2024年新人教版高考化学一轮复习练习题：化学反应速率

第八章

DIBAZHANG

化学反应速率与化学平衡

第一讲化学反应速率

【课标要求】1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单

方法。

2.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。

3.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。

4.能进行化学反应速率的简单计算，能用一定的理论模型说明外界条件改变对化

学反应速率的影响。

夯-必备知识

一、化学反应速率

1.化学反应速率的概念与表示方法

2.化学反应速率与化学计量数的关系

对于已知反应：机A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),在同一段时间内，用不同物质来

表示该反应速率，当单位相同时，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。即0(A)：0(B)：0(C)：v(D)=m：n：p：q。

【诊断1］判断下列叙述的正误(正确的划“J”，错误的划“X”)。

⑴化学反应速率为0.8molLls-i,是指1s时某物质的浓度为0.8mol-L-1(X)

⑵对于反应：4NH3(g)+502(g)4NO(g)+6H2O(g),o(NO)与。(。2)的关系是

4O(NO)=50(O2)(X)

(3)对于反应：C(s)+H2O(g)===CO(g)+H?(g),若o(H2)=0.5mol/(L-s),则o(C)=

0.5mol/(L-s)(X)

(4)甲、乙两容器中分别充入2moiNCh和4moiNCh,5分钟后两者各反应掉NCh

Imol和2mol,则说明乙中反应速率大(X)

二、影响化学反应速率的因素

L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。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小

关系为Mg>Alo

(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)

增大固袜或走液袜的用量，时仅应速率无影响

'同龄「增大反应物浓度，反应速率增大，反

舄、—对于有气体参加的反应，增大压强，

1冷旷反应速率簸，反之减小

第

指升高温度，反应速率增大，反之减小

正

修[X]使用合适的催化剂，能增大化学反应

磔幽A速率,且正、逆反应速率的改变程度

化

和相同

钮亲一反应物间的接触面积、光辐射、

建吧铲放射线辐射、超声波等

(3)“惰气”对反应速率的影响

在恒温恒通入“惰气”，总压增大，反应物浓度不变,反应速

容条件下率不变

恒温恒压通入“惰气”，总体积增大，反应物浓度减小,反应

条件下速率减小

2.理论解释一有效碰撞理论

(1)基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应

都称为基元反应。

如：2Hl==m+12实际上经过下列两步反应完成：

①2Hl—>H2+2I-

(2)21-->12

反应历程：基元反应反映了化学反应的历程，反应历程又称反应机理。

⑵活化能

活化能(如图)

图中：Ei为正反应活化能,使用催化剂时的活化能为反应热为@二&。(注：

E2为逆反应的活化能)

【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“J”，错误的划“X”)。

⑴对于反应：2H2O2=2H2O+O2t,加入M11O2或降低温度都能加快02的生成

速率(X)

(2)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体

系压强增大，反应速率加快(X)

(3)升高温度可以使吸热反应的反应速率增大，但放热反应的反应速率减小(X)

(4)两试管各加入5mL0.1moLL-iNa2s2O3溶液，同时分别滴入5mL0.1mol-L-1

硫酸和盐酸，两支试管同时变浑浊(X)

考点一化学反应速率的计算与比较

题组一化学反应速率的计算

1.在一定温度下，将气体X和Y各3moi充入10L恒容密闭容器中，发生反应:

3X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)o经过8min,反应达到平衡状态，此时Z的物质的

量为1.6molo下列关于反应开始至第8min时的平均反应速率的计算正确的是

()

A.o(X)=0.30mol-L^min-1

B.o(Y)=0.02mol-L1-min1

C.o(Z)=0.02mol-L-1-min-1

D.o(W)=0.10mol-L1-min1

答案C

1.6mol

解析o(Z)=4f=J"=0.02molL-i.mirTi,贝!]u(X)=lz;(Z)=0.03mol-L1-min

△ronunz

—IZ?(Y)=|T?(Z)=0.01mol-L-1-min-1,u(W)=^v(Z)=0.01mol-L-1-min-1o

2.(双选)一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反

应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()

A.该反应的化学方程式为3B+4c6A+2D

B.反应进行到1s时,o(A)=0(C)

C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol-L-1-s-1

D.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等

答案AC

解析由图像可知，B、C的物质的量减小，是反应物，A、D的物质的量增大，

是生成物，前6s内，A/z(B)：A/J(C)：AH(A)：An(D)=(1-0.4)：(1-0.2)：(1.2-

0)：(0.4-0)=3：4：6：2,故反应的化学方程式为3B+4C6A+2D,A项正

(1.0—0.4)mol

确；0(A)：o(C)=3：2,B项错误；反应进行到6s时，o(B)=--------骨-----=

0.05mol-Lx-sC项正确；反应进行到6s时，反应达到平衡状态，但各物质的

反应速率并不相等，D错误。

3.现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3mol。2,发生反应：4NH3(g)

+302(g)2N2(g)+6H2O(g),4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%,

则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()

A.o(N2)=0.125mol-L'-min-1

B.0(H2。)=0.375mol-L1-min1

C.f(02)=0.225mol-L-1-min-1

D.o(NH3)=0.250mol-L1-min1

答案C

解析设4min时，生成6xmolH20(g)

4NH3(g)+3O2(g)==2Nj(g>+6H2O(g)»>(^)

起始/mol43007

变化/mol4x3xZx6z

4min时/mol4-4x3-31Zx617+工

据题意，则有染厂=04解得：x=0.5

7十九o

0.5molX2

A2L

则O(N2)=U=-7~：----=0.125mol/(L-min),A正确；o(NH3)=2o(N2)=0.25

3

mol/(L-min),D正确；z;(H2O)=3r(N2)=0.375mol/(L-min),B正确；o(O2)=/o(N2)

=0.1875mol/(L-min),C错误。

|规律方法

化学反应中各物质浓度的计算模板—“三段式”法

❶写出有关反应的化学方程式。

❷找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。

❸根据已知条件列方程式计算。

例如：反应mA+pC

起始(mol-L-1)abc

nxpx

转化-1

(mol-L)Xmm

,nx

某时刻-1

(mol-L)a-xb—~mc+'

题组二化学反应速率大小的比较

4.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2(g)+

高温、高压

3H2(g)。:'2NH3(g)。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的

催化剂一

速率最快的是()

A.V(H2)=0.01mol-L!-s1

B.O(N2)=0.3mol-L-1-min-1

C.f(NH3)=0.15mol-L^min1

D.O(H2)=0.3mol-L-^min-1

答案B

解析在速率单位相同时，把速率除以其相应物质的化学计量数，数值大者反应

速率快。A项，O(H2)=0.01mol-L-1-s-1=0.6mol-L-1-min-1,o(N2)=go(H2)=0.2

mol-L-1-min-1；B项，o(N2)=0.3mol-L-1-min-1；C项，o(N2)=1v(NH3)=0.075mol-L

-1-min-1；D项，o(N2)=；o(H2)=0.1mol-L-1-min-1o由此可知，B项中表示的反

应速率最快。

催化剂

5.已知反应4CO+2NO2===N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：

①。(CO)=1.5mol・L-LmirTi

②O(NC)2)=0.7mol-L-1-min-1

③。(N2)=0.4mol-L-1-min-1

(4)Z;(CO2)=1.1mol-L-1-min-1

⑤D(N02)=0.01mol-L-1-s-1

请比较上述5种情况反应的快慢：(由大到小的顺序)。

答案③，①〉②〉⑤〉④

解析②经转化可表示为r(CO)=2Z;(NO2)=1.4mol-L-1-min-1；③o(CO)=4o(N2)

=1.6mol-L^min-1；④。(CO)=o(CC)2)=1.1mobL-1-min-1；⑤。(CO)=2o(NC)2)

=0.02mobL-1-s-1=1.2mol-L-1-min-1,故③，①>②:>⑤>④。

|规律方法

反应快慢比较的方法

❶归一法

按照化学计量数关系将化学反应速率换算成用同一物质、同一单位表示的速率，

再比较它们数值的大小。

❷比值法

比较化学反应速率与其对应的化学计量数的比值。如〃A(g)+6B(g)cC(g),即

4。(A)/(B)/(A)v(B)L»—

比较-a——与一b-，若-a->~b-，则用A表不的反应速率比用B表不

的大。

考点二化学反应速率的影响因素、活化能

题组一影响化学反应速率的因素

1.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3()4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下

列条件的改变能使反应速率加快的是()

①增加铁粉的质量②将容器的容积缩小一半③保持容器容积不变，充入N2

使体系压强增大④保持容器容积不变，充入水蒸气使体系压强增大

A.①④B.②③

C.①③D.②④

答案D

解析①铁粉是固体，增加铁粉的质量，反应速率不变，错误；②将容器的容积

缩小一半，H2O（g）,H2（g）的浓度增大，反应速率加快，正确；③保持容器的容积

不变，充入N2使体系压强增大，H2O（g）,H2（g）的浓度不变，反应速率不变，错

误；④保持容器的容积不变，充入水蒸气使体系压强增大，H20（g）浓度增大，反

应速率加快，正确。

2.在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p（Pa）,并在一定温度下使其

发生反应：H2（g）+l2（g）2HI（g）AH<0,下列说法正确的是（）

A.保持容器容积不变，向其中加入lmolH2（g）,反应速率一定加快

B.保持容器容积不变，向其中加入lmolN2（N2不参加反应），反应速率一定加快

C.保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应），反应速率一

定加快

D.保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2（g）和1molL（g）,反应速率一

定加快

答案A

解析增大H2的物质的量且保持容器容积不变，H2的浓度增大，反应速率加快，

A项正确；保持容器容积不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应），反应混合

物各组分的浓度不变，反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向

其中充入1molN2（N2不参加反应），容器体积增大，各组分的浓度减小，反应速

率减小,C项错误;保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2（g）和1molk（g）,

因容器的体积变为原来的2倍，起始物质的量变为原来的2倍，则浓度不变，反

应速率不变，D项错误。

|归纳总结

影响化学反应速率的答题方向

❶解释影响反应速率的因素

条件变化正常反常举例解释

①有酶参与的反应，温度高酶会失去活性

速率速率②有气体参与的反应，升高温度，气体的溶解度减小

加热

增大减小③加热易分解的物质（H2O2、NH3HO等）分解

④有催化剂参与的反应，升高温度，催化剂活性降低

⑤加热易挥发的物质(浓硝酸、浓盐酸)大量挥发

速率

加压不变②恒温恒容条件下的气相反应，充入稀有气体

增大

❷催化剂(绝大多数催化剂都有其活性温度范围，温度过高，易使催化剂活性降低)

反应速率原因

活化能增大催化剂改变反应的历程，使活化能降低

增大随着温度升高，催化剂的活性增大

温度

减小随着温度升高，催化剂的活性减小

接触面积增大催化剂与反应物接触面积增大

题组二活化能与反应机理

1

3.已知热化学方程式H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g)kJ-mol--其反应

过程如下：

①H2(g)+lCI(g)=HCH(g)+H(g)(慢)

@H(g)+lCl(g)=HCl(g)+l(g)(快)

@HCn(g)=HCl(g)+l(g)(快)

④(快)

下列说法错误的是()

A.四个反应中活化能最大的是①

B.反应④为I(g)+l(g)^l2(g)

C.总反应的速率主要由反应①决定

D.若a<Q,则生成物的总能量大于反应物的总能量

答案D

解析活化能越大，反应速率越慢，A正确；由总反应及各步反应式知，反应④

中应有12(g)生成，B正确；化学反应的速率取决于反应速率最慢的一步，C正确；

△8=生成物总能量一反应物总能量，放热反应中生成物总能量小于反应物总能量,

D错误。

4.(2021.荆州模拟)光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链

转移反应过程中，经历两步反应:(CH3和C1•分别表示甲基和氯原子)反应1：CH4(g)

+Cl-(g)-CH3(g)+HCl(g)；

反应2：.CH3(g)+C12(g)->CH3Cl(g)+Cb(g)o

各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是（）

T过渡态1

o过渡态2

6二>8,3

m+16.7

n_£/•CH+C1+HC1'+7.5

)038

*、CH4+CI2+CI-\

疆-105.4

女

要_______________CHQ+HC1+C1•

反应进程

A.链转移反应的反应速率由第1步反应决定

B.反应1的活化能Ea=16.7kJ-molT

C.链转移反应的反应热AH=-105.4kJ-moF1

D.由图可知，过渡态结构的稳定性：1>2

答案D

解析A.化学反应取决于化学反应速率慢的一步反应，由图可知，反应1的活化

能大于反应2的活化能，则反应1的反应速率小于反应2,链转移反应的反应速

率由第1步反应决定，故A正确；B.由图可知，反应1的活化能Ea=16.7kJ.mol

一1,故B正确；C.由图可知，链转移反应的反应物总能量高于生成物总能量，该

反应为放热反应，反应热△”=—105.4kJ.mori,故C正确；D.由图可知，过渡

态1的能量高于过渡态2,则过渡态结构2的稳定性强于过渡态结构1,故D错

误。

I名师点拨

❶催化剂改变反应历程、活化能的示意图

能

非催化「催化剂参与化学反应，

量反应

反应改变反应历程

也生成中

催化反英催化剂降低反应活化能

〔催化剂不改变反应的恰变

反应过程

❷使用催化剂，活化能降低，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增大,

反应速率增大。

考点三“变量控制”法探究影响化学反应速率的因素

【典例】已知：2KMnO4+5H2c2CU+3H2so4=2MnSO4+K2so4+IOCO2t+

8H2OO某化学小组欲探究H2c2O4溶液和酸性KMnCU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）：

0.01mol-L10.1mol-L1

水的体反应温反应时

编号酸性KMnO4H2C2O4溶液

积/mL度/℃间/min

溶液体积/mL体积/mL

I220202.1

IIVi21205.5

IIIV220500.5

下列说法不正确的是（）

A.Vi=l,V2=2

B.设计实验I、ni的目的是探究温度对反应速率的影响

c.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束

D.实验HI中用酸性KMn04溶液的浓度变化表示的反应速率0（KMnO4）=O.Ol

mol-L^min1

答案C

解析A项，实验I和实验n反应温度相同，实验n中加入了1U1L水，根据控

制变量的原则，溶液总体积应保持不变，因而0=1,类比分析可得吻=2,A正

确；B项，实验I、ni的温度不同，其他条件相同，因而可知设计实验I、in的

目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；C项，酸性KMnO4溶液呈紫红色,

由表中数据可知，草酸溶液过量，KMnCU可反应完全，因而可以用颜色变化来判

断反应终点，即实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色刚好褪去时结束，C错

0.01mol-L*X2mL

误；D项，根据实验HI中有关数据可知，Ac（KMnO）==0.005

44mL

△c(KMnCU)0.005mol-L-1丁〃

mol-L1,u(KMnO4)=05mm=0.01mol-L^min正确。

△t

|规律方法，

“变量控制”法的解题流程

空白实验：实验变量无关手量.反应变量、

（对照组）

设计实验：操纵实验控制无关检测反应J

（实验组）变量变量变量

实验结论理逝

【对点训练】为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计

了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反

应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。

验

ABcDEF

混合溶液

4moiL1H2sOVmL30ViV2V3—V5

饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620

H2O/mLViV8V9Vio100

请完成此实验设计，其中：¥1=,V6=,V9=。

答案301017.5

解析若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4的量不同之

外，其他物质的量均相同，则0=丫2=丫3=丫4=丫5=30,最终溶液总体积相同。

由实验F可知，溶液的总体积均为50mL,则％=10,V9=17.5O

微专题19高考热点一一催化剂与反应机理

【典例】（2021.湖南卷）铁的配合物离子（用[L—Fe—H]+表示）催化某反应的一种

反应机理和相对能量的变化情况如图所示：

HCOOH

45.3

7:1'过渡态1过渡态2

OI'

E).-()

-1-22.

S+\31.-8/T+T

Hn6

O\-46.2

、D

WO++I+V

DH

OH6

混Ht,

OO3

+O+O

玄3D

HD£

OO

卑H

DOH

HU+

Hb

o

反应进程工

下列说法错误的是（）

催化剂

A.该过程的总反应为HCOOH=====C02t+H2T

B.H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低

C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化

D.该过程的总反应速率由H-III步骤决定

答案D

解析分析题给反应机理图，可知该过程的反应物为HCOOH,生成物为CO2和

催化剂

H2,则该过程的总反应为HCOOH====CO2t+H2t,A说法正确；H，浓度过

大，抑制HCOOH的电离，HCOCT浓度减小，会降低I-II步骤的反应速率，H

+浓度过小，会降低HI-IV步骤反应速率，故H+浓度过大或者过小，均会导致反

应速率降低，B说法正确；由反应机理可知，由n-ni过程中，脱去cc>2,其中

碳元素的化合价升高，则Fe元素的化合价降低，C说法正确；由相对能量的变化

情况图可以得出，该反应过程中的IV-I步骤的活化能Ea=86.1kJ.mol」,为该

反应进程中的最大活化能，故该过程的决速步骤为IV-I步骤，D说法错误。

|思维建模>------------

催化反应机理的分析思维模型

|第一步IT芬薪反应目的:反应物知百标产防芬渊

第二步一般出各步反应历程的反应物和生成物

—:综合分析所有反应历程，确定总反应的；

第三步——；

~=~:反应物、生成物、中间物质、循环物质等：

【专题精练】

1.（2021-1月湖南适应性考试）据文献报道，某反应的反应历程如图所示:

Ti"…NH：,O=Fe(H[)

,•••NH2—N=O­••H—O—Fe(II)

/Ti"…NHz—N=OH—O—Fe(II)

N2+H2O

下列有关该历程的说法错误的是（）

催化剂

A.总反应化学方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O

4+

B.Ti-NH2-N==O是中间产物

CR4+是催化剂

4+

D.Ti-NH2-N===O―>Ti4++N2+H2O属于分解反应

答案A

解析根据反应历程，参加反应的物质有NH3、NO.O2,因此总反应化学方程

催化剂

4

式为4NH3+2NO+2O2===3N2+6H2O,故A错误；根据题中信息得到Ti

+…NH2—N===O是中间产物，故B正确；口4+在整个反应过程中参与了反应，但

反应前后质量和性质未变，因此Ti4+是催化剂，故C正确；分解反应是一种物质

4+4+

反应生成两种或两种以上新物质，因此Ti-NH2—N===O->Ti+N2+H2O属

于分解反应，故D正确。

2.(2021.广东卷节选)一定条件下，CH4分解形成碳的反应CH4(g)C(s)+2H2(g)

AH其历程如图所示。该历程分步进行，其中，第步的正反

应活化能最大。

答案44

解析分析图可知,反应一共经历4步历程，依据图像差值分析，步骤4的正反

应活化能最大。

微专题20化学反应速率常数及其应用

【核心归纳】

L化学反应速率常数及应用

(1)速率常数含义

速率常数/)是指在给定温度下。反应物浓度皆为1moLL-1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)呈正比，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。

(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嘉的乘积呈正比。

对于反应：aA(g)+"B(g)gG(g)+〃H(g),

则。正=左正Y(A)•廿(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆=%逆d(G)/(H)(其中k

逆为逆反应的速率常数)。

如反应：2NO2(g)2NO(g)+02(g),

v正=k正,C2(N02),v迤=k逆•c2(NO>c(C)2)。

因素

影响

数的

率常

⑶速

度

应，温

同一反

数，

的函

温度

数是

率常

，速

显著的

影响是

速率的

学反应

对化

温度

速

不影响

但浓度

大，

数越

率常

，速

越高

温度

一般

值，

同的

有不

数将

率常

，速

不同

数。

率常

量关系

一般定

左逆的

k正、

2.K与

,

i(B)

a(A)

=左正c

率v正

应速

),反

cC(g

?B(g)

g)+Z

应aA(

元反

于基

下,对

温度

一定

),