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第 18 讲 化学反应速率
1．调控化学反应进行的快慢，对于工业生产和日常生活都有着十分重要的意义。在下列事实中，减慢
化学反应速率的是( )
①古代冶铁使用鼓风机 ②用冰箱冷藏食物
③SO 转化为SO 使用钒触媒 ④食品包装袋中放小袋铁粉
2 3
A.①② B．③④
C．①③ D．②④
【答案】D
【解析】①增大氧气的浓度，加快燃烧的速率；②降低温度，减慢食物变质的速率；③使用催化剂，
加快反应速率；④降低氧气的浓度，减慢食品被氧化的速率。综上所述，故选D。
2．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N 和CO。下列对此反应的叙述中正确的是( )
2 2
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
【答案】C
【解析】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。
3．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－1·min－1，则n值
是( )A．1 B．2
C．3 D．4
【答案】A
【解析】v(W)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，又因v(Z)＝0.01 mol·L－1·min－1，即 v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝
2∶1，故n＝1。
4．已知反应4CO＋2NO N ＋4CO 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
2 2 2
是( )
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO )＝0.7 mol·L－1·min－1
2
C．v(N )＝0.4 mol·L－1·min－1
2
D．v(CO)＝1.1 mol·L－1·min－1
2
【答案】C
【解析】换算成用同一物质表示的反应速率再比较，如以 N 为标准，A、B、D项分别换算为0.375
2
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。
5．对反应A＋B AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶
液各10 mL
④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL
四者反应速率的大小关系是( )
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
【答案】A
【解析】①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1；
②中c(A)＝c(B)＝＝1 mol·L－1；
③中c(A)＝c(B)＝＝0.05 mol·L－1；
④中c(A)＝c(B)＝＝0.25 mol·L－1；
在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为
②>①>④>③。
6．一定温度下，反应N(g)＋O(g ) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不会改变化学反应速率的
2 2
是( )
A．缩小容积使压强增大 B．恒容，充入N
2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He【答案】C
【解析】A项，反应前后气体的物质的量不变，缩小容积，气体的浓度增大，反应速率增大；B项，
容积不变，充入N ，使反应物N 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
2 2
内压强增大，但N 、O 、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
2 2
容器的容积必然增大，总压强虽然没变，但N、O、NO的浓度减小，反应速率减小。
2 2
7．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g ) H(g)＋I(s) ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1
2 2
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I 表示的平均反应速率为v(I)＝0.001 mol·L－1·s－1
2 2
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
【答案】D
【解析】I 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
2
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。
8．对于反应2SO (g)＋O(g ) 2SO (g) ΔH<0已达到平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条
2 2 3
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～t：v ＝v ；t 时改变条件，t
1 正 逆 1 2
时重新建立平衡)( )
【答案】C
【解析】分析时要注意改变条件瞬间v 、v 的变化。增大O 的浓度，v 瞬间增大，v 瞬间不变，A
正 逆 2 正 逆
正确；增大压强，v 、v 都瞬间增大，v 增大的倍数大于v ，B正确；升高温度，v 、v 都瞬间增大，
正 逆 正 逆 正 逆
速率曲线是不连续的，C错误；加入催化剂，v 、v 同时同倍数增大，D正确。
正 逆
9．甲酸脱氢可以生成二氧化碳，我国科学家利用计算机技术，研究在催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A．甲酸脱氢生成二氧化碳为吸热反应
B．历程中最大能垒(反应活化能)为44.7 kcal·mol－1
C．反应CO(g)＋2H*===CO (g)＋H(g) ΔH＝＋3.3 kcal·mol－1
2 2 2
D．使用催化剂能够加快反应速率，降低焓变，提高平衡产率
【答案】C
【解析】由图可知，HCOOH脱氢反应为放热反应，选项A错误；由图可知，最大能垒(反应活化能)为
80.3 kcal·mol－1，选项B错误；由图可知，反应CO(g)＋2H*===CO (g)＋H(g)，能量由－17.4 kcal·mol－1变
2 2 2
为－14.1 kcal·mol－1，故ΔH＝＋3.3 kcal·mol－1，选项C正确；催化剂能够加快反应速率，但不能改变焓变
和平衡产率，选项D错误。
10．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO (g)＋O(g)2SO (g)。
2 2 3
(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 SO 、O 、SO 物质的量随时间的变化如图所示，前10
2 2 3
min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO 表示的平均反应速率
3
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______(填字母，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O 的物质的量
2
【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SO 和O 的浓
2 2
度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO 表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)
3
反应过程中SO 、O 、SO 物质的量不随时间变化的时间段为15～20 min和25～30 min，反应处于平衡状
2 2 3
态。(4)10～15 min时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 O 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起
2
SO 、SO 物质的量随之发生变化。
2 3
【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
1．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－1·min－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
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
【答案】A
【解析】若四种反应速率都用A表示[单位mol·L－1·s－1]，分别为①v(A)＝0.007 5 mol·L－1·s－1，②v(A)
＝0.2 mol·L－1·s－1，③ v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1，④ v(A)＝0.225 mol·L－1·s－1，所以反应速率：④>③＝
②>①，故A正确。
2．某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定C．第二步反应决定了总反应的速率
D．升高温度，活化能E、E 均减小，反应速率加快
1 2
【答案】B
【解析】由图可知A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，故A错误；物质的总能量越低，
越稳定，由图可知C的能量最低，则C最稳定，故B正确；多步反应的总反应速率是由最慢的一步反应决
定的，E>E，可知第一步比第二步反应慢，则第一步反应决定了该反应的总反应速率，故C错误；升高温
1 2
度，不能改变反应的活化能，但升高温度能增加体系活化分子的百分数，使反应速率加快，故D错误。
3．硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题。甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H 和
2
CO ，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe O 中的二价铁和三
2 3 4
价铁。下列说法错误的是( )
A．Fe O 参与了该循环历程
3 4
B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂
C．H 在反应历程中生成的H＋起到调节体系pH的作用
2
D．在整个历程中，1 mol H 可还原1 mol NO
2
【答案】D
【解析】Fe O 参与了该循环历程，因为铁离子有价态的变化，故A正确； HCOOH分解时，碳氢键
3 4
和氧氢键发生了断裂，而后形成了碳氧双键，故 B正确；酸性条件下，NO比NO的氧化性更强，H＋起到
调节体系pH的作用，故C正确；在整个历程中，总反应为H 将NO还原为N ，故1 mol H 可还原0.4 mol
2 2 2
NO，故D错误。
4．据文献报道，金红石 Ti3＋L 表面催化氮气固定机理如图所示，下列叙述错误的是( )
3A．催化剂可以提高固氮速率的原因是改变该反应的ΔH
B．该催化固氮总反应为 3H＋N===2NH
2 2 3
C． 是反应中间体
D．整个催化过程中存在 N—Ti的断裂和生成
【答案】A
【解析】催化剂可以降低反应的活化能，提高固氮速率，但不能改变该反应的ΔH，故A错误；由固
定机理的示意图可知，反应物为氮气和氢气，生成物为氨气，金红石为催化剂，反应的总反应方程式为
3H＋N===2NH，故B正确；由固定机理的示意图可知，
2 2 3
是反应中间体，故C正确；由固定机理的示意图可知，c→d、d→a的过程存
在 N—Ti的断裂，a→b的过程存在 N—Ti的生成，故D正确。
5．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成 CO和HO。在有、无催化剂条件下的
2
能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高
B．ΔH＝ΔH<0，E >E
1 2 a1 a2
C．途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率D．途径二反应的快慢由生成 的速率决定
【答案】A
【解析】催化剂可以降低活化能，因此途径一未使用催化剂，但催化剂不能改变平衡状态，所以途径
二和途径一的甲酸平衡转化率相同，A错误；催化剂可以降低活化能，但不能改变焓变，由于反应物的总
能量高于生成物的总能量，因此ΔH ＝ΔH<0，但E >E ，B正确；途径二中反应前有氢离子，反应后还
1 2 a1 a2
有氢离子，说明H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率，C正确；生成 的活化能高，
则途径二反应的快慢由生成＋ 的速率决定，D正确。
6.工业上，可采用还原法处理尾气中的NO，其原理为2NO(g)＋2H(g ) N(g)＋2HO(g) ΔH<0。在
2 2 2
化学上，正反应速率方程式可表示为 v ＝k ·cm(NO)·cn(H )，逆反应速率方程式可表示为 v ＝k
正 正 2 逆
·cx(N )·cy(H O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y为反应级数，由实验测定。在
逆 2 2
恒容密闭容器中充入NO、H，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下：
2
实验 c(NO)/ (mol·L－1) c(H )/ (mol·L－1) v /(mol·L－1·min－1)
2 正
① 0.10 0.10 0.414k
正
② 0.10 0.40 1.656k
正
③ 0.20 0.10 1.656k
正
下列有关推断正确的是( )
A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能
B．若升高温度，则k 增大，k 减小
正 逆
C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1
D．在一定温度下，NO、H 的浓度对正反应速率影响程度相同
2【答案】C
【解析】题中反应的正反应是放热反应，反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，由此推
知，正反应活化能小于逆反应活化能，A项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率
常数都增大，B项错误；由①②组实验数据可知，＝＝4n，则n＝1，同理，根据①③组实验数据可求得m
＝2，C项正确；由于正反应速率表达式中NO、H 的反应级数不相等，所以，NO、H 的浓度对正反应速
2 2
率的影响程度不相同，D项错误。
7．有研究认为，强碱性溶液中反应I－＋ClO－===IO－＋Cl－分三步进行，其中两步如下：
第一步 ClO－＋HO―→HOCl＋OH－ K ＝3.3×10－10
2 1
第三步 HOI＋OH－―→IO－＋HO K ＝2.3×103
2 3
下列说法错误的是( )
A．反应第二步为HOCl＋I－―→HOI＋Cl－
B．由K可判断反应第三步比第一步快
C．升高温度可以加快ClO－的水解
D．HOCl和HOI都是弱酸
【答案】B
【解析】总反应－第一步反应－第三步反应可得第二步反应为HOCl＋I－―→HOI＋Cl－，A正确；根
据平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，B错误；升高温度可以加快水
解速率，C正确；ClO－在水溶液中发生水解，说明HOCl为弱酸，根据题目所给方程式可知第三步反应中
HOI以分子形式参与反应，说明HOI也是弱酸，D正确。
8．A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应：aA(s)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，t 、t 时刻分别测得部
1 2
分数据如下表：
n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时间/min
0.12 0.06 0.10 t
1
0.06 0.12 0.20 t
2
下列说法正确的是( )
A．0～t 内，平均反应速率v(B)＝ mol·L－1·min－1
1
B．若起始时n(D)＝0，则t 时v(D)＝ mol·L－1·min－1
2
C．升高温度，v(B)、v(C)、v(D)均增大
D．b∶d＝5∶3
【答案】C
【解析】由题给信息不能计算0～t 内的平均反应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而不是
1
瞬时反应速率，B项错误；升高温度，反应速率均增大，C项正确；t ～t 时间段内，B和D的物质的量的
1 2
变化量分别是0.06 mol、0.1 mol，所以b∶d＝3∶5，D项错误。
9．在密闭容器中进行反应：CH(g)＋HO(g ) CO(g)＋3H(g) ΔH>0，测得c(CH)随反应时间(t)的
4 2 2 4
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(H )＝0.15 mol·L－1·min－1
2
C．恒温下，缩小容器容积，一段时间内v >v
逆 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
【答案】D
【解析】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，升高温度反应速率增大，
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(H )＝3v(CH)＝3×＝0.15 mol·L－
2 4
1·min－1，B正确；恒温下缩小容器容积，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。
10.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(图1)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(图2)。
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－1 Na SO 溶液与稀HSO 反应速率的影响，其设计与测定结果
2 2 3 2 4
如下：
编 反应温 NaSO V(蒸馏 0.10 mol·L－1
2 2 3
号 度/℃ 溶液/mL 水)/mL HSO 溶液/mL
2 4
1 25 10.0 0 10.0
2 25 5.0 a 10.03 45 10.0 0 10.0
乙
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H 的体积；③通过题
2
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)①NaSO 溶液与稀HSO 反应生成二氧化硫和硫单质，其反应的离子方程式为SO＋2H＋===S↓＋
2 2 3 2 4 2
HO＋SO ↑；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
2 2
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NaSO 溶液的加入体积不同，
2 2 3
故是探究NaSO 溶液浓度对反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液
2 2 3
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H 的体积 ③醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明
2
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)①SO＋2H＋===S↓＋HO＋SO ↑
2 2 2
②温度 5.0 出现浑浊的时间/min(或s)
1．(2021·浙江6月选考)一定温度下：在NO 的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2NO
2 5 2 5
4NO ＋O。在不同时刻测量放出的O 体积，换算成NO 浓度如下表：
2 2 2 2 5
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N O)/
2 5
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
(mol·L－1)
下列说法正确的是( )
A．600～1 200 s，生成NO 的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1
2
B．反应2 220 s时，放出的O 体积为11.8 L(标准状况)
2
C．反应达到平衡时，v (N O)＝2v (NO )
正 2 5 逆 2D．推测上表中的x为3 930
【答案】D
【解析】600～1 200 s，NO 浓度的变化量为(0.96－0.66)mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO 浓
2 5 2
度的变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO 的平均速率为＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1，A说法不正
2
确；由表中数据可知，反应2 220 s时，NO 浓度的变化量为(1.40－0.35)mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质的
2 5
量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O 物质的量的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的
2
O 在标准状况下的体积为0.052 5 mol ×22.4 L·mol－1＝1.176 L，B说法不正确；反应达到平衡时，正反应速
2
率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，即 2v (N O)＝v
正 2 5
(NO )，C说法不正确；分析表中数据可知，该反应经过111 0 s(600～1 710 s，1 710～2 820 s)后NO 的浓
逆 2 2 5
度会变为原来的，因此，NO 的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x＝2 820＋1
2 5
110＝3 930，D说法正确。
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．T＞T
1 2
B．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 mol·L－1
【答案】CD
【解析】由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T
