专题03 化学反应速率（考点清单）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（苏教版2019）

这是一份专题03 化学反应速率（考点清单）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（苏教版2019），共13页。试卷主要包含了化学反应速率的计算，化学反应速率的大小比较，可逆反应，工业制氢原理等内容，欢迎下载使用。


▉考点01 化学反应速率的概念及表示方法
1．化学反应速率的概念及其数学表达式
（1）概念。
化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。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）数学表达式为v＝ eq \f(Δc,Δt)或v＝ eq \f(Δn,V·Δt)。
（3）单位常用ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1表示。
2．同一反应中不同物质的化学反应速率的表示
对任意一个化学反应mA＋nB===pY＋qZ，反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z)，则反应速率分别表示为v(A)＝eq \f(Δc(A),Δt)，v(B)＝eq \f(Δc(B),Δt)，v(Y)＝eq \f(Δc(Y),Δt)，v(Z)＝eq \f(Δc(Z),Δt)。
同一时间内，各物质浓度变化量之比等于化学方程式计量数之比，即Δc(A)：Δc(B)：Δc(Y)：Δc(Z)＝m：n：p：q，所以v(A)：v(B)：v(Y)：v(Z)＝m：n：p：q。
3．化学反应速率的计算
（1）进行化学反应速率计算的依据。
①利用反应速率的定义式v＝ eq \f(Δc,Δt)求算；
②利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
（2）进行化学反应速率计算的常用方法——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计算。
例如，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，则反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)
eq \(\s\up11(起始浓度/),\s\d4(（ml·L－1）)) a b 0 0
eq \(\s\up11(转化浓度/),\s\d4(（ml·L－1）)) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
eq \(\s\up11(最终浓度/),\s\d4(（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·s)－1，v(B)＝ eq \f(nx,mt1) ml·(L·s)－1，v(C)＝ eq \f(px,mt1) ml·(L·s)－1，v(D)＝ eq \f(qx,mt1) ml·(L·s)－1。
（3）进行化学反应速率的计算时，需注意以下量的关系
①对反应物：c起始－c转化＝c某时刻；
②对生成物：c起始＋c转化＝c某时刻；
③转化率：α＝ eq \f(c转化,c起始)×100%。
4．化学反应速率的大小比较
（1）归一法。
依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同物质表示的反应速率，转化成用同一种物质表示的反应速率，然后直接依据数值进行比较。
（2）比值法。
用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。例如：对于反应mA＋nBpC＋qD，若v(A)/m>v(B)/n，则反应速率A>B。
▉考点02 化学反应速率的测定
1．测定原理
根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。
2．测定方法
（1）利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
（2）利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
（3）在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。
3.测量化学反应速率时，常采用的方法
（1）对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。
（2）对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。
（3）对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
（4）对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间。
（5）对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。
▉考点03 影响化学反应速率的因素
内因
在相同条件下，反应速率首先是由反应物自身的性质决定的。
一、浓度对化学反应速率的影响
浓度对化学反应速率的影响
其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小
二、压强对化学反应速率的影响
1.研究对象——气体模型的理解
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，反应物浓度增大，化学反应速率增大。
2.微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
三、温度对化学反应速率的影响
1.影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。
2.微观解释
反之，反应速率减小。
四、催化剂对反应速率的影响
1.影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。
2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
（1）过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应的活化能，E′a 是逆反应的活化能。
（2）过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释：
使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。
▉考点04 活化能
1．有效碰撞理论
（1）基元反应：大多数的化学反应往往经过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2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
（2）反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
（3）基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
（4）有效碰撞
概念：能够发生化学反应的碰撞。
条件：具有足够的能量；具有合适的取向。
与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。
（5）活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
（6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
（1）浓度：反应物浓度增大→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→反应速率增大；反之，反应速率减小。
（2）压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→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→反应速率增大；反之，反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
（3）温度：微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
（4）催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
1．（23-24高二上·贵州贵阳·期末）化学与生活密切相关，下列做法与化学反应速率控制无关的是
A．使用含氟牙膏防龋齿B．洗衣服时使用加酶洗衣粉
C．夏天将牛奶放在冰箱保存D．在月饼包装内放置抗氧化剂
【答案】A
【解析】A．使用含氟牙膏可以防龋齿，与反应速率无关，故A符合题意；
B．使用加酶洗衣粉洗衣服时，催化剂酶可以提高洗涤的反应速率，故B不符合题意；
C．温度降低，化学反应速率减慢，牛奶可以保存更长的时间，故C不符合题意；
D．在月饼包装内放置抗氧化剂降低了氧气浓度，可减慢反应速率，月饼可以保存时间长久，故D不符合题意；
故答案选A。
2．（24-25高二上·吉林·阶段练习）研究一个化学反应时，往往需要关注反应的快慢、历程和涉及的反应速率和反应机理，下列说法错误的是
A．对于钢铁的腐蚀，减缓其腐蚀速率对人类有益
B．化学反应中，反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
C．制造蜂窝煤时加入生石灰，与化学反应速率无关
D．为提高块状大理石与盐酸的反应速率，不能将盐酸换为等浓度的硫酸
【答案】B
【解析】A．钢铁的腐蚀是一个普遍存在的问题，不仅会导致材料性能下降，还会增加维护成本，影响工业生产和日常生活，所以减缓其腐蚀速率对人类有益，故A正确；
B．化学反应中，能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞，反应物分子的每次碰撞不一定是有效碰撞，故B错误；
C．制造蜂窝煤时加入生石灰，是为了减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，与化学反应速率无关，故C正确；
D．硫酸溶液与碳酸钙反应生成的微溶的硫酸钙附着在碳酸钙表面会阻碍反应的继续进行，所以为提高块状大理石与盐酸的反应速率，不能将盐酸换为等浓度的硫酸，故D正确；
故选B。
3．（24-25高二上·广东广州·开学考试）下列措施中，不能增大化学反应速率的是
A．加热分解时，添加少量B．与盐酸反应时，适当升高温度
C．进行合成反应时，增大气体压强D．Zn与稀硫酸反应时，加入几滴蒸馏水
【答案】D
【解析】A．在氯酸钾分解制取氧气时，加入的二氧化锰可作为反应的催化剂，加快反应速率，A正确；
B．适当升高温度，温度升高可以加快反应速率，B正确；
C．进行合成反应时，增大气体压强，压强增大，反应速率加快，C正确；
D．Zn与稀硫酸反应时，加入几滴蒸馏水，物质浓度降低反应速率减小，D错误；
故选D。
4．（24-25高二上·河南·阶段练习）反应在5L密闭容器中进行，1min后，NO的物质的量增加了0.3ml，则该反应在此1min内的平均速率可表示为
A．ml⋅L⋅sB．ml⋅L⋅s
C．ml⋅L⋅sD．ml⋅L⋅s
【答案】A
【分析】题中反应在5L的密闭容器中进行，1min后，NO的物质的量增加了0.3ml，则ml·L·s，据此解答。
【解析】A．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则有ml·L·s，A正确；
B．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则有ml·L·s，B错误；
C．根据分析：ml·L·s，C错误；
D．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则有ml·L·s，D错误；
故选A。
5．（23-24高二上·贵州毕节·期末）在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C和D，其化学反应速率分别用、、、表示。已知：，，，则此反应可表示为
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】由同一化学反应，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知，A与B反应生成C和D的化学计量数之比为v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=1：3：2：2，则反应的化学方程式为A+3B=2C+2D，
故选D。
6．（22-23高一下·浙江·期中）在四种不同情况下测得反应的反应速率如下所示，其中反应速率最快的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】用比值法即各物质的反应速率除以对应的物质的系数，转化为计量数为1的物质，比较数值即数值大的表示的反应速率最快。
【解析】A．，
B．，
C．，转化单位，，
D．，
C项对应的数值最大反应速率最快，故选C。
7．（23-24高二上·湖北·期末）可逆反应：的v-t图像如图甲所示；若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图像如图乙所示。现有下列叙述：
①a1=a2；②a1t2；⑥t1=t2；⑦甲图与乙图中阴影部分的面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大。则以上所述各项正确的组合为
A．②④⑤⑦B．②④⑥⑧C．②③⑤⑦D．②④⑤⑧
【答案】A
【解析】加入催化剂的结果一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间，由此可得：a1t2，但不使平衡移动推知，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，故选A。
8．（24-25高二上·山西吕梁·阶段练习）工业制氢原理：。改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高活化分子百分率的是
①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂
A．①②B．①③C．③④D．②④
【答案】C
【解析】A. ①将炭块改为炭粉，可以增大C与H2O(g)的接触面积，可以使反应速率加快，但不能提高活化分子百分率，①不符合题意；
②增大水蒸气浓度，可以加快反应速率，但不能提高活化分子百分率，②不符合题意；
③适当升高温度，可以是更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，③符合题意；
④加入高效催化剂，可以降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，因此既能提高产生氢气的速率且也可以提高活化分子百分率，④符合题意；
综上所述可知：能够达到实验目的的是③④，故合理选项是C。
9．（23-24高二下·辽宁·开学考试）某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法不正确的是
A．上述表格中的c1=0.75、v2=6.4
B．m=1、n=0
C．该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
D．在过量的B存在时，反应掉87.5%的A所需的时间是500 min
【答案】D
【分析】某反应的速率方程为已知。由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.100)n，可知n=0，由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0 ，第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0，两式相比得到m=1；将n=0，m=1代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1。速率方程式为v=6.4×10-3⋅c (A)⋅c0(B)。
【解析】A．由上速率方程式为v=6.4×10-3⋅c (A)⋅c0(B)，代入第五组数据，v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 ml⋅L-1⋅min-1，故v2=6.4；第六组数据中v=4.8×10-3ml⋅L-1⋅min-1，代入速率方程解得c1=0.75，A正确；
B．根据分析n=0，m=1，B正确；
C．将n=0，m=1代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1，C正确；
D．存在过量的B时，反应掉87.5%的A可以看作经历3个半衰期，即50%+25%+12.5%，因此所需的时间为，D错误；
答案选D。
10．（23-24高一下·辽宁·期中）用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用装置甲定量测定化学反应速率
B．用装置乙证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸
C．用装置丙准确测定中和反应的反应热
D．用装置丁探究化学反应速率的影响因素
【答案】D
【解析】A．定量测定二氧化锰做催化剂过氧化氢分解的化学反应速率时，应选用分液漏斗防止气体逸出，同时还需要秒表测定相同时间内生成氧气的体积，则装置甲不能达到定量测定化学反应速率的实验目的，故A错误；
B．硝酸具有挥发性，硝酸与碳酸钠固体反应生成的二氧化碳中混有硝酸，硝酸也可以和硅酸钠反应生成硅酸，该实验不能证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸，故B错误；
C．金属的导热性较好，测定中和反应的反应热实验中不能用铜丝搅拌器，应该用玻璃搅拌器，故C错误；
D．装置丁中两个试管中盐酸浓度不同，其它条件相同，可以探究浓度对化学反应速率的影响，故D正确；
故选D。
11．（24-25高二上·广东广州·阶段练习）研究化学反应速率对促进生产具有重要的意义。
（1）在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应为2HCl(g)+O2(g)=H2O(g)+Cl2(g)。一定条件下在1L密闭容器中测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
计算2-6min内以HCl表示的反应速率是 ml·L-1·min-1。
（2）一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，该反应为放热反应。一定温度下，向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，下列条件的改变能减慢该反应的反应速率的是 (填字母)。
a．降低温度
b．减少铁粉的质量
c．保持压强不变，充入He使容器的体积增大
d．保持体积不变，充入He使体系压强增大
（3）在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)=3C(g)+xD(g)，开始时通入4mlA和6mlB，5min末时测得C的物质的量为3ml，v(D)为0.2ml·L-1·min-1。计算：
①5min末A的物质的量浓度为 ml·L-1。
②前5min内v(B)为 ml·L-1·min-1。
③化学方程式中x的值为 。
④此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示，其中反应速率最快的是 (填字母)。
A．v(A)=0.4ml·L-1·min-1 B．v(B)=0.005ml·L-1·min-1
C．v(C)=0.3ml·L-1·min-1 D．v(D)=0.002ml·L-1·min-1
【答案】（1）
（2）ac
（3）1.5 0.2 2 A
【解析】（1）2-6min内，Δn(Cl2)=3.610-3ml，2HCl~Cl2，则Δn(HCl)=7.210-3ml，v(HCl)===1.810-3ml∙L-1∙min-1。
（2）a．降低温度可以减慢反应速率，a符合题意；
b．铁粉是固体，减少铁粉的质量，不会改变反应速率，b不符合题意；
c．保持压强不变，充入He使容器的体积增大，会减少气体组分的浓度，减慢反应速率，c符合题意；
d．体积不变，充入He使体系压强增大，浓度不变，速率不变，d不符合题意；
故选ac；
（3）①在容积为2L的密闭容器中，发生，则c(A)= =1.5ml/L；答案为1.5。
②v(B)====0.2ml·L-1·min-1；答案为0.2。
③根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比；所以v(B):v(D)= 0.2ml·L-1·min-1：0.2ml·L-1·min-1=2：x，x=2；答案为2。
（4）把所有速率都换算成A的反应速率：
A．v(A )=0.4 ml•L-1•min-1；
B．由v( B )=0.005 ml•L-1•min-1知，v(A )=0.005×ml•L-1•min-1=0.0025 ml•L-1•min-1；
C．由v(C)=0.3 ml•L-1•min-1知，v(A )=0.1 ml•L-1•min-1；
D．由v(D )=0.002 ml•L-1•min-1知，v(A )=0.002× ml•L-1•min-1=0.001 ml•L-1•min-1；
则A最快；答案为A。
12．回答下列问题
（1）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率(v正)随时间变化如图所示。正反应速率先增大后减小的原因是 。
（2）H2O2在催化剂α−FeOOH的表面上，分解产生·OH，·OH较H2O2和O2更易与烟气中的NO、SO2发生反应。当H2O2浓度一定时，NO的脱除效率与温度的关系如图所示。升温至80 ℃以上，大量汽化的H2O2能使NO的脱除效率显著提高的原因是 ，温度高于180 ℃，NO的脱除效率降低的原因是 。
（3）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为 时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释250～400 ℃时乙酸生成速率变化的原因：250～300 ℃时， ；300～400 ℃时， 。
【答案】（1）反应放热，在绝热容器中反应使温度升高，v正增加，b点后，温度上升已不明显，反应物浓度降低，导致v正减小
（2）H2O2与催化剂的接触更好，产生更多的·OH，·OH浓度增大，与NO混合更充分 180 ℃以后，·OH分解成O2和H2O，NO的脱除效率下降
（3）250 ℃ 催化效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因
【解析】（1）反应速率受温度、浓度等外界因素影响，开始时正反应速率增大的原因是反应放热，温度升高使反应速率加快，后来反应物浓度减小，正反应速率减慢，则正反应速率先增大后减小的原因是：反应放热，在绝热容器中反应使温度升高，v正增加，b点后，温度上升已不明显，反应物浓度降低，导致v正减小；
（2）升温至80 ℃以上，大量汽化的H2O2能使NO的脱除效率显著提高的原因是：H2O2与催化剂的接触更好，产生更多的·OH，·OH浓度增大，与NO混合更充分；温度高于180 ℃，NO的脱除效率降低的原因是：180 ℃以后，·OH分解成O2和H2O，NO的脱除效率下降；
（3）由图可知，温度为250 ℃时，乙酸的生成速率最大，催化效率最高，则在温度为250 ℃时，催化剂的活性最好，效率最高。250～400 ℃时催化剂的催化效率下降，乙酸生成速率变小的原因：250～300 ℃时，催化效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因；300～400 ℃时，乙酸的生成速率增大但催化效率仍减小，随着温度升高反应速率加快，故温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因。考点01 化学反应速率的概念及表示方法
考点02 化学反应速率的测定
考点03 影响化学反应速率的因素
考点04 活化能
c(A)/(ml·L-1)
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
c1
c(B)/(ml·L-1)
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
c2
v/(10-3 ml·L-1·min-1)
1.6
3.2
v1
3.2
v2
4.8
t/min
0
2
4
6
8
n(Cl2)/10-3ml
0
1.8
3.7
5.4
7.2