影响化学反应速率的因素-2024-2025学年鲁科版高一化学复习

第2章化学反应的方向、限度与速率

第三节化学反应速率

第2课时影响化学反应速率的因素

板块导航

01/学习目标明确内容要求,落实学习任务

02/思维导图构建知识体系,加强学习记忆

03/知识导学梳理教材内容,掌握基础知识

04/效果检测课堂自我检测,发现知识盲点

05/问题探究探究重点难点,突破学习任务

06/分层训练课后训练巩固,提升能力素养

学习目标

1.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

2.通过对化学反应历程的认知，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。

3.通过“外界条件对化学反应速率影响”等实验活动，形成并发展控制变量法的实验思想。

重点：温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。

难点：碰撞理论、活化分子与反应速率的关系。

思维导图

广植对化学反应速率的影响

浓度的影响—化学反应醉与孵方程

J液体和固体的反应速率的影响因素分析

反强对化学反应速率的影响

压强的影响

压强对化学反应速率影响的微观分析

广温度对化学反应速率的影响

影响化学

温度的影响实验温度对化学反应速率影响的微观分析方案

反应速率

L活化能与过渡态

的因素

/-催化剂对化学反应速率的影响

催化剂的影响

-催化剂对化学反应醉影响的四分析

有效碰撞

活化能和活化后

有效碰撞理论

反应物、生成物的能量与活化能的关系图

与活化分子

基赧应发生勒的过程

有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释

皿03知识导学

一、浓度的影响

1.浓度对化学反应速率的影响

其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快;减小反应物的浓度，反应速率减慢。

2.化学反应速率与速率方程

(1)速率方程：对于反应H2C>2+2HI=2H2O+l2，其反应速率与反应物浓度间的关系v=h(H2O2>c(HI),

其中，人为反应速率常数。

(2)反应速率常数㈤：左越大，反应进行得越快。发与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因

素的影响。

(3)反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写

出。

【易错警示】一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反

应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系

数并无确定关系。

3.纯液体和固体的反应速率的影响因素分析

纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的

大小发生变化，故影响反应速率。

二、压强的影响

1.压强对化学反应速率的影响

(1)基本规律(对于气体参与的反应)

其他条「增大压强加快化学反应速率

件不变L减小压强减慢化学反应速率

⑵解释

(气体体积缩小

压强增大-J-化学反应速率加快;

反应物浓度增大

反之，压强减小，化学反应速率减慢。

2.压强对化学反应速率影响的微观分析

(1)恒温时

增大压强;引上起口体积缩小一引二起反应速率增大。

(2)恒温恒容时

_引起引起

①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。

②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同)一巴总压强增大，但

反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。

(3)恒温恒压时

充入“无关气体”;引上起体积增大二引J起反应混合物各组分的浓度减小引二起上反应速率减小。

【易错警示】增大压强，化学反应速率不一定增大。对于只涉及固体和液体的反应，压强的改变对化学反

应速率几乎没有影响。

三、温度的影响

1.温度对化学反应速率的影响

(1)基本规律

其他条「升高温度加快化学反应速率

件不变L降低温度减慢化学反应速率

(2)对于在溶液中发生的反应，温度每升高10K,反应速率提高到原来的2〜4倍。这个经验规律可以对一些

化学反应的速率做粗略的估计，但适用范围有限。

2.温度对化学反应速率影响的微观分析

升高温度，可以增加分子能量，增大活化分子百分数,且加快分子运动，增大分子的碰撞频率,因此升高

温度可以加快化学反应的速率。反之，降低温度可以减小化学反应的速率。

3.活化能与过渡态

(1)过渡态：一种坦键没有完全断裂、断键没有完全形成的高能量的中间状态。

(2)活化能：

a.定义：过渡态的能量与反应物的平均能量之间的差值。

b.符号：Ea。

c.单位：kJmolT或JmolT。

(3)解释：升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率,增大反应物分子形成过渡

态的比例，故升高温度可以提高化学反应的速率。

四、催化剂的影响

1.催化剂对化学反应速率的影响

(1)催化剂：能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。

(2)催化原理：通过参与反应改变反应历程、改变反应的演化能来改变化学反应速率。

(3)催化剂的特点：催化剂具有选择性和高效性。

2.催化剂对化学反应速率影响的微观分析

(1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间，但催化剂不能改变反应物的

浓度和反应的平衡常数，所以催化剂不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率。

(2)理论解释：使用催化剂一降低反应所需的能量一更多的反应物分子成为活化分子一大大增加单位体积内

的活化分子百分数一成千成万倍地增大化学反应速率。

(3)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工

业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。

【易错警示】催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。

五、其他因素对化学反应速率的影响

(1)光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场

(2)高速研磨、反应物接触面积等

六、有效碰撞理论与活化分子

1.有效碰撞

一「概念：能够发生化学反应的碰撞

有

效,具有足够的能量

碰一条件t具有合适的取向

撞

一匚•与反应速率的关系：碰撞的频率越高，则反应速率越快

2.活化能和活化分子

(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是二定的。

(2)活化能：活化分子具有的壬均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。

3.反应物、生成物的能量与活化能的关系图

rE,：正反应的活化能

E2：活化分子变成生成物分

子放出的能量，也可认为

I是逆反应的活化能

EEz：反应热，即A

、—H-EI—E2

4.基元反应发生经历的过程

一

一

一

一

有

化

分

相(1)活化分子具有T新物质I

效

学

子

互足够的能量

碰

反

运

碰

撞

应

动

撞(2)碰撞取向合适

一

一

一

一反应热

(始变)

5.有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释

(1)浓度

反应物浓度增大一单位体积内活化分子数增多一单位时间内有效碰撞的次数增加一化学反应速率增大;

反之，化学反应速率减小。

(2)压强

增大压强一气体体积缩小一反应物浓度增大一单位体积内活化分子数增炙一单位时间内有效碰撞的次

数增加一化学反应速率增大;反之，化学反应速率减小。

压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。

（3）温度

微观解释：升高温度-活化分子的百分数增大一单位时间内有效碰撞的次数增加一化学反应速率增大；反

之，化学反应速率减小。

（4）催化剂

使用催化剂一改变了反应的历程（如下图），反应的活化能降低一活化分子的百分数增大一单位时间内有效碰

撞的次数增加一化学反应速率加快。

七、可逆反应的速率一时间（VY）图像

平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线

增大反应物的

v（正）、V（逆）均增大，且M正）〉M（逆）正向移动/V（S）

浓度

01）t

V

减小反应物的1.

v（正）、v（逆）均减小,且M（逆）＞M（正）逆向移动

任一平浓度

0t,t

衡体系V

增大反应产物逆）

V（正卜V（逆）均增大，且M（逆）（正）逆向移动

的浓度胸

C4t

减小反应产物

V（正）、W逆）均减小，且M（正）＞M（逆）正向移动

扁Vg）

的浓度浦）.

:1t

增大压强或升k^）

（正卜（逆）均增大，且（逆）正）逆向移动

正反应方向为VVM＞M（

高温度

hF

气体体积增大0

减小压强或降

的放热反应

y（正）、v（逆）均减小，且M（正）（逆）正向移动\^（iE1

低温度座破

jtlt

任意平衡或反正催化剂或增F?（正）R'（逆）

S正）;

V（正）、V（逆）同等倍数增大渴..

大压强

应前后气体系4

平衡不移动

V,

数和相等的平负催化剂或减邓正）］

V（正）、V（逆）同等倍数减小（正）=”（逆）

衡小压强---------At

C

【方法技巧】目之解化学反应速率图像的一般步骤

(1)看图：弄清纵、横坐标的含义。

(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。

(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最

低点等。

(4)看变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。

由04效果检测’”

1.请判断下列说法的正误(正确的打r"，错误的打“X”)

(1)向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去。()

(2)二氧化镒在过氧化氢的分解前后质量减少。()

(3)升高温度能加快吸热反应速率，减慢放热反应速率。()

(4)反应C2H4(g)+102(g)催化剂H,C——CHNg)和C2H4(g)+3O2(g)―>2CC)2+2H2O(g)体现了催化剂的

2()

选择性。()

(5)化学反应达到最大限度时，正、逆反应速率也达到最大且相等。()

【答案】(1W

(26催化剂在反应前后质量不变。

(3)x升高温度，吸热反应和放热反应的反应速率均加快。

(4W

(5)x化学反应达到最大限度时，正、逆反应速率不一定达到最大。

2.下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是()

试管温度过氧化氢浓度催化剂

A室温(25℃)12%有

B水浴加热(50℃)4%无

C水浴加热(50℃)12%有

D室温(25℃)4%无

【答案】C

【解析】一般来说升高温度、增大反应物浓度和加入催化剂，都可使反应速率增大，比较题中四个选项可

知，C中化学反应速率最大。

1aB0寸问题探究二

A问题一反应速率方程与速率常数

【典例1】反应A+B-C的反应速率方程式为：v=h(A)•c(B),v为反应速率，E为速率常数。当c(A)=

c(B)=lmol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是()

A.只增大c(A)时，v也增大

B.只增大c(A)时，v值不变

C.只升高温度时，k值不变

D.只升高温度时，k值变小

【答案】A

【解析】根据反应速率的表达式(A),c(B),v值与c(A)和c(B)成正比，只增大c(A)时，v

值增大；只升高温度时，反应速率V值增大，c(A)和c(B)不变，所以必然是k值增大。

【变式1-1](双选)下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式丫=左/(A)•cb(B)的叙述中，

正确的是()

A.对于所有的化学反应，方是数值和单位都是不变的常数

B.a、b是化学方程式中A和B的化学计量数

C.对于某个特定的化学反应，人与反应物质的浓度无关

D.v=kc-(A)/(B)需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出

【答案】CD

【解析】在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，左是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应

速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进

行得越快，对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的化学计量数并无确定关系。由此可

见，A、B项均错误。

【变式1-2]工业上，可采用还原法处理尾气中NO,其原理：2NO(g)+2H2(g)—N2(g)+2H2O(g)

n

△H<0o在化学上，正反应速率方程式表示为V(正)=k(正)(NO)-c(H2),逆反应速率方程式

表示为V(逆)=k(逆)・cx(N2)•(H2O),其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，"2,n,x,

y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2,在FC下进行实验，测得有关数据如下：

实验c(NO)/mol•LTc(H2)/mol•L-1v(IE)/mol•L-1•min-1

①0.100.100.414k

②0.100.401.656k

③0.200.101.656k

下列有关推断正确的是()

A.上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能

B.若升高温度，贝麟(正)增大，k(逆)减小

C.在上述反应中，反应级数：m=2,77=1

D.在一定温度下，NO、星的浓度对正反应速率影响程度相同

【答案】C

【解析】反应2NO(g)+2氏(g)-N2(g)+2H2O(g)AHCO的正反应是放热反应，反应热等于正反应

活化能与逆反应活化能之差，由此推知，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误；升高温度，正、逆反

应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，故B错误；由表格数据知，①、②实验数据比较，g=4«=

"如=4,故”=1。•=2加="迎=4,则加=2,故C正确；由于正反应速率表达式中NO、氏的反应级

0.4K①0.4K

数不相等，所以，NO、氏浓度对正反应速率的影响程度不相同，故D错误。

A问题二活化能与过渡态

【典例2】科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(in)表面发

生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(UD表面的物种用*标注。下列说法正确的是

()

100过渡态2

80过甦3过渡态4

过渡态

601

O一②;;

E4()

.

22()

A①，京H*CH2O*+2H*tJ\

S0_J1-------------------CHO*+3Hr

混-20

fe典-40

-60

-80

-100

-120CO*MH*

A.该历程中活化能最小的反应方程式为CH2O*+2H*YHO*+3H*

B.该历程中能垒(反应活化能)最大的是①

C.该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*-CO*+4H*

D.由此历程可知：CH3OH(g)-CO(g)+2氏(g)AH<0

【答案】AB

【解析】活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态3发生的反应活化能最小,

该过程的反应方程式为CH2O*+2H*一CHO*+3H*,A正确；活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从

图中可以看出，过渡态1发生的反应活化能最大，故该历程中能垒(反应活化能)最大的是①，B正确；

总反应速率由反应速率最慢的那步历程决定，由图可知，历程中能垒(反应活化能)最大的为①，所以制

约反应速率的方程式为CH3OH*-CH3O*+H*,C错误；由图可知CH30H(g)-CH3OH*,放出40kJ热量，

①〜④过程中CH3OH*-CO*+4H*放出80kJ热量，即CH30H(g)-CO*+4H*放热120kJ,但CO*+4H*-CO

(g)+2H2(g)吸热未知，所以不能据此确定CH30H(g)一CO(g)+2H2(g)的焰变AH,D错误。

【变式2-1】(23-24高二上•广东广州•期末)HNO自由基与O/g)反应过程的能量变化如图所示，下列说

法正确的是

100

,HNO过渡态।

-过渡态w

c+0,1驾

u-18.92

-中「招劭xi

・p

l1016：过渡态：\产物

V-nPI

询2：-153.58过渡态叶、.（H—（）—o—N=

假-j/~~\：-200.59\.............-202.00

装00中间产物、中间产物/

要300

-00-201.34-205.11

产物P2（H=O—

-320.40

A.该反应为吸热反应

B.产物Pi的反应历程分4步进行

C.产物P2的反应历程中最大能垒(活化能)E正=186.19kJ-mo『

D.相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)<v(P2)

【答案】C

【解析】A.由图可知，该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A错误；

B.由图可知，产物Pi的反应历程中过渡态有3种，说明反应分3步进行，故B错误；

C.由图可知，中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则产物P2的反应历程中最大能垒为

(―18.92kJ-mol-1)-(—205.11kJmol-1)=186.19kJ-mol1,故C正确；

D.由图示可知，由Z到产物Pi所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产

物的速率：v(Pi)>v(P2),故D错误；故选C。

【变式2-2](23-24高二下•安徽•期中)CO用于处理大气污染物N?O的反应过程如图1所示，反应过程中

的能量变化如图2所示(IM表示吸附状态、TS表示过渡状态)。下列说法错误的是

反应历程

图1图2

A.总反应的热化学方程式为CO（g）+N2O（g）UCC>2（g）+N2（g）AH=-361.22kJ-mol-1

B.反应①的活化分子百分数大于反应②的活化分子百分数

C.该过程中断裂的共价键与形成的共价键类型不完全相同

D.催化剂吸附过程中会降低体系能量，解吸过程则会增大体系能量

【答案】B

【分析】反应①为Zn++N2O(g)=ZnO++N2(g)AH1=+37.5kJ-mo「，②为

++11

ZnO+CO(g)UZn+CO2(g)A^2=[(-361.22)-(+37.5)]kJ-mol=-398.72kJ-molo

【解析】A.根据盖斯定律，反应①十②？：。处理大气污染物N2O总反应的热化学方程式为

1

CO(g)+N2O(g)^CO2(g)+W2(g)AH=-361.22kJ-mol,A正确；

B.根据反应历程图2,反应①的活化能[(8L9)-(-67.7)]kJ-mo『=149.6kJ-mo『，反应②的活化能

[Q28.0)-(T32.22)]kJ-mo『=104.22kJ-mol」，反应①的活化能大于反应②的活化能，则反应①是总反应

的决速步，反应①的活化分子百分数小于反应②的活化分子百分数，B错误；

C.该过程中断裂氮氧共价键，形成氮氮非极性共价键和碳氧极性共价键，故断裂的共价键与形成的共价键

类型不完全相同，c正确；

D.由图可知，催化剂吸附过程中会降低体系能量，则解吸过程则会增大体系能量，D正确；

故选B。

A问题三活化分子与反应速率

【典例5】下列说法不正确的是()

A.能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子

B.活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能

C.催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能

D.非活化分子也有可能发生有效碰撞

【答案】D

【解析】活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，故A说法

正确；活化能是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差，故B说法正确；催化剂参加反应，能够降

低活化分子的活化能，故C说法正确；有效碰撞是活化分子发生反应时的碰撞，要求具有一定能量和取向，

故D说法错误。

【变式3-1]对于在一定条件下进行的化学反应：2so2+O2L2s。3，改变下列条件，可以提高反应物中的

活化分子百分数的是()

A.升高温度B.增大压强

C.增大容器体积D.增大反应物浓度

【答案】A

【解析】升高温度，可提高反应物中的活化分子百分数，故A正确；增大压强，活化分子的百分数不变，浓

度增大，故B错误；增大容器体积，活化分子的百分数不变，浓度减小，故C错误；增大反应物浓度，活化

分子的百分数不变，浓度增大，故D错误。

【变式3-2]下列条件的改变可使活化分子百分数增大的是()

①增大反应物的浓度②增大气体的压强③升高体系的温度④使用催化剂

A.①②B.②③

c.①④D.③④

【答案】D

【解析】增大反应物的浓度，单位体积内的活化分子数增大，没有改变活化分子百分数，故①错误；增大

压强，相当于增大反应物的浓度，单位体积内的活化分子数增大，没有改变活化分子百分数，故②错误；

升高温度使分子获得更高的能量，活化分子百分数增大，故③正确；加入催化剂，降低了反应活化能，活

化分子百分数增大，故④正确，D项符合题意。

A问题四影响化学反应速率的因素

【典例4】对于反应CO（g）+H2O（g）・H2（g）+CO2（g）A^<0,下列措施能加快反应速率但不改变反应放

出的热量的是（）

A.升高温度B.减小压强

C.加入COD.加入催化剂

【答案】D

【解析】该反应为放热反应，升高温度反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应放出的热量减少，A

项错误；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小压强平衡不移动，反应放出的热量不变，但反应

速率降低，B项错误；加入CO,反应速率增大，平衡向正反应方向移动，反应放出的热量增加，C项错误;

加入催化剂平衡不移动，反应放出的热量不变，反应速率增大，D项正确。

【变式4-1】一定量的锌粉和6moi的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应

速率，但不影响产生H2的总量的是（）

①石墨粉②CuO③铜粉④铁粉⑤浓盐酸

A.①②⑤B.①③⑤

C.③④⑤D.①③④

【答案】B

【解析】①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；②加入

CuO,CuO与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应速率，但与盐酸反应

的锌的量减少，故生成氢气的总量减少；③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即

不影响产生H2的总量；④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完全后，铁也可以与盐酸反应生

成氢气，产生H2的总量增加；⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影

响产生H2的总量。本题选B。

【变式4-2］（24-25高二上•广东广州•期中）下列关于影响化学反应速率的条件说法正确的是

A.增大压强一定能加快化学反应速率

B.使用催化剂，使反应的活化能升高，反应速率加快

C.减小反应物的质量可以减少活化分子数，从而减小化学反应速率

D.升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快

【答案】D

【解析】A.没有气体参与的反应，增大压强化学反应速率不变，故A错误；

B.使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快，故B错误；

C.减小反应物的浓度，可以减少单位体积内活化分子数，从而减小化学反应速率，故C错误；

D.升高温度，部分普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，化学反

应速率加快，故D正确；故选D。

A问题五反应速率图像

【典例5】反应2so2（g）+O2（g）・2SC）3（g）AH<0已达到平衡，在其他条件不变时，下列操作与图像不符

的是（O〜小丫正=丫逆；人时改变条件，友时重新建立平衡X）

A.增加氧气的浓度B.增大压强（减小反应器的体积）

"（正）

逆）

C.升高温度D.加入催化剂

【答案】C

【解析】分析时要注意改变条件瞬间V（正）、V（逆）的变化。增加。2浓度的瞬间，V（正）增大，V（逆）不变，A

项正确；减小反应器的体积、增大压强的瞬间，可正）、v（逆）都增大，且v（正）增大的程度大于双逆），B项正

确；升高温度的瞬间，v（正）、v（逆）都增大，C项错误；加入催化剂，v（正）、v（逆）同时、同等倍数增大，D

项正确。

【变式5-1】（双选）已知反应X（g）+Y（g）—nZ（g）AH>0,将X和Y以一定比例混合通入密闭容

器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（）

A.lOmin时，曲线发生变化的原因是升高温度

B.lOmin时，曲线发生变化的原因是增大压强

C.反应方程式中n=l

D.0〜5min内，用X表示的反应速率为v(X)=0.04mol［T-niinT

【答案】AD

【解析】升高温度，lOmin时反应物和反应产物浓度不会瞬间同时增大，A错误；0〜5min内，用X表示的

反应速率v(X)=2^吧匹=0.08-mol-LfminT,用Z表示的反应速率v(Z)="吧匹=0.08mol,LT-min

5min5min

t,根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应方程式中n=l,C正确，D错误；正反应是气体体

积减小的反应，则增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向正反应方向移动，B正确。

【变式5-2］一定条件下，在一体积不变的密闭容器中发生反应2A(g)+B(g)=3c(g)AH=akJ-molT。

图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且切为、以各改变一种不同的条件。

M

(1»3时改变的条件为,以时改变的条件为o

⑵a0(填，,或y")o

【解析】该反应前后是气体物质的量相等的反应，故改变压强对化学平衡无影响。由图像变化分析可知：t3

时刻改变的条件是减小压强(或使用负催化剂)，可同程度地减小正、逆反应速率；以时刻平衡正向移动，且

v(正卜v(逆)出现跳跃，则应是升高温度，结合V(正)(逆)可知正反应吸热，必>0。

【答案】(1)减小压强(或使用负催化剂)升高温度(2)>

A问题六反应速率、化学平衡的综合应用

【典例6］已知反应2Hl(g)一%(g)+I2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()

能量|

Eo=185kJ-i

'H2（g）+l2（g）

|AH=+12.5kJ-mol-1

反应进程

A.常温下，向体积为厂L的容器中充入2moiHI(g)充分反应，可吸收12.5kJ的热量

B.加入催化剂，分子的能量不变，但单位体积内活化分子数增多，反应速率加快

C.其他条件不变，升高温度，反应速率加快，HI的分解率不变

D.H2(g)+I2(g)—2HI(g)的活化能为12.5kLmolT

【答案】B

【解析】该反应为可逆反应，充入2moiHI(g)充分反应，反应不能进行到底，所以吸收的热量小于

12.5kJ,A错误；加入催化剂，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞增多，反应速率加快，B正确；从题

图分析可知，该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡右移，HI的分解率增大，

C错误;由题图分析可知，H2(g)+b(g)=2HI(g)的活化能=(185-12.5)kJ-moL=172.5kJ-mo「

1,D错误。

【变式6-1](23-24高二上•福建福州•期中)在一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入ImolHI,发生反应:

2HI(g)-H2(g)+I2(g)AH>0,出的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是

t/min123

n(H2)/mol0.060.10.1

A.反应前Imin平均速率v(HD=0.06mol•L」•min」

B.该温度下，平衡时HI的转化率为10%

C.该温度下的平衡常数为Ki，温度升高1(FC后平衡常数为K?,则K/K2

D.达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变

【答案】A

2HI(g)UH2(g)+I2(g)

【解析】A.2L恒容密闭容器中发生反应，起始浓度mol/L0.500,Imin内

Imin时的浓度mol/L0.440.030.03

HI的分解速率v=生=°O6m°l/L=006moi•I?•mini,A项正确；

At1min

05-04

B.2min后MH?)不再变化，故2min时已达到平衡，HI的转化率为々y—xlOO%=20%,B项错误；

C.该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，K增大，则K2>K],C项错误；

D.由于反应前后气体分子数不变，故容器体积不影响平衡移动，但压缩体积后，虽n(HI)不变，但由于体

积减小，故c(HI)增大，D项错误；答案选A。

【变式6-2](23-24高二上・甘肃白银・期中)相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂(a、

b、c)发生反应：4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H2O(g),反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。

下列说法错误的是

反应时间/min

A.催化剂的催化效率：a>b>c

B.X点时，NH3的化学反应速率为0.5mol-L-LminT

C.使用催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等

D.若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡

【答案】B

【解析】A.相同时间内，2的物质的量浓度的变化量a增长最多，则a的催化效率最高，b次之，c最低,

故催化剂的催化效率：a>b>c,A正确；

B.X点时，NH3的化学反应速率是瞬时速率，不是平均反应速率，故X点时，NH3的化学反应速率不是

0.5molL_1min-1,B错误;

C.催化剂不改变化学平衡，只改变化学反应速率，故使用三种催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相

等，C正确；

D.化学平衡常数只随温度的改变而改变，若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明

反应已经达到平衡，D正确；故选B。

1aB06分层训练神

基础强化

1.（23-24高二上•贵州毕节•期末）下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是

A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应

B.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，叫做活化能

C.催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的焰变

D.增大压强（减小体积）或升高温度，均能增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率

【答案】B

【解析】A.活化分子的每一次碰撞不一定都能发生化学反应，只有活化分子碰撞时有合适的取向才能发生

化学反应，A错误；

B.活化能是指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值，B正确；

C.催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，从而改变反应的活化能，但不能改变反

应的焰变，c错误；

D.增大压强可以增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变，D错误；故选B。

2.(23-24高二上•广西桂林・期末)关于反应：N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)AH<0,下列说法正确的是

A.该反应的AS<0B.该反应在任何温度下都能自发进行

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能D.降低温度，反应物中活化分子百分数不变

【答案】A

【解析】A.该反应为气体分子数减小的反应，AS<0,A正确；

B.反应为放热的燧减反应，高温不利于反应自发进行，B错误；

C.反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；

D.降低温度，分子能量降低，反应物中活化分子百分数减小，D错误；故选A。

3.(23-24高二上•天津•期中)下列说法正确的是

A.发生有效碰撞的分子不一定是活化分子

B.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞，有效碰撞即可以发生化学反应

C.升高温度或者使用正催化剂都能使化学反应速率加快，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分

数，有效碰撞次数增多

D.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大

【答案】C

【解析】A.只有活化分子才能发生有效碰撞，即发生有效碰撞的分子一定是活化分子，故A错误；

B.活化分子取向合适时才能发生有效碰撞，若取向不合适，活化分子也不能发生有效碰撞，故B错误；

C.升高温度能使部分分子获得能量转化为活化分子，使用正催化剂可以降低反应活化能，从而使部分能量

较低的分子变为活化分子，两者都能提高活化分子的百分数，增加有效碰撞次数，从而加快反应速率，故C

正确；

D.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变，故D错误；故选C。

4.(23-24高二上•四川宜宾・期末)一定条件下，CH,分解形成碳的反应历程如图所示。下列说法错误的是

B.该反应历程分4步进行

C.第4步的正反应活化能最大D.合适的催化剂可改变反应的焰变

【答案】D

【解析】A.由图可知，终态的总能量高于始态，为吸热反应，A正确；

B.由图可知，该反应4个H原子逐步失去，故共分4步进行，B正确；

C.由图可知，第4步的正反应活化能最大，C正确；

D.催化剂不能改变反应的焰变，D错误；故选D。

5.（24-25高二上•山西吕梁・期中）工业制氢原理：C（s）+H2O（g）—CO（g）+H2（g）0改变下列条件能提高

产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是

①将炭块改为炭粉②增大水蒸气浓度③适当升高温度④加入高效催化剂

A.①②B.①③C.③④D.②④

【答案】C

【解析】A.①将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O（g）的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化

分子百分率，①不符合题意；

②增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，