2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第七章化学反应速率和化学平衡第1节　化学反应速率及其影响因素


第1节　化学反应速率及其影响因素
【考纲要求】
了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率(α)。　 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。　 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。
了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一　化学反应速率[学生用书P104]

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．表达式
v＝，单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。如密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H22NH3，开始时c(N2)＝8 mol·L－1，2 min后c(N2)＝4 mol·L－1，则用N2表示的反应速率为2 mol·L－1·min－1。
3．与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(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。
4．化学反应中各物质浓度、反应速率的计算模式——“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)根据已知条件列式计算。
例如：反应　　　　mA　＋　nB　pC
t0 s(mol/L) a b 0
转化(mol/L) x
t1 s(mol/L) a－x b－
则v(A)＝ mol/(L·s)，v(B)＝ mol/(L·s)，v(C)＝ mol/(L·s)。

1．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　)
2．化学反应速率一般指的是平均速率，可以用固体物质来表示(　　)
3．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　)
4．由v＝ 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)
5．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(　　)
6．在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝(　　)
答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.√　6.√

题组一　考查化学反应速率的简单计算
1．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)
A．v(W)＝3v(Z)　　　　　 B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：选C。对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。
2．把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：选A。v(W)＝＝0.02 mol/(L·min)，又因v(Z)＝0.01 mol/(L·min)，即 v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。
题组二　考查化学反应速率的比较
3．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
解析：选C。换算成同一物质再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375 mol·L－1·min－1、0.35 mol·L－1·min－1、0.275 mol·L－1·min－1，所以反应速率最快的为C项。
4．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 mol/(L·min)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
下列有关反应速率的比较中正确的是(　　)
A．④>③＝②>①　　　　
B．④<③＝②<①
C．①>②>③>④
D．④>③>②>①
解析：选A。若四种反应速率都用A表示[单位mol/(L·s)]，分别为①v(A)＝0.007 5 mol/(L·s)，②v(A)＝0.2 mol/(L·s)，③v(A)＝0.2 mol/(L·s)，④v(A)＝0.225 mol/(L·s)，所以④>③＝②>①，故A正确。

化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。
(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速率，再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B的大。　
考点二　化学反应速率的影响因素[学生用书P105]

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。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。
(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)

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：如图

图中：E1为正反应的活化能，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


1．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大(　　)
2．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大(　　)
3．往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体，反应速率不变(　　)
4．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率(　　)
答案：1.×　2.×　3.×　4.×

题组一　考查化学反应速率的影响因素
1．下列说法中正确的是(　　)
A．增大反应物浓度，单位体积内分子总数不变，所以反应速率不变
B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率
D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率
解析：选B。增大反应物浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，使单位体积内分子总数增加，反应速率增大；升温和使用催化剂能增大活化分子百分数，增大反应速率；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。
2．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④　　　　　　　　　 B．②③
C．①③ D．②④
解析：选C。①中增加固体的量、③中恒容时充入惰性气体对化学反应速率无影响；②中体积缩小一半，反应物浓度变大，化学反应速率增大；④中体积变大，反应物浓度变小，化学反应速率减小。
3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是(　　)
A．缩小体积使压强增大　　 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He
解析：选C。A项，反应前后气体的物质的量不变，缩小体积，气体的浓度增大，反应速率增大；B项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，反应速率增大；C项，容积不变，充入He，虽然反应容器内压强增大，但N2、O2、NO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；D项，压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，总压强虽然没变，但N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减小。

气体反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)
时对反应速率的影响
(1)恒容：充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒压：充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。　
题组二　考查“变量控制”实验探究影响化学反应
速率的因素
4．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在实验设计表中。

实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T(℃)
280

350
NO初始浓度(mol/L)
1.2×10－3
1.2×10－3

CO初始浓度(mol/L)
5.8×10－3


催化剂的比表面积(m2/g)
82
124
82
(1)请填全表中的各空格。
(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。

解析：(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对反应速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO) 较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。催化剂对反应速率的影响比温度大，故反应速率Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ。
答案：(1)
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T(℃)

280

NO初始浓
度(mol/L)


1.2×10－3
CO初始浓
度(mol/L)

5.8×10－3
5.8×10－3
(2)

5．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L稀H2SO4溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
V1
2.0
3.0
1.5
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50
2.0
V2
2.0
3.0
1.0
(1)请完成此实验设计，其中：V1＝ ，V2＝ 。
(2)实验①、②探究的是 对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是
。
(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验 (填实验编号)。
(4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为 。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。








实验
编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量某种固体
溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液
H2 O
3 mol/L稀H2SO4溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
④
25
2.0
3.0
2.0
3.0
MnSO4
t
①该小组同学提出的假设是 。
②若该小组同学提出的假设成立，应观察到 现象。
解析：(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。
(2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。
(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③。
(4)草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。
(5)①由图2可知，反应开始一段时间后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4(或Mn2＋)为该反应的催化剂；②若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，即加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色。
答案：(1)2.0　3.0
(2)浓度　其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)
(3)②、③　(4)0.01 mol/(L·min)
(5)①Mn2＋对该反应有催化作用　②加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色

“变量控制”实验探究影响化学
反应速率的因素的解题策略
(1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。　
考点三　化学反应速率图像及其应用[学生用书P106]

1．反应速率－时间图像
如Zn与足量稀盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。

原因解释：AB段v增大，因为反应放热，随反应的进行，温度逐渐升高；BC段v减小，因为随反应的进行，溶液中c(H＋)减小。
2．物质的量(或浓度)－时间图像
例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

(1)由图像得出的信息如下：
①X、Y是反应物，Z是生成物；
②t3时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。
(2)根据图像可进行如下计算：
①某物质的平均反应速率、转化率，如v(X)＝mol/(L·s)；Y的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
3．外界条件对化学反应速率的影响图像






改变反应物浓度
增大反应物浓度
减小生成物浓度


改变反应体系压强(正反应方向气体体积减小)
增大压强
减小压强


改变反应温度(正反应放热)
升高温度
降低温度


加入催化剂



1．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率可由图表示。在下列因素中：①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度，影响反应速率的因素有(　　)

A．①④　　　　　　 B．③④
C．①②③ D．②③
解析：选C。镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，是镁与H＋间的置换反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，反应速率也会加快；随着反应的进行，c(H＋)不断减小，反应速率会逐渐减慢。
2．如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是(　　)

A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)＋C(g)
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1
C．开始时，正、逆反应同时开始
D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
解析：选C。根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A说法正确。前2 min，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B说法正确。开始时加入的物质为A和B，没有C，C说法错误。根据图像，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，D说法正确。
3．根据v­t图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示：

可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　)
A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
解析：选D。t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C选项；t4时正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变，平衡正向移动，所以是增大反应物浓度，排除B选项；t8时正、逆反应速率均增大且仍相等，平衡不移动，则使用了催化剂，D选项符合题意。


[学生用书P107]
1．下列说法中正确的是(　　)
A．(2016·高考天津卷)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)
B．(2016·高考浙江卷)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高
C．(2015·高考天津卷)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D．(2015·高考江苏卷)探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下， 向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象
答案：D
2．(2017·高考江苏卷)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
解析：选D。由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH－的浓度越大，pH越大，即0.1 mol·L－1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最快，0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对H2O2分解速率影响较大，D项正确。
3．(2015·高考海南卷改编)10 mL浓度为1 mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是(　　)
A．K2SO4　　　　　　 B．NaNO3
C．CuSO4 D．Na2CO3
解析：选A。Zn与稀盐酸发生反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，若加入物质使反应速率降低，则c(H＋)减小，但是不影响产生氢气的物质的量，说明最终电离产生的n(H＋)不变。A.K2SO4是强酸强碱盐，不发生水解，溶液显中性，溶液中的水对盐酸起稀释作用，使c(H＋)减小，但没有消耗H＋，因此n(H＋)不变，符合题意，正确；B.加入NaNO3，酸性条件下Zn与NO反应生成NO，不生成H2，不符合题意，错误；C.CuSO4溶液会与Zn发生置换反应：CuSO4＋Zn===Cu＋ZnSO4，产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池，会加快反应速率，不符合题意，错误；D.Na2CO3溶液会与盐酸发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，使溶液中的n(H＋)减小，产生氢气的物质的量减小，不符合题意，错误。
4．(2015·高考上海卷)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是(　　)
A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大
B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大
C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大
D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大
解析：选B。对于合成氨反应，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，属于放热反应，升高温度平衡会向吸热方向移动，对逆反应的反应速率影响更大，A错误；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，对正反应的反应速率影响更大，B正确；减小反应物浓度，使正反应的反应速率瞬间减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应的反应速率瞬间不变，故减小反应物浓度，对正反应的反应速率影响更大，C错误；加入催化剂，能同等程度地加快正、逆反应速率，D错误。
5．(2015·高考福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(　　)

c /mol·L－1
v /mmol·L－1·min－1
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b<318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解析：选D。由表格知328.2 K时蔗糖水解的瞬时速率与浓度的关系成正比，则0.600/0.400＝9.00/a，a＝6.00，A项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时速率可能会不变，B项正确；浓度不变时，b K下反应速率低于318.2 K下的反应速率，故b<318.2，C项正确；温度不同，相同浓度下的平均速率不同，浓度减少一半所需的时间也不同，D项错误。
6．(2014·高考全国卷Ⅰ，9，6分)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－　　　　慢
H2O2＋ IO－―→H2O ＋O2＋I－　快
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
解析：选A。A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，该反应中I－作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率。B.该反应中IO－是中间产物，不是该反应的催化剂。C.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ热量，不能据此判断该反应的活化能。D.由反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)＝2v(O2)，不能用H2O表示反应速率。

[学生用书P275(单独成册)]
一、选择题
1．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)
A．使用光催化剂不改变反应速率
B．使用光催化剂能提高NO的转化率
C．升高温度能加快反应速率
D．改变压强对反应速率无影响
解析：选C。使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。
2．下列影响化学反应速率的因素中，是通过改变活化分子百分数来实现的是(　　)
①改变气体物质的浓度　　　②改变气体的压强
③加入催化剂 ④改变气体的温度
A．只有①② B．只有③④
C．只有①③④ D．①②③④
解析：选B。在影响反应速率的外界条件中，只有温度和催化剂才是通过改变活化分子百分数来实现的。浓度和压强改变的是单位体积内的活化分子个数，而不是活化分子的百分数，故B正确。
3．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)
A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L－1·s－1
B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·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，化学反应速率加快
解析：选D。I2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A错误；0～15 s，v(HI)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，若反应仍以该反应速率进行，则t＝＝10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率加快，D正确。
4．一定条件下，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(　　)

A．t1 min时正、逆反应速率相等
B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系
C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1
D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1
解析：选B。t1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图像，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，v(NH3)＝＝0.007 5 mol·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)＝＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C项错误；10～12 min，v(NH3)＝＝0.005 mol·L－1·min－1，v(N2)＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D项错误。
5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已达到平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O ～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　)

解析：选C。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都瞬间增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，速率曲线是不连续的，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。
6．在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是(　　)

A．10 min时，改变的外界条件可能是升高温度
B．0～10 min内，v(H2)＝0.15 mol·L－1·min－1
C．恒温下，缩小容器体积，一段时间内v逆>v正
D．12 min时，反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
解析：选D。通过计算发现10～12 min内的反应速率比0～5 min内的反应速率快，A正确；虽然5 min时已经达平衡，但求的是10 min内的平均反应速率，v(H2)＝3v(CH4)＝3×＝0.15 mol·L－1·min－1，B正确；恒温下缩小容器体积时，压强增大，平衡逆向移动，C正确；反应达平衡的本质是正、逆反应速率相等，D错误。
7．某兴趣小组研究含一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是(　　)

A．pH越小氧化率越大
B．温度越高氧化率越小
C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率
解析：选D。由②③可知，温度相同时pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大；Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。
8．已知某化学实验的结果如下表：
实验
序号
反应物
在相同温度下测得的反应速率v/mol·(L·min)－1
大小相同
的金属片
酸溶液
1
镁条
1 mol·L－1盐酸
v1
2
铁片
1 mol·L－1盐酸
v2
3
铁片
0.1 mol·L－1盐酸
v3
下列结论正确的是(　　)
A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1
C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1
解析：选A。影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，即v1>v2；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2>v3。
9．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min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．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1
B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1
C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1
解析：选C。设4 min时，生成6x mol H2O(g)，
4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　n(总)
起始/mol 　 4 3 0 0 7
变化/mol 　 4x 3x 2x 6x
　 4－4x 3－3x 2x 6x 7＋x
据题意，则有＝0.4，解得：x＝0.5，则4 min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L－1，v(H2O)＝＝0.375 mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.187 5 mol·L－1·min－1。
10．反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ的热量，该反应的速率表达式为v＝k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：
①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢)
②H2O2＋H2===2H2O(快)
T ℃时测得有关实验数据如下：
序号
c(NO)/mol·L－1
c(H2)/mol·L－1
速率/mol·L－1
Ⅰ
0.006 0
0.001 0
1.8×10－4
Ⅱ
0.006 0
0.002 0
3.6×10－4
Ⅲ
0.001 0
0.006 0
3.0×10－5
Ⅳ
0.002 0
0.006 0
1.2×10－4
下列说法错误的是(　　)
A．整个反应速率由第①步反应决定
B．正反应的活化能一定是①＜②
C．该反应速率表达式：v＝5 000c2(NO)·c(H2)
D．该反应的热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1
解析：选B。A.①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢)，②H2O2＋H2===2H2O(快)，反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速率由第①步反应决定，正确；B.反应①难以进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是①>②，错误；C.比较实验Ⅰ、Ⅱ数据NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，实验Ⅲ、Ⅳ数据H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大四倍，据此得到速率方程：v＝kc2(NO)·c(H2)，依据实验Ⅰ中数据计算k＝5 000，则速率表达式为v＝5 000c2(NO)·c(H2)，正确；D.反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2放出166 kJ的热量，生成28 g N2放热664 kJ，热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1，正确。
二、非选择题
11．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为 ，X的物质的量浓度减少了 ，Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是 。

A．t1时刻，增大了X的浓度
B．t1时刻，升高了体系温度
C．t1时刻，缩小了容器体积
D．t1时刻，使用了催化剂
解析：(1)分析图像知：Δc(Z)＝0.79 mol·L－1，v(Z)＝0.079 mol·L－1·s－1，Δc(X)＝0.395 mol·L－1。Y的转化率α(Y)＝×100%＝79.0%。
(2)由各物质转化的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。
(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。由(2)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积即增大压强，可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。
答案：(1)0.079 mol·L－1·s－1　0.395 mol·L－1　79.0%　(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)　(3)CD
12．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度，化学反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量随时间的变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为 。

(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是 。
(4)根据如图判断，10 min时改变的条件可能是 (填编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是 。
a．加入催化剂　　　　　　b．缩小容器容积
c．降低温度 d．增加O2的物质的量
解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min反应处于平衡状态。(4)10～15 min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。
答案：(1)减小
(2)减小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1
(3)15～20 min，25～30 min　(4)ab　d
13．某小组研究影响反应速率的因素。
(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表，表中c＝ mol·L－1。

编号
酸的
种类
酸的浓度
/mol·L－1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
②实验步骤
a．检查装置(左图)的气密性后，添加药品；
b．反应开始后， ；
c．将所记录的数据转化为曲线图(右图)。

③写出0～5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：
。
(2)实验二：探究反应条件对0.10 mol/L Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响，其设计与测定结果如下：

编号
反应温
度/℃
Na2S2O3
溶液/mL
V(蒸馏
水)/mL
0.10 mol/L
H2SO4溶液/mL
乙
1
25
10.0
0
10.0

2
25
5.0
a
10.0

3
45
10.0
0
10.0

①写出上述实验原理的离子方程式：
。
②上述实验1、3是探究 对化学反应速率的影响；若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响，则a的值为 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写 。
解析：(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致，故醋酸和盐酸的浓度应相同，故c也应为1.0 mol·L－1；②据题图可知，要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔1 min记录一次生成H2的体积；③通过题中图像分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小。
(2)①Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫单质，其反应的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑；②当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验1、3的反应条件可知，实验1、3可探究温度对反应速率的影响；实验1、2中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故是探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，a的值为5.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙是“出现浑浊的时间/min(或s)”。
答案：(1)①1.0　②每隔1 min记录一次生成H2的体积　③醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小
(2)①S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑
②温度　5.0　出现浑浊的时间/min(或s)
14．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1A、0.05 mol·L－1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时为0.05 mol·L－1]。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为 mol·L－1。
(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)>v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：
。
(3)t3时改变的某一反应条件可能是 (填序号)。
a．使用催化剂　　b．增大压强　　c．增大反应物浓度
(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正) v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。
解析：(1)t4时，减小压强v(正)、v(逆)以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为Δc(A)＝0.15 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，Δc(C)＝0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06 ＝3∶2，故反应方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)，则B的起始浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1。
(2)因升温，v(正)>v(逆)，平衡正向移动，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1。
(3)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。
(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，故v(正)＝v(逆)。
答案：(1)0.02　(2)3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1　(3)ab　(4)＝