文档内容
易错点 21 化学反应速率
易错题【01】化学反应速率的计算
在解题过程中先写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列
方程式计算。例如，对于反应mA＋nB===pC＋qD，A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应
进行至t s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下：
1
mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)
a b 0 0
x
a－x b－
则v(A)＝ mol·L－1·s－1，同一反应不同物质的反应速率之间的关系如下：
易错题【02】化学反应速率的比较
同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：
①看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位；将不同物质的化学反应速率转化成同
一物质的化学反应速率，或分别除去相应物质的化学计量数；标准统一后比较数值大小，数值越大，反应
速率越大。
②比值法通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。如对于反
应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若：＞，则A表示的化学反应速率较大。
易错题【03】催化剂的特点和影响因素
⇌
①催化剂具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，例如二氧化锰
在氯酸钾受热分解中起催化作用，加快化学反应速率，但对其他的化学反应就不一定有催化作用。
②某些化学反应并非只有唯一的催化剂，例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧
化铜等。
③绝大多数催化剂都有其活性温度范围，温度过高或过低，催化活性都会降低。
④在有的反应中催化剂参与化学反应，其作用是降低该反应发生所需要的活化能，可以把一个较难发生的
反应变成几个较容易发生的化学反应。
⑤催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的ΔH 。4.控制变量法探究影响反应速率的因素
(1)确定变量：理清影响实验探究结果的所有因素。
(2)定多变一：在探究时，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。
易错题【04】速率常数与化学平衡常数之间的关系
一定温度下， 可逆反应：aA(g)＋bB(g) gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v ＝k ca(A)·cb(B)，v
正 正
＝k ·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v ＝v ，则k ca(A)·cb(B)＝k ·cg(G)·ch(H)，所以＝＝K。
逆 逆 正 逆 正 逆
典例分析
例1、在C(s)＋CO(g) 2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是( )
2
①减小容器体积使增大压强 ②增加碳的量 ③恒容时通入CO ④恒压下充入N ⑤恒容下充入
2 2
N
2
A．①③⑤ B．②④ C．①③ D．③⑤
C【解析】该反应为气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，①正确；增加碳的量，固体物质的浓度
不变不影响化学反应速率，②错误；恒容通入CO，反应物浓度增大，反应速率加快，③正确；恒压下充
2
入N，体积增大反应物浓度减小，反应速率减小，④错误；恒容下充入N，反应物的浓度不变，反应速率
2 2
不变，⑤错误。
例2、已知反应2NO(g)＋2H(g) N(g)＋2HO(g) ΔH＝－752 kJ·mol－1的反应机理如下：
2 2 2
①2NO(g) NO(g) (快)
2 2
②NO(g)＋H(g) NO(g)＋HO(g) (慢)
2 2 2 2 2
③NO(g)＋H(g) N(g)＋HO(g) (快)
2 2 2 2
下列有关说法错误的是( )
A．①的逆反应速率大于②的正反应速率
B．②中NO 与H 的碰撞仅部分有效
2 2 2
C．NO 和NO是该反应的催化剂
2 2 2
D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
C【解析】①为快反应，说明反应物的活化能和生成物的活化能都较小，反应更容易发生；②为慢反应，
说明反应物的活化能和生成物的活化能都较大，②中反应物的活化能大于①中生成物的活化能，因此①的
逆反应速率大于②的正反应速率，A项正确；②反应为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质微粒发
生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B项正确；反应过程中NO 和NO是中
2 2 2
间产物，不是催化剂，C项错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，
D项正确。
例3、(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌 2.0 mol·L－1 温度 硫酸铜 加入蒸粉/g 硫酸溶液/mL / ℃ 固体/g 馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
①本实验待测数据可以是_________________________________，
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究 对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是____________________________________，
写出有关反应的离子方程式____________________________________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验 体积V/mL
序号 KSO 溶液 水 KI溶液 NaSO 溶液 淀粉溶液
2 2 8 2 2 3
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
x
表中V＝ ，理由是______________________________。
x
【答案】(1)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间) 硫酸浓度
②探究硫酸铜的质量对反应速率的影响 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H↑
2
(2)2.0 保证反应物KSO 浓度的改变，而其他物质浓度不变
2 2 8
【解析】(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，
Cu2＋的氧化性强于H＋，首先发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中
构成原电池，加快化学反应速率。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进
一步反应，产生氢气的速率又会减慢。①本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件
下产生等体积的氢气所需要的时间”，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。②实验Ⅲ
和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的质量与反应速率的关系。(2)实验的目的是探究
KSO 溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相
2 2 8
等(即为20.0 mL)，从而可知V＝2.0。
x
例4、将氨氧化法制硝酸过程中氨经催化氧化后的气体(高于800 ℃)急剧冷却到100 ℃以下，一方面除去大
量的HO，使NO(g)和O(g)发生反应，另一方面温度低有利于生成NO (g)。
2 2 2
2NO(g)＋O(g) 2NO (g)的反应历程分两步：
2 2
Ⅰ.2NO(g) NO(g)(反应快，瞬间达到平衡) ΔH<0
2 2 1
v ＝k ·c2(NO) v ＝k ·c(N O)
1正 1正 1逆 1逆 2 2
Ⅱ.N O(g)＋O(g) 2NO (g)(反应慢) ΔH<0
2 2 2 2 2
v ＝k ·c(N O)·c(O ) v ＝k ·c2(NO )
2正 2正 2 2 2 2逆 2逆 2
其中k、k 是速率常数，随温度上升而增大。
1 2则：一定温度下，反应2NO(g)＋O(g) 2NO (g)达到平衡状态，请写出用k 、k 、k 、k 表示
2 2 1正 1逆 2正 2逆
的平衡常数表达式K＝________，根据速率方程分析，升高温度该总反应速率减小的原因是
_____________________________。
【答案】 温度升高，反应Ⅰ逆向移动并迅速达到平衡，导致NO 浓度减小，虽然升高温度k 、k 均增
2 2 2正 2逆
大，但对反应Ⅱ影响弱于NO 浓度减小的影响，导致反应Ⅱ速率变小，总反应的速率由较慢的一步决定，
2 2
所以总反应速率减小
【解析】已知①2NO(g)N O(g)；②NO(g)＋O(g) 2NO (g)，而目标反应2NO(g)＋
2 2 2 2 2 2
O(g)2NO (g)的ΔH＝①＋②＝ΔH＋ΔH，由反应达平衡状态，所以v ＝v 、v ＝v ，所以v
2 2 1 2 1正 1逆 2正 2逆 1正
×v ＝v ×v ，即k ·c2(NO)×k ·c(N O)·c(O )＝k ·c(N O)×k ·c2(NO )，整理得＝＝K；温度升高，反
2正 1逆 2逆 1正 2正 2 2 2 1逆 2 2 2逆 2
应Ⅰ逆向移动并迅速达到平衡，导致NO 浓度减小，虽然温度k 、k 均增大，但对反应Ⅱ影响弱于
2 2 2正 2逆
NO 浓度减小的影响，导致反应Ⅱ速率变小，总反应的速率由较慢的一步决定，所以总反应速率减小。
2 2
1．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在 恒容密闭容器中 发生反应 ，
有关数据如下：
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是A． 时，Z的浓度大于
B． 时，加入 ，此时
C． 时，Y的体积分数约为33.3%
D． 时，X的物质的量为
2．（2022·北京·高考真题） 捕获和转化可减少 排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完
成之后，以 为载气，以恒定组成的 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到 ，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为 ；反应②为
B． ， 比 多，且生成 速率不变，可能有副反应
C． 时刻，副反应生成 的速率大于反应②生成 速率
D． 之后，生成 的速率为0，是因为反应②不再发生
3．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 的影响，各物质浓度c随反应时
间t的部分变化曲线如图，则
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时， 内，
4．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下
列说法不正确的是
A．实验①， ，
B．实验②， 时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
5．（2022·浙江·高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)+c(B)随时间的变化如图中
曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线
乙所示
6．（2022·湖南·高考真题）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：新法合成的反应：
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为 )
A． 的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C． 的 溶液中 的微粒数小于
D． 的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
7．（2021·辽宁·高考真题）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时
间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为
D．条件②，降冰片烯起始浓度为 时，半衰期为
8．（2021·山东·高考真题）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：+OH- +CH O-能量变化如图
3
所示。已知 为快速平衡，下列说法正确的是
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH18OH
3
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
9．（2021·广东·高考真题）反应 经历两步：① ；② 。反应体系中 、 、 的浓度
c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．a为 随t的变化曲线
B． 时，
C． 时， 的消耗速率大于生成速率
D． 后，
10．（2022·河南·焦作市第一中学模拟预测） 的资源化利用有利于缓解温室效应并解决能源转化问题，
一种以 催化 加氢 合成低碳烯烃的反应过程如图所示：
下列说法错误的是
A．第ⅰ步反应过程中碳元素发生还原反应
B．异构化反应过程中发生化学键的断裂和形成
C．该反应总过程的原子利用率为100%
D． 不影响 加氢合成低碳烯烃的
11．（2022·青海·海东市第一中学二模）叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。
反应1：反应2：
下列说法正确的是
A．3种过渡态相比①最稳定
B．反应1和反应2的∆Ｈ都大于0
C．第一个基元反应是决速步骤
D． 是反应1和反应2共同的催化剂
12．（2022·河北·高考真题）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①
；② 。反应①的速率 ，反应②的速率 ，式中 为速率常数。图甲
为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 曲线。下列说法错误的是
A．随 的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于 时，总反应速率由反应②决定
13．（2022·湖南·高考真题）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
14．（2021·湖南·高考真题）铁的配合物离子(用 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
B． 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中 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
15．（2022·湖南·邵阳市第一中学三模）最近科学家在发展非金属催化剂实现CO 电催化还原制备甲醇
2
(CHOH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法
3
错误的是A．得到的副产物有CO和CHO(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO
2
B．生成副产物CHO时，反应的活化能较小
2
C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H O决定
2
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势低
16．（2022·湖南省祁阳市第一中学三模）三甲胺 是重要的化工原料。我国科学家实现了使用铜
催化剂将 ， 二甲基甲酰胺[ ，简称 ]转化为三甲胺的合成路线。结合实验与计算
机模拟结果，研究单个 分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*装示物质吸附在铜催化剂上)。下
列说法错误的是
A．该历程中只发生了极性键的断裂
B．该历程中的最大能垒(活化能)为
C．铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
D．若 完全转化为三甲胺，则会释放出 的能量
17．（2022·广东·普宁市华侨中学二模）某校化学小组探究酸性KMnO 溶液与HO 溶液反应速率的影响
4 2 2
因素。
(1)甲进行了实验I：常温下，向4mL不同浓度的HO 溶液中滴入一滴0.04mL0.05mol/LKMnO 溶液
2 2 4
[c(H+)=5.0mol/L]，记录如下：c(HO)/mol/L 0.0010 0.0015 0.0125 0.0312 0.044 0.0620
2 2
完全褪色时间/s 25 15 12 23 60 370
无色气泡 一样多
①请写出反应的离子方程式_______。
②对于c(HO)增大引起的速率异常现象，根据上述实验结果，甲排除了一种可能，请用化学方程式表示这
2 2
种可能性_______。
③为了解释c(HO)增大到一定浓度后速率减小，乙查得了如下资料：
2 2
资料显示：c(HO)>0.02mol，HO 溶液中存在平衡：2HO HO
2 2 2 2 2 2 4 4
请用平衡移动原理解释c(H
2
O
2
)=0.0312mol/L速率忽然减小的⇌原因_______。
(2)乙继续进行实验II，并记录如下：
操作 现象
第1-9滴溶液滴下，完全褪色所
需时间很长；
实验 往2mL0.2mol/LH O 溶液中逐滴滴加0.05mol/
2 2
II LKMnO [c(H+)=5.0mol/L]溶液 第10滴溶液滴下迅速褪色。
4
整个过程中几乎无温度变化。
①对于第10滴溶液与HO 溶液反应速率剧烈变化的原因，乙提出如下假设：_______。
2 2
②乙设计实验方案证实了上述假设合理，请补全他的方案：
操作 现象
往2mL0.2mol/LH O 溶液中滴入5滴0.05mol/LKMnO[c(H+)=5.0mol/L]溶 完全褪色时间为t
实验III 2 2 4
液 秒
_______
实验
往2mL0.2mol/LH O 溶液中_______
IV 2 2
(3)综合上述实验，对于酸性KMnO 溶液与HO 溶液反应速率，丙进行了总结。下列因素一定能加快反应
4 2 2
速率的是_______。
a.增大KMnO 溶液浓度 b.增大HO 溶液浓度 c.增大HSO 浓度
4 2 2 2 4
d.加热适当温度 e.加入合适的催化剂
18．（2022·北京·和平街第一中学三模）某小组探究 和 的反应的氧化还原反应，从电极反应角度
分析物质氧化性和还原性的变化规律。
【实验探究】实验i：向装有0.5g 的烧杯中加入20mL30% 溶液，一段时间内无明显现象，10小时后，溶液中有
少量蓝色浑浊， 片表面附着少量蓝色固体。
(1)写出该反应的化学方程式：_______。
【继续探究】
针对该反应速率较慢，小组同学查阅资料，设计并完成了下列实验。
序
装置 试剂a 现象
号
20mL30% 与
ii 4mL 表面很快生产少量气泡，溶液逐渐变蓝，产生较多气泡
5mol/L 混合液
20mL30% 与
溶液立即变为深蓝色，产生大量气泡， 表面有少量蓝色不
iii 4mL
溶物
5mol/L氨水混合液
(2)实验ii中：溶液变蓝的原因是_______(用离子反应方程式表示)；经检验产生的气体为氧气，产生氧气的
原因是_______。
(3)对比实验i和iii，为探究氨水对 的还原性或 氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验。
已知：电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大。
a.K闭合时，电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后，电压不变。
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后，电压增大了y。
①利用电极反应解释该实验的结论：_______。
②利用该方法也可证明酸性增强可提高 的氧化性，与上述实验操作不同的是_______。(4)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
(5)应用： 分别与 的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合， 只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因
_______。
19．（2022·江苏·南京市第十三中学模拟预测）工业上常采用Fenton氧化法去除废水中的有机物。
(1)某研究小组向废水中加入 ，以 作催化剂，产生具有强氧化性的羟基自由基( )氧化降解水
中的有机物(TOC)。
①其他条件一定时， 的值对TOC去除效果的影响如图所示：
当TOC的去除率最大时， _______。
②在 ，其他条件一定时， 的加入量对TOC去除效果的影响如图所示，当TOC的去除效果最
好时， 的物质的量浓度c( )=_______。当 的加入量大于40mg/L时，TOC去除率反而减小
的原因是_______。(2)我国学者制备了一种介孔二氧化锰负载的 催化剂，并将其应用到苯并三唑( ，
BZA)的降解中，催化机理如下图：
①BZA可以与 或 结合的原因是_______。
②直接降解BZA的活性氧物种的化学式为_______。
③该过程中 分解的途径可用语言描述为_______。
20．（2022·辽宁·高考真题）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得
诺贝尔奖，其反应为： 。回答下列问题：
(1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。
(2)_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考
虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用 。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一：双温-双控-双催化剂。使用 双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为 时，
的温度为 ，而 的温度为 )。下列说法正确的是_______。
a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b． 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二： 复合催化剂。
下列说法正确的是_______。
a． 时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为： ，根据表中数据， _______；
实验
1 m n p q
2 2m n p 2q3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。
a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为 配体；四面体中心为硼原子，
顶点均为氢原子。若其摩尔质量为 ，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子
的价电子排布式为_______。
