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2023届高考全国通用版化学一轮考点复习7.1化学反应速率课件
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这是一份2023届高考全国通用版化学一轮考点复习7.1化学反应速率课件，共54页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，真题演练·素养通关，答案D等内容，欢迎下载使用。
考 纲要 求1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.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。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
ml·L－1·min－1
3．化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容：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方程式中各物质的__________之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________。(2)实例：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)＝0.6 ml·L－1·s－1，则v(B)＝________ml·L－1·s－1，v(C)＝________ml·L－1·s－1。
考点专练·层级突破练点一 化学反应速率的计算1．氨分解反应2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 ml，5 s末为2.4 ml，则用氨气表示该反应的反应速率为( ) ml·L－1·s－1 B．0.16 ml·L－1·s－1C．1.6 ml·L－1·s－1 D．0.8 ml·L－1·s－1
2．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( )A.a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b<318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解析：根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为b K、浓度为0.500 ml·L－1和温度为318.2 K、浓度为0.300 ml·L－1对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2 K变成b K时，反应速率减小，则b<318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。
3.将6 ml CO2和8 ml H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3 min内H2平均反应速率是______________，在8～10 min内CO2的平均反应速率是__________。
0.75 ml·L－1·min－1
0 ml·L－1·min－1
练点二 化学反应速率大小判断4．可逆反应A(g)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是( )A．v(A)＝0.15 ml·L－1·min－1B．v(B)＝0.6 ml·L－1·min－1C．v(C)＝0.4 ml·L－1·min－1D．v(D)＝0.02 ml·L－1·s－1
解析：根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，将选项中的其他物质的速率都转化为A物质的速率。B项，v(A)＝0.3 ml·L－1·min－1；C项，v(A)＝0.4 ml·L－1·min－1；D项，v(A)＝0.02 ml·L－1·s－1＝1.2 ml·L－1·min－1。所以D项表示的反应速率最快。
5.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5＋OH－⇌O2NC6H4COO－＋C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.050 ml·L－1，15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：(1)列式计算该反应在120～180 s与180～240 s区间的平均反应速率？(2)比较两者大小可得出的结论？
随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
解析：(1)注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。(2)要求考生进行比较分析，120～180 s时间段速率大是因为反应物浓度大，180～240 s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。
练点三 化学反应速率的灵活计算6．合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝________mL·g－1·min－1。
考点二 影响化学反应速率的因素基础梳理·自我排查1.内因：反应物的____为影响化学反应速率的主要因素，起决定性作用。
2．外因(其他条件不变时)
3．稀有气体对有气体参与的反应速率的影响(1)恒温恒压(2)恒温恒容
4．有效碰撞理论(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______________，使用催化剂时的活化能为____，反应热为________。(注：E2为逆反应的活化能)(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
[思考]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？(2)恒容充入N2：______。(3)恒容充入He：________，原因？(4)恒压充入He：____。
单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大
单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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( )(2)100 mL 2 ml·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变( )(3)升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率也增大( )(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大( )(5)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化( )(6)温度、催化剂能改变活化分子的百分数( )
微点拨活化分子、有效碰撞与反应速率的关系：
考点专练·层级突破练点一 影响化学反应速率的常见因素1．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．②③C．①③ D．②④
解析：增大固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。
2．下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是( )
解析：由于K比Na活泼，故大小相同的金属K和Na与水反应，K的反应速率更快，又由于Na、K与H2O反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快，A项不正确；由于起始时乙中H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B项不正确；由于甲反应是在热水中进行的，温度高，故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C项正确；MnO2在H2O2的分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲，D项不正确。
3．实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是( )A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大B．pH＝6.8时，随着反应的进行，反应速率逐渐增大C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快D．可采取调节pH的方法使反应停止
解析：不知该反应中有没有气体参加，不能根据压强变化判断反应速率，A项错误；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，随着反应的进行，每个时间段的斜率不一定都增大，B项错误；pH越小，H＋浓度越大，反应速率越快，C项错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，D项正确。
练点二 反应速率与活化能4.如图，这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图，叫做一定温度下分子能量分布曲线图。图中E表示分子平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量。下列说法不正确的是( )A．图中Ec与E之差表示活化能B．升高温度，图中阴影部分面积会增大C．使用合适的催化剂，E不变，Ec变小D．能量大于Ec的分子间发生的碰撞一定是有效碰撞
解析：E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞，活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量E之差叫活化能，A正确；当温度升高时，使活化分子百分数增大，阴影部分面积会增大，B正确；催化剂使活化能降低，加快反应速率，使用合适的催化剂，E不变，Ec变小，C正确；E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞，D错误。
5．已知分解1 ml 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·ml－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
解析：H2O2的分解反应速率主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。
练点三 “控制变量法”实验应用6.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( ) A.第4组实验的反应速率最慢B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 ml·L－1C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 ml·L－1D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析：由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 ml·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 ml·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
7．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4每消耗1 ml H2C2O4转移____ml电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥________。(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
方法总结利用“控制变量法”的解题策略
1.[2021·湖南卷，14]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：下列说法错误的是( )A．该过程的总反应为 HCOOH CO2↑＋H2↑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Ⅱ→Ⅲ步骤决定
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H2，则该过程的总反应为HCOOH CO2↑＋H2↑，A说法正确；H＋浓度过大，抑制HCOOH的电离，HCOO－浓度减小，会降低Ⅰ→Ⅱ步骤的反应速率，H＋浓度过小，会降低Ⅲ→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Ⅱ→Ⅲ过程中，脱去CO2，碳元素化合价升高，则Fe元素化合价降低，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＝86.1 kJ·ml－1，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。
2．[2019·全国卷Ⅱ，27(3)]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________(填标号)。A.T1>T2B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D．b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
3．[2020·浙江1月，22]在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是( )A.Ea为逆反应活化能，E′a为正反应活化能B．该反应为放热反应，ΔH＝E′a－EaC．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
解析：本题考查化学反应过程中的能量变化关系。由题图可知，该反应是一个放热反应，温度升高时，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增幅比正反应速率增幅大，平衡会向逆反应方向移动，D正确；由题图可知，E′a为逆反应的活化能，Ea为正反应的活化能，A错误；由题图可知，生成物的总能量小于反应物的总能量，ΔH＝Ea－E′a，B错误；活化分子的平均能量比普通分子的平均能量要高，C错误。
4．[浙江4月选考]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(ml·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。下列说法不正确的是( )A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 ml·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254 kJ·ml－1
(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2________p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由？
反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大
(3)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。i．SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2Oii.I2＋2H2O＋______===______＋ ______＋2I－
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中) ①B是A的对比实验，则a＝____。②比较A、B、C，可得出的结论?③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合i、ii反应速率解释原因：________________________________________。
I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率
反应ii比i快，D中由反应ii产生的H＋使反应i加快
考 纲要 求1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.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。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
ml·L－1·min－1
3．化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容：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方程式中各物质的__________之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________。(2)实例：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)＝0.6 ml·L－1·s－1，则v(B)＝________ml·L－1·s－1，v(C)＝________ml·L－1·s－1。
考点专练·层级突破练点一 化学反应速率的计算1．氨分解反应2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 ml，5 s末为2.4 ml，则用氨气表示该反应的反应速率为( ) ml·L－1·s－1 B．0.16 ml·L－1·s－1C．1.6 ml·L－1·s－1 D．0.8 ml·L－1·s－1
2．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( )A.a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b<318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解析：根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为b K、浓度为0.500 ml·L－1和温度为318.2 K、浓度为0.300 ml·L－1对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2 K变成b K时，反应速率减小，则b<318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。
3.将6 ml CO2和8 ml H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1～3 min内H2平均反应速率是______________，在8～10 min内CO2的平均反应速率是__________。
0.75 ml·L－1·min－1
0 ml·L－1·min－1
练点二 化学反应速率大小判断4．可逆反应A(g)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是( )A．v(A)＝0.15 ml·L－1·min－1B．v(B)＝0.6 ml·L－1·min－1C．v(C)＝0.4 ml·L－1·min－1D．v(D)＝0.02 ml·L－1·s－1
解析：根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，将选项中的其他物质的速率都转化为A物质的速率。B项，v(A)＝0.3 ml·L－1·min－1；C项，v(A)＝0.4 ml·L－1·min－1；D项，v(A)＝0.02 ml·L－1·s－1＝1.2 ml·L－1·min－1。所以D项表示的反应速率最快。
5.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5＋OH－⇌O2NC6H4COO－＋C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.050 ml·L－1，15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：(1)列式计算该反应在120～180 s与180～240 s区间的平均反应速率？(2)比较两者大小可得出的结论？
随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
解析：(1)注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。(2)要求考生进行比较分析，120～180 s时间段速率大是因为反应物浓度大，180～240 s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。
练点三 化学反应速率的灵活计算6．合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝________mL·g－1·min－1。
考点二 影响化学反应速率的因素基础梳理·自我排查1.内因：反应物的____为影响化学反应速率的主要因素，起决定性作用。
2．外因(其他条件不变时)
3．稀有气体对有气体参与的反应速率的影响(1)恒温恒压(2)恒温恒容
4．有效碰撞理论(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______________，使用催化剂时的活化能为____，反应热为________。(注：E2为逆反应的活化能)(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
[思考]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？(2)恒容充入N2：______。(3)恒容充入He：________，原因？(4)恒压充入He：____。
单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大
单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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( )(2)100 mL 2 ml·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变( )(3)升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率也增大( )(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大( )(5)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化( )(6)温度、催化剂能改变活化分子的百分数( )
微点拨活化分子、有效碰撞与反应速率的关系：
考点专练·层级突破练点一 影响化学反应速率的常见因素1．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．②③C．①③ D．②④
解析：增大固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。
2．下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是( )
解析：由于K比Na活泼，故大小相同的金属K和Na与水反应，K的反应速率更快，又由于Na、K与H2O反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快，A项不正确；由于起始时乙中H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B项不正确；由于甲反应是在热水中进行的，温度高，故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C项正确；MnO2在H2O2的分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲，D项不正确。
3．实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是( )A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大B．pH＝6.8时，随着反应的进行，反应速率逐渐增大C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快D．可采取调节pH的方法使反应停止
解析：不知该反应中有没有气体参加，不能根据压强变化判断反应速率，A项错误；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，随着反应的进行，每个时间段的斜率不一定都增大，B项错误；pH越小，H＋浓度越大，反应速率越快，C项错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，D项正确。
练点二 反应速率与活化能4.如图，这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图，叫做一定温度下分子能量分布曲线图。图中E表示分子平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量。下列说法不正确的是( )A．图中Ec与E之差表示活化能B．升高温度，图中阴影部分面积会增大C．使用合适的催化剂，E不变，Ec变小D．能量大于Ec的分子间发生的碰撞一定是有效碰撞
解析：E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞，活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量E之差叫活化能，A正确；当温度升高时，使活化分子百分数增大，阴影部分面积会增大，B正确；催化剂使活化能降低，加快反应速率，使用合适的催化剂，E不变，Ec变小，C正确；E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞，D错误。
5．已知分解1 ml 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·ml－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
解析：H2O2的分解反应速率主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。
练点三 “控制变量法”实验应用6.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( ) A.第4组实验的反应速率最慢B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 ml·L－1C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 ml·L－1D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析：由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 ml·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 ml·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
7．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4每消耗1 ml H2C2O4转移____ml电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥________。(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
方法总结利用“控制变量法”的解题策略
1.[2021·湖南卷，14]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：下列说法错误的是( )A．该过程的总反应为 HCOOH CO2↑＋H2↑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Ⅱ→Ⅲ步骤决定
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H2，则该过程的总反应为HCOOH CO2↑＋H2↑，A说法正确；H＋浓度过大，抑制HCOOH的电离，HCOO－浓度减小，会降低Ⅰ→Ⅱ步骤的反应速率，H＋浓度过小，会降低Ⅲ→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Ⅱ→Ⅲ过程中，脱去CO2，碳元素化合价升高，则Fe元素化合价降低，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＝86.1 kJ·ml－1，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。
2．[2019·全国卷Ⅱ，27(3)]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________(填标号)。A.T1>T2B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D．b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
3．[2020·浙江1月，22]在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是( )A.Ea为逆反应活化能，E′a为正反应活化能B．该反应为放热反应，ΔH＝E′a－EaC．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
解析：本题考查化学反应过程中的能量变化关系。由题图可知，该反应是一个放热反应，温度升高时，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增幅比正反应速率增幅大，平衡会向逆反应方向移动，D正确；由题图可知，E′a为逆反应的活化能，Ea为正反应的活化能，A错误；由题图可知，生成物的总能量小于反应物的总能量，ΔH＝Ea－E′a，B错误；活化分子的平均能量比普通分子的平均能量要高，C错误。
4．[浙江4月选考]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(ml·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。下列说法不正确的是( )A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 ml·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254 kJ·ml－1
(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2________p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由？
反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大
(3)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。i．SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2Oii.I2＋2H2O＋______===______＋ ______＋2I－
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中) ①B是A的对比实验，则a＝____。②比较A、B、C，可得出的结论?③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合i、ii反应速率解释原因：________________________________________。
I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率
反应ii比i快，D中由反应ii产生的H＋使反应i加快
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