化学反应速率及影响因素（精讲深剖）领军化学真题透析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第1讲化学反应速率及影响因素真题速递1．（2017•江苏—10）H2O2分解速率受多种因素影响.实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．图甲表明,其他条件相同时，H2O2浓度越小,其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大【答案】D【解析】A．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,故A错误；B．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，故B错误；C．图丙中少量Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量：0。1mol/LNaOH溶液＞1。0mol/LNaOH溶液＞0mol/LNaOH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,故C错误；D．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，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大，故D正确.考纲解读考点内容说明化学反应速率及影响因素1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率（α）。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用.3。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。化学反应速率及影响因素是高考必考点之一，常在填空题出现。考点精讲考点一有效碰撞理论1．有效碰撞：能发生化学反应的碰撞。2．活化分子：能够发生有效碰撞的分子.3．活化能:活化分子高出的那部分能量。4．指出右图中有关能量E的含义E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，E1－E2为反应热典例1（2017届山东省潍坊市高三第三次模拟)化学与生活生产密切相关，下列说法不正确的是A.使用催化剂降低反应的活化能来提高化学反应效率B.油脂和纤维素都属于高分子化合物C。神州飞船的防护层中含聚四氯乙烯，合成它的单体属于卤代烃D。中国古代利用明矾溶液的酸性清洗铜镜表面的铜锈【答案】B【解析】A、催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，加快反应速率，选项A正确；B、油脂不属于高分子化合物，选项B不正确；C、神州飞船的防护层中含聚四氯乙烯，合成它的单体四氯乙烯属于卤代烃，选项C正确；D、明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈成分主要为Cu2(OH）2CO3，Cu2（OH）2CO3可溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，选项D正确。答案选B。典例2（2017届山东省师大附中高三第三次模拟）已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为:H2O2＋I－→H2O＋IO－慢①H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－快②下列有关该反应的说法不正确的是（)A.I－是该反应的催化剂,它可增加该反应的活化分子百分数B。H2O2分解的反应快慢主要由反应①决定的C.反应速率与I－的浓度有关D。2v(H2O2)=2v(H2O)=v(O2）【答案】D【解析】已知：H2O2＋I－→H2O＋IO－慢①；H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－快②，将反应①+②可得总反应方程式，反应的催化剂是I-，故A正确；过氧化氢分解快慢决定于反应慢的①，故B正确；I-是①的反应物之一,其浓度大小影响化学反应速率，故C正确；因为反应是在含少量I-的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故D错误。考点一精练：1．(2017年新疆乌鲁木齐地区高三第二次诊断）反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是A.X→Y反应的活化能为E5B.加入催化剂曲线a变为曲线bC。升高温度增大吸热反应的活化能，从而使化学反应速率加快D。压缩容器体积不改变活化能，但增大单位体积活化分子数,使得反应速率加快【答案】D【解析】A、根据能量变化，X→Y，活化能是(E5－E2),故错误；B、使用催化剂降低活化能,产物不变,故错误；C、升高温度,提高了活化分子的百分数，化学反应速率都增大,故错误；D、压缩体积，增大压强，增加单位体积内活化分子的个数，反应速率加快，故正确.2．（2017届河北省冀州中学一轮检测）由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是A。由XY反应的ΔH=E5−E2B.由XZ反应的ΔH〈0C。降低压强有利于提高Y的速率D.升高温度有利于提高Z的产率【答案】B【解析】根据图示，由反应的ΔH=E3−E2，故A错误；由反应放热，ΔH<0，故B正确；增大压强有利于提高Y的速率，故C错误;由反应的ΔH<0，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，故D错误。3．(017届江苏省盐城中学高三下学期开学考试)下列图示与对应的叙述不相符合的是A.图甲表示工业上用CO生产甲醇的反应CO（g)+2H2（g)CH3OH（g）。该反应的△H=－91.kJ·mol-1B.图乙表示已达平衡的某反应，在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件可能是加入催化剂C。图丙表示向0.1mol·L–1的氨水溶液中逐渐加水时溶液的导电性变化D。图丁表示盐酸滴加到0。1mol·L—1某碱溶液得到的滴定曲线，用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取酚酞作指示剂【答案】D【解析】A反应△H=419—510=－91（kJ·mol-1)，A正确.B同等程度增大反应速率,可能是气体体积不变的反应加压，或反应使用了催化剂，因此“可能是加入催化剂”是正确的。C氨水中逐渐加水后，溶液中NH4+、OH-浓度均逐渐降低，溶液导电能力减弱，C正确。D未滴加HCl时溶液pH约为13，所以该碱为强碱,用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取甲基橙作指示剂，选择指示剂时滴定终点的颜色变化从浅到深时可以减少由于对颜色观察而产生的误差,D错误.正确答案D。4．(2017届江西省南昌市十所省重点中学命制高三第二次模拟）下列有关说法正确的是A。铁片与稀盐酸制取氢气时,加入NaNO3固体或Na2SO4固体都不影响生成氢气的速率B.加入反应物，单位体积内活化分子百分数增大,化学反应速率增大C.汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢D。将0.1mol•L-1NH4A1(S04)2溶液与0.3mol•L—1Ba(OH)2溶液等体积混合:Al3++2SO42—+2Ba2++40H—=AlO2-+2BaS04↓+2H2O【答案】C【解析】A、NO3－在酸性条件下具有强氧化性，与金属反应不产生氢气,因此影响氢气的产生，故A错误；B、如果反应物是固体或纯液体，浓度视为常数,对化学反应速率无影响，故B错误；C、对气体来说，降低压强，反应速率减缓，故C正确；D、Al3＋得OH－能力强于NH4＋，NH4＋强于Al(OH）3，丢掉一个离子反应方程式，NH4＋＋OH－=NH3·H2O，故D错误。考点二化学反应速率及影响因素1。化学反应速率⑴化学反应速率：衡量化学反应进行快慢的物理量。⑵表示方法:在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度（常用物质的量浓度）的减少或者生成物浓度的增加来表示。数学表达式：V(A）＝Δc（A)/Δt其中Δc表示反应过程中反应物或生成物物质的量浓度的变化（取其绝对值)，Δt表示时间变化。速率单位主要有：mol•L－1•s－1或mol•L－1•min－1.2.影响因素内因：反应物本身的结构和性质。外因:主要有浓度、压强、温度、催化剂等。⑴浓度对化学反应速率的影响结论：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以加快反应的速率。这是因为，对某一反应来说，在其他条件不变时，反应物中的活化分内的活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成子的百分数是一定的,而单位体积内的活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。所以反应物浓度增大，活化分子数也增多，有效碰撞的几率增加，反应速率也就增大了。⑵压强对化学反应速率的影响结论：对有气体参加化学反应,若其他条件不变，增大压强,反应速率加快,减小压强，反应速率减慢。在其它条件不变时，增大压强，体系内单位体积内活化分子数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率加快。⑶温度对化学反应速率的影响结论：当其他条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反应速率。温度越高，反应速率越快，这是因为通过提高温度使分子获得了更高的能量,活化分子的百分数提高了，所以含有较高能量的分子间的碰撞效率也随之提高。⑷催化剂对化学反应速率的影响结论:其它条件不变，使用催化剂一般能加快化学反应速率。当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。其他因素:光、固体颗粒大小、形成原电池等。【本节概括】典例1（2014北京）一定温度下，10mL0。40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况)如下表.t/min0246810V（O2)/mL0.09.917。222.426。529。9下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）A．0~6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10-2mol/（L·min）B．6~10min的平均反应速率：v(H2O2)〈3。3×10-2mol/（L·min)C．反应至6min时，c（H2O2)=0.3mol/LD．反应至6min时，H2O2分解了50％【答案】C【解析】10mL溶液中含有H2O2物质的量为0。01L×0.4mol/L=0。004mol,6min时,氧气的物质的量为0。0224L÷22.4L/mol=0.001mol，根据三段法解题：2H2O22H2O+O2↑初始物质的量（mol）0.0040变化的物质的量（mol）0。0020。0016min时物质的量（mol）0.0020。001则0~6min时间内,△c（H2O2)=0。002mol÷0。01L=0。2mol/L,所以v(H2O2)=0。2mol/L÷6min≈3。3×10—2mol/（L·min)，故A正确；6min时，c（H2O2）=0。002mol÷0。01L=0。2mol/L，故C错误;6min时，H2O2分解率为：EQ\f（0.002mol，0.004mol)×100％=50％，故D正确;随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，又由于反应物的浓度越小，反应速率越慢,所以6~10min的平均反应速率小于前6min的平均速率,即＜3。3×10-2mol/(L·min），故B正确；答案为C。典例2(2015福建）在不同浓度(c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v)如下表。下列判断不正确的是（）c/mol/Lc/mol/Lv/mmol/(L·min)T/K0。6000。5000。4000.300318。23.603.002.401。80328。29。007。50a4.50b2。161.801。441。08A．a=6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b＜318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同【答案】D【解析】A。根据表格的数据可知：温度不变时,蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知：在328.2T时，蔗糖的浓度每减小0。100mol/L,水解速率减小1。50mmol/（L∙min）,所以在温度是328.2T、浓度是0。400mol/L时，水解的速率是a=7。50-1。50=6.00mmol/(L∙min）,正确。B．根据表格数据可知：升高温度,水解速率增大，增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的温度,则二者对水解反应速率的影响因素可能相互抵消，使反应速率可能不发生改变，正确。C．在物质的浓度不变时，升高温度,水解速率增大，降低温度，水解速率减小.由于在物质的浓度是0.600mol/L时，温度是318.2T时水解速率是3。60mmol/(L∙min），现在该反应的速率是2.16mmol/（L∙min）〈3。60mmol/(L∙min)，说明反应温度低于318。2T。即b＜318。2,正确。D．不同温度时，蔗糖浓度减少，所以速率减慢，但是温度不同,在相同的浓度时的反应速率不相同，错误。【拓展提升】1.化学反应速率⑴化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。⑵无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率.其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。⑷对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此,表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。⑸对于在一个容器中的一般反应aA+bB==cC+dD来说有:VA:VB：VC：VD===△CA：△CB：△CC：△CD===△nA:△nB：△nC:△nD====a：b:c:d2。化学反应速率大小的比较方法⑴看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位.⑵比较反应速率大小时，不仅需看反应速率数值的大小，且要结合化学方程式中物质的化学计量数及单位，化归到同一物质,再进行比较。⑶对于一般反应aA＋bB=cC＋dD，比较与,若＞，则A表示的反应速率比B的大。3.化学反应速率的计算方法（1）概念法：（2）化学计量数法：一般是先用概念法计算出一种物质的反应速率，再用化学计量数法算出其他物质的化学反应速率。4。影响化学反应的因素⑴浓度对化学反应速率的影响：①一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大。②物质为固体或纯液体时，浓度为常数，改变固体或纯液体的量，不改变浓度,不影响化学反应速。若参加反应的物质为固体、液体或溶液,由于⑵压强对化学反应速率的影响①压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。②改变压强的涵义，一般是指：气体物质的量不变，改变容器的容积。比如像a.N2+3H22NH3,反应物为气体的反应，缩小体积,压强增大，反应物气体的浓度增大，反应速率加快。如果增大体积，压强减小，反应物气体的浓度减小,反应速率减小。b.气体的容器容积不变，充入不相关的气体.比如像N2+3H22NH3的反应，充入Ne，压强增大，但各反应物的浓度没有变化，反应速率不变。如果充入Ne，压强不变，必然是容器的容积增大,而气体容积的增大,一定引起反应物浓度的减小,所以化学反应速率减小。③像化学反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑生成物中有气体，反应物中没有气体，增大压强，速率不增大；减小压强，速率也不减小.⑶温度对化学反应速率的影响不管是吸热反应还是放热反应，只要是升高温度一定加快反应速率，降低温度一定减慢反应速率。⑷催化剂对化学反应速率的影对可逆反应来说使用催化剂，可同时加快正逆反应速率考点二精练：1．将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下的反应：3A(g）+B（g）xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的量为1mol，C的平均反应速率为0.1mol/(L﹒min）。则x的值为（)A。1B.2C。3D。4【答案】B【解析】化学方程式计量数的比等于反应速率的比，首先求出D的浓度变化量，1mol/2L=0.5mol·L－1，D平均反应速率为VD=（0。5mol·L－1)/5min=0。1mol/（L·min）,与C相等，故x=2。故选B。2．已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反应速率分别是ν(NH3)、ν（O2）、ν（NO)、ν（H2O气）（单位：mol•L-1•min-1）。下列关系正确的是（）A。4/5ν（NH3）=ν（O2）B.5/6ν(O2）=ν（H2O)C。2/3ν（NH3）=ν（H2O）D。4/5ν(O2）=ν(NO）【答案】D【解析】由化学反应速率之比=化学计量数之比得，ν(NH3）=4/5ν（O2）=ν(NO）=2/3ν（H2O气）,所以A、B、C均错误，D正确。3．实验是研究化学的基础，下列图中所示的实验方法、装置和操作均正确的是A。图①可以用来制取Fe(OH）2沉淀B。图②可以用来测定化学反应速率C。图③可以用来收集一瓶纯净的SO2D。图④可以用来分离水和乙醇的混合溶液【答案】A【解析】A、由于空气中的氧气,能迅速将Fe（OH)2氧化，①中液面加苯阻止了空气进入，因而能较长时间看到白色沉淀.故A正确；B、应用分液漏斗，否则会导致气体逸出，故B错误；C、碱石灰也可以吸收SO2，故C错误；D、乙醇和水互溶,不能用分液法分离，故D错误；故选A。4．已知反应2CH3OH(g）CH3OCH3(g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400。此温度下，在体积恒定的密闭容器中加入一定量的CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/mol·L—10.440。60。6下列叙述中正确的是()A.该反应的平衡常数表达式为K=［c（CH3OCH3)×c（H2O）]/c(CH3OH)B。此时正、逆反应速率的大小：v正＜v逆C.若经10min后反应达到平衡,此时c(CH3OH)=0.04mol·L－１D。0～10min内平均反应速率v（CH3OH)=1.6mol·（L·min）－１【答案】C【解析】该反应的平衡常数表达式为K=[c(CH3OCH3)×c(H2O)]/［c（CH3OH)］2,故A错误；〈K，反应正向进行,v正〉v逆,故B错误；X=0。2,反应达到平衡c（CH3OH）=0。04mol·L－１，故C正确；根据方程式，反应开始时,CH3OH的浓度为0。44+0.6×2=1.64mol·L-1，0～10min内平均反应速率v(CH3OH）=0。16mol·(L·min)－１，故D错误。5．（2017届湖南省衡阳市高三下学期第三次联考）在1L恒容密闭容器中充入X（g)和Y(g)，发生反应X（g）+Y（g)M（g)+N（g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln（X)n（Y)n(M）①7000。100.100.09②8000.200.200。10③8000.200。30a④9000.100.15b下列说法错误的是A.实验①中，若5min时测得n(M）=0。05mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N）=0。01mol/(L·min）B.实验②中,该反应的平衡常数K=1。0C.实验③中,达到平衡时，X的转化率为60%D。实验④中,达到平衡时，b〉0.06【答案】D【解析】A、v（N）=v（M）=,故A正确；B、X（g)+Y（g）M（g）+N（g）起始浓度(mol·L－1)0。010。0400转化浓度（mol·L－1）0。0080。0080.0080.008平衡浓度（mol·L－1)0.0020。0320。0080。008实验②中，该反应的平衡常数故B正确；C．X（g）+Y(g）M（g）+N(g）起始浓度(mol·L－1）0。020.0300转化浓度（mol·L－1）0。1a0.1a0。1a0。1a平衡浓度（mol·L－1）0.02-0。1a0.03-0.1a0.1a0。1a该反应的平衡常数K=解得a=0.12，X的转化率=0。12/0。2×100％=60％,故C正确;D．根据三段式可求得，700℃时，化学平衡常数K≈2。6，升高温度至800℃得平衡常数为K=1.0，K减小,即平衡逆向移动，则正反应为放热反应，若④的温度为800℃，恒容体系中，气体体积不变的反应,④与③为等效平衡，b=1/2，a=0。06mol,但④的实际温度为900℃，相比较800℃，平衡逆向移动，b＜0。06，故D错误；故选D.6．（2017届宁夏石嘴山市第三中学高三下学期第四次模拟)下列实验方案正确且能达到预期目的的是选项实验方案实验目的或结论A将H2SO4酸化的H2O2滴入Fe（NO3）2溶液中，溶液变黄色氧化性:H2O2比Fe3+强B将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中SO2具有漂白性C取ag铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为VL（标况）测定铝箔中氧化铝的含量D比较不同反应的反应热数据大小判断反应速率大小【答案】C【解析】A．硝酸根离子在酸性条件下也能氧化Fe2+,应在硫酸铁溶液中加入硫酸酸化的过氧化氢，故A错误；B．将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，说明SO2还原性，故B错误；C．铝和氢氧化钠发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据氢气的体积可确定铝的量，可用测定含量，故C正确；D．反应热与反应速率没有必要联系，故D错误;故选C。7．（2017届浙江）一定温度下，在体积为2L的密闭容器中通入气体M和N并发生反应，物质的量随时间的变化关系如图。下列说法正确的是（）A.M、N之间转化的反应方程式为M=2NB.t2时刻,反应达到平衡，正、逆反应速率达到相等C.t3时刻，M的反应速率为mol·L-1·min—lD。t1时刻，在容器内气体M和N的物质的量浓度之比为1:2【答案】D【解析】A.由图象可以看出，反应中N的物质的量减小，M的物质的量增多，则N为反应物，M为生成物，且△n（N）:△n（M）=6mol：3mol=2:1,则反应的化学方程式为：2NM，故A错误；B。t2时刻，反应没有达到平衡状态，N的物质的量继续减小，则反应向正反应方向移动，V（正）＞V（逆），故B错误；C。化学反应速率是指一段时间内的平均速率，在t3时刻没有瞬时速率，故C错误；D.根据图像可知，t1时刻，在容器内气体M和N的物质的量浓度之比为3：6=1：2，故D正确；故选D。8．（2017届云南省高三下学期第一次统测）一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入lmol的N2（g）和3molH2(g）发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3（g)△H<0，NH3的物质的量与时间的关系如下表所示，下列说法错误的是时间(min)0t1t2t3NH3物质的量(mol)00.20.30.3A。0〜t1min,v(NH3)=mol·L—1·min-1B.升高温度,可使正反应速率减小，逆反应速率增大，故平衡逆移C。N2（g)+3H2(g）2NH3（g）的活化能小于2NH3（g）N2（g)+3H2(g)的活化能D.t3时再加入1