专题02 化学反应速率（解析版）.docx

1、专题02 化学反应速率目录 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破复习要点聚焦1.化学反应速率的表示方法与测定。2.温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.外界条件改变对化学反应速率的影响。知识网络聚焦一、化学反应速率1、化学反应速率：定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。2、表示方法：用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。（1）表达式：V=c/t （2）单位：mo

2、l/(Lmin)或mol/(Ls)3、化学反应速率的测定（1）测定原理：利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。（2）测定方法直接观察测定：如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。科学仪器测定：在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。4、化学反应速率的计算（1）公式法：vv(反应物) v(生成物)（2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。对于一个化学反应：mAnB= pCqD ，v(A)，v(B)，v(C)，v(D)，且有：。（3）“三段式”法求解化学反应速率计算题的

3、一般步骤：写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；先根据已知条件列方程计算：反应： mA(g)nB(g) pC(g)起始浓度/molL1： a b c转化浓度/molL1 ： x 某时刻(t s)浓度/molL1： ax b c再利用化学反应速率的定义式求算：v(A) molL1s1； v(B) molL1s1； v(C) molL1s1。计算中注意以下量的关系。对反应物： c(起始)c(转化) c(某时刻)； 对生成物： c(起始)c(转化) c(某时刻)；转化率100%。二、影响化学反应速率的因素1、实验：定性探究影响化学反应速率的外

4、界因素实验原理：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O 2H2O22H2OO2影响因素实验步骤实验现象实验结论浓度均出现 浑浊 ，但后者 出现浑浊更快 增大浓度，化学反应速率 增大 温度混合后均出现 浑浊 ，但70 热水一组 首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率 增大 催化剂前者 无明显现象，后者 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率2、实验：反应速率的定量测定和比较加入试剂反应时间(填“长”或“短”)反应速率(填“快”或“慢”)实验结论40 mL 1 molL1硫酸 长 慢 4 molL1硫酸与锌反应比1 molL1硫酸与锌反应的速率 快 。40 mL 4 molL1硫酸

5、 短 快 3、影响化学反应速率的其他因素（1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率 越快 。（2）温度：当其他条件相同时， 升高温度 反应速率增大， 降低温度 反应速率减小。（3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。（4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 反比 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 缩小 ，浓度 增大 。对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率 增大 ；减小压强 ，反应速率 减小 。三、活化能1、有效碰撞：能够 发生化学反应 的碰撞。2、无效碰撞：不能够 发生

6、化学反应 的碰撞。3、活化分子：能够发生 有效碰撞 的分子。4、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 。5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图活化能越小，普通分子就越容易变成 活化分子 。如图所示：反应的活化能是E1，反应热是E1E2。 6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释（1）浓度：反应物浓度增大单位体积内活化分子数 增多 单位时间内有效碰撞的次数 增加 反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。（2）压强：增大压强气体体积缩小反应物浓度增大单位体积内活化分子数 增多 单位时间内有效碰撞的次数 增加 反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。（3）温度：

7、升高温度活化分子的百分数 增大 单位时间内有效碰撞的次数 增加 反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。（4）催化剂：使用催化剂改变了反应的历程(如上图)，反应的活化能 降低 活化分子的百分数 增大单位时间内有效碰撞的几率 增加 反应速率 加快 。题型一 化学反应速率含义、单位典例1 1（2022上湖北十堰高二校联考期中）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)+2B(s)H0，若010s内c(C)由0.1mol/L降到0.08mol/L，则下列说法正确的是A010s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.002molL-1s-1Bc(C)由0.05mol/L降到0.04mol

8、/L所需的反应时间小于5sC升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，化学反应速率加快【答案】D【解析】AB为固体，不能用固体的浓度变化表示反应速率，A错误；B浓度越小，反应速率越慢，所以(C)由0.05mol/L降到0.04mol/L所需的反应时间大于5s，B错误；C升高温度正逆反应速率均加快，C错误；D减小反应体系的体积，各气体的浓度增大，化学反应速率加快，D正确；综上所述答案为D。题型二 化学反应速率的定量表示方法典例2 2（2023上云南楚雄高三云南省楚雄东兴中学校考阶段练习）一定条件下，在盛有和且容积为的密闭容器中进行反应：，当反应进行到时，生成，则平均反应速率为A

9、BCD【答案】C【分析】利用经计算得：再根据反应速率之比等于化学反应计量数之比计算。【解析】，C项正确；故答案选C题型三 化学反应速率计算典例3 3（2023上北京西城高二北京市西城外国语学校校考期中）在1L的密闭容器中进行反应，2min末的物质的量由2mol减小到0.8mol，则2min末的反应速率为A1.2mol/(Lmin)B0.8mol/(Lmin)C0.6mol/(Lmin)D0.4mol/(Lmin)【答案】A【解析】由2min末的物质的量由2mol减小到0.8mol，则的反应速率为，由速率之比等于化学计量数之比得，故选A。题型四 化学反应速率与化学计量数之间的关系典例4 4（20

10、23上上海浦东新高二上海市进才中学校考期中）在密闭容器中进行如下反应：，在内用X表示的平均反应速率是，则时W增加的物质的量是AmolBCD【答案】A【解析】不同物质表示的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，X表示的平均反应速率为，W表示的平均反应速率为。则n(W)2L2 smol。故选A。题型五 测定某些反应的反应速典例5 5（2023上河北石家庄高三石家庄精英中学期中）下列实验操作正确且能达到实验目的的是A用甲装置定量测定H2O2的分解速率B用乙装置验证稀硝酸的还原产物为NOC用丙装置除去NaCl固体中的NH4ClD用丁装置鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液【答案】B【解析】A生成的氧

11、气会从长颈漏斗中逸出，无法通过单位时间内生成氧气的体积测定H2O2的分解速率，A错误；B先利用稀硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳排尽装置内空气，然后Cu与稀硝酸反应生成NO，NO不溶于水，试管及集气瓶中均出现无色气体，则可验证稀硝酸的还原产物为NO，B正确；C加热固体时不能用蒸发皿，应该用坩埚，C错误；D向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中滴入Ca(OH)2溶液时均有白色沉淀生成，不能用Ca(OH)2溶液鉴别二者，D错误；故选：B。题型六 影响化学反应速率的因素典例6 6（2023上四川宜宾高二四川省兴文第二中学校校考期中）某反应的反应机理可以分成如下两步，下列说法错误的是反应机理第一步反应第

12、二步反应 (慢反应) (快反应)A在条件相同时，该反应的速率由第一步反应速率决定B该反应的总反应方程式为NO2+CO=NO+CO2C升高温度只会影响第一步反应速率，对第二步反应速率无影响D加入合适的催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率【答案】C【解析】A在条件相同时，该反应的速率由慢反应决定，故由第一步反应速率决定，A正确；B反应+反应可得反应的总反应方程式为：NO2+CO=NO+CO2，B正确；C升高温度对第一步反应速率和第二步反应速率均有影响，都会加快，C错误；D加入合适的催化剂可降低反应的活化能，从而加快反应速率，D正确；故选C。7（2023上北京西城高二北京市第六十六中学校考期中）已

13、知：，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是A反应的B过程b使用了催化剂，提高了活化分子百分比C过程b提高SO2的平衡转化率D过程b发生两步反应，第一步为吸热反应【答案】C【解析】A由图可知，反应物能量大于生成物能量，反应是放热反应，H，则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。强化二 关于“控制变量法”题目的解题策略真题感知1（2023海南统考高考真题）齐民要术中记载了酒曲的处理，“乃平量一斗，臼中捣碎。若浸曲，一斗，与五升水。浸曲三日，如鱼眼汤沸”。下列说法错误的是A“捣碎”目的是促进混合完全B“曲”中含有复杂的催化剂C“斗”和“升”都是容量单位D“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像

14、化【答案】D【解析】A“捣碎”可以增大接触面积，提升发酵速率，也能促进混合完全，A正确；B“曲”中含有多种酶、细菌和真菌，具有催化作用，因此含有复杂的催化剂，B正确；C“斗”和“升”都是容量单位，C正确；D浸曲三日，如鱼眼汤沸是让酒曲充分发酵，淀粉水解产生葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，因此，“鱼眼”是二氧化碳气泡的拟像化，D错误； 故选D。2（2022北京高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过

15、程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是A反应为CaO+CO2=CaCO3；反应为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2Bt1t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2Ct2时刻，副反应生成H2的速率大于反应生成H2速率Dt3之后，生成CO的速率为0，是因为反应不再发生【答案】C【解析】A由题干图1所示信息可知，反应为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应为，A正确；B由题干图2信息可知，t1t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应和副

16、反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B正确；C由题干反应方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为12mmol/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应生成H2速率，C错误；D由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；答案选C。3（2023浙江高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下已知和的相对能量为0，下列说法不正确的是AB可计算键能为C相同条件下，的平衡转化率：历

17、程历程D历程、历程中速率最快的一步反应的热化学方程式为：【答案】C【分析】对比两个历程可知，历程中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。【解析】A催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确；B已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的相对能量为，则键能为，B正确；C催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程=历程，C错误；D活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：，D正确；故答案为：C。4（2023湖南统考高考真题）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学

18、家合成的某()催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A()被氧化至()后，配体失去质子能力增强BM中的化合价为C该过程有非极性键的形成D该过程的总反应式：【答案】B【解析】A()被氧化至()后，中的带有更多的正电荷，其与N原子成键后，吸引电子的能力比()强，这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂，因此其失去质子（）的能力增强，A说法正确；B()中的化合价为+2，当其变为()后，的化合价变为+3，()失去2个质子后，N原子产生了1个孤电子对，的化合价不变；M为，当变为M时，N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子，其中的化合价变为，因此，B说法不正确；C

19、该过程M变为时，有键形成，是非极性键，C说法正确；D从整个过程来看， 4个失去了2个电子后生成了1个和2个，()是催化剂，因此，该过程的总反应式为，D说法正确；综上所述，本题选B。提升专练1（2024全国高二假期作业）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法不正确的是AB三个基元反应中只有是放热反应C该化学反应的速率主要由反应决定D该过程的总反应为【答案】B【解析】A由图可知，E=248.3-620.9-199.2-(-513.5)=554.9kJmol-1，故A正确；B由图可知，三个基元反应中，反应和反

20、应的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；C正反应活化能最大的是反应，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应决定，故C正确；D由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO+2NO=N2+2CO2，故D正确；故选B。2（2024全国高二假期作业）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：。该反应的过程和机理较复杂，一般认为发生以下反应：(反应速率慢)；(反应速率快)(反应速率快)；(反应速率快)下列说法不正确的是A反应的活化能大于反应B该反应总的反应速率由反应决定C若预先加入淀粉溶液，SO消耗完全时，才会有使淀粉变蓝的现象产生D若反应中有5m

21、ol电子转移，则生成【答案】B【解析】A反应是慢反应，反应是快反应，则反应的活化能大于反应，A正确；B反应是快反应，该反应总的反应速率由慢反应反应决定，B错误；C由反应机理可知，该反应是IO和SO反应，且为慢反应，而反应是I2和SO反应，为快反应，由此说明I2和SO反应比IO和SO反应更快，故若预先加入淀粉溶液，由反应过程看必在SO离子消耗完时，才会使淀粉变蓝的现象产生，C正确；D根据得失电子守恒和电荷守恒配平总方程式为：，其中氧化剂是KIO3，反应中KIO3中I的化合价由+5价变为0价，故若反应中有5mol电子转移，则生成碘是0.5mol，D正确； 故选B。3（2023上天津南开高二天津市天

22、津中学校考阶段练习）把下列四种溶液分别加入四个盛有盐酸的烧杯中，均加水稀释到，此时，和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是A的溶液B的溶液C的溶液D的溶液【答案】B【解析】A的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为1.2mol/L；B的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为2.4mol/L；C的溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.8mol/L；D的溶液的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.4mol/L；温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，对比四个选项可知B的温度最高，X的浓度最大，则反应最快，答案为B。4（2023上广东深圳高二翠园中学校考期中）下列实验不能达到目的的是A图：探究压强对化

23、学平衡的影响B图：探究温度对化学平衡的影响C图：测定锌与稀硫酸反应的反应速率D图：探究反应物的接触面积对反应速率的影响【答案】A【解析】A反应前后气体系数和相等，则改变压强，平衡不移动，则不能探究压强对化学平衡的影响，故A错误；B只有温度不同，热水中颜色深，可探究温度对化学平衡的影响，故B正确；C秒表可测定时间，针筒测定气体的体积，图中装置可测定反应速率，故C正确；D分别使用块状碳酸钙和粉末状碳酸钙与等量且等浓度的盐酸反应，则探究反应物的接触面积对反应速率的影响，故D正确；故选：A。5（2023上广东广州高二广州市第五中学校考期中）下列说法错误的是A增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞

24、次数增多B升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快C加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大D有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多【答案】A【解析】A增大反应物浓度，单个分子的能量并没有变化，活化分子百分数不变，故A错误；B升高温度，分子能量变高，活化分子百分率增大，分子的热运动加快，故B正确；C加入催化剂后，活化能降低，原本能量不足的分子也成为了活化分子，活化分子百分数增大，故C正确；D缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，故D正确；故选A。6（2023上广东广州高二广州市第五中学校考期中）取50mL过氧化氢水

25、溶液，在少量存在下分解：。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：t/min0204060800.800.400.200.100.050下列说法正确的是A反应10min时，测得O2体积为112mL(标准状况)B反应速率先快后慢，100min时，过氧化氢分解完全C2040min，消耗H2O2的平均速率为D用MnO2代替也可催化H2O2的分解，降低反应活化能，但不改变反应历程【答案】C【解析】A前20min产生氧气为，V=0.112L=112ml，故A错误；B由表格中数据可知，每过20分钟浓度变为原来的一半，因此100min时过氧化氢剩余0.025mol/L，故B错误；C2

26、040min，消耗H2O2的平均速率为，故C正确；D催化剂改变，反应历程是变化的，故D错误；故选C。7（2023上北京顺义高二杨镇第一中学校考期中）把镁条（去除氧化膜）投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示，其中影响AB段速率的主要因素是AH+的浓度B反应时溶液的温度C体系的压强DCl-的浓度【答案】B【解析】A反应开始氢离子浓度就一直处于下降状态，反应物浓度减小，反应速率减慢，故A错误；B反应放热，使体系的温度升高，温度升高反应速率加快，故B正确；C氢气在水中的溶解度极小，因此氢气逸出到反应体系外，对反应速率几乎没有影响，故C错误；D在反应过程中氯离子浓度几乎没

27、有变化，对反应速率几乎没有影响，故D错误；故选B。8（2023上湖北武汉高二博白县中学校联考期中）芬顿试剂是以和组成的水溶液体系，具有极强的氧化能力，其机理如图所示。下列说法正确的是A反应中起到催化作用B基元反应1为决速步骤C基元反应1的活化能比基元反应2的低D基元反应1的方程式为：【答案】C【解析】A是由基元反应1产生的，在基元反应2被消耗，是中间产物，不是催化剂，不起催化作用，A项错误；B基元反应的慢反应为决速步骤，所以基元反应2为决速步骤，B项错误；C基元反应1为快反应，活化能较低，而基元反应2为慢反应，活化能较高，则基元反应1的活化能比基元反应2的低，C项正确；D由图可知，基元反应1的

28、方程式为：，D项错误；故选C。9（2024上全国高二假期作业）对于反应：，下列说法正确的是A降低温度能加快反应速率B增加NO的浓度能加快反应速率C使用恰当的催化剂能加快反应速率D加入足量的活性炭可以实现NO的100%转化【答案】BC【解析】降低温度，减小活化分子百分数，则反应速率减慢，A错误；增加NO浓度，增大单位体积内活化分子个数，化学反应速率加快，B正确；催化剂能降低反应所需活化能，增大活化分子百分数，则化学反应速率加快，C正确；该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，D错误。10（2024全国高二假期作业）某学生为探究锌与稀盐酸反应的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀

29、盐酸浓度有1.00molL-1、2.00molL-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为25、35。(已知Zn2+对该反应速率无影响)(1)请在实验目的一栏中的空白项处填出对应的实验编号：编号t/锌规格盐酸浓度/molL-1实验目的25粗颗粒2.00I.实验和探究盐酸浓度对该反应速率的影响；.实验 探究温度对该反应速率的影响；.实验 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。25粗颗粒1.0035粗颗粒2.0025细颗粒2.00(2)实验记录如下(换算成标况)：时间/s102030405060708090100氢气体积/mL16

30、.839.267.2224420492.8520.8543.2554.4560计算在3040s范围内盐酸的平均反应速率(HCl)= (忽略溶液体积变化)；反应速率最大的时间段(如010s)为 ，可能原因是 ；反应速率后段明显下降的主要影响因素是 。(3)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了如图所示的实验。如图可通过观察 现象，比较得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论；某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 。【答案】(1) 和 和(2) 0.056molL-1s-1 4050s 反应放热，温度升高，且此时盐酸浓度较大

31、 浓度(3) 生成气泡的快慢 排除阴离子不同造成的干扰【分析】利用锌粒大小、不同温度、不同盐酸浓度对锌与盐酸反应的速率进行探究，分析不同条件对化学反应速率的影响，以此解题。【解析】（1）探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验和温度一样，锌颗粒大小一样，盐酸浓度不一样，所以实验和探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验和其他条件相同，温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验和其他条件相同，锌颗粒大小不同，所以是探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响；故答案是和；和；（2）根据反应速率的计算公式得，30s40s氢气体积的变化量是156.8mL，则物质的量变化是0.007mol

32、，则反应的盐酸的物质的量是0.014mol，浓度变化量是0.56mol/L，(HCl)=0.056mol/(Ls)；通过表格分析，同样时间段，4050s氢气的体积变化最大，则4050s时是反应速率最大的时间段，此时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；随着浓度不断减小，反应速率后段明显下降；综上，答案是0.056mol/(Ls)；4050s；反应放热，温度升高，且此时盐酸浓度较大；浓度；（3）Fe3+和Cu2+对H2O2分解生成氧气，其他条件不变时，通过观察溶液中气泡产生的快慢，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是阴离子也可能会对反应速率产生影响，控制变量，与硫酸铜的酸根一致，避免FeCl3中的氯离子对反应有影响；故答案是溶液中气泡产生的快慢；阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰。