高考化学一轮复习：化学反应速率（讲义）（解析版）

第24讲化学反应速率

目录

考情分析【夯基・必备基础知识梳理】

网络构建知识点1影响化学反应速率的因素

1考点一化学反应速率的概念及计算知识点2有效碰撞理论

【夯基・必备基础知识梳理】知识点3速率常数和速率方程

知识点1化学反应速率知识点4速率-时间(v-t)图像

知识点2化学反应速率的计算【提升•必考题型归纳】

知识点3化学反应速率的大小比较考向1考查影响化学反应速率的因素

知识点4化学反应速率的测定考向2考查催化剂、活化能与转化效率的关

【提升•必考题型归纳】系

考向1考查化学反应速率概念的理解考向3考查“控制变量”探究影响化学反应速

考向2考查化学反应速率的计算率的因素

考向3考查化学反应速率比较考向4考查速率常数及其应用

考向4考查化学反应速率的测定考向5考查速率图像分析

12烤点二影响化学反应速率的因素

真题感悟

考点要求考题统计考情分析

分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

2022浙江6月卷20题，2

化学反应1.从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，

分

考查内容主要有以下两个方面：

速率的概2021河北卷13题，3分

念及计算(1)考查一段时间内化学反应速率的计算、反应速率快慢判断、影

响化学反应的因素等。

(2)结合化学平衡，考查对反应速率方程、速率常数的理解及计算。

2.从命题思路上看，侧重以化工生产或新信息为背景，与反应热

或化学平衡相结合，考查反应速率的计算、比较及影响因素。

(1)选择题

结合化学平衡图像、图表考查化学反应速率的简单计算、外界条

件对化学反应速率的影响、化学反应速率与化学平衡的综合应用，

结合反应历程，考查决速步、活化能等相关知识。

影响化学

2023广东卷15题，4分(2)非选择题

反应速率2022海南卷8题，2分常常与基本理论、工业生产相联系，通过图像或表格提供信息进

2021湖南卷11题，4分

的因素行命题，主要考查化学反应速率的表示方法、速率的影响因素、

速率方程等。

3.根据高考命题特点和规律，复习时要注意以下几个方面：

(1)反应速率的定量计算；

(2)反应速率的影响因素的理论解释；

⑶提高图像类信息的分析能力，关注化学反应速率的调控在生

活、生产和科学研究领域中的应用。

定义

黑鼻论表达式

概念单位

物质的性质—内因化学反应速率与化学计量数的关系

浓度影响因素

定性描

述(根

气泡多少

外因据实验

催化剂现象)沉淀多少

其他温度高低

测量方法测定的物S*

定义式法

化学反应速率定量测量测定方法

比例关系法

三段式法简单计算

"渐变"类图像

图像法Vt

"断点"类Vt图像

速率图象

归一法"平台"类Vt图像

比值法、士!U~

■速率大小比较

基元反应

图像法

速率方程

速率常数和速率方程含义

速率常数影响因素

与速率方程的关系

考点一化学反应速率的概念及计算

—夯基•必备基础知识梳理

知识点1化学反应速率

1.表示方法

通常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。

2.数学表达式及单位

Ac____

v=^，单位为moLL-LmirT1或mol-L1-s

3.化学反应速率与化学计量数的关系

同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能丕回，但反应速率的数值之比等于这些物质在

化学方程式中的化学计量数之比。

加在反应aA(g)+6B(g)k^cC(g)+iZD(g)中,存在反A)：v(B):v(C)：v(D)=a：b：c：d

【特别提醒】(1)一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。

(2)由计算得到的是一段时间内的平均速率，用不同物质表示时，其数值可能不同，但意义相同。

(3)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。

知识点2化学反应速率的计算

L化学反应速率计算的4个方法

⑴定义式法：V=^o

(2)比例关系法：化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。对于

反应俄A(g)+"B(g)=pC(g)+qD(g)来说，v(A)：v(B):v(C)：v(D)=，〃:n：p：q。

【易错提醒】同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，因此，一定要标明是哪种具体物

质的反应速率。

(3)三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。

(4)依据图像求反应速率的步骤

第一步：找出横、纵坐标对应的物质的量；

第二步：将图中的变化量转化成相应的浓度变化量；

第三步：根据公式丫=景|行计算。

2.化学反应速率计算的万能方法——三段式法

(1)写出有关反应的化学方程式。

(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

(3)根据已知条件列方程式计算。

如对于反应，"A(g)+wB(g)=^pC(g)+qD(g),起始时A的浓度为amol1-IB的浓度为bmol-L-I反应

进行至小时，A消耗了尤molL-i,则化学反应速率可计算如下：

加A(g)+"B(g)^^pC(g)+4D(g)

起始/(mol1—1)ab00

nxpxqx

转化/(mol1—i)x

mmm

,nxpxqx

Ei/(mol・Li)a-xb—一

mmm

Ynx

则：v(A)=ymolL-1.s1,v(B)-mol-L%Iv(C)mol-Lk1,丫①)端mol-L'.s、

mt\

3.化学反应速率与化学计量数的关系

对于已知反应根A(g)+“B(g)===0C(g)+gD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位

相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q.

如一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)+B(g)=^2C(g)。已知v(A)=0.6moLL〕sr,则v(B)=0.2

mol-LFs-i,v(C)=0.4mol-L-1-s-1o

知识点3化学反应速率的大小比较

1.定性比较

通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。

2.定量比较

同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：

⑴归一法

①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。

②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。

③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。

(2)比值法

通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。

如对于反应aA(g)+/?B(g)^^^cC(g)+c©(g),若“)，则A表示的化学反应速率较大。

3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、

浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。

知识点4化学反应速率的测定

1.定性描述：(根据实验现象)

①观察产生气泡的快、慢；

②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；

③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低

2.定量描述：(根据实验测量，单位时间内：)

①测定气体的体积；

②测定物质的物质的量的变化；

③测定物质或离子的浓度变化；

④测定体系的温度或测定反应的热量变化。

3.测量化学反应速率的常见方法

(1)量气法

(2)比色法

(3)电导法

(4)激光技术法

4.化学反应速率的测量一实验

(1)反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t

(2)实验装置

(3)测量数据

①单位时间内收集氢气的体积；

②收集相同体积氢气所需要的时间

③有pH计测相同时间内pH变化，即△c(H+)。

④用传感器测△c(Zn2+)变化。

⑤测相同时间内△m(Zn)o

⑥相同时间内恒容压强变化；

⑦相同时间内绝热容器中温度变化。

.提升•必考题型归纳

考向1考查化学反应速率概念的理解

例1.(2023•河北衡水•河北衡水中学校考模拟预测)一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和

。2，发生反应：2NO+O2=N2C)4，经历两步反应：®2NO+O2=2NO2；②2NO2=N2C)4。反应体系中NCh、NO、

N2O4的浓度(c)随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是

A.曲线a是C(NC>2)随时间I的变化曲线

B.%时，c(NO)=c(NO2)=2c(NqJ

C.马时，4NO?)的生成速率大于消耗速率

CNC>2)

D.4时，C(N2Q4)=°~^

【解析】A.NCh是中间产物，其浓度先增大，后减小，曲线a代表NO,A项错误；B.根据图像可知，4

时NO、NO?、N2O4的浓度相等，B项错误；C.A时，NO2浓度在减小，说明生成速率小于消耗速率，C

项错误；D.根据氮元素守恒，々时，NO完全消耗，则C(NC)2)+2C(N204)=CO,D项正确；故选D。

【答案】D

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)一定温度下反应4A(s)+3B(g)02c(g)+D(g)经2minB的浓度减少

0.6mol・L-i,对此反应速率的表示正确的是

A.用A表示的反应速率是0.4mol・L-i・min"

B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是1：2：3

C.2min末的反应速率v(B)=0.3mol«L-1*min-1

D.在2min内用B和C表示的正反应速率的值都是逐渐减小的

【解析】A.A是固体，不能表示反应速率，故A错误；B.反应速率之比是相应的化学计量数之比，则分

别用B、C、D表示的反应速率比值是3：2：1,故B错误；C.经2min,B的浓度减少0.6mol/L,所以2min

内用B表示的平均反应速率是“吵°1/L=0.3mol(L-min)1,但2min末的反应速率是瞬时速率，故C错误;

2min

D.随反应进行反应物的浓度降低，反应速率减慢，生成物的浓度变化量逐渐减少，故2min内用B和C表

示的反应速率都是逐渐减小，故D正确；答案选D。

【答案】D

【易错提醒】(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物

表示均取正值。

(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。

(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。

考向2考查化学反应速率的计算

例2.(2023•北京东城・北京五十五中校考模拟预测)五氯化磷(PC15)是有机合成中重要的氯化剂，可由如下

反应制得:PCl3(g)+C12(g)^PCl5(g)AH=-93.0kJ/mol。某温度下，在2.0L的恒容密闭容器中充入2.0molPC13

和1.0molCb,实验数据记录如下。

t/s050150250350

n(PC15)/mol00.240.360.400.40

下列说法正确的是

A.0—150s内的D(PC13)=2.4xl(y3moLL"s-i

B.该温度下，反应的化学平衡常数K=1

C.升高温度，PC13的平衡转化率大于20%

D.增大压强，活化分子百分数增大，反应速率加快

【解析】A.根据化学方程式和题给数据得。〜150s内消耗PCb0.36mol,0〜150s内

Ac(PC13)036n20L311

v(PCl3)==^'"-=1.2x1O_mol.L-.s_,A错误；B.根据题给数据，反应达到250s时达

t150s

到平衡状态，列三段式得：

PCl3(g)+Cl2(g)-PCl5(g)

起始浓度(mol1一)1.00.50

变化浓度(moll-)0.200.200.20

平衡浓度(mol1一)0.800.300.20

“c(PCl5)0.205

该温度下，反应的化学平衡常数K=-工、=”八八2、=2,B正确；C.该温度下，PCb的平衡转

c(PCl3)xc(Cl2)0.80x0.306

化率为答xl00%=20%,该反应的AH<0,为放热反应，升高温度平衡向逆方向移动，PCb的平衡转化率

减小，小于20%,C错误；D.增大压强，活化分子百分数不变，但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，化学反应速率加快，D错误；故选B。

【答案】B

n

［变式训练］(2023•山东泰安•统考三模)己知2N2O(g)^2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k-c(N2O)(k

为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，Nq在催化剂x表面反应的变化数据如下：

t/min010203040506070

()1

cN2O/(mol-l7)0.1000.080q0.0400.020C20

下列说法正确的是

A.n=l,cx>c2=c3

-31

B./=10min时，v(N2O)=2.0xl0mol-V^s

C.相同条件下，增大N2。的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率

D.保持其他条件不变，若N?。起始浓度为OZOOmolLL当浓度减至一半时共耗时50min

【分析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N?。的消耗是匀速的，说明反应速率与c(NzO)无关,

故速率方程中n=0；

【解析】A.由分析可知，n=0,与N］。浓度无关，为匀速反应，每lOmin一氧化二氮浓度减小0.02mol-!ji,

则9=0.06>C2=。3=0，A错误；B.由分析可知，n=0,与N?。浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速

率等于平均速率v(N,O)=电竺"幽吧匹=2.0x103moi.口.而nT¥2Oxl(r3moLL-sT,B错误；C.速

10min

率方程中n=0,反应速率与Nq的浓度无关，C错误；D.保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即

为2.0x10.3moi.厂.min1,若起始浓度OZOOmoLL-,减至一半时所耗时间为.一.0°mol/L50min,

ZOxlO^molL'-min1

D正确；答案选D。

【答案】D

【思维建模】化学反应速率计算的4个方法

(1)定义式法：V=^o

(2)比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比。

(3)三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。

(4)依据图像求反应速率。

考向3考查化学反应速率的大小比较

例3.(2023・全国•高三专题练习)MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式

如下所示:

环化

为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的

变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol/L,反应过程中的液体体积变化忽略不计，发生的其他副反应

忽略不计。

00

98

8O

67

»60

理4O

20

50100150200250300

反应时间/min

已被转化的反应物的物质的量

已知：转化率=,也可以用百分数表示。下列说法错误的是

初始的反应物的物质的量

A.X、Y两点消耗反应物TOME的速率vMX)<vHY)

B.X、Z两点该化学反应的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)

C.210℃时，0~150min之间用MTP表示该化学反应的速率为

D.若Z点处于化学平衡，则平衡时溶液体系中甲醇的百分含量为cc。二二：一一xlOO%

【解析】A.根据题意：TOME的初始浓度均为amol/L,由图知X、Y两点TOME的转化率相等，反应转

化浓度相同，但反应时间：X>Y,因此反应速率：v正(X)<v正(Y),A正确；B.由图可知：X点曲线斜率

大于Z点，则X、Z两点的瞬时速率大小为贝X)>v(Z),B正确；C.由图可知：在210℃下，15。11±1时

TOME的转化率为98%,贝UAC(MTP)=AC(TOME)=amol/Lx98%=0.98amol/L,故0~150min之间的MTP的

平均反应速率为0~150min之间用MTP表示该化学反应的速率为4|Fmol/(L-min),C正确；D.若Z点

处于化学平衡，由图可知:在210条件下,Z点TOME的转化率为98%,则Ac(MTP尸△c(TOME)=Ac(CH3OH)=a

mol/Lx98%=0.98amol/L,为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇，平衡

时c(MTP)=0.98amol/L,c(CH3OH)<0.98amol/L,c(TOME)=0.02amol/L,若Z点处于化学平衡，则平衡时

溶液体系中甲醇的百分含量小于-----吧也-------x100%,D错误；故合理选项是D。

0.98a+0.98a+0.02a

【答案】D

【变式训练】(2023春・天津南开•高三南开中学校考阶段练习)利用传感技术可以探究压强对2NCh(g)U

N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、lOOkPa条件下，往针中筒充入一定体积的NO2气体后密封并保持

活塞位置不变。分别在tl、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。

下列说法正确的是

压强/kPa

B.E点到H点的过程中，N02的物质的量先增大后减小

C.E、H两点对应的正反应速率大小为VH=VE

D.B、H两点气体的平均相对分子质量大小为MB=MH

【解析】A.B点处NO2的转化率为2X3%=6%,故A错误；B.E点到H点的过程中，压强先增大后减少,

增大压强平衡正向移动，则N02的物质的量先减少后增大，故B错误；C.E、H两点压强不同，H点压强

大，则E、H对应的正反应速率大小为VH>VE，故C错误；D.气体的质量不变时，B、H两点气体的压强

相等，气体的物质的量相等，则平均相对分子质量大小为MB=MH,故D正确；故选：Do

【答案】D

【思维建模】】定量法比较化学反应速率的大小

⑴归一法：按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。

（2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA（g）+6B（g）UcC（g）,即比较号与

售，若学"I，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。

考向4考查化学反应速率的测定

例4.（2023•辽宁沈阳・沈阳二中校考模拟预测）某反应A（g）+B（g）fC（g）+D（g）的速率方程为

no

v=k-cm（A）-cn（B）,其半衰期（当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间）为罕。当其他条件不变,

改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示:

1

c(A)/^mol-I7)0.250.501.000.501.00C1

0.0500.0500.1000.1000.2000.200

-11-1

v/^mol-U-min)1.6x10-33.2xl(f3V13.2x10-3V24.8x10-3

下列说法正确的是

A.该反应的速率方程中的m=n=l

B.该反应的速率常数k=6.4xl(F2minT

-3

C.表格中的F=0.75,匕=64X10-3,=12.8X10

D.在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是500min

【解析】A.当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应速率常数k保持不变，第二组数据和第四组数据中，

两组的c(A)相同、v相同，解得n=0,将第一组数据和第二组数据代入速率方程，得("]J"]。：,

l0.50j3.2xlO3

可知m=l,故A错误；B.由A项分析可知，该反应的速率方程为v=k.c(A).c(B)=k.c(A),将第一组数据

代入速率方程v=k-c(A),可得速率常数k=6.4xl0Tmin-,故B错误；C.将第六组数据代入速率方程

v=k-c(A),可得4.8x10-3=6.4x10-3xc-解得5=0.75,将第三组数据代入速率方程v=k-c(A),可得

333

%=6.4x10-3x1.00=6.4x10-,将第五组数据代入速率方程v=k-c(A),可得v2=6.4x10-xl.00=6.4xW,

QQAQ

故C错误；D.半衰期二早二.1二:.i=125min,设起始时反应物A为100g,在过量的B存在时，反

k6.4x10-min

应掉93.75%的A需经历4个半衰期：起始

lOOgA125mm>50gA125mM>25gA⑵疝n>[2.5gA⑵>6.25gA,所需的时间为125minx4=50Omin,故

D正确；故答案选D。

【答案】D

【变式训练】(2022春・广东广州•高三校考期中)某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2T+H2O,探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是

稀

Na2s2。3溶液H2sO4H2O

选项反应温度/℃

V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL

①25100.1100.10

②2550.1100.1X

③50100.150.25

④50100.1100.10

A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢

B.①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中

C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响

D.x=5,②③两组实验可探究Na^SzOs浓度对反应速率的影响

【解析】A.该反应生成S沉淀和二氧化硫气体，可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断

反应的快慢，故A正确；B.①④探究温度对速率的影响，实验时将Na2s2O3、硫酸置于相应温度的水浴中，

然后将硫酸迅速倒入Na/zOs溶液，故B错误；C.①③两组实验，混合后硫酸浓度相等，温度不同，①③

两组实验探究温度对反应速率的影响，故C错误；D.②③两组实验，温度不同，混合后Na2s2O3浓度相等,

可探究温度对反应速率的影响，故D错误；选A。

【答案】A

考点二影响化学反应速率的因素

・夯基•必备基础知识梳理

知识点1影响化学反应速率的因素

1.内因：反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件

下卤素单质与比反应的速率大小关系为F2>CL>Br2>与;镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为

Mg>Al>Zn>Fe。

【名师点睛】内因包括组成、结构、性质等物质自身因素。

2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)

外

界

条

件

的

影

响

【特别提醒】(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,

其表面积增大将导致反应速率增大。

(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，

要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。

(3)改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。

(4)其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，

只不过正、逆反应速率增加的程度不同。

(5)稀有气体对有气体参与的反应速率的影响

①恒温恒压

恒温、恒

llllllllllllllllllI-----------------------------------------

压充入〃不变，V变大，C

He=A

>vCV减小，速率减小

।-------------------------------------------1

②恒温恒容

三；〃、V均不变，C不变,

V；速率不变

知识点2有效碰撞理论

1.基元反应：一个化学反应往往经过多个步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。

2.活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图

图中：Ei为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为良，反应热为为一瓦。（注：E2为逆反应的活化能）

③有效碰撞：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。我们把能够发生化学反应的碰撞叫

做有效碰撞，即活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

3.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

4.利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响

微观因素变化

化学反应速

条件变化

率变化

活化分子百分数单位体积内活化分子数目有效碰撞

浓度增大不变增加增加加快

压强增大不变增加增加加快

温度升高增加增加增加加快

催化剂使用增加增加增加加快

知识点3速率常数和速率方程

1.基元反应

（1）定义：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。

（2）基元反应过渡状态理论

基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个

状态称为过渡态。

AB+C—>[A...B...C]—>A+BC

反应物过渡态生成物

过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活

化能[活化能（能垒）越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一澳甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为

CH3Br+OH―>[Br...CH3...OH]―>Br+CH3OH

一漠甲烷与NaOH溶液反应机理示意图

（3）活化能与反应机理

使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反

应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：

Ei为总反应的活化能，及、必为使用催化剂反应机理中各步的活化能。

2.速率方程

一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幕的乘积成正比。

对于反应：aA+bB===gG+/汨

则丫=笈°。）/很）（其中左为速率常数）。

如：①SO2cSO2+CI2V=A1C（SO2c12）

2

②2NO2k=^2NO+O2v=foc（NO2）

③2H2+2NO^=^N24-2H2O

3.速率常数含义

速率常数因是指在给定温度下，反应物浓度皆为Imol-L-i时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率

常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其

比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度

下任意浓度时的反应速率。

4.速率常数的影响因素

温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同

的值，但浓度不影响速率常数。

5.速率常数与化学平衡常数之间的关系

一定温度下，可逆反应：aA(g)+6B(g)^^gG(g)+〃H(g),达到平衡状态时，v正=左正c"(A>c"(B),丫逆=左

,上丁十心一皿人,广一,丘〃(G)i(H)

逆•浮(G)"'(H),由于平衡时丫正=丫逆，则左正第A)d(B)=左逆•浮(G)/(H),所以

知识点4速率一时间(广。图像

1.图像类型

由图像变化分析外界条件对其影响，已知反应为加A(g)+wB(g)LTpC(g)+qD(g)AH=QkJ-moir。

(1)“渐变”类v-f图像

图像分析结论

ti时M正突然增大，M逆逐渐增大；v'fi时其他条件不变，增大

b1E>V'逆，平衡向正反应方向移动反应物的浓度

0191

九时v'正突然减小,M逆逐渐减小；MA时其他条件不变，减小

办正,

逆〉V味,平衡向逆反应方向移动反应物的浓度

Ok

“t

ti时M逆突然增大，v■逐渐增大；M〃时其他条件不变，增大

°%逆〉M正，平衡向逆反应方向移动生成物的浓度

L时M逆突然减小,V正逐渐减小;v'九时其他条件不变，减小

卜©%

逆,正〉V，逆，平衡向正反应方向移动生成物的浓度

O-“t

(2)“断点”类—图像

图像分析结论

r1时其他条件不变,增大反应体系

的压强且根+">0+式正反应为体积

6时M正、M逆均突然增大，且

减小的反应)

MIE>M逆；平衡向正反应方向进行

1G时其他条件不变，升高温度且Q

0ht

>0(吸热反应)

时其他条件不变,增大反应体系

V的压强且小+w<p+q（正反应为体积

立时/正、M逆均突然增大，且

增大的反应）

外逆M逆〉M正；平衡向逆反应方向进行

--►时其他条件不变，升高温度且。

C1t

<0（放热反应）

九时其他条件不变,减小反应体系

的压强且加+“<0+式正反应为体积

九时M正、M逆均突然减小，且

X正增大的反应）

痔逆；平衡向正反应方向进行

1011fi时其他条件不变，降低温度且。

<0（放热反应）

G时其他条件不变,减小反应体系

的压强且〃z+w>p+4（正反应为体积

九时M逆、M正均突然减小，且

X正减小的反应）

「正A/逆>/正；平衡向逆反应方向进行

]01I九时其他条件不变，降低温度且Q

>0（吸热反应）

（3）“平台"类v-r图像

图像分析结论

h时其他条件不变使用催化剂

ti时丫'正、v'逆均突然增大且M正h时其他条件不变增大反应体

-

=v'逆，平衡不移动系的压强且加+"=p+q（反应前后

10h1

气体体积无变化）

fi时其他条件不变，减小反应体

ti时M正、v'逆均突然减小且M正

吸'逆系的压强且："+w=p+q（反应前后

“逆=v'逆，平衡不移动

10h1气体体积无变化）

2.常见v-r图像分析方法

（1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，看二者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一

般从压强（反应前后气体体积不变的反应）和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化，可从温度、浓度、压强（反

应前后气体体积改变的反应）角度考虑。

（2）对于反应速率变化程度不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋

势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。

（3）改变条件判断v（正）、可逆）的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移,武正）>贝逆），若平衡逆

移M正）<v（逆）。

.提升•必考题型归纳

考向1考查影响化学反应速率的因素

例1.(2023.江苏南通.海门中学校考模拟预测)纳米级Cu2。具有优良的催化性能。工业上用炭粉在高温条

件下还原CuO制取CuQ：2CuO(s)+C(s)^Cu2O(s)+CO(g)AH>0,下列说法正确的是

A.其它条件不变，及时移出CO可降低逆反应速率，提高C%O的产率

B.其它条件不变，加入更多的炭粉可加快正反应速率，提高CuO的转化率

C.该反应的平衡常数表达式为K=1小］I;

c(CuO)c(C)

D.上述反应中生成ImolC%。，转移电子数目为6.02x1023

【解析】A.及时移出CO,产物浓度减小，逆反应速率降低，化学平衡正向移动，CU2。的产率提高，A正

确；B.碳粉为固体，加入更多碳粉不影响正反应速率，也不影响平衡的移动，B错误；C.该表达式中CU2。、

CuO和C均为固体，没有浓度，因此正确的平衡常数表达式为K=c(CO),C错误；D.上述反应中，CuO

中Cu得到2个电子，C失去两个电子，生成ImolCsO,转移电子数为1.204x1024,D错误；故答案选A。

【答案】A

【变式训练】(2023•海南海口•海南华侨中学校考二模)已知反应

2c(J2+6H,T鼠f、CH,=C》+4HQAH>0可用于合成烯烧。下列有关该反应的说法错误的是

A.增大压强可增大该反应速率

B.升高温度能增大CO?的转化率

C.增大的浓度，该反应的平衡常数不变

D.密闭容器中,通入2moic。2和6moi凡,反应生成ImolC2H《

【解析】A.增大压强可以增大单位体积内活化分子数，从而提高有效碰撞几率，所以可加快该反应速率，

故A正确；B.该反应吸热，升高温度平衡正向移动，可以提高CO2的转化率，故B正确；C.增大H?的

浓度不能改变平衡常数，故C正确；D.密闭容器中，通入2moic。2和6moi氐，因为反应可逆不可进行到

底，故生成的C2H4小于Imol,故D错误；故选D。

【答案】D

【易错警示】警惕外界因素对化学反应速率影响的5大误区

(1)误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，

而且受温度影响，一般会先增大后减小。

(2)误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率

的单位是否一致，单位书写是否正确。

(3)误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应

速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。

(4)误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氨气(或

不参与反应的气体），压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变

的容器中进行，充入氨气（或不参与反应的气体）而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速

率减小。

⑸误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向

移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反

应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导

致化学平衡向放热方向移动。

考向2考查催化剂、活化能与转化效率的关系

例2.（2023・辽宁・校联考一模）利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷（g）制备1-丁烯（g）

的反应历程如下，其中甲、乙催化剂表面的物种均用*号标注，过渡态均用TS表示，下列说法中错误的是

3.0