－2mol·L－1·min－1，B正確；由曲線Ⅰ、Ⅱ可知，催化劑濃度越大，反應速率越大，C正確；由Ⅰ、Ⅲ曲線可知，反應速率與起始濃度無關，D錯誤。方｜法｜點｜撥【變式5-1】向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化如圖甲所示[0～t1階段c(B)未畫出]。圖乙中四個階段各改變一種不同的條件。已知，t3～t4階段為使用催化劑。下列說法錯誤的是()A.若t1＝15s，則在0～t1時間段用C表示的化學反應速率為0.004mol·L－1·s－1B.B的起始物質的量為0.02molC.t5～t6階段改變的條件可能是升高溫度D.t1～t2階段的K等于t3～t4階段的K【答案】B【解析】t3～t4階段使用了催化劑，反應速率增大，t4～t5改變條件平衡不移動，改變溫度或某一組分的濃度，平衡會發(fā)生移動，說明t4時改變的條件是減小壓強，正逆反應速率同時減小，平衡不移動，則該反應為等體積反應，t5時刻正逆反應速率同時增大，改變的條件為升高溫度，t2時正、逆反應速率只有一個突變，說明是改變某一組分的濃度。從圖甲可知，0～15s內C濃度變化量為0.06mol/L，v(C)＝0.06mol/L÷15s＝0.004mol·L－1·s－1，A正確；根據(jù)圖甲0～t1時間段，C物質濃度變化量為0.06mol/L，A物質濃度變化量為0.09mol/L，兩者的比值為2∶3，則兩者的系數(shù)之比為2∶3，再根據(jù)該反應為等體積反應，可得反應為3A(g)B(g)＋2C(g)，則0～t1時間段，B濃度變化量為0.03mol/L，故初始時B濃度為0.02mol/L，初始A濃度為0.15mol/L，物質的量為0.3mol，則體積為2L，故初始B的物質的量為0.04mol，B錯誤；t5～t6，正逆反應速率均增大，化學平衡移動，改變的條件可能是升高溫度，C正確；t1～t5過程中，體系的溫度沒有改變，則K值不變，D正確?！咀兪?-2】某密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是()A.t2時加入催化劑B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強D.t4～t5時間內轉化率一定最低【答案】A【解析】由圖可知，t2時刻，改變條件，正、逆反應速率同等程度增大，平衡不移動，該反應正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，不可能是改變壓強，故改變條件為使用催化劑，A正確；t3時刻，改變條件，正、逆反應速率降低，且正反應速率降低更多，平衡向逆反應方向移動，該反應正反應是放熱反應，溫度降低，平衡向正反應方向移動，故不可能為降低溫度，B錯誤；t5時刻，改變條件，正、逆反應速率都增大，且逆反應速率增大更多，平衡向逆反應方向移動，該反應正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，不可能是改變壓強，該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，故改變條件為升高溫度，C錯誤；t2時刻，使用催化劑，平衡不移動，X的轉化率不變，t3時刻，平衡向逆反應方向移動，X的轉化率減小，t5時刻，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，X的轉化率降低，則t6之后轉化率更低，D錯誤。題型06反應歷程分析【典例6】H2在石墨烯負載型Pd單原子催化劑(Pd/SVG)上還原NO生成N2和NH3的路徑機理及活化能(kJ/mol)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.H2還原NO生成N2過程中，速率最慢的步驟為⑥B.Pd/SVG上H2還原NO，更容易生成NH3C.根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計算NO＋5H=NH3＋H2O的ΔHD.由圖可知，相同催化劑條件下反應可能存在多種反應歷程【答案】C【解析】活化能最大的為決速步，則H2還原NO生成N2的決速步為反應⑥，A正確；由圖知，Pd/SVG上H2還原NO，經(jīng)過①到⑤即可生成氨氣、經(jīng)過①到⑦步才能生成氮氣，而決速步反應⑥的活化能最大、發(fā)生最困難，則更容易生成NH3、不容易生成N2，B正確；C根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計算NO＋5H=NH3＋H2O的正反應的活化能，不知道逆反應的活化能，故不能計算ΔH，C不正確；由圖可知，相同催化劑條件下反應可能存在多種反應歷程，可能得到不同產物，D正確。方｜法｜點｜撥【變式6-1】理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構化反應的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C.正反應的活化能大于逆反應的活化能D.使用催化劑，可以改變反應的反應熱【答案】D【解析】HNC的能量比HCN的高，則穩(wěn)定性較好的是HCN，A項正確；該異構化反應的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1，為吸熱反應，則正反應的活化能大于逆反應的活化能，B、C項正確；使用催化劑只能改變反應的歷程，但是不影響反應的反應熱，D項錯誤?！咀兪?-2】中國科學院化學研究所報道了化合物1催化CO2氫化機理。其機理中化合物1(催化劑，固態(tài))→化合物2(中間產物，固態(tài))的過程和其相對能量曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.化合物1與CO2反應生成化合物2的過程中有兩個過渡態(tài)TS11－2、TS21－2，說明這一過程包含兩個基元反應B.圖中I1－2生成化合物2的過程是放熱過程C.過程①的活化能低于過程②的活化能D.過程①的熱化學方程式為1(s)＋CO2(g)=I1－2(s)ΔH＝－2.08kJ·mol－1【答案】D【解析】化合物1與CO2反應生成化合物2的過程中有兩個過渡態(tài)TS11－2、TS21－2，需要兩步反應，說明這一過程包含兩個基元反應，A正確；I1－2生成化合物2的過程能量降低是放熱過程，B正確；過程①的活化能為6.05kcal·mol－1，過程②的活化能為11.28kcal·mol－1－2.08kcal·mol－1＝9.2kcal·mol－1，過程①的活化能低于過程②的活化能，C正確；過程①的熱化學方程式為1(s)＋CO2(g)=I1－2(s)ΔH＝＋2.08kcal·mol－1，D錯誤。期末基礎通關練（測試時間：10分鐘）1.（24-25高二上·安徽蕪湖·期末）在2L恒容密閉容器中進行反應X(A．v(X)=0.06molC．v(Z)=0.09mol【答案】C【解析】用X的濃度表示表示反應速率為0.3mol2L×5min=0.03mol·L?1·min?1，A錯誤；Y為固體，其濃度不變化，無法計算速率，B錯誤；根據(jù)速率比，v(Z)=3v(X)=3×0.03=0.09mol·L-1·min-1，C正確；v(W)=2v(X)=0.06mol·L-1·min-1，換算后應為0.001mol·L-12.（25-26高二上·黑龍江齊齊哈爾·期中）下列關于有效碰撞的說法正確的是A．活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B．反應物分子的每次碰撞都能發(fā)生化學反應C．能夠發(fā)生化學反應的碰撞是有效碰撞D．能發(fā)生有效碰撞的分子可能不具有足夠高的能量，但具有合適的取向【答案】C【分析】有效碰撞必須滿足兩個條件：一是要求反應物分子是活化分子；二是要求分子之間的碰撞有合適的取向，化學反應的實質就是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，有效碰撞才能使舊鍵斷裂?！窘馕觥炕罨肿又g的碰撞要有合適的取向，才能發(fā)生有效碰撞，A錯誤；反應物分子需要變?yōu)榛罨肿?，且在合適的取向上發(fā)生碰撞才能發(fā)生化學反應，B錯誤；能夠發(fā)生化學反應是要有舊鍵的斷裂和新鍵的生成，有效碰撞才能使舊鍵斷裂，故能夠發(fā)生化學反應的碰撞是有效碰撞，C正確；能發(fā)生有效碰撞的分子具有足夠高的能量，且具有合適的取向，D錯誤；故選C。3.（25-26高二上·黑龍江齊齊哈爾·期中）對于有氣體參加的化學反應來說，下列說法錯誤的是A．加入反應物，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大B．升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大C．壓縮容器體積，活化分子百分數(shù)不變，化學反應速率增大D．使用催化劑，活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率增大【答案】A【解析】加入反應物時，反應物濃度增大，單位體積內活化分子數(shù)目增加，但活化分子百分數(shù)由溫度和催化劑決定，此時并未改變，因此活化分子百分數(shù)不變，A錯誤；升高溫度使更多分子獲得足夠能量成為活化分子，活化分子百分數(shù)增大，反應速率增大，B正確；壓縮容器體積（增大壓強），氣體濃度增大，單位體積內活化分子數(shù)目增加，但活化分子百分數(shù)不變，反應速率增大，C正確；催化劑降低反應活化能，使更多普通分子成為活化分子，活化分子百分數(shù)增大，反應速率增大，D正確；故選A。4.（25-26高二上·四川·月考）可逆反應AgA．vA=0.15molC．vC=0.4mol【答案】D【分析】比較四種不同情況下的反應速率，需要轉換成同一種物質不同情況下的反應速率，可以都轉換成物質A的速率，vB=0.5mol/L?min轉成vA=0.25mol/【解析】v(A)=0.15mol/(L·min)；v(B)=0.5mol/(L·min)，按計量數(shù)比，v(A)=0.5/2mol/(L·min)=0.25mol/(L·min)；v(C)=0.4mol/(L·min)，v(A)=0.4/3mol/(L·min)=0.13mol/(L·min)，；v(D)=0.02mol/(L·s)，單位轉換為0.02×60=1.2mol/(L·min)，v(A)=1.2/4mol/(L·min)=0.3mol/(L·min)；綜上所述，v(D)=0.02mol/(L·s)速率最快，故選D。5.（25-26高二上·北京·期中）反應3Fe①增加Fe的量②升高溫度③向容器中充入氬氣④向容器中充入水蒸氣A．①③ B．②④ C．①② D．③④【答案】A【解析】①Fe為固體，增加其量不改變濃度，反應速率不變；②升溫，單位體積活化分子數(shù)增多，反應速率加快；③固定容積下充入氬氣，總壓增大但H2O和H2的分壓（濃度）不變，速率不變；④充入H2O（g）直接增加反應物濃度，加快正反應速率。綜上，①和③不能加快反應速率，故選A。6.（25-26高二上·河南·月考）煤制水煤氣的原理：Cs該反應，下列敘述正確的是A．CO(g)和H2g的總能量比C(s)和B．將煤塊粉碎成煤粉，可以加快反應速率C．該反應需在高溫下進行，是由該反應為吸熱反應決定的D．對吸熱反應而言，升高溫度，逆反應速率減小【答案】B【解析】由Cs+H2Og=COg+H2g期末綜合拓展練（測試時間：30分鐘）7.（25-26高二上·陜西安康·期中）向體積恒為2L的密閉容器中加入0.3mola、0.1molc和一定量的b三種氣體，一定條件下發(fā)生如下反應：3a(g)?bA．此反應的平衡常數(shù)K的表達式為K=B．若t2=30s，則用a的濃度變化表示C．b的起始的物質的量為0.04molD．t0~t1【答案】D【解析】平衡常數(shù)K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，該反應的K表達式為K=c2(c)c(b)c3(a)，A正確；a的初始濃度為0.15mol·L-1，平衡濃度為0.06mol·L-1（由圖像知），濃度變化Δc=0.15?0.06=0.09mol·L-1，t2=30s時，平均速率v=0.09mol?L?130s=0.003mol/(L?s)，B正確；c初始濃度為0.05mol·L-1，平衡濃度0.11mol·L-1，Δc(c)=0.06mol·L-1，由反應式知Δc(b)=Δc（c）2=0.03mol·L-1；平衡時c(b)=0.05mol·L-18.（25-26高二上·天津·月考）某溫度下，容積一定的密閉容器中進行以下反應：2Xg+A．在容器中加入氬氣，反應速率不變B．加入少量W，逆反應速率增大C．2Xl+YD．將容器的容積縮小，可增大活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多【答案】A【解析】在容器中加入氬氣，容器容積固定，反應物氣體濃度未改變，反應速率不變，A正確；W為固體，其物質的量增減不會影響反應速率，B錯誤；原反應中X為氣體，若改為液態(tài)X，反應物總焓降低，導致ΔH1（新反應的焓變）需在原ΔH基礎上增加X氣態(tài)轉液態(tài)的焓變絕對值，故ΔH1>ΔH，C錯誤；將容器的體積壓縮，可增大單位體積內活化分子數(shù)，但活化分子的百分數(shù)不變，D錯誤；故選A。9.（25-26高二上·浙江嘉興·期中）某溫度下，在恒容密閉容器中投入一定量的A、B，發(fā)生反應：3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(s)，反應進程如下圖所示。下列說法正確的是A．0~2s內，D的平均反應速率為0.15mol·L-1·s-1B．反應進行過程中，v(B)：v(C)=2:1C．12s時，A的轉化率為75%D．圖中兩曲線相交時，A和B的平均反應速率相等【答案】C【解析】D是固體，反應過程中D濃度不變，不能用D的濃度變化表示反應速率，A錯誤；化學反應速率比等于化學計量系數(shù)之比，v(B)：v(C)=1:2，B錯誤；12s時，A的轉化率為0.8-0.2mol/L0.8mol/L×100%=75%，C正確10.（25-26高二上·山東菏澤·期中）丙酮碘代反應CH3COCH3c(c(v/(×0.250.0501.40.500.0502.8a0.1005.60.500.1002.8下列說法正確的是A．速率方程中的m=1、n=1 B．該反應的速率常數(shù)k=2.8×C．增大反應物I2的濃度，反應的瞬時速率加快 D．【答案】D【解析】通過比較第一組和第二組數(shù)據(jù)，I2濃度相同，丙酮濃度加倍時速率也加倍，故m=1；比較第二組和第四組數(shù)據(jù)，丙酮濃度相同，I2濃度變化不影響速率，故n=0，A錯誤；代入第一組數(shù)據(jù)計算得v=kc(CH3COCH3)=k×0.25mol·L?1=1.4×10?3mol·L?1·min?111.（25-26高二上·湖北十堰·月考）某溫度下，在容積為2?L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應3?Ag+bBg?cCgΔA．12s內，A和B反應放出的熱量為0.2QB．12s時，A的瞬時反應速率為0.05C．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率D．該方程式為3【答案】D【解析】根據(jù)圖像計算得ΔnA:ΔnB:ΔnC=1.2:0.4:0.8=3:1:2，故b=1，c=2。3Ag+Bg?212.（25-26高二上·北京通州·期中）在2L的密閉容器中發(fā)生反應4A(sA．2min內v(B)=0.3C．v(B):v(【答案】D【分析】根據(jù)反應4A(s)+3B(g【解析】2min內，B的反應速率為：vB=1.2mol2L2min=0.3mol13.（25-26高二上·河南焦作·期中）一定條件下，分別在甲、乙兩個恒容密閉容器中加入H2和N2，發(fā)生反應：3H2g+N容器溫度/K起始時物質的量濃度/(mol?10min時物質的量濃度/(mol?ccc甲T310.4乙T310.3下列說法正確的是A．