2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第18讲　化学反应速率及影响因素 Word版含解析

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第18讲 化学反应速率及影响因素
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考试要求：1．知道化学反应速率的表示方法及简单计算，能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响，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。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，并能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律，解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。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。
名师点拨：本讲内容中化学反应速率的计算与图像判断是历年高考的必考内容之一，预计2022年高考仍会在化学反应速率的大小比较、数值计算及其影响因素等方面进行考查。请在复习中务必重点关注两点：一是根据图像、数据、表格等信息，计算化学反应速率，判断影响化学反应速率的因素，预测或总结化学反应速率的变化规律；二是通过控制变量，探究影响化学反应速率的因素。选择题部分多考查学生对基础概念的理解与延伸，非选择综合题部分多配合图表，结合化工生产或环境保护等进行综合考查，也常以实验探究题的形式出现，试题难度有逐渐加大的趋势。
考点一 化学反应速率的计算与大小比较
核心知识梳理
1．化学反应速率的定义
化学反应速率是用来衡量__化学反应进行的快慢__程度的物理量。
2．化学反应速率的表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的__减小__或生成物浓度的__增大__(均为正值)来表示。
3．数学表达式及单位
v＝__eq \f(Δc,Δt)__，单位为__ml·L－1·min－1__或__ml·L－1·s－1__等。
4．化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应：mA(g)＋nB(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v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__m∶n∶p∶q__或eq \f(1,m)v(A)＝eq \f(1,n)v(B)＝eq \f(1,p)v(C)＝eq \f(1,q)v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 ml A,1s后剩余1.4 ml，则v(A)＝__0.3_ml·L－1·s－1__，v(B)＝__0.1_ml·L－1·s－1__，v(C)＝__0.2_ml·L－1·s－1__。
特别提醒
(1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，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物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。
(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
5．化学反应速率计算的三种方法
(1)定义式法：v(B)＝eq \f(ΔcB,Δt)＝eq \f(ΔnB,V·Δt)。
(2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或eq \f(vA,m)＝eq \f(vB,n)＝eq \f(vC,p)。(这一公式最好用)
(3)三段式法：
化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
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。
对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a ml·L－1，B的浓度为b ml·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x ml·L－1，则化学反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始/(ml·L－1) a b 0 0
转化/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
t1s时/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
则v(A)＝eq \f(x,t1) ml·L－1·s－1，v(B)＝eq \f(nx,mt1) ml·L－1·s－1，
v(C)＝eq \f(px,mt1) ml·L－1·s－1，v(D)＝eq \f(qx,mt1) ml·L－1·s－1。
6．化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。
如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 ml·L－1·min－1，②v(O2)＝3 ml·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 ml·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 ml·L－1·min－1，③v(O2)＝2 ml·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。
(2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若eq \f(vA,m)＞eq \f(vB,n)，则反应速率A＞B。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)对于任何反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。( × )
(2)化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。( √ )
(3)在同一化学反应中，化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同。( × )
(4)有时也可以用单位时间内某物质的物质的量的变化量来表示化学反应速率。( √ )
(5)由v＝eq \f(Δc,Δt)计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。( × )
(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越大。( × )
(7)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，所以不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。( √ )
(8)10 ml·L－1·s－1的反应速率一定比1 ml·L－1·s－1的反应速率大。( × )
(9)在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别为c1、c2，则t1～t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝eq \f(c2－c1,t2－t1)。( √ )
(10)反应速率一般是指某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。( √ )
(11)对于反应N2＋3H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2NH3，v(N2)∶v(H2)一定等于1∶3。( √ )
(12)化学反应速率为1.2 ml·L－1·s－1是指1秒时，该反应中某物质的浓度为1.2 ml·L－1。( × )
(13)根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢。( √ )
(14)合成氨反应，5 s末v(H2)＝0.5 ml·L－1·s－1时，v(NH3)＝1 ml·L－1·s－1。( × )
(15)对于反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)＝5v(O2)。( × )
(16)甲、乙两容器中分别充入2 ml NO2和4 ml NO2,5分钟后两者各反应掉NO2 1 ml和2 ml，则说明乙中反应速率大。( × )
2．深度思考：
(1)已知反应4CO＋2NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)＝1.5 ml·L－1·min－1
②v(NO2)＝0.7 ml·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 ml·L－1·min－1
④v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 ml·L－1·s－1
请比较上述5种情况反应速率的快慢：__③①②⑤④__(按由大到小的顺序排列)。
(2)某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
①该反应的化学方程式为__2Z＋Y3X__。
②反应开始至2 min末， X的反应速率为
__0.067_ml·L－1·min－1__。
③该反应是由__C__(填序号)开始的。
A．正反应 B．逆反应 C．正、逆反应同时
(3)对于反应：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C来表示该反应的化学反应速率？
[提示] (2)①由图知Z、Y为反应物，X为生成物，且为可逆反应，Z、Y、X三种物质的化学计量数之比为
(2.0－1.6)∶(1.2－1.0)∶(1.0－0.4)＝2∶1∶3。
②v(X)＝eq \f(\f(0.8－0.4 ml,3 L),2 min)≈0.067 ml·L－1·min－1。
(3)不能。因固体或纯液体的浓度是常数，不随量的改变而改变，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
考点突破提升
微考点1 化学反应速率的计算
典例1 (1)(2021·贵州贵阳模拟)在一定温度下，将气体X和Y各3 ml充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)。经过8 min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6 ml。下列关于反应开始至第8 min时的平均反应速率的计算正确的是( C )
A．v(X)＝0.30 ml·L－1·min－1
B．v(Y)＝0.02 ml·L－1·min－1
C．v(Z)＝0.02 ml·L－1·min－1
D．v(W)＝0.10 ml·L－1·min－1
[解析] 在一定温度下，将气体X和Y各3 ml充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)。经过8 min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6 ml，则Z的浓度变化为0.16 ml·L－1，v(Z)＝eq \f(0.16 ml·L－1,8 min)＝0.02 ml·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，v(X)＝eq \f(3,2)v(Z)＝0.03 ml·L－1·min－1，v(Y)＝eq \f(1,2)v(Z)＝0.01 ml·L－1·min－1，v(W)＝eq \f(1,2)v(Z)＝0.01 ml·L－1·min－1，故C项正确。
(2)(2021·经典习题汇编)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经2 min后测得D的浓度为0.5 ml·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 ml·L－1·min－1，下列说法正确的是( C )
A．反应速率v(B)＝0.25 ml·L－1·min－1
B．该反应方程式中，x＝1
C．2 min时，A的物质的量为1.5 ml
D．2 min时，A的转化率为60%
[解析] 2 min后C的浓度为0.25 ml·L－1·min－1×2 min＝0.5 ml·L－1，则2 min后n(C)＝0.5 ml·L－1×2 L＝1 ml，n(D)＝0.5 ml·L－1×2 L＝1 ml，则x∶2＝1 ml∶1 ml＝1∶1，则x＝2，反应方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，设反应前A、B的物质的量都为n ml，则：
3A(g) ＋ B(g)2C(g)＋2D(g)
起始物质的量(ml) n n 0 0
转化物质的量(ml) n(A) n(B) 1 1
2 min时物质的量(ml) n－n(A) n－n(B) 1 1
n(A)＝eq \f(1 ml×3,2)＝1.5 ml，
n(B)＝eq \f(1 ml×1,2)＝0.5 ml，
(n－1.5)∶(n－0.5)＝3∶5，解得：n＝3，即反应前A、B的物质的量都为3 ml，反应速率v(B)＝eq \f(0.5 ml,2 L×2 min)＝0.125 ml·L－1·min－1，故A项错误；根据计算可知，C的化学计量数x＝2，故B项错误；2 min时，A的物质的量为3 ml－1.5 ml＝1． 5ml，故C项正确；2 min时，A的转化率为eq \f(1.5 ml,3 ml)×100%＝50%，故D项错误。
〔对点集训1〕 (1)(2021·安徽肥东高中高三调研)一定条件下，反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O ΔH＝－a kJ·ml－1在5 L密闭容器中进行，10 s时，水蒸气的物质的量增加了0.60 ml。则下列说法不正确的是( D )
A．10 s内，NH3的平均反应速率为0.008 ml·L－1·s－1
B．该反应达到平衡时6v正(O2)＝5v逆(H2O)
C．10 s内，反应放出的热量为0.1 a kJ
D．10 s时，H2O的反应速率为0.012 ml·L－1·s－1
[解析] 10 s时，水蒸气的物质的量增加了0.60 ml，由此可知NH3的物质的量减少0.40 ml，所以10 s内，NH3的平均反应速率为eq \f(0.4 ml,5 L×10 s)＝0.008 ml·L－1·s－1，故A项正确；该反应达到平衡时v正(O2)＝v逆(O2)，6v逆(O2)＝5v逆(H2O)，所以6v正(O2)＝5v逆(H2O)，故B项正确；10 s时，水蒸气的物质的量增加了0.60 ml，所以10 s内，反应放出的热量为0.1 a kJ，故C项正确；10 s时，水蒸气的物质的量增加了0.60 ml，10 s内H2O的平均反应速率为eq \f(0.6,5×10) ml·L－1·s－1＝0.012 ml·L－1·s－1，由于10 s时，H2O的浓度较小，此时H2O的反应速率小于10 s内的平均反应速率，故D项错误。
(2)将4 ml A气体和2 ml B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 ml·L－1，下列几种说法不正确的是( C )
①用物质A表示的平均反应速率为0.3 ml·L－1·s－1
②用物质B表示的平均反应速率为0.6 ml·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 ml·L－1
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
[解析] 将4 ml A气体和2 ml B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 ml·L－1，依据化学平衡三段式列式计算。
2A(g)＋B(g)2C(g)
起始量/ml 4 2 0
变化量/ml 1.2 0.6 1.2
2 s末/ml 2.8 1.4 1.2
①用物质A表示反应的平均速率＝eq \f(\f(1.2,2),2) ml·L－1·s－1＝0.3 ml·L－1·s－1，故①正确；②用物质B表示反应的平均速率＝eq \f(\f(0.6,2),2) ml·L－1·s－1＝0.15 ml·L－1·s－1，故②错误；③2 s未物质A的转化率＝eq \f(1.2,4)×100%＝30%，故③错误；④2 s末物质B的浓度＝eq \f(1.4,2) ml·L－1＝0.7 ml·L－1，故④正确。
微考点2 化学反应速率的快慢比较
典例2 (2021·河北衡水高三检测)在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是( B )
A．v(H2)＝0.3 ml·L－1·min－1
B．v(N2)＝0.05 ml·L－1·s－1
C．v(N2)＝0.2 ml·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.3 ml·L－1·min－1
[解析] 由题意知N2＋3H22NH3将反应速率转化为用N2表示的反应速率得：A项中v(N2)＝eq \f(1,3)v(H2)＝0.1 ml·L－1 ·min－1；B项中v(N2)＝eq \f(0.05,\f(1,60)) ml·L－1·min－1＝3.0 ml·L－1·min－1；C项中v(N2)＝0.2 ml·L－1·min－1；D项中v(N2)＝eq \f(1,2)v(NH3)＝0.15 ml·L－1·min－1，故选B项。
(2)(2021·经典习题汇编)反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 ml·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 ml·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 ml·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 ml·L－1·s－1。下列有关反应速率的比较中正确的是( B )
A．④＞③＝②＞① B．①＞④＞②＝③
C．①＞②＞③＞④ D．④＞③＞②＞①
[解析] 用比值法进行反应速率大小的比较，v(A)＝0.45 ml·L－1·s－1；eq \f(1,3)v(B)＝eq \f(1,3)×0.6 ml·L－1·s－1＝0.2 ml·L－1·s－1；eq \f(1,2)v(C)＝eq \f(1,2)×0.4 ml·L－1·s－1＝0.2 ml·L－1·s－1；eq \f(1,2)v(D)＝eq \f(1,2)×0.45 ml·L－1·s－1＝0.225 ml·L－1·s－1，故①＞④＞②＝③，故B项正确。
萃取精华：
比较化学反应速率大小的方法
(1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位
②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较eq \f(vA,m)与eq \f(vB,n)，若eq \f(vA,m)＞eq \f(vB,n)，则A表示的反应速率比B大
〔对点集训2〕 (1)(2021·经典习题汇编)反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最大的是( D )
A．v(A)＝0.15 ml·L－1·min－1
B．v(B)＝0.01 ml·L－1·s－1
C．v(C)＝0.40 ml·L－1·min－1
D．v(D)＝0.45 ml·L－1·min－1
[解析] 解法一：以B的反应速率为标准进行判断，并注意单位的变化，v(A)＝0.15 ml·L－1·min－1，反应速率之比等于其化学计量数之比，故v(B)＝3v(A)＝0.45 ml·L－1·min－1；v(B)＝0.01 ml·L－1·s－1＝0.6 ml·L－1·min－1；v(C)＝0.40 ml·L－1·min－1，反应速率之比等于其化学计量数之比，故v(B)＝eq \f(3,2)v(C)＝0.6 ml·L－1·min－1；v(D)＝0.45 ml·L－1·min－1，v(B)＝eq \f(3,2)v(D)＝0.675 ml·L－1·min－1。
解法二：根据比值法：eq \f(vA,1)＝0.15 ml·L－1·min－1；eq \f(vB,3)＝0.2 ml·L－1·min－1；eq \f(vC,2)＝0.2 ml·L－1·min－1；eq \f(vD,2)＝0.225 ml·L－1·min－1；则eq \f(vD,2)＞eq \f(vB,3)＝eq \f(vC,2)＞eq \f(vA,1)，所以表示该化学反应的反应速率最大的是D，故D项正确。
(2)(2020·济南模拟)一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过程如图。下列说法正确的是( B )
A．t1 min时正、逆反应速率相等
B．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系
C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.75 ml·L－1·min－1
D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25 ml·L－1·min－1
[解析] t1时刻没有达到平衡状态，且未指明具体物质，正、逆反应速率不一定相等，A项错误；根据图象，X的物质的量增加，属于生成物，因此X为NH3的曲线，B项正确；0～8 min时，v(NH3)＝eq \f(0.6 ml,10 L×8 min)＝0.007 5 ml·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝eq \f(vNH3×3,2)＝0.011 25 ml·L－1·min－1，C项错误；10～12 min，v(NH3)＝eq \f(0.7－0.6 ml,10 L×2 min)＝0.005 ml·L－1·min－1，v(N2)＝eq \f(vNH3,2)＝0.002 5 ml·L－1·min－1，D项错误。
考点二 影响化学反应速率的因素
核心知识梳理
1．影响化学反应速率的因素：
(1)内因(主要因素)：反应物本身的结构与__性质__，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。
如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__Na＞Mg＞Al__。
(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)。
2．理论解释——有效碰撞理论：
(1)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(如下图)：
图中E1为__活化能__，使用催化剂时的活化能为__E3__，反应热为__E1－E2__。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发__化学__反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
特别提醒
(1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意：
①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。
②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。
③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。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)压强对反应速率的影响情况：
压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。
①恒温时，压缩体积eq \(――→,\s\up7(引起))压强增大eq \(――→,\s\up7(引起))反应物浓度增大eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率加快。
②恒温时，对于恒容密闭容器。
a．充入气体反应物eq \(――→,\s\up7(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率加快。
b．充入“惰性”气体eq \(――→,\s\up7(引起))总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。
③恒温恒压时。
充入“惰性”气体eq \(――→,\s\up7(引起))体积增大eq \(――→,\s\up7(引起))气体反应物浓度减小eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率减小。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)对于可逆反应，加入催化剂，降低反应所需的活化能，同等程度地提高正、逆反应速率。( √ )
(2)对于可逆反应，恒容时充入稀有气体，正、逆反应速率都减小。( × )
(3)对于放热的可逆反应，降低温度，正、逆反应速率都减小，反应放出的热量不变。( × )
(4)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。( × )
(5)恒压时，增加惰性气体的量，原化学反应速率减慢。( √ )
(6)其他条件相同时，增大反应物浓度使分子获得能量，活化分子百分数提高，反应速率增大。( × )
(7)增加反应物的物质的量，一定能使反应速率增大。( × )
(8)对于反应A＋BC，改变容器体积，化学反应速率一定发生变化。( × )
(9)升高温度可以使吸热反应的反应速率加快，但放热反应的反应速率减慢。( × )
(10)对于高温、高压、使用催化剂条件下的反应A一定比常温常压无催化剂条件下的反应B速率快。( × )
(11)可逆反应达到平衡后，增大反应物的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小。( × )
(12)对有气体参加的反应体系，缩小容器体积，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。( × )
(13)碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCO3固体的量，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。( √ )
(14)固体、纯液体的“物质的量”变化，而化学反应速率不改变。( √ )
(15)用铁片与硫酸反应制备氢气时，增大硫酸浓度一定会加快产生氢气的速率。( × )
(16)通入不反应的稀有气体He增大容器压强，对于有气体参加的反应，反应速率一定增大。( × )
(17)温度、催化剂、压强能改变活化分子的百分数。( × )
(18)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大。( √ )
(19)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。( × )
(20)对可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快。( × )
2．深度思考：
(1)按要求填空。
①形状、大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁__小于__铝。
②对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)
A．升高温度：__增大__；
B．增大盐酸浓度：__增大__；
C．增大铁的质量：__不变__；
D．增加盐酸体积：__不变__；
E．把铁片改成铁粉：__增大__；
F．滴入几滴CuSO4溶液：__增大__；
G．加入NaCl固体：__不变__
③若把②中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？__否。Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe遇浓硫酸钝化。__
(2)一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
①缩小体积使压强：__增大__，原因是__单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，因而反应速率增大__。
②恒容充入N2：__增大__。
③恒容充入He：__不变__，原因是__单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变__。
④恒压充入He：__减小__。
(3)升高温度和使用催化剂都能加快反应速率，从活化分子的角度分析两者有何相同点与不同点？
__相同点：都增大了活化分子数与活化分子百分数。不同点：温度升高是增加了分子的能量，使达到活化分子要求的分子数增多；使用催化剂是降低了活化能，从而使达到要求的活化分子数增多。__
(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量①CuSO4，②CH3COONa固体，产生氢气的速率如何变化？解释变化的原因。
[提示] (4)加少量CuSO4产生氢气的速率加快；原因是Fe置换Cu2＋生成单质Cu，Cu与Fe及H2SO4形成原电池加快反应速率。加入CH3COONa固体产生H2的速率减小；原因是CH3COO－结合H＋，降低了H＋浓度，反应速率减小。
考点突破提升
微考点1 外界条件对反应速率的影响
典例1 下列说法中正确的是( D )
A．已知t1 ℃时，反应C＋CO22CO ΔH＞0的速率为v，若升高温度则逆反应速率减小
B．恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变
C．当一定量的锌粉和过量的6 ml·L－1盐酸反应时，为了减小反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液
D．对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化
[解析] 温度升高，正、逆反应的速率均增大，A项错误；在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B项错误；若能使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减小，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，因为在酸性溶液中NOeq \\al(－,3)将和锌粉发生氧化还原反应生成氮的氧化物，从而使生成的H2的量减少，C项错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D项正确。
萃取精华：
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。
改变温度、使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素改变，反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。
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。
〔对点集训1〕 (2021·山东滨州高三检测)一定温度下，在某密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g) ΔH＞0，若15 s内c(HI)由0.1 ml·L－1降到0.07 ml·L－1，则下列说法正确的是( A )
A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝
0.001 ml·L－1·s－1
B．c(HI)由0.07 ml·L－1降到0.05 ml·L－1所需的反应时间小于10 s
C．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，反应速率减慢
[解析] 0～15 s内，v(I2)＝eq \f(1,2)v(HI)＝eq \f(1,2)×eq \f(0.1－0.07 ml·L－1,15 s)＝0.001 ml·L－1·s－1，A项正确；随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)减小，故c(HI)由0.07 ml·L－1降到0.05 ml·L－1所需时间大于10 s，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率加快，D项错误。
微考点2 催化剂与反应机理、活化能
典例2 (2021·经典习题汇编)关于有效碰撞理论，下列说法正确的是__④⑤__(填序号)。
①活化分子间所发生的所有碰撞均为有效碰撞
②具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
③增大反应物浓度能够增大活化分子百分数，化学反应速率一定增大
④升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
⑤催化剂能使活化能降低，使活化分子百分数增大，反应速率加快
⑥增大压强，活化分子数一定增加，化学反应速率一定增大
[解析] 能发生反应的碰撞为有效碰撞，故①错误。活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能反应，故②错误。增大反应物浓度，活化分子百分数不变，单位体积内分子总数增大，增加了单位体积内活化分子的数目，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故③错误。升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内的活化分子数目增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故④正确。催化剂能使活化能降低，使活化分子数增多，活化分子百分数增大，反应速率加快，故⑤正确。恒温恒容下，通入不反应的气体，增大压强，气体反应物的浓度不变，单位体积内活化分子数目不变，气体的反应速率不变，故⑥错误。
萃取精华：
催化剂、活化能与化学反应速率的关系
eq \x(\a\al(加入正,催化剂))→eq \x(\a\al(活化能,降低))→eq \x(\a\al(普通分子,变成活化,分子))→eq \x(\a\al(活化分,子百分,数增大))→eq \x(\a\al(单位时间,内有效碰,撞次数增,多))→eq \x(\a\al(反应速,率加快))
催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。
〔对点集训2〕 (2021·东莞模拟)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( C )
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
[解析] 由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，A错；催化剂不能改变反应的焓变，B错；由图象可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；由图象可以看出E1＞E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错。
微考点3 化学反应速率的图像
典例3 (2021·山东青岛高三检测)其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B===3C＋D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是( C )
A．pH＝8.8时，升高温度，反应速率不变
B．保持外界条件不变，反应一段时间后，pH越小，D的浓度越大
C．为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应
D．减小外界压强，反应速率一定减小
[解析] pH＝8.8时，升高温度，反应速率一定增大，A错误；保持外界条件不变，反应初期，pH＝7.5和pH＝8.2时D的浓度相同，B错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，可认为反应停止，所以调节pH可迅速停止反应，C正确；对于没有气体参加的反应，减小压强，反应速率几乎不变，D错误。
〔对点集训3〕 (1)(2021·山东济南高三检测)一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成为S。催化剂不同，其他条件(浓度、温度、压强)相同情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是( B )
A．不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源
B．其他条件相同时，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小
C．a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了
D．选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340～380 ℃温度范围
[解析] 根据图像可知，当温度在340 ℃时，在Fe2O3作催化剂条件下，反应先达到平衡，SO2的平衡转化率最大，A正确；其他条件相同时，选择Cr2O3作催化剂，在温度为300 ℃时，SO2的平衡转化率不是最小的，B错误；催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化剂活性可能会降低，C正确；340～380 ℃温度范围内，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也较大，更高的温度对转化率影响不大且对设备要求较高，D正确。
(2)Zn与盐酸的反应为放热反应，其反应速率－时间图像如图，试分析图像各段意义：
①AB段：v逐渐__增大__，原因是__该反应为放热反应，随反应进行温度逐渐升高，导致v逐渐增大__，此阶段以__温度__影响为主。
②BC段：v逐渐__减小__，原因是__溶液中c(H＋)逐渐减小，导致v逐渐减小__，此阶段以__浓度__影响为主。
萃取精华：
有关化学反应速率的图像分析方法
认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。
抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。
本讲要点速记：
1．化学反应速率计算的3个方法
(1)定义式法：v＝eq \f(Δc,Δt)。
(2)比例关系式法：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。
2．掌握1条规律
对于可逆反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝m∶n∶p。
3.3个反应速率的注意点
(1)所求反应速率为平均反应速率。
(2)不能用固体和纯液体表示。
(3)不同物质表示的反应速率值可能不同。
4.2个比较反应速率大小的方法
(1)归一法；(2)比值法
5．理解影响化学反应速率的5个因素
(1)增大反应物浓度；
(2)增大气体反应物压强；
(3)升高温度；
(4)使用催化剂；
(5)增大反应物表面积，化学反应速率均增大。
在温度、浓度、催化剂等影响化学反应速率的因素中，催化剂影响最大，其次是温度，最后是浓度。