第05讲 2.2影响化学反应速率的因素　活化能（含答案）-2024年高中化学同步精义（选择性必修一）

第05讲2.2影响化学反应速率的因素活化能（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修一）第2课第2课时影响化学反应速率的因素活化能课程标准学习目标1．了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。1．认识化学反应速率是可以调控的，能从多角度、动态地分析外界条件改变对化学反应速率的影响，运用化学原理解决简单的化学实际问题。2．能基于证据分析外部条件对化学反应速率的影响，建立认知模型，并能运用模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。3．能对影响化学反应速率的多个外界因素进行调控，设计实验探究影响化学反应速率的因素。自主梳理1.外界因素对化学反应速率的影响

（1）浓度

①增大反应物浓度，化学反应速率。

②固体或纯液体的浓度为常数，改变其用量时，化学反应速率。

③增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，化学反应速率。

（2）温度

升高温度，化学反应速率；降低温度，反应速率。

（3）压强

①对于没有气体参加的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。

②对于有气体参加的反应

A.恒温时：压缩体积压强反应物浓度化学反应速率。

B.恒温、恒容时：

充入反应物气体压强反应浓度化学反应速率。

充入“天关”气体压强反应物浓度化学反应速率。

C.恒盟、恒压时：充入“无关”气体压强体积反应物浓度化学反应速率。

（4）催化剂

催化剂一般能使化学反应速率。2.碰撞理论（1）基元反应发生的先决条件是反应物分子发生。

（2）有效碰撞是的碰撞。

（3）有效磁撞的条件：发生碰撞的分子具有足够高；分子有合适的。

（4）活化分子是具有足够高能量、能发生的分子。

（5）活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做。

（6）反应物、生成物的能量与活化能的关系：

E1为，E1－E2为。3.碰撞理论分析影响化学反应速率的外界因素

（1）浓度

其他条件不变时，增加反应物浓度单位体积内反应物中的活化分子数目的次数增多化学反应速率。反之，减小反应物浓度，化学反应速率。

（2）压强

对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强气体体积减小反应物浓度反应速率；反之减小压强，反应速率。

（3）温度其他条件相同时，升高温度活化分子的百分数以及分子间碰撞频率碰撞的次数增加化学反应速率增大。

（4）催化剂

催化剂降低反应所需活化分子百分数碰撞的次数增加化学反应速率。

预习检测1．决定化学反应速率的主要因素是A．催化剂 B．温度、压强以及反应物的接触面积C．反应物的浓度 D．参加反应的物质本身的性质2．下列说法正确的是A．汽车尾气中的NO和CO可缓慢反应生成和，使用催化剂可以增大反应速率B．100mL2盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，升高温度，反应速率降低D．铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以增大生成氢气的速率3．对于在同一容器中进行的反应：C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，下列说法错误的是A．增加C(s)的量，可以加快反应速率B．升高温度，可以加快反应速率C．保持体积不变，充入He，反应速率不变D．将容器体积扩大至原来2倍，反应速率减慢4．用3g块状大理石与30mL3mol∙L−1盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30mL3mol∙L−1盐酸，②改用30mL6mol∙L−1盐酸，③改用3g粉末状大理石，④适当升高温度A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③5．一定温度下，在密闭容器中进行反应N2(g)+O2(g)2NO(g)下列措施一定能加快反应速率的是A．增大压强 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He6．将mg块状碳酸钙与足量盐酸反应固体反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示。在相同条件下，将ng(m>n)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线(虚线所示)正确的是A． B．C． D．探究提升探究提升►环节一影响化学反应速率的因素【情境材料】过氧化氢化学式为H2O2，其水溶液俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，由于其还原产物为水，因此在工业上称为绿色氧化剂。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极慢，改变条件可以加快反应速度，例如升高温度、加入适当的催化剂(MnO2、某些金属离子如Fe3＋、Cu2＋等)。【问题探究】1．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。有同学认为上述实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。2．某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2溶液、0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号V[0.1mol·L－1Fe2(SO4)3]/mL……1a……2a……要点归纳1．影响因素2．外界条件对化学反应速率的影响(1)浓度①固体或纯液体的浓度是恒定常数，则有：a．增加其用量时，化学反应速率不变。b．增大其表面积或将固体溶于溶剂中，化学反应速率增大。②气体或溶液：增大反应物浓度，反应速率增大。(2)温度①升高温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都增大，但吸热反应增大得多。②降低温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都减小，但吸热反应减小得多。③温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。(3)催化剂催化剂同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。在不加说明时，催化剂一般是指能使反应速率加快的正催化剂。(4)压强改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。①对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。②对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况Ⅰ.恒温恒容时：a．充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。b．充入“无关气体(如He、Ne、Ar、N2等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同)”eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。Ⅱ.恒温恒压时：a．同等程度地充入相应的气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。b．充入“无关气体”eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))各反应物浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减慢。(1)固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快化学反应速率。(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化(如Fe与稀H2SO4反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓H2SO4钝化)。(3)温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大。(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。典例精讲【例1】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列物质以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是①KCl溶液②浓盐酸③蒸馏水④CuSO4溶液⑤KNO3固体⑥CH3COONa固体A．①③⑥ B．①⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．②④【例2】某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验方案如下。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下溶液颜色褪至无色时所需时间溶液溶液稀硫酸固体①2.0mL2.0mL1.0mL1.0mL/4.1min②3.0mLamL1.0mL1.0mL/3.7min③3.0mL1.0mL1.0mL1.0mL少量tmin下列说法正确的是A．反应原理为B．实验①和③探究固体对反应速率的影响C．实验①和②探究浓度对反应速率的影响，D．对该反应有催化作用，加快反应速率，【例3】如图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况，由此推断错误的是A．B一定是气体 B．C可能是气体 C．D一定不是气体 D．正反应是放热反应►环节二活化能【情境材料】以下是投篮球的三种情况：第一种，能量不够；第二种，方向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。化学反应也有类似的情况，碰撞理论认为改变外界条件可使单位体积内的活化分子数改变，从而使反应速率改变。【问题探究】1．为什么增大反应物的浓度会影响化学反应速率呢？2．增大压强一定能增大反应速率，减小压强一定能减小反应速率吗？为什么？如何理解“改变体系压强可改变反应速率”？3．为什么温度的变化会影响化学反应速率？4．催化剂对化学反应速率的影响有何特点？要点归纳1．基元反应与反应历程基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。自由基：像上述反应历程中的I·一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O·自由基。2．有效碰撞理论与活化能如图所示：图中E1指反应的活化能，E1－E2是反应热。3．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。如图所示：外界因素影响化学反应速率的原因影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增加增加不变增加加快增大压强增加增加不变增加加快升高温度不变增加增大增加加快催化剂不变增加增大增加加快(1)活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，活化分子需要在合适的取向上碰撞才能发生化学反应。(2)改变活化分子百分数的外界因素只有温度和催化剂，改变浓度和压强只改变分子总数。(3)使用催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能，使正、逆反应的反应速率同等程度地加快。典例精讲【例4】下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是A．催化剂在化学反应过程中参与了反应，使用催化剂单位体积内活化分子数增大，反应速率加快B．增大浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快C．升高温度，反应的活化能降低，反应速率加快D．增大压强，所有反应的有效碰撞概率增大，反应速率加快【例5】化学反应：

△H实际上是经过两步基元反应完成的：第一步：；第二步：……。该反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．第一步反应的逆反应的活化能是()B．第二步基元反应是：C．分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应是第一步D．若使用催化剂，()不会发生变化一、单选题1．（2023秋·陕西西安·高二西安市第八十九中学校考期末）下列说法中正确的是①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③一般说来，活化分子比普通分子具有更高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞A．①③④⑤ B．②③⑥ C．③④⑤⑥ D．②④⑤2．（2023秋·山东潍坊·高二潍坊一中校考期末）已知反应：其反应机理如下：①

快②

慢下列有关该反应的说法正确的是A．该反应的速率主要取决于①的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/molD．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率3．（2023·全国·高二假期作业）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋2B(s)

ΔH＞0，若0～10s内c(C)由0.1mol·L－1降到0.08mol·L－1，则下列说法正确的是A．0～10s内用B表示的平均反应速率为v(B)＝0.002mol·L－1·s－1B．c(C)由0.1mol·L－1降到0.04mol·L－1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4．（2022秋·广东茂名·高二信宜市第二中学校考期中）在社会生活生产中，下列有利于增大反应速率的措施是A．用冰箱冷藏食物 B．在糕点包装盒内放置脱氧剂C．炼铁时将矿石粉碎 D．橡胶制品中添加抑制剂5．（2023春·四川成都·高二四川省成都列五中学校考阶段练习）下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是选项实验方案实验目的A向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速度比较Cu2＋和Fe3＋的催化效果B两支试管，都加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液，再同时向两支试管分别加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间探究草酸浓度对反应速率影响C在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间探究硫酸浓度对反应速率影响D探究温度对反应速率的影响A． B． C． D．6．（2023秋·浙江湖州·高二统考期末）已知：。某化学小组欲探究溶液和酸性溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：编号0.01mol·L酸性溶液体积/mL0.1mol·L溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1Ⅱ21205.5Ⅲ20500.5下列说法不正确的是A．B．设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响C．实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束D．实验Ⅲ中用溶液的浓度变化表示的反应速率mol·L·min7．（2021秋·湖南益阳·高二统考期末）在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，其速率-时间图像如下，则t1时刻改变的条件可能是A．升高温度 B．加入催化剂C．充入一定量的氧气 D．充入一定量的氦气8．（2023秋·广东·高二校联考期末）下图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸，忽略反应前后溶液体积变化)，结合已学知识分析下列相关说法中正确的是A．用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通，操作更容易，结果更准确B．将稀硫酸改为浓硫酸，反应速率明显加快C．若第一次测得，第二次测得，则第一次速率大D．每次测得反应速率均先加快，后逐渐减慢，说明硫酸的浓度先增大，后减小9．（2023春·湖北荆州·高二统考阶段练习）某温度下，在金(Au)表面N2O发生分解反应速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关；n为反应级数，可以为正数或负数，也可以为整数、分数或0)，N2O的浓度与催化剂表面积及时间关系如图所示。已知反应物消耗一半所用的时间称为半衰期(T1/2)。下列叙述错误的是A．该反应级数为2，I条件下k=0.075mol·L-1B．在II条件下，O2反应速率为0.075mol·L-1·min-1C．其他条件相同，c(N2O)增大，反应速率不变D．在III条件下，N2O起始浓度为3.0mol·L-1时，T1/2为20min。10．（2022秋·四川攀枝花·高二攀枝花七中校考阶段练习）已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法错误的是①②A．反应①和反应②相比，反应②更容易发生B．是该反应的催化剂C．增大的浓度，能够加快反应速率D．若不加，正反应的活化能比逆反应的活化能大11．（2021秋·河南新乡·高二校考期中）把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图坐标曲线来表示。下列推论错误的是A．O～a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液B．b～c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t>c时产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低D．t=c时反应处于平衡状态12．（2022秋·福建龙岩·高二校考阶段练习）三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，是制备光刻胶的重要前驱体。对于在密闭容器中进行的反应N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)，下列操作中不能加快该反应的反应速率的是A．恒温条件下压缩容器体积B．恒温恒容条件下充入更多的N2C．恒容条件下升高温度D．恒温恒压条件下充入一定量氦气二、填空题13．（2022秋·上海浦东新·高二上海市进才中学校考阶段练习）一定条件下，在容积为的密闭容器中发生反应：，开始时加入，在末测得C的物质的量是。(1)2min内，用A该反应的平均化学反应速率为。(2)在末，B的浓度为。(3)若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)。a.升高温度，化学反应速率；b.充入，化学反应速率；c.将容器的容积变为，化学反应速率。14．（2022秋·天津河西·高二统考期中）某小组学生设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。依据可选试剂：溶液、溶液、蒸馏水、溶液、溶液、溶液请按要求回答下列问题。(1)小组确定实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)实验化学方程式预期观察的现象原理i产生气泡快慢原理ii(2)学生甲选择原理i，探究催化剂对该反应速率的因素，必选试剂除溶液外，还应选。(3)学生乙设计下图所示对比实验，探究硫酸浓度对反应ii速率的影响试剂X及其用量：。(4)学生丙设计对比实验，探究影响反应ii速率的因素，数据如下表所示：实验编号溶液溶液蒸馏水浓度/(mol/L)体积/mL浓度(mol/L)体积/mL体积/mL温度/℃Ⅰ0.110.51V30Ⅱ0.120.517aⅢ0.120.51740①对比实验Ⅰ、Ⅱ，为探究对该反应速率的影响。②a=℃③V=mL，加入VmL水的目的是。④对比上述实验数据，推测反应速率最快的是(填实验编号)。15．（2023秋·高二课时练习）I.实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素。请回答相关问题：编号温度/℃溶液酸性溶液浓度/体积/浓度/体积/①250.102.00.0104.0②250.202.00.0104.0③500.202.00.0104.0(1)实验时，分别量取溶液和酸性溶液，迅速混合并开始计时，通过测定来判断反应的快慢。(2)实验①、②、③所加溶液均要过量，理由是。(3)实验①和实验②是探究对化学反应速率的影响，实验②和③是探究对化学反应速率的影响。(4)实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能原因是。II.在恒容密闭容器中，用H2还原SO2，生成S的反应分两步完成(如图1所示)，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答如下问题：(5)分析可知X为(填化学式)。(6)时间段的温度为。(7)时间段用SO2表示的化学反应速率为。16．（2021秋·福建漳州·高二校考期中）研究反应速率的影响因素有助于对相关反应原理的理解。I．某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用。某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况)。则：(1)在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________)，(括号内填写催化剂的化学式)。(2)金属Pt催化下，H2O2分解生成氧气的反应速率v(O2)=mol·s-1。II．环戊二烯(Y)容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应(以2YY2表示该反应)。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。(3)温度T1与T2的大小关系为T1T2。(4)a点的正反应速率(选填“大于”、“小于”或“等于”)b点的逆反应速率。(5)b点时Y2的浓度为mol·L-1。第2课第2课时影响化学反应速率的因素活化能课程标准学习目标1．了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。1．认识化学反应速率是可以调控的，能从多角度、动态地分析外界条件改变对化学反应速率的影响，运用化学原理解决简单的化学实际问题。2．能基于证据分析外部条件对化学反应速率的影响，建立认知模型，并能运用模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。3．能对影响化学反应速率的多个外界因素进行调控，设计实验探究影响化学反应速率的因素。自主梳理1.外界因素对化学反应速率的影响

（1）浓度

①增大反应物浓度，化学反应速率。

②固体或纯液体的浓度为常数，改变其用量时，化学反应速率。

③增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，化学反应速率。

（2）温度

升高温度，化学反应速率；降低温度，反应速率。

（3）压强

①对于没有气体参加的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。

②对于有气体参加的反应

A.恒温时：压缩体积压强反应物浓度化学反应速率。

B.恒温、恒容时：

充入反应物气体压强反应浓度化学反应速率。

充入“天关”气体压强反应物浓度化学反应速率。

C.恒盟、恒压时：充入“无关”气体压强体积反应物浓度化学反应速率。

（4）催化剂

催化剂一般能使化学反应速率。2.碰撞理论（1）基元反应发生的先决条件是反应物分子发生。

（2）有效碰撞是的碰撞。

（3）有效磁撞的条件：发生碰撞的分子具有足够高；分子有合适的。

（4）活化分子是具有足够高能量、能发生的分子。

（5）活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做。

（6）反应物、生成物的能量与活化能的关系：

E1为，E1－E2为。3.碰撞理论分析影响化学反应速率的外界因素

（1）浓度

其他条件不变时，增加反应物浓度单位体积内反应物中的活化分子数目的次数增多化学反应速率。反之，减小反应物浓度，化学反应速率。

（2）压强

对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强气体体积减小反应物浓度反应速率；反之减小压强，反应速率。

（3）温度其他条件相同时，升高温度活化分子的百分数以及分子间碰撞频率碰撞的次数增加化学反应速率增大。

（4）催化剂

催化剂降低反应所需活化分子百分数碰撞的次数增加化学反应速率。

【答案】1.（1）①增大②不变③增大（2）增大减小（3）②A：增大增大增大B：增大增大增大增大不变不变C：不变增大减小减小（4）增大

2.（1）碰撞（2）能发生化学反应（3）能量取向（4）有效碰撞（5）活化能（6）反应的活化能反应热3.（1）增多有效碰撞增大减小（2）增大增大减小（3）增大有效（4）活化能增大有效增大

预习检测1．决定化学反应速率的主要因素是A．催化剂 B．温度、压强以及反应物的接触面积C．反应物的浓度 D．参加反应的物质本身的性质【答案】D【解析】参加反应物本身的性质决定化学反应速率的快慢程度。在内因不变时，外界条件如温度、压强、催化剂等也会对化学反应速率产生一定的影响。答案选D。2．下列说法正确的是A．汽车尾气中的NO和CO可缓慢反应生成和，使用催化剂可以增大反应速率B．100mL2盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，升高温度，反应速率降低D．铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以增大生成氢气的速率【答案】A【解析】A．催化剂可以改变反应的路径，从而加快反应速率，所以NO和CO反应生成和，使用催化剂可以增大反应速率，A正确；B．100mL2盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，氯化钠对反应无影响，但溶液中含有水，会稀释盐酸，从而减慢反应速率，B不正确；C．虽然二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，但升高温度，可以增大反应物间有效碰撞的次数，从而使反应速率加快，C不正确；D．浓硫酸能使铁表面发生钝化，所以铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸不能增大生成氢气的速率，D不正确；故选A。3．对于在同一容器中进行的反应：C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，下列说法错误的是A．增加C(s)的量，可以加快反应速率B．升高温度，可以加快反应速率C．保持体积不变，充入He，反应速率不变D．将容器体积扩大至原来2倍，反应速率减慢【答案】A【解析】A．木炭是固体，浓度视为常数，增加C(s)的量不影响反应速率，故A错误；B．升高温度增大活化分子数目，有效碰撞增大，反应速率加快，故B正确；C．保持体积不变，充入He，各物质的浓度不变，则反应速率不变，故C正确；D．容器体积增大，压强减小，反应物浓度减小，反应速率减慢，故D正确；故选：A。4．用3g块状大理石与30mL3mol∙L−1盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30mL3mol∙L−1盐酸，②改用30mL6mol∙L−1盐酸，③改用3g粉末状大理石，④适当升高温度A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③【答案】B【解析】用3g块状大理石与30mL3mol∙L−1盐酸反应制取CO2气体，①再加入30mL3mol∙L−1盐酸，浓度不变，因此反应速率不变，故①不符合题意；②改用30mL6mol∙L−1盐酸，浓大，反应速率加快，故②符合题意；③改用3g粉末状大理石，接触面积增大，反应速率加快，故③符合题意；④适当升高温度，温度升高，反应速率加快，故④符合题意；若要增大反应速率，可采取的措施是②③④，故B符合题意。综上所述，答案为B。5．一定温度下，在密闭容器中进行反应N2(g)+O2(g)2NO(g)下列措施一定能加快反应速率的是A．增大压强 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He【答案】B【解析】A．恒容，充入He，压强增大，但浓度不变，速率不变，A错误；B．恒容，充入N2，氮气浓度变大，速率加快，B正确；C．恒容，充入氦气，浓度不变，反应速率不变，C错误；D．恒压，充入氦气，容器容积增大，浓度降低，反应速率减小，D错误；答案选B。6．将mg块状碳酸钙与足量盐酸反应固体反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示。在相同条件下，将ng(m>n)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线(虚线所示)正确的是A． B．C． D．【答案】C【解析】因图中实线表示的块状的碳酸钙与足量的盐酸反应，虚线所示粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大，则反应速率快，即相同时间内虚线所示的曲线对应的损失的质量大（消耗的多）；由于盐酸过量且块状碳酸钙质量更大，所以碳酸钙完全反应，最终损失的质量块状的更大；由图象可以知道，只有C符合。故答案选C。探究提升探究提升►环节一影响化学反应速率的因素【情境材料】过氧化氢化学式为H2O2，其水溶液俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，由于其还原产物为水，因此在工业上称为绿色氧化剂。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极慢，改变条件可以加快反应速度，例如升高温度、加入适当的催化剂(MnO2、某些金属离子如Fe3＋、Cu2＋等)。【问题探究】1．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。有同学认为上述实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。2．某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2溶液、0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号V[0.1mol·L－1Fe2(SO4)3]/mL……1a……2a……【答案】1．二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰，可将0.1mol·L－1的FeCl3溶液改为0.05mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，或者将0.1mol·L－1的CuSO4溶液改为0.1mol·L－1的CuCl2溶液。2．探究时一定要注意变量的控制，即只改变一个变量，才能说明该变量对反应的影响。表格中给出了硫酸铁的量，且体积均相等。而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率，所以必须要有不同浓度的双氧水，但题给试剂中只有30%的双氧水，因此还需要蒸馏水，要保证硫酸铁的浓度相同，必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同，且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件。同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小。v(H2O2)/mLv(H2O)/mLv(O2)/mLt/s1bced2cbef或v(H2O2)/mLv(H2O)/mLt/sv(O2)/mL1bced2cbef要点归纳1．影响因素2．外界条件对化学反应速率的影响(1)浓度①固体或纯液体的浓度是恒定常数，则有：a．增加其用量时，化学反应速率不变。b．增大其表面积或将固体溶于溶剂中，化学反应速率增大。②气体或溶液：增大反应物浓度，反应速率增大。(2)温度①升高温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都增大，但吸热反应增大得多。②降低温度，吸热反应、放热反应的化学反应速率都减小，但吸热反应减小得多。③温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。(3)催化剂催化剂同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。在不加说明时，催化剂一般是指能使反应速率加快的正催化剂。(4)压强改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。①对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。②对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况Ⅰ.恒温恒容时：a．充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。b．充入“无关气体(如He、Ne、Ar、N2等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同)”eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。Ⅱ.恒温恒压时：a．同等程度地充入相应的气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。b．充入“无关气体”eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))各反应物浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减慢。(1)固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快化学反应速率。(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化(如Fe与稀H2SO4反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓H2SO4钝化)。(3)温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大。(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。典例精讲【例1】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列物质以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是①KCl溶液②浓盐酸③蒸馏水④CuSO4溶液⑤KNO3固体⑥CH3COONa固体A．①③⑥ B．①⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．②④【答案】A【解析】要降低反应速率，可以采用降低温度、降低氢离子浓度等方法实现；①加入KCl溶液，使溶液中c(H＋)降低，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变；②加入浓盐酸溶液，使溶液中c(H＋)增大，化学反应速率增大，且氢离子总物质的量增加，使生成氢气总量增大；③加入蒸馏水，使溶液中c(H＋)减小，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变；④加入CuSO4溶液，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn与置换产生的Cu和稀盐酸构成了原电池而加快反应速率；⑤KNO3固体对溶液中c(H＋)没有影响，反应速率不变；⑥加入CH3COONa固体，引入CH3COO-，CH3COO-水解使溶液中c(H＋)减小，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变；所以反应①③⑥可行；故答案选A。【例2】某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验方案如下。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下溶液颜色褪至无色时所需时间溶液溶液稀硫酸固体①2.0mL2.0mL1.0mL1.0mL/4.1min②3.0mLamL1.0mL1.0mL/3.7min③3.0mL1.0mL1.0mL1.0mL少量tmin下列说法正确的是A．反应原理为B．实验①和③探究固体对反应速率的影响C．实验①和②探究浓度对反应速率的影响，D．对该反应有催化作用，加快反应速率，【答案】C【解析】A．反应原理为，A错误；B．探究固体对反应速率的影响需要控制其他变量，选用实验②和③，B错误；C．实验①和②探究浓度对反应速率的影响，，C正确；D．对该反应有催化作用，加快反应速率，，D错误；故选C。【例3】如图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况，由此推断错误的是A．B一定是气体 B．C可能是气体 C．D一定不是气体 D．正反应是放热反应【答案】B【解析】根据速率时间图，达到平衡后加压，正、逆反应速率都加快，说明反应物、生成物中均有气体，平衡正向移动，根据平衡移动原理可知正反应是气体分子数目减小的反应；根据化学反应左右两边的系数，若D为气体，该反应正向不会是气体分子数目减小的反应，故D一定不是气体、C一定是气体；由于C是气体，故A、B必须同时是气体才能满足正反应是气体分子数目减小的反应；达到平衡后降温，平衡正向移动，根据平衡移动原理可知正向是放热反应。A．根据分析可知，B一定是气体，故A正确；B．根据分析可知，C一定是气体，故B错误；C．根据分析，D一定不是气体

，故C正确；D．根据分析，正反应是放热反应，故D正确；答案选B。►环节二活化能【情境材料】以下是投篮球的三种情况：第一种，能量不够；第二种，方向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。化学反应也有类似的情况，碰撞理论认为改变外界条件可使单位体积内的活化分子数改变，从而使反应速率改变。【问题探究】1．为什么增大反应物的浓度会影响化学反应速率呢？2．增大压强一定能增大反应速率，减小压强一定能减小反应速率吗？为什么？如何理解“改变体系压强可改变反应速率”？3．为什么温度的变化会影响化学反应速率？4．催化剂对化学反应速率的影响有何特点？【答案】1．其他条件不变，当增大反应物的浓度时，单位体积中活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致化学反应速率增大。2．其他条件不变时，增大压强不一定增大反应物的浓度，单位体积中活化分子的数量不一定增加，有效碰撞的频率不一定增大，反应速率不一定增大。其他条件不变时，减小压强不一定减小反应物的浓度，单位体积中活化分子的数量不一定减少，有效碰撞的频率不一定减小，反应速率不一定减小。所以，只有改变了压强，导致反应物浓度改变时，才能改变化学反应速率。3．在其他条件不变时，升高温度，可以使反应物分子能量增大，一部分原来能量较低的普通分子变成活化分子，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。4．不同的催化剂对化学反应速率的催化效果不同。要点归纳1．基元反应与反应历程基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。自由基：像上述反应历程中的I·一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O·自由基。2．有效碰撞理论与活化能如图所示：图中E1指反应的活化能，E1－E2是反应热。3．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。如图所示：外界因素影响化学反应速率的原因影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增加增加不变增加加快增大压强增加增加不变增加加快升高温度不变增加增大增加加快催化剂不变增加增大增加加快(1)活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，活化分子需要在合适的取向上碰撞才能发生化学反应。(2)改变活化分子百分数的外界因素只有温度和催化剂，改变浓度和压强只改变分子总数。(3)使用催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能，使正、逆反应的反应速率同等程度地加快。典例精讲【例4】下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是A．催化剂在化学反应过程中参与了反应，使用催化剂单位体积内活化分子数增大，反应速率加快B．增大浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快C．升高温度，反应的活化能降低，反应速率加快D．增大压强，所有反应的有效碰撞概率增大，反应速率加快【答案】A【解析】A．催化剂降低了反应需要的能量，一些普通分子成为了活化分子，单位体积内活化分子数增大，反应速率加快，故A正确；B．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，但不会增大单位体积内活化分子的百分数，故B错误；C．升高温度并不能降低活化能，而是部分普通分子获得能量转化为活化分子，导致活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，从而使化学反应速率提高，故C错误；D．压强改变只对有气体参加的反应有影响，若反应中无气体参与，改变压强反应速率不变，故D错误；故选A。【例5】化学反应：

△H实际上是经过两步基元反应完成的：第一步：；第二步：……。该反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．第一步反应的逆反应的活化能是()B．第二步基元反应是：C．分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应是第一步D．若使用催化剂，()不会发生变化【答案】C【解析】第一步反应的逆反应的活化能是()，A项正确；总反应减去第一步基元反应可以得到第二步基元反应，B项正确；分子有效碰撞几率最大的步骤就是决速步，也就是活化能最小的步骤，由图知，第二步的活化能最小，C项不正确；，催化剂的使用不改变△H，D项正确。一、单选题1．（2023秋·陕西西安·高二西安市第八十九中学校考期末）下列说法中正确的是①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③一般说来，活化分子比普通分子具有更高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞A．①③④⑤ B．②③⑥ C．③④⑤⑥ D．②④⑤【答案】C【解析】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞，则不一定发生化学反应，只有活化分子之间的有效碰撞才能发生化学反应，①错误；②普通分子的能量小于活化分子的能量，普通分子间的碰撞，达不到反应所需的能量，则不能发生化学反应，②错误；③一般说来，同一种分子中，活化分子比普通分子能量高，③正确；④化学变化中的最小微粒为原子，则化学反应的实质是原子的重新组合，④正确；⑤从化学键角度可知，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，⑤正确；⑥化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，即活化分子有合适取向时的有效碰撞，⑥正确；故答案选C。2．（2023秋·山东潍坊·高二潍坊一中校考期末）已知反应：其反应机理如下：①

快②

慢下列有关该反应的说法正确的是A．该反应的速率主要取决于①的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/molD．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率【答案】C【解析】A．反应速率主要取决于活化能大，反应速率慢的一步反应，所以该反应的总反应速率主要取决于②的快慢，A错误；B．NOBr2是反应过程中的中间产物，而不是该反应的催化剂，B项错误；C．由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ/mol，C正确；D．增大Br2(g)的浓度，单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，所以能加快反应速率，D错误；故合理选项是C。3．（2023·全国·高二假期作业）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋2B(s)

ΔH＞0，若0～10s内c(C)由0.1mol·L－1降到0.08mol·L－1，则下列说法正确的是A．0～10s内用B表示的平均反应速率为v(B)＝0.002mol·L－1·s－1B．c(C)由0.1mol·L－1降到0.04mol·L－1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】A．B为固体，不能用固体的浓度变化表示反应速率，A错误；B．c(C)由0.1mol·L－1降到0.08mol·L－1，所需的反应时间为10s，浓度越小，反应速率越慢，所以c(C)由0.1mol·L－1降到0.04mol·L－1所需的反应时间一定大于5s，B错误；C．升高温度，反应物分子碰撞的次数增多，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；故选D。4．（2022秋·广东茂名·高二信宜市第二中学校考期中）在社会生活生产中，下列有利于增大反应速率的措施是A．用冰箱冷藏食物 B．在糕点包装盒内放置脱氧剂C．炼铁时将矿石粉碎 D．橡胶制品中添加抑制剂【答案】C【解析】A．冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减小食物腐败的速率，故A错误；B．矿石粉碎，增大反应物接触面积，增大反应速率，故B正确；C．橡胶制品中添加抑制剂，可减小橡胶老化的速率，故C错误；D．在月饼包装内放置小包除氧剂，可抑制月饼的氧化，防止变质，反应速率减小，故D错误；故选：B。5．（2023春·四川成都·高二四川省成都列五中学校考阶段练习）下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是选项实验方案实验目的A向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速度比较Cu2＋和Fe3＋的催化效果B两支试管，都加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液，再同时向两支试管分别加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间探究草酸浓度对反应速率影响C在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间探究硫酸浓度对反应速率影响D探究温度对反应速率的影响A． B． C． D．【答案】D【解析】A．阴离子不同，无法比较Cu2＋和Fe3＋的催化效率，A错误；B．两组实验中草酸均不足量，高锰酸钾均无法褪色，B错误；C．18mol·L－1的硫酸为浓硫酸，浓硫酸锌粒反应生成物为SO2，无H2产生，无法比较产生H2的速率，C错误；D．反应物浓度和压强均相同，只有温度不同，可以用来探究温度对反应速率的影响，D正确；故选D。6．（2023秋·浙江湖州·高二统考期末）已知：。某化学小组欲探究溶液和酸性溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：编号0.01mol·L酸性溶液体积/mL0.1mol·L溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1Ⅱ21205.5Ⅲ20500.5下列说法不正确的是A．B．设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响C．实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束D．实验Ⅲ中用溶液的浓度变化表示的反应速率mol·L·min【答案】D【解析】A．根据单一变量原则，实验Ⅰ是对照实验，溶液总体积为4mL，则V1=4-2-1=1，V2=4-2=2，故A正确；B．实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅱ的温度相同但其浓度不同，则设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响，故B正确；C．该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，所以实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束，故C正确；D．实验Ⅲ中草酸过量，两种溶液混合瞬间c(KMnO4)=0.01mol/L×=0.005mol/L，反应完全时△c=0.005mol/L，v(KMnO4)==0.01mol/(L·min)，故D错误；答案为D。7．（2021秋·湖南益阳·高二统考期末）在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，其速率-时间图像如下，则t1时刻改变的条件可能是A．升高温度 B．加入催化剂C．充入一定量的氧气 D．充入一定量的氦气【答案】C【解析】t1时刻正反应速率突然增大，逆反应速率逐渐增大，说明反应物浓度突然增大，生成物浓度缓慢增大，则说明加入了反应物，则改变的条件可能是加入了SO2或者O2或者SO2、O2。A．反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，为体积减小、放热的反应，升高温度，正逆反应速率均增大，均大于原反应速率，平衡逆向移动，A错误；B．加入催化剂，正逆反应速率均增大，且均大于原反应速率，两者速率改变程度相同，B错误；C．充入一定量的氧气，反应物浓度突然增大，正反应速率突然增大，逆反应速率逐渐增大，符合图像，C正确；D．充入一定量的氦气，平衡不移动，D错误；故选C。8．（2023秋·广东·高二校联考期末）下图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸，忽略反应前后溶液体积变化)，结合已学知识分析下列相关说法中正确的是A．用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通，操作更容易，结果更准确B．将稀硫酸改为浓硫酸，反应速率明显加快C．若第一次测得，第二次测得，则第一次速率大D．每次测得反应速率均先加快，后逐渐减慢，说明硫酸的浓度先增大，后减小【答案】A【解析】A．用导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通，可起到平衡气压和减小误差的作用，稀硫酸更容易滴下，也能避免将加入硫酸的体积当做生成的体积，选项A正确；B．铁遇浓硫酸会钝化，选项B错误；C．反应速率要用同一物质比较才能直接比较大小，根据方程式：，第二次，比第一次速率大，选项C错误；D．反应速率先加快是因为该反应放热，温度升高，后减慢是因为硫酸浓度减小，选项D错误；答案选A。9．（2023春·湖北荆州·高二统考阶段练习）某温度下，在金(Au)表面N2O发生分解反应速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关；n为反应级数，可以为正数或负数，也可以为整数、分数或0)，N2O的浓度与催化剂表面积及时间关系如图所示。已知反应物消耗一半所用的时间称为半衰期(T1/2)。下列叙述错误的是A．该反应级数为2，I条件下k=0.075mol·L-1B．在II条件下，O2反应速率为0.075mol·L-1·min-1C．其他条件相同，c(N2O)增大，反应速率不变D．在III条件下，N2O起始浓度为3.0mol·L-1时，T1/2为20min。【答案】A【解析】A．图像中，I和III条件相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，n=0，由此可计算k=v(N2O)=0.075mol·L-1·min-1，选项A错误；B．2N2O=2N2+O2II条件下O2反应速率等于N2O速率的一半，v(O2)=mol·L-1·min-1=0.075mol·L-1·min-1，选项B正确；C．反应速率与N2O浓度无关，选项C正确；D．在III和I条件下催化剂接触面相同，半衰期与起始N2O浓度成正比例，当起始浓度为1.5mol/L时，半衰期为10min，则起始浓度为3.0mol/L时，半衰期为20min，选项D正确；答案选A。10．（2022秋·四川攀枝花·高二攀枝花七中校考阶段练习）已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法错误的是①②A．反应①和反应②相比，反应②更容易发生B．是该反应的催化剂C．增大的浓度，能够加快反应速率D．若不加，正反应的活化能比逆反应的活化能大【答案】D【解析】A．反应①的活化能比反应②大，反应②更容易发生，故A正确；B．反应前后Fe3+没有发生改变，Fe3+是该反应的催化剂，故B正确；C．Fe3+是反应物，增大Fe3+的浓度，加快反应速率，故C正确；D．总反应放热，加不加Fe3+，都是正反应的活化能比逆反应的活化能小，故D错误；故选D。11．（2021秋·河南新乡·高二校考期中）把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图坐标曲线来表示。下列推论错误的是A．O～a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液B．b～c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高C．t>c时产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低D．t=c时反应处于平衡状态【答案】D【解析】由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，后来，氢离子浓度减小，则反应速率减小；A．因铝的表面有一层致密的Al2O3能与硫酸反应得到盐和水，无氢气放出，发生的反应为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，选项A正确；B．在反应过程中，浓度减小，反应速率减小，但反应放热，溶液温度升高，反应速率加快，且后者为主要因素，选项B正确；C．随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小，选项C正确；D．t=c时反应反应没有停止，继续生成氢气，未达平衡状态，选项D错误；答案选D。12．（2022秋·福建龙岩·高二校考阶段练习）三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，是制备光刻胶的重要前驱体。对于在密闭容器中进行的反应N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)，下列操作中不能加快该反应的反应速率的是A．恒温条件下压缩容器体积B．恒温恒容条件下充入更多的N2C．恒容条件下升高温度D．恒温恒压条件下充入一定量氦气【答案】D【解析】A．恒温条件下压缩容器体积，增大反应混合物的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故A不选；B．恒温恒容条件下充入更多的N2，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故B不选；C．恒容条件下升高温度，单位体积内活化分子百分数增多，反应速率加快，故C不选；D．恒温恒压条件下充入一定量氦气，相当于扩大容器的体积，减小反应混合物的浓度，单位体积内活化分子数减少，反应速率减慢，故D选；故选D。二、填空题13．（2022秋·上海浦东新·高二上海市进才中学校考阶段练习）一定条件下，在容积为的密闭容器中发生反应：，开始时加入，在末测得C的物质的量是。(1)2min内，用A该反应的平均化学反应速率为。(2)在末，B的浓度为。(3)若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)。a.升高温度，化学反应速率；b.充入，化学反应速率；c.将容器的容积变为，化学反应速率。【答案】(1)0.0125(2)0.225(3)增大增大减小【解析】设参加反应的A的物质的量为xmol，根据题给数据可得三段式为：，列方程0.2+2x=0.3，则x=0.05；（1）2min内，用A的浓度变化表示的反应速率为：；（2）2min末，B的物质的量为0.6-3×0.05=0.45mol，浓度为；（3）a．升高温度，体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案为：增大；b．充入1molB，体系内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，化学反应速率变大，故答案为：增大；c．将容器的体积变为3L，浓度减小，单位体积内的活化分子数减小，有效碰撞几率减小，化学反应速率变小，故答案为：减小。14．（2022秋·天津河西·高二统考期中）某小组学生设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。依据可选试剂：溶液、溶液、蒸馏水、溶液、溶液、溶液请按要求回答下列问题。(1)小组确定实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)实验化学方程式预期观察的现象原理i产生气泡快慢原理ii(2)学生甲选择原理i，探究催化剂对该反应速率的因素，必选试剂除溶液外，还应选。(3)学生乙设计下图所示对比实验，探究硫酸浓度对反应ii速率的影响试剂X及其用量：。(4)学生丙设计对比实验，探究影响反应ii速率的因素，数据如下表所示：实验编号溶液溶液蒸馏水浓度/(mol/L)体积/mL浓度(mol/L)体积/mL体积/mL温度/℃Ⅰ0.110.51V30Ⅱ0.120.517aⅢ0.120.51740①对比实验Ⅰ、Ⅱ，为探究对该反应速率的影响。②a=℃③V=mL，加入VmL水的目的是。④对比上述实验数据，推测反应速率最快的是(填实验编号)。【答案】(1)溶液变浑浊快慢(2)溶液(3)(合理即可给分)(4)溶液的浓度308控制硫酸的起始浓度相同实验Ⅲ【解析】（1）原理i预期的实验现象为产生气泡快慢，结合所给的试剂，选择的反应为。原理ii选择的反应为，生成淡黄色沉淀硫单质，故预期的实验现象为溶液变浑浊快慢。（2）对反应具有催化作用，故选择原理i，探究催化剂对该反应速率的因素，必选试剂除溶液外，还应选溶液，作催化剂。（3）若要探究硫酸浓度对反应ii速率的影响，两组实验中硫酸的浓度应不同，溶液的浓度相同，所加硫酸的体积应相同，故试剂X及其用量为。（4）①对比实验Ⅰ、Ⅱ，所加溶液的体积不同，即的物质的量不同，所加溶液的体积、浓度均相同，则实验Ⅰ、Ⅱ为探究溶液的浓度对该反应速率的影响。②实验Ⅰ、Ⅱ为探究溶液的浓度对该反应速率的影响，则温度应相同，故a=30℃③实验Ⅰ、Ⅱ所加溶液的体积、浓度均相同，为保证溶液混合后硫酸的浓度相同，则要加入蒸馏水控制硫酸的起始浓度相同，由实验可知，溶液混合后总体积为10mL，则V=8mL。④实验Ⅲ中温度最高，浓度最大，故推测反应速率最快的是实验Ⅲ。15．（2023秋·高二课时练习）I.实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素。请回答相关问题：编号温度/℃溶液酸性溶液浓度/体积/浓度/体积/①250.102.00.0104.0②250.202.00.0104.0③500.202.00.0104.0(1)实验时，分别量取溶液和酸性溶液，迅速混合并开始计时，通过测定来判断反应的快慢。(2)实验①、②、③所加溶液均要过量，理由是。(3)实验①和实验②是探究对化学反应速率的影响，实验②和③是探究对化学反应速率的影响。(4)实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能原因是。II.在恒容密闭容器中，用H2还原SO2，生成S的反应分两步完成(如图1所示)，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答如下问题：(5)分析可知X为(填化学式)。(6)时间段的温度为。(7)时间段用SO2表示的化学反应速率为。【答案】(1)溶液褪色时间(2)根据反应方程式：，实验通过测定溶液的褪色时间判断反应的快慢，则三个实验中所加溶液均要过量(3)浓度温度(4)反应生成了具有催化作用的物质，其中可能起催化作用为(5)H2S(6)300℃(7)【解析】（1）溶液和酸性溶液反应的化学方程式为：，通过测量溶液褪色时间来判断反应的快慢；（2）根据反应方程式：，实验通过测定溶液的褪色时间判断反应的快慢，则三个实验中所加溶液均要过量；（3）①实验①和实验②溶液的浓度不同，其他实验条件均相同，则实验①和实验②探究溶液的浓度对化学反应速率的影响；②实验②和实验③中温度不同，其他实验条件均相同，则验②和实验③探究温度对化学反应速率的影响；（4）实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，说明可能反应生成了具有催化作用的物质，其中可能起催化作用为；（5）根据图1可知，在300℃时，H2和SO2在催化剂条件下生成H2S，在100℃到200℃时，H2S与SO2在催化剂生成S和H2O，则物质X为H2S；（6）由图2可知，时间段H2完全转化为H2S，H2和SO2的浓度降低且H2S的浓度增大，则时间段的温度为300℃；（7）时间段用SO2浓度的变化量为，SO2的化学反应速率为。16．（2021秋·福建漳州·高二校考期中）研究反应速率的影响因素有助于对相关反应原理的理解。I．某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用。某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况)。则：(1)在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________)，(括号内填写催化剂的化学式)。(2)金属Pt催化下，H2O2分解生成氧气的反应速率v(O2)=mol·s-1。II．环戊二烯(Y)容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应(以2YY2表示该反应)。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。(3)温度T1与T2的大小关系为T1T2。(4)a点的正反应速率(选填“大于”、“小于”或“等于”)b点的逆反应速率。(5)b点时Y2的浓度为mol·L-1。【答案】(1)Ea(TiO2)>Ea(Cu)>Ea(Pt)>Ea(Ag)(2)8.9×10-7(3)<(4)大于(5)0.45【解析】(1)从图示看出：反应速率由快到慢的顺序为：Ag、Pt、Cu、TiO2，活化能越小，反应越容易进行，反应速率越快，故活化能由大到小顺序为：Ea(TiO2)>Ea(Cu)>Ea(Pt)>Ea(Ag)；(2)从图象可看出：400s时，Pt催化分解生成O28mL，其物质的量为n(O2)=，则1s分解产生O2：；(3)反应温度越高，化学反应速率越快。根据图示可知，在温度T2(虚线)的反应速率较大，则T1<T2；(4)a到b的过程为正反应速率逐渐减小，且b点v(正)>v(逆)。则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率；(5)b点时环戊二烯的浓度变化为△c(Y)=1.5mol/L-0.6mol/L=0.9mol/L，环戊二烯的二聚体的浓度为环戊二烯浓度变化的，则b点时二聚体的浓度c(Y2)=0.9mol/L×=0.45mol/L。第2课第3课时化学平衡状态与化学平衡常数课程标准学习目标1.通过化学平衡的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学平衡状态。2．认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的关系。1.能运用动态平衡的观点分析、判断化学平衡状态，能运用对立统一思想和定性定量结合的方式揭示化学平衡状态的本质特征。2．能通过定性分析和定量计算，理解化学平衡常数模型的构建，能进行有关化学平衡常数的相关计算和判断，运用模型解释或解决复杂的化学问题。自主梳理一、化学平衡状态1．概念：在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率时，反应物和生成物的浓度均，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。2．化学平衡的特征(1)逆：研究的对象是反应。(2)等：化学平衡的条件是v正和v逆。(3)动：化学平衡是一种平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生，并在新条件下建立新的平衡。二、化学平衡常数1．浓度商对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为，常用Q表示。2．化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为。(2)注意事项①化学平衡常数只与有关，与反应物或生成