影響化學反應速率的因素-2024-2025學年魯科版高一化學復習

第2章化學反應的方向、限度與速率

第三節(jié)化學反應速率

第2課時影響化學反應速率的因素

板塊導航

01/學習目標明確內容要求,落實學習任務

02/思維導圖構建知識體系,加強學習記憶

03/知識導學梳理教材內容,掌握基礎知識

04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現知識盲點

05/問題探究探究重點難點,突破學習任務

06/分層訓練課后訓練鞏固,提升能力素養(yǎng)

學習目標

1.通過實驗探究，了解溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。

2.通過對化學反應歷程的認知，認識基元反應活化能對化學反應速率的影響。

3.通過“外界條件對化學反應速率影響”等實驗活動，形成并發(fā)展控制變量法的實驗思想。

重點：溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響。

難點：碰撞理論、活化分子與反應速率的關系。

思維導圖

廣植對化學反應速率的影響

濃度的影響—化學反應醉與孵方程

J液體和固體的反應速率的影響因素分析

反強對化學反應速率的影響

壓強的影響

壓強對化學反應速率影響的微觀分析

廣溫度對化學反應速率的影響

影響化學

溫度的影響實驗溫度對化學反應速率影響的微觀分析方案

反應速率

L活化能與過渡態(tài)

的因素

/-催化劑對化學反應速率的影響

催化劑的影響

-催化劑對化學反應醉影響的四分析

有效碰撞

活化能和活化后

有效碰撞理論

反應物、生成物的能量與活化能的關系圖

與活化分子

基赧應發(fā)生勒的過程

有效碰撞理論影響化學反應速率因素的解釋

皿03知識導學

一、濃度的影響

1.濃度對化學反應速率的影響

其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率加快;減小反應物的濃度，反應速率減慢。

2.化學反應速率與速率方程

(1)速率方程：對于反應H2C>2+2HI=2H2O+l2，其反應速率與反應物濃度間的關系v=h(H2O2>c(HI),

其中，人為反應速率常數。

(2)反應速率常數㈤：左越大，反應進行得越快。發(fā)與濃度無關,但受溫度、催化劑、固體表面性質等因

素的影響。

(3)反應速率與參與反應的物質濃度的關系式是實驗測定的結果，不能隨意根據反應的化學方程式直接寫

出。

【易錯警示】一個化學反應的速率與參與反應的物質的濃度的關系式是實驗測定的結果，不能隨意根據反

應的化學方程式直接寫出。對于很多反應，這種關系式中濃度的方次與化學方程式中各物質化學式前的系

數并無確定關系。

3.純液體和固體的反應速率的影響因素分析

純液體和固體濃度視為常數，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面積的

大小發(fā)生變化，故影響反應速率。

二、壓強的影響

1.壓強對化學反應速率的影響

(1)基本規(guī)律(對于氣體參與的反應)

其他條「增大壓強加快化學反應速率

件不變L減小壓強減慢化學反應速率

⑵解釋

(氣體體積縮小

壓強增大-J-化學反應速率加快;

反應物濃度增大

反之，壓強減小，化學反應速率減慢。

2.壓強對化學反應速率影響的微觀分析

(1)恒溫時

增大壓強;引上起口體積縮小一引二起反應速率增大。

(2)恒溫恒容時

_引起引起

①充入反應氣體該物質濃度增大該反應速率迅速增大。

②充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar等不參與本反應也不干擾本反應的氣體，下同)一巴總壓強增大，但

反應混合物的各組分濃度沒有改變，反應速率不變。

(3)恒溫恒壓時

充入“無關氣體”;引上起體積增大二引J起反應混合物各組分的濃度減小引二起上反應速率減小。

【易錯警示】增大壓強，化學反應速率不一定增大。對于只涉及固體和液體的反應，壓強的改變對化學反

應速率幾乎沒有影響。

三、溫度的影響

1.溫度對化學反應速率的影響

(1)基本規(guī)律

其他條「升高溫度加快化學反應速率

件不變L降低溫度減慢化學反應速率

(2)對于在溶液中發(fā)生的反應，溫度每升高10K,反應速率提高到原來的2?4倍。這個經驗規(guī)律可以對一些

化學反應的速率做粗略的估計，但適用范圍有限。

2.溫度對化學反應速率影響的微觀分析

升高溫度，可以增加分子能量，增大活化分子百分數,且加快分子運動，增大分子的碰撞頻率,因此升高

溫度可以加快化學反應的速率。反之，降低溫度可以減小化學反應的速率。

3.活化能與過渡態(tài)

(1)過渡態(tài)：一種坦鍵沒有完全斷裂、斷鍵沒有完全形成的高能量的中間狀態(tài)。

(2)活化能：

a.定義：過渡態(tài)的能量與反應物的平均能量之間的差值。

b.符號：Ea。

c.單位：kJmolT或JmolT。

(3)解釋：升高溫度可以提高反應物分子的能量，增大反應物之間的碰撞頻率,增大反應物分子形成過渡

態(tài)的比例，故升高溫度可以提高化學反應的速率。

四、催化劑的影響

1.催化劑對化學反應速率的影響

(1)催化劑：能改變化學反應速率而在反應前后本身的質量和化學性質不變的物質。

(2)催化原理：通過參與反應改變反應歷程、改變反應的演化能來改變化學反應速率。

(3)催化劑的特點：催化劑具有選擇性和高效性。

2.催化劑對化學反應速率影響的微觀分析

(1)催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，故能改變反應達到平衡的時間，但催化劑不能改變反應物的

濃度和反應的平衡常數，所以催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動，不能改變反應物的轉化率。

(2)理論解釋：使用催化劑一降低反應所需的能量一更多的反應物分子成為活化分子一大大增加單位體積內

的活化分子百分數一成千成萬倍地增大化學反應速率。

(3)用催化劑催化的反應，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應速率才能達到最大，故在許多工

業(yè)生產中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。

【易錯警示】催化劑不能改變化學反應的平衡常數，不能改變平衡轉化率。

五、其他因素對化學反應速率的影響

(1)光輻射、放射線輻射、超聲波、電弧、強磁場

(2)高速研磨、反應物接觸面積等

六、有效碰撞理論與活化分子

1.有效碰撞

一「概念：能夠發(fā)生化學反應的碰撞

有

效,具有足夠的能量

碰一條件t具有合適的取向

撞

一匚?與反應速率的關系：碰撞的頻率越高，則反應速率越快

2.活化能和活化分子

(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

對于某一化學反應來說，在一定條件下，反應物分子中活化分子的百分數是二定的。

(2)活化能：活化分子具有的壬均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做反應的活化能。

3.反應物、生成物的能量與活化能的關系圖

rE,：正反應的活化能

E2：活化分子變成生成物分

子放出的能量，也可認為

I是逆反應的活化能

EEz：反應熱，即A

、—H-EI—E2

4.基元反應發(fā)生經歷的過程

一

一

一

一

有

化

分

相(1)活化分子具有T新物質I

效

學

子

互足夠的能量

碰

反

運

碰

撞

應

動

撞(2)碰撞取向合適

一

一

一

一反應熱

(始變)

5.有效碰撞理論影響化學反應速率因素的解釋

(1)濃度

反應物濃度增大一單位體積內活化分子數增多一單位時間內有效碰撞的次數增加一化學反應速率增大;

反之，化學反應速率減小。

(2)壓強

增大壓強一氣體體積縮小一反應物濃度增大一單位體積內活化分子數增炙一單位時間內有效碰撞的次

數增加一化學反應速率增大;反之，化學反應速率減小。

壓強對化學反應速率的影響，可轉化成濃度對化學反應速率的影響。

（3）溫度

微觀解釋：升高溫度-活化分子的百分數增大一單位時間內有效碰撞的次數增加一化學反應速率增大；反

之，化學反應速率減小。

（4）催化劑

使用催化劑一改變了反應的歷程（如下圖），反應的活化能降低一活化分子的百分數增大一單位時間內有效碰

撞的次數增加一化學反應速率加快。

七、可逆反應的速率一時間（VY）圖像

平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線

增大反應物的

v（正）、V（逆）均增大，且M正）〉M（逆）正向移動/V（S）

濃度

01）t

V

減小反應物的1.

v（正）、v（逆）均減小,且M（逆）＞M（正）逆向移動

任一平濃度

0t,t

衡體系V

增大反應產物逆）

V（正卜V（逆）均增大，且M（逆）（正）逆向移動

的濃度胸

C4t

減小反應產物

V（正）、W逆）均減小，且M（正）＞M（逆）正向移動

扁Vg）

的濃度浦）.

:1t

增大壓強或升k^）

（正卜（逆）均增大，且（逆）正）逆向移動

正反應方向為VVM＞M（

高溫度

hF

氣體體積增大0

減小壓強或降

的放熱反應

y（正）、v（逆）均減小，且M（正）（逆）正向移動\^（iE1

低溫度座破

jtlt

任意平衡或反正催化劑或增F?（正）R'（逆）

S正）;

V（正）、V（逆）同等倍數增大渴..

大壓強

應前后氣體系4

平衡不移動

V,

數和相等的平負催化劑或減鄧正）］

V（正）、V（逆）同等倍數減?。ㄕ?”（逆）

衡小壓強---------At

C

【方法技巧】目之解化學反應速率圖像的一般步驟

(1)看圖：弄清縱、橫坐標的含義。

(2)看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。

(3)看點：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點，如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最

低點等。

(4)看變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉化率的變化。

由04效果檢測’”

1.請判斷下列說法的正誤(正確的打r"，錯誤的打“X”)

(1)向一堆篝火中“鼓風”，有利于它繼續(xù)燃燒下去。()

(2)二氧化鎰在過氧化氫的分解前后質量減少。()

(3)升高溫度能加快吸熱反應速率，減慢放熱反應速率。()

(4)反應C2H4(g)+102(g)催化劑H,C——CHNg)和C2H4(g)+3O2(g)―>2CC)2+2H2O(g)體現了催化劑的

2()

選擇性。()

(5)化學反應達到最大限度時，正、逆反應速率也達到最大且相等。()

【答案】(1W

(26催化劑在反應前后質量不變。

(3)x升高溫度，吸熱反應和放熱反應的反應速率均加快。

(4W

(5)x化學反應達到最大限度時，正、逆反應速率不一定達到最大。

2.下列四支試管中，過氧化氫分解產生氧氣的化學反應速率最大的是()

試管溫度過氧化氫濃度催化劑

A室溫(25℃)12%有

B水浴加熱(50℃)4%無

C水浴加熱(50℃)12%有

D室溫(25℃)4%無

【答案】C

【解析】一般來說升高溫度、增大反應物濃度和加入催化劑，都可使反應速率增大，比較題中四個選項可

知，C中化學反應速率最大。

1aB0寸問題探究二

A問題一反應速率方程與速率常數

【典例1】反應A+B-C的反應速率方程式為：v=h(A)?c(B),v為反應速率，E為速率常數。當c(A)=

c(B)=lmol/L時，反應速率在數值上等于速率常數。下列說法正確的是()

A.只增大c(A)時，v也增大

B.只增大c(A)時，v值不變

C.只升高溫度時，k值不變

D.只升高溫度時，k值變小

【答案】A

【解析】根據反應速率的表達式(A),c(B),v值與c(A)和c(B)成正比，只增大c(A)時，v

值增大；只升高溫度時，反應速率V值增大，c(A)和c(B)不變，所以必然是k值增大。

【變式1-1](雙選)下列關于反應速率與參與反應物質的濃度的關系式丫=左/(A)?cb(B)的敘述中，

正確的是()

A.對于所有的化學反應，方是數值和單位都是不變的常數

B.a、b是化學方程式中A和B的化學計量數

C.對于某個特定的化學反應，人與反應物質的濃度無關

D.v=kc-(A)/(B)需要通過實驗來確定，不能隨意根據化學方程式直接寫出

【答案】CD

【解析】在反應速率與參與反應物質的濃度的關系式中，左是反應速率常數，它表示單位濃度下的化學反應

速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響。通常，反應速率常數越大，反應進

行得越快，對于很多反應，這種關系式中濃度的方次與化學方程式中的化學計量數并無確定關系。由此可

見，A、B項均錯誤。

【變式1-2]工業(yè)上，可采用還原法處理尾氣中NO,其原理：2NO(g)+2H2(g)—N2(g)+2H2O(g)

n

△H<0o在化學上，正反應速率方程式表示為V(正)=k(正)(NO)-c(H2),逆反應速率方程式

表示為V(逆)=k(逆)?cx(N2)?(H2O),其中，k表示反應速率常數，只與溫度有關，"2,n,x,

y叫反應級數，由實驗測定。在恒容密閉容器中充入NO、H2,在FC下進行實驗，測得有關數據如下：

實驗c(NO)/mol?LTc(H2)/mol?L-1v(IE)/mol?L-1?min-1

①0.100.100.414k

②0.100.401.656k

③0.200.101.656k

下列有關推斷正確的是()

A.上述反應中，正反應活化能大于逆反應活化能

B.若升高溫度，貝麟(正)增大，k(逆)減小

C.在上述反應中，反應級數：m=2,77=1

D.在一定溫度下，NO、星的濃度對正反應速率影響程度相同

【答案】C

【解析】反應2NO(g)+2氏(g)-N2(g)+2H2O(g)AHCO的正反應是放熱反應，反應熱等于正反應

活化能與逆反應活化能之差，由此推知，正反應活化能小于逆反應活化能，故A錯誤；升高溫度，正、逆反

應速率都增大，故正、逆反應速率常數都增大，故B錯誤；由表格數據知，①、②實驗數據比較，g=4?=

"如=4,故”=1。?=2加="迎=4,則加=2,故C正確；由于正反應速率表達式中NO、氏的反應級

0.4K①0.4K

數不相等，所以，NO、氏濃度對正反應速率的影響程度不相同，故D錯誤。

A問題二活化能與過渡態(tài)

【典例2】科學家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣重整制氫反應機理時，得到甲醇在Pd(in)表面發(fā)

生解離時四個路徑與相對能量關系如圖所示，其中附在Pd(UD表面的物種用*標注。下列說法正確的是

()

100過渡態(tài)2

80過甦3過渡態(tài)4

過渡態(tài)

601

O一②;;

E4()

.

22()

A①，京H*CH2O*+2H*tJ\

S0_J1-------------------CHO*+3Hr

混-20

fe典-40

-60

-80

-100

-120CO*MH*

A.該歷程中活化能最小的反應方程式為CH2O*+2H*YHO*+3H*

B.該歷程中能壘(反應活化能)最大的是①

C.該歷程中制約反應速率的方程式為CH3O*+3H*-CO*+4H*

D.由此歷程可知：CH3OH(g)-CO(g)+2氏(g)AH<0

【答案】AB

【解析】活化能為反應物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從圖中可以看出，過渡態(tài)3發(fā)生的反應活化能最小,

該過程的反應方程式為CH2O*+2H*一CHO*+3H*,A正確；活化能為反應物的總能量與過渡態(tài)能量之差，從

圖中可以看出，過渡態(tài)1發(fā)生的反應活化能最大，故該歷程中能壘(反應活化能)最大的是①，B正確；

總反應速率由反應速率最慢的那步歷程決定，由圖可知，歷程中能壘(反應活化能)最大的為①，所以制

約反應速率的方程式為CH3OH*-CH3O*+H*,C錯誤；由圖可知CH30H(g)-CH3OH*,放出40kJ熱量，

①?④過程中CH3OH*-CO*+4H*放出80kJ熱量，即CH30H(g)-CO*+4H*放熱120kJ,但CO*+4H*-CO

(g)+2H2(g)吸熱未知，所以不能據此確定CH30H(g)一CO(g)+2H2(g)的焰變AH,D錯誤。

【變式2-1】(23-24高二上?廣東廣州?期末)HNO自由基與O/g)反應過程的能量變化如圖所示，下列說

法正確的是

100

,HNO過渡態(tài)?

-過渡態(tài)w

c+0,1駕

u-18.92

-中「招劭xi

?p

l1016：過渡態(tài)：\產物

V-nPI

詢2：-153.58過渡態(tài)葉、.（H—（）—o—N=

假-j/~~\：-200.59\.............-202.00

裝00中間產物、中間產物/

要300

-00-201.34-205.11

產物P2（H=O—

-320.40

A.該反應為吸熱反應

B.產物Pi的反應歷程分4步進行

C.產物P2的反應歷程中最大能壘(活化能)E正=186.19kJ-mo『

D.相同條件下，由中間產物Z轉化為產物的速率：v(P1)<v(P2)

【答案】C

【解析】A.由圖可知，該反應是反應物總能量大于生成物總能量的放熱反應，故A錯誤；

B.由圖可知，產物Pi的反應歷程中過渡態(tài)有3種，說明反應分3步進行，故B錯誤；

C.由圖可知，中間產物Z到過渡態(tài)IV所需的活化能最大，則產物P2的反應歷程中最大能壘為

(―18.92kJ-mol-1)-(—205.11kJmol-1)=186.19kJ-mol1,故C正確；

D.由圖示可知，由Z到產物Pi所需的活化能低于由Z到產物P2所需的活化能，則由中間產物Z轉化為產

物的速率：v(Pi)>v(P2),故D錯誤；故選C。

【變式2-2](23-24高二下?安徽?期中)CO用于處理大氣污染物N?O的反應過程如圖1所示，反應過程中

的能量變化如圖2所示(IM表示吸附狀態(tài)、TS表示過渡狀態(tài))。下列說法錯誤的是

反應歷程

圖1圖2

A.總反應的熱化學方程式為CO（g）+N2O（g）UCC>2（g）+N2（g）AH=-361.22kJ-mol-1

B.反應①的活化分子百分數大于反應②的活化分子百分數

C.該過程中斷裂的共價鍵與形成的共價鍵類型不完全相同

D.催化劑吸附過程中會降低體系能量，解吸過程則會增大體系能量

【答案】B

【分析】反應①為Zn++N2O(g)=ZnO++N2(g)AH1=+37.5kJ-mo「，②為

++11

ZnO+CO(g)UZn+CO2(g)A^2=[(-361.22)-(+37.5)]kJ-mol=-398.72kJ-molo

【解析】A.根據蓋斯定律，反應①十②？：。處理大氣污染物N2O總反應的熱化學方程式為

1

CO(g)+N2O(g)^CO2(g)+W2(g)AH=-361.22kJ-mol,A正確；

B.根據反應歷程圖2,反應①的活化能[(8L9)-(-67.7)]kJ-mo『=149.6kJ-mo『，反應②的活化能

[Q28.0)-(T32.22)]kJ-mo『=104.22kJ-mol」，反應①的活化能大于反應②的活化能，則反應①是總反應

的決速步，反應①的活化分子百分數小于反應②的活化分子百分數，B錯誤；

C.該過程中斷裂氮氧共價鍵，形成氮氮非極性共價鍵和碳氧極性共價鍵，故斷裂的共價鍵與形成的共價鍵

類型不完全相同，c正確；

D.由圖可知，催化劑吸附過程中會降低體系能量，則解吸過程則會增大體系能量，D正確；

故選B。

A問題三活化分子與反應速率

【典例5】下列說法不正確的是()

A.能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子

B.活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能

C.催化劑能參與反應，可降低原反應所需活化能

D.非活化分子也有可能發(fā)生有效碰撞

【答案】D

【解析】活化分子發(fā)生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正確，發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子，故A說法

正確；活化能是活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差，故B說法正確；催化劑參加反應，能夠降

低活化分子的活化能，故C說法正確；有效碰撞是活化分子發(fā)生反應時的碰撞，要求具有一定能量和取向，

故D說法錯誤。

【變式3-1]對于在一定條件下進行的化學反應：2so2+O2L2s。3，改變下列條件，可以提高反應物中的

活化分子百分數的是()

A.升高溫度B.增大壓強

C.增大容器體積D.增大反應物濃度

【答案】A

【解析】升高溫度，可提高反應物中的活化分子百分數，故A正確；增大壓強，活化分子的百分數不變，濃

度增大，故B錯誤；增大容器體積，活化分子的百分數不變，濃度減小，故C錯誤；增大反應物濃度，活化

分子的百分數不變，濃度增大，故D錯誤。

【變式3-2]下列條件的改變可使活化分子百分數增大的是()

①增大反應物的濃度②增大氣體的壓強③升高體系的溫度④使用催化劑

A.①②B.②③

c.①④D.③④

【答案】D

【解析】增大反應物的濃度，單位體積內的活化分子數增大，沒有改變活化分子百分數，故①錯誤；增大

壓強，相當于增大反應物的濃度，單位體積內的活化分子數增大，沒有改變活化分子百分數，故②錯誤；

升高溫度使分子獲得更高的能量，活化分子百分數增大，故③正確；加入催化劑，降低了反應活化能，活

化分子百分數增大，故④正確，D項符合題意。

A問題四影響化學反應速率的因素

【典例4】對于反應CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）A^<0,下列措施能加快反應速率但不改變反應放

出的熱量的是（）

A.升高溫度B.減小壓強

C.加入COD.加入催化劑

【答案】D

【解析】該反應為放熱反應，升高溫度反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，反應放出的熱量減少，A

項錯誤；該反應為反應前后氣體分子數不變的反應，減小壓強平衡不移動，反應放出的熱量不變，但反應

速率降低，B項錯誤；加入CO,反應速率增大，平衡向正反應方向移動，反應放出的熱量增加，C項錯誤;

加入催化劑平衡不移動，反應放出的熱量不變，反應速率增大，D項正確。

【變式4-1】一定量的鋅粉和6moi的過量鹽酸反應，當向其中加入少量的下列物質時，能夠加快反應

速率，但不影響產生H2的總量的是（）

①石墨粉②CuO③銅粉④鐵粉⑤濃鹽酸

A.①②⑤B.①③⑤

C.③④⑤D.①③④

【答案】B

【解析】①加入石墨粉，構成原電池，反應速率加快，不影響鋅粉的量，即不影響產生H2的總量；②加入

CuO,CuO與鹽酸反應生成氯化銅，氯化銅與鋅反應生成銅，形成原電池，加快反應速率，但與鹽酸反應

的鋅的量減少，故生成氫氣的總量減少；③加入銅粉，構成原電池，反應速率加快，不影響鋅粉的量，即

不影響產生H2的總量；④加入鐵粉，構成原電池，反應速率加快，鋅反應完全后，鐵也可以與鹽酸反應生

成氫氣，產生H2的總量增加；⑤加入濃鹽酸，氫離子濃度增大，反應速率加快，不影響鋅粉的量，即不影

響產生H2的總量。本題選B。

【變式4-2］（24-25高二上?廣東廣州?期中）下列關于影響化學反應速率的條件說法正確的是

A.增大壓強一定能加快化學反應速率

B.使用催化劑，使反應的活化能升高，反應速率加快

C.減小反應物的質量可以減少活化分子數，從而減小化學反應速率

D.升高溫度，活化分子百分數增大，有效碰撞次數增多，化學反應速率加快

【答案】D

【解析】A.沒有氣體參與的反應，增大壓強化學反應速率不變，故A錯誤；

B.使用催化劑，使反應的活化能降低，反應速率加快，故B錯誤；

C.減小反應物的濃度，可以減少單位體積內活化分子數，從而減小化學反應速率，故C錯誤；

D.升高溫度，部分普通分子獲得能量轉化為活化分子，活化分子百分數增大，有效碰撞次數增多，化學反

應速率加快，故D正確；故選D。

A問題五反應速率圖像

【典例5】反應2so2（g）+O2（g）?2SC）3（g）AH<0已達到平衡，在其他條件不變時，下列操作與圖像不符

的是（O?小丫正=丫逆；人時改變條件，友時重新建立平衡X）

A.增加氧氣的濃度B.增大壓強（減小反應器的體積）

"（正）

逆）

C.升高溫度D.加入催化劑

【答案】C

【解析】分析時要注意改變條件瞬間V（正）、V（逆）的變化。增加。2濃度的瞬間，V（正）增大，V（逆）不變，A

項正確；減小反應器的體積、增大壓強的瞬間，可正）、v（逆）都增大，且v（正）增大的程度大于雙逆），B項正

確；升高溫度的瞬間，v（正）、v（逆）都增大，C項錯誤；加入催化劑，v（正）、v（逆）同時、同等倍數增大，D

項正確。

【變式5-1】（雙選）已知反應X（g）+Y（g）—nZ（g）AH>0,將X和Y以一定比例混合通入密閉容

器中進行反應，各物質的濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.lOmin時，曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度

B.lOmin時，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強

C.反應方程式中n=l

D.0?5min內，用X表示的反應速率為v(X)=0.04mol［T-niinT

【答案】AD

【解析】升高溫度，lOmin時反應物和反應產物濃度不會瞬間同時增大，A錯誤；0?5min內，用X表示的

反應速率v(X)=2^吧匹=0.08-mol-LfminT,用Z表示的反應速率v(Z)="吧匹=0.08mol,LT-min

5min5min

t,根據反應速率之比等于化學計量數之比可知，反應方程式中n=l,C正確，D錯誤；正反應是氣體體

積減小的反應，則增大壓強，各物質的濃度均增大，平衡向正反應方向移動，B正確。

【變式5-2］一定條件下，在一體積不變的密閉容器中發(fā)生反應2A(g)+B(g)=3c(g)AH=akJ-molT。

圖為反應體系中反應速率隨時間變化的情況，且切為、以各改變一種不同的條件。

M

(1?3時改變的條件為,以時改變的條件為o

⑵a0(填，,或y")o

【解析】該反應前后是氣體物質的量相等的反應，故改變壓強對化學平衡無影響。由圖像變化分析可知：t3

時刻改變的條件是減小壓強(或使用負催化劑)，可同程度地減小正、逆反應速率；以時刻平衡正向移動，且

v(正卜v(逆)出現跳躍，則應是升高溫度，結合V(正)(逆)可知正反應吸熱，必>0。

【答案】(1)減小壓強(或使用負催化劑)升高溫度(2)>

A問題六反應速率、化學平衡的綜合應用

【典例6］已知反應2Hl(g)一%(g)+I2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()

能量|

Eo=185kJ-i

'H2（g）+l2（g）

|AH=+12.5kJ-mol-1

反應進程

A.常溫下，向體積為廠L的容器中充入2moiHI(g)充分反應，可吸收12.5kJ的熱量

B.加入催化劑，分子的能量不變，但單位體積內活化分子數增多，反應速率加快

C.其他條件不變，升高溫度，反應速率加快，HI的分解率不變

D.H2(g)+I2(g)—2HI(g)的活化能為12.5kLmolT

【答案】B

【解析】該反應為可逆反應，充入2moiHI(g)充分反應，反應不能進行到底，所以吸收的熱量小于

12.5kJ,A錯誤；加入催化劑，單位體積內活化分子數增多，有效碰撞增多，反應速率加快，B正確；從題

圖分析可知，該反應為吸熱反應，其他條件不變，升高溫度，反應速率加快，平衡右移，HI的分解率增大，

C錯誤;由題圖分析可知，H2(g)+b(g)=2HI(g)的活化能=(185-12.5)kJ-moL=172.5kJ-mo「

1,D錯誤。

【變式6-1](23-24高二上?福建福州?期中)在一定溫度下，向2L恒容密閉容器中加入ImolHI,發(fā)生反應:

2HI(g)-H2(g)+I2(g)AH>0,出的物質的量隨時間變化如表，下列說法正確的是

t/min123

n(H2)/mol0.060.10.1

A.反應前Imin平均速率v(HD=0.06mol?L」?min」

B.該溫度下，平衡時HI的轉化率為10%

C.該溫度下的平衡常數為Ki，溫度升高1(FC后平衡常數為K?,則K/K2

D.達平衡后其他條件不變，壓縮容器體積，平衡不移動，c(HI)不變

【答案】A

2HI(g)UH2(g)+I2(g)

【解析】A.2L恒容密閉容器中發(fā)生反應，起始濃度mol/L0.500,Imin內

Imin時的濃度mol/L0.440.030.03

HI的分解速率v=生=°O6m°l/L=006moi?I??mini,A項正確；

At1min

05-04

B.2min后MH?)不再變化，故2min時已達到平衡，HI的轉化率為々y—xlOO%=20%,B項錯誤；

C.該反應正反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，K增大，則K2>K],C項錯誤；

D.由于反應前后氣體分子數不變，故容器體積不影響平衡移動，但壓縮體積后，雖n(HI)不變，但由于體

積減小，故c(HI)增大，D項錯誤；答案選A。

【變式6-2](23-24高二上?甘肅白銀?期中)相同條件下，在固定容積的密閉容器中選用不同的催化劑(a、

b、c)發(fā)生反應：4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H2O(g),反應產生N2的物質的量濃度隨時間變化如圖所示。

下列說法錯誤的是

反應時間/min

A.催化劑的催化效率：a>b>c

B.X點時，NH3的化學反應速率為0.5mol-L-LminT

C.使用催化劑a、b、c達到平衡時NO的轉化率相等

D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生該反應，當K值不變時，說明反應已經達到平衡

【答案】B

【解析】A.相同時間內，2的物質的量濃度的變化量a增長最多，則a的催化效率最高，b次之，c最低,

故催化劑的催化效率：a>b>c,A正確；

B.X點時，NH3的化學反應速率是瞬時速率，不是平均反應速率，故X點時，NH3的化學反應速率不是

0.5molL_1min-1,B錯誤;

C.催化劑不改變化學平衡，只改變化學反應速率，故使用三種催化劑a、b、c達到平衡時NO的轉化率相

等，C正確；

D.化學平衡常數只隨溫度的改變而改變，若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生該反應，當K值不變時，說明

反應已經達到平衡，D正確；故選B。

1aB06分層訓練神

基礎強化

1.（23-24高二上?貴州畢節(jié)?期末）下列關于活化能和簡單碰撞理論說法正確的是

A.活化分子的每一次碰撞都能發(fā)生化學反應

B.活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做活化能

C.催化劑之所以能改變化學反應速率，是因為它能改變反應歷程，改變反應的焰變

D.增大壓強（減小體積）或升高溫度，均能增大活化分子百分數，從而加快化學反應速率

【答案】B

【解析】A.活化分子的每一次碰撞不一定都能發(fā)生化學反應，只有活化分子碰撞時有合適的取向才能發(fā)生

化學反應，A錯誤；

B.活化能是指活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差值，B正確；

C.催化劑之所以能改變化學反應速率，是因為它能改變反應歷程，從而改變反應的活化能，但不能改變反

應的焰變，c錯誤；

D.增大壓強可以增大單位體積內活化分子的數目，但活化分子百分數不變，D錯誤；故選B。

2.(23-24高二上?廣西桂林?期末)關于反應：N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)AH<0,下列說法正確的是

A.該反應的AS<0B.該反應在任何溫度下都能自發(fā)進行

C.正反應的活化能大于逆反應的活化能D.降低溫度，反應物中活化分子百分數不變

【答案】A

【解析】A.該反應為氣體分子數減小的反應，AS<0,A正確；

B.反應為放熱的燧減反應，高溫不利于反應自發(fā)進行，B錯誤；

C.反應為放熱反應，則正反應的活化能小于逆反應的活化能，C錯誤；

D.降低溫度，分子能量降低，反應物中活化分子百分數減小，D錯誤；故選A。

3.(23-24高二上?天津?期中)下列說法正確的是

A.發(fā)生有效碰撞的分子不一定是活化分子

B.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞，有效碰撞即可以發(fā)生化學反應

C.升高溫度或者使用正催化劑都能使化學反應速率加快，主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分

數，有效碰撞次數增多

D.增大反應物濃度，可增大單位體積內活化分子的百分數，從而使有效碰撞次數增大

【答案】C

【解析】A.只有活化分子才能發(fā)生有效碰撞，即發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，故A錯誤；

B.活化分子取向合適時才能發(fā)生有效碰撞，若取向不合適，活化分子也不能發(fā)生有效碰撞，故B錯誤；

C.升高溫度能使部分分子獲得能量轉化為活化分子，使用正催化劑可以降低反應活化能，從而使部分能量

較低的分子變?yōu)榛罨肿?，兩者都能提高活化分子的百分數，增加有效碰撞次數，從而加快反應速率，故C

正確；

D.增大反應物濃度，可增大單位體積內活化分子的數目，但活化分子百分數不變，故D錯誤；故選C。

4.(23-24高二上?四川宜賓?期末)一定條件下，CH,分解形成碳的反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是

B.該反應歷程分4步進行

C.第4步的正反應活化能最大D.合適的催化劑可改變反應的焰變

【答案】D

【解析】A.由圖可知，終態(tài)的總能量高于始態(tài)，為吸熱反應，A正確；

B.由圖可知，該反應4個H原子逐步失去，故共分4步進行，B正確；

C.由圖可知，第4步的正反應活化能最大，C正確；

D.催化劑不能改變反應的焰變，D錯誤；故選D。

5.（24-25高二上?山西呂梁?期中）工業(yè)制氫原理：C（s）+H2O（g）—CO（g）+H2（g）0改變下列條件能提高

產生氫氣的速率且提高活化分子百分率的是

①將炭塊改為炭粉②增大水蒸氣濃度③適當升高溫度④加入高效催化劑

A.①②B.①③C.③④D.②④

【答案】C

【解析】A.①將炭塊改為炭粉，可以增大C與H2O（g）的接觸面積，可以使反應速率加快，但不能提高活化

分子百分率，①不符合題意；

②增大水蒸氣濃度，可以加快反應速率，但不能提高活化分子百分率，