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专题17 化学反应速率及其影响因素【七大题型】
【新高考通用】
【知识点1 反应速率计算及大小比较】.........................................................2
【知识点2 影响化学反应速率的因素】........................................................4
【知识点3 基元反应与反应历程】............................................................6
【知识点4 速率方程与速率常数】............................................................7
【题型1 化学反应速率的计算和比较】........................................................8
【题型2 反应速率图表信息】................................................................9
【题型3 速率方程和速率常数】.............................................................12
【题型4 影响化学反应速率的因素】.........................................................15
【题型5 “变量控制”实验探究】...........................................................17
【题型6 反应历程图像分析】...............................................................20
【题型7 反应速率的相关图像】.............................................................24
【过关测试】..............................................................................26
考点要求
真题统计
考情分析
1．了解化学反应速率的概念和
定量表示方法。
2．了解反应活化能的概念，了
解催化剂的重要作用。
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
生活、生产和科学研究领域中的
重要作用。
2024 吉林卷10 题，3 分
2024·北京卷13 题，3 分
2024·甘肃卷10 题，3 分
2024·安徽卷12 题，3 分
2023·河北卷12 题，3 分
2023·广东卷15 题，4 分
2022·海南卷8 题，2 分
2022·辽宁卷12 题，3 分
2022·浙江卷20 题，2 分
本专题试题以选择题为主，主要考查
化学反应速率的计算、反应速率快慢
判断、影响化学反应的因素等。命题
主要体现化学与生活、生产、科技的
联系，预测2025 年还会延续以往的
命题风格，重点考查对反应速率方
程、速率常数的理解及计算。注重反
应速率图像试题信息的分析能力，关
注化学反应速率的调控在生活、生产
和科学研究领域中的应用。
【思维导图】
1
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【知识点1 反应速率计算及大小比较】
1．化学反应速率
(1)表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
(2)数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L
－ 1 ·s － 1 或mol·L
－ 1 ·min
－ 1 。
(3)注意事项
①不能用固体或纯液体来表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。
②化学反应速率一般指平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
③同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
(4)与化学方程式中化学计量数的关系
在反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a ∶ b ∶ c ∶ d 。
2
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2．化学反应速率大小比较
(1)归一法：先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)
cC(g)，若＞，则用A 表示时的反
应速率比用B 表示时大。
3．化学反应中各物质浓度的计算模型——“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。
例如：反应 mA ＋ nB
pC
a b c
x
a－x b－ c＋
(3)根据已知条件列式计算。
【提炼模型】 计算化学反应速率的一般方法:
(1)定义式法:找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v= Δc
Δt =
Δn
V ·Δt 来计算。
(2)用已知物质的反应速率，计算其他物质的反应速率——关系式法。化学反应速率之比=物质的量浓度变
化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
(3)根据图像计算:找出图像中物质的变化量，再根据定义及公式计算。
(4)根据单位信息计算:平均反应速率也可以用单位时间内的某个量的变化量来表示，高考曾经考过的反应速
率的其他单位:mol·min-1、mL·g-1·min-1、ppm·μs-1，如:根据kPa·s-1，可以推知化学反应速率等于压强的变化
量与时间之比。
【知识点2 影响化学反应速率的因素】
1．内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为v (Mg)>
v (Al)
。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
（1）浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；降低反应物的浓度，化学反应
速率减小。
（2） 压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。
（3） 温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。大量实验证明，温度每升高
10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2 ～
4 倍。
3
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（4） 催化剂：催化剂也可以改变化学反应速率（不作特殊强调，一般指正催化剂）。
（5） 其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小
原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。
【特别提醒】“惰性”气体(稀有气体或不参与反应的气体)对反应速率的影响
对于反应A(g)＋B(g)
C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反
应速率又有何影响？
3.控制变量探究影响反应速率的因素
(1)确定变量
首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)控制变量——定多变一
在探究过程中，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关
系；这样确定一种因素的影响以后，再通过以上方法确定另一种因素的影响，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
选择数据(或设置实验)要有效，保证变量统一才能做出正确的判断。
（4）实例分析
探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常
温)作为可变量，其他的则控制为不变量。
探究对象的反应
2H2O2===2H2O＋O2↑
控制的可变量
催化剂
温度
控制的不变量
浓度、温度等
浓度、催化剂等
实验方案
取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的
试管中，向其中一支试管中加入少量
MnO2，另一支
不加，在常温下观察
取相同量的5%H2O2溶液于两支规格
相同的试管中，给其中一支试管加
热，另一支不加热，观察
4.有效碰撞理论
(1)有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
4
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②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应，能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞发生
的两个条件能量足够和取向合适。
(2)活化分子与活化能
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为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－
E 2。
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
【知识点3 基元反应与反应历程】
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。
2．过渡态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态
称为过渡态。
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活
化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。
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3．催化剂与活化能
(1)催化剂的催化机理
催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应速率加快。
反应A＋B→AB 的活化能为Ea。
加入催化剂K 后，反应分两步进行：
A
①＋K→AK 活化能为Ea1(慢反应)
AK
②
＋B→AB＋K 活化能为Ea2(快反应)
总反应方程式：A＋B――→AB，反应活化能(能垒)为Ea1。
(2)活化能与化学反应速率的关系
①加入催化剂后，两步基元反应的活化能Ea1和Ea2均小于原反应的活化能Ea，因此反应速率加快。
②两步基元反应由于Ea1>Ea2，第1 步反应是慢反应，决定整个反应的快慢，活化能Ea1是在催化剂条件下总
反应的活化能。
【知识点4 速率方程与速率常数】
1．速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则v＝kca(A)·cb(B)(其中k 为速率常数)。
如：①SO2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c (SO
2Cl2)
2NO
②
2
2NO＋O2
v＝k2c 2 (NO
2)
6
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2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O
v＝k3c 2 (H
2)· c 2 (NO)
2．速率常数含义和应用
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速
率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数
是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该
温度下任意浓度时的反应速率。
3．速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同
的值，但浓度不影响速率常数。
4．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 正＝k 正 ca(A)·cb(B)，v 逆＝k
逆·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v 正＝v 逆，则k 正ca(A)·cb(B)＝k 逆·cg(G)·ch(H)，所以＝＝K。
【题型1 化学反应速率的计算和比较】
【例1】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·min)，则n
值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】v(W)＝＝0.02 mol/(L·min)，又因v(Z)＝0.01 mol/(L·min)，即 v(W)∶v(Z)＝0.02 0.01
∶
＝2 1∶，故n＝
1。
【变式1-1】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·min)
②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s)
④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
下列有关反应速率的比较中正确的是( )
A.
>
④③＝②>①
B.
<
④③＝②<①
C.
>
>
>
①②③④
D.
>
>
>
④③②①
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【答案】A
【解析】若四种反应速率都用A 表示[单位 mol/(L·s)]，分别为①v(A)＝0.007 5 mol/(L·s)，②v(A)＝0.2
mol/(L·s)，③v(A)＝0.2 mol/(L·s)，④v(A)＝0.225 mol/(L·s)，所以④>③＝②>①，故A 正确。
【变式1-2】反应A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率由快到慢的顺序
为( )
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1
②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1
④v(D)=3.5 mol·L-1·min-1
A.
>
>
>
②③④①
B.
>
=
>
④②③①
C.
=
>
>
②③④①
D.
>
>
>
④①②③
【答案】C
【解析】①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 ，则v (A)
1
=0.01 mol·L-1·s-1 ；②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1 ，v (B)
3
=0.06
3
mol·L-1·s-1=0.02 mol·L-1·s-1 ；③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1 ，v (C)
2
=2.4
2 mol·L-1·min-1=1.2 mol·L-1·min-1=0.02
mol·L-1·s-1；④v(D)=3.5 mol·L-1·min-1，v (D)
3
=3.5
3 mol·L-1·min-1≈0.019 mol·L-1·s-1；反应速率与化学计量数
的比值越大，则反应速率越快，根据分析可知，反应速率由快到慢为②=
>
>
③④①。
【题型2 反应速率图表信息】
【例2】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 mol·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：
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
(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是______________________________________________。
【答案】(1)v＝≈7.3×10－5 mol·L－1·s－1
v＝≈5.8×10－5 mol·L－1·s－1
(2)随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
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【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)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
反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。
【变式2-1】某温度下，在1 L 恒容密闭容器中2.0 mol X 发生反应2X(s)
Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A.1 min 时，Z 的浓度大于0.20 mol·L－1
B.2 min 时，加入0.20 mol Z，此时v 正(Z)<v 逆(Z)
C.3 min 时，Y 的体积分数约为33.3%
D.5 min 时，X 的物质的量为1.4 mol
【答案】B
【解析】A.反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z 的平均生成速率逐渐减小，
则0～1 min 内Z 的平均生成速率大于0～2 min 内的，故1 min 时，Z 的浓度大于0.20 mol·L－1，A 正确；
B.4 min 时生成的Z 的物质的量为0.15 mol·L－1· min－1×4 min×1 L＝0.6 mol，6 min 时生成的Z 的物质的量为
0.10 mol·L－1· min－1×6 min×1 L＝0.6 mol，故反应在4 min 时已达到平衡，设达到平衡时生了a mol Y，列
三段式：
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y 的平衡浓度为0.3 mol·L－1，Z 的平衡浓度为0.6 mol·L－1，平衡常数K＝
c2(Z)·c(Y)＝0.108，2 min 时Y 的浓度为0.2 mol·L－1，Z 的浓度为0.4 mol·L－1，加入0.2 mol Z 后Z 的浓度变
为0.6 mol·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072<K，反应正向进行，故v 正(Z)>v 逆(Z)，B 错误；C.反应生成的Y 与Z
的物质的量之比恒等于1 2∶，反应体系中只有Y 和Z 为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，
＝，故Y 的体积分数始终约为33.3%，C 正确；D.由B 项分析可知5 min 时反应处于平衡状态，此时生成Z
为0.6 mol，则X 的转化量为0.6 mol，初始X 的物质的量为2 mol，剩余X 的物质的量为1.4 mol，D 正确。
【变式2-2】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：2NH3(g)
N2(g)＋
3H2(g)，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(
时间段/min
产物Z 的平均生成速率/mol·L－1· min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
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)
编
号
c(NH3)/ 时间/min
(10－3 mol·L－1)
表面积/cm2
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
B.实验②，60 min 时处于平衡状态，x≠0.40
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
【答案】C
【解析】实验①中，0～20 min，v(N2)＝v(NH3)＝×(2.40×10－3 mol·L－1－2.00×10－3 mol·L－1)÷20 min＝
1.00×10－5 mol·L－1·min－1，A 正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，则实验①达平衡时
氨气浓度也为4.00×10－4 mol·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，
因此实验②60 min 时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B 正确；实验①、实验②中0～20 min、20～40 min
氨气浓度变化量相同，速率相同，实验①是实验②中氨气初始浓度的两倍，相同条件下，增加氨气浓度，
反应速率并没有增大，C 错误；对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中
催化剂表面积的2 倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，D 正确。
【变式2-3】取50 mL 过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测
得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是( )
A.反应20 min 时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B.20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 mol·L－1·min－1
C.第30 min 时的瞬时速率小于第50 min 时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
【答案】C
【解析】A.反应20 min 时，过氧化氢的浓度变为0.4 mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)＝
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L－1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
10
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(0.80－0.40) mol/L×0.05 L＝0.02 mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)＝0.01 mol，标况下的体
积V＝n·Vm＝0.01 mol×22.4 L/mol＝0.224 L＝224 mL，A 正确；B.20～40 min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40
－0.20) mol/L＝0.20 mol/L，则这段时间内的平均速率v＝＝＝0.010 mol/(L·min)，B 正确；C.随着反应的不
断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 min 时的瞬时速率
大于第50 min 时的瞬时速率，C 错误；D.I－在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或
Fe2O3代替，D 正确。
【题型3 速率方程和速率常数】
【例3】一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该
反应在不同浓度下的反应速率如下：
根据表中的测定结果，下列结论错误的是( )
A.表中c 的值为1
B.α、β、γ 的值分别为1、2、－1
C.反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D.在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
【答案】B
【解析】速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，将H2、Br2、HBr 和速率都带入到速率方程可以得到，①v＝
k×0.1α×0.1β×2γ、②8v＝k×0.1α×0.4β×2γ、③16v＝k×0.2α×0.4β×2γ、④2v＝k×0.4α×0.1β×4γ，由①②得到β＝，
②③得到α＝1，①④得到γ＝－1，对于4v＝k(0.2)α(0.1)βcγ(HBr)与①，将α＝1，β＝，γ＝－1 代入，解得c
＝1，由此分析。A.根据分析，表中c 的值为1，故A 不符合题意；B.根据分析，α、β、γ 的值分别为1、、
－1，故B 符合题意；C.由于速率与Br2(g)和H2(g)的浓度成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三
种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大，故C 不符合题意；D.由于γ＝－1，增大HBr(g)浓度，
cγ(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率降低，故D 不符合题意。
c(H2)/(mol·L－1)
c(Br2)/(mol·L－1)
c(HBr)/(mol·L－1)
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
11
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【变式3-1】工业上利用CH4(混有CO 和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v 逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k 为速率常数，在某温度下测得实验数
据如表所示：
由上述数据可得该温度下，c2＝________，该反应的逆反应速率常数k＝________ L3·mol－3·min－1。
【答案】0.2 1.0×104
【解析】根据v 逆＝k·c(CO)·c3(H2)，由表中数据可得：(c1 mol·L－1)3＝，c2 mol·L－1＝，所以有k××＝16.0
mol·L－1·min－1，解得k＝1.0×104 L3·mol－3·min－1，带入c2的等式可得c2＝0.2。
7.300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)的正反应速率表达式为v 正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系
如下表：
序号
c(ClNO)/ (mol·L－1)
v/(mol·L－1·s－1)
①
0.30
3.60×10－9
②
0.60
1.44×10－8
③
0.90
3.24×10－8
n＝________；k＝________________。
【答案】2 4.0×10－8 L·mol－1·s－1
【解析】根据表格①②中的数据，代入速率表达式然后做比：＝，解得n＝2，k＝4×10－8 L·mol－1·s－1。
【变式3-2】在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2溶液中发生反应
反应①:C6H5Cl+Cl2
C6H4Cl2(邻二氯苯)+HCl ΔH1>0
反应②:C6H5Cl+Cl2
C6H4Cl2(对二氯苯)+HCl ΔH2>0
反应①和②存在的速率方程:v1 正=k1 正·c(C6H5Cl)·c(Cl2)和v2 正=k2 正·c(C6H5Cl)·c(Cl2)，k1 正、k2 正为速率常数，只
CO 浓度/(mol·L－1)
H2浓度/(mol·L－1)
逆反应速率/(mol·L－1·min－1)
0.1
c1
8.0
c2
c1
16.0
c2
0.15
6.75
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与温度有关，反应①和②的lnk～1
T 曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.若对二氯苯比邻二氯苯稳定，则ΔH1<ΔH2
B.保持反应体系温度恒定，体系中两种有机产物的浓度之比保持不变
C.通过改变催化剂可以提高产物中对二氯苯的比例
D.相同时间内，v 正(C6H5Cl)=v 正(对二氯苯)+v 正(邻二氯苯)
【答案】A
【解析】A.反应①和反应②的ΔH1>0、ΔH2>0，又知对二氯苯比邻二氯苯稳定，则反应②吸收的热量更少，
即ΔH2<ΔH1，故A 错误；B. 反应①v1 正=k1 正·c(C6H5Cl)·c(Cl2)和反应②v2 正=k2 正·c(C6H5Cl)·c(Cl2)，则
c(C6H5Cl)[邻二氯苯]=
v1 正
k1 正·c(Cl2)，c(C6H5Cl)[对二氯苯]=
v2 正
k2 正·c(Cl2)，温度恒定时，k1 正、k2 正保持
不变，则两种有机产物的浓度之比保持不变，故B 正确；C.改变催化剂可改变选择性，可提高产物中对二
氯苯的比例，故C 正确；D.反应①和反应②中C6H5Cl 转化为对二氯苯和邻二氯苯均为1 1∶进行，则相同时
间内v 正(C6H5Cl)=v 正(对二氯苯)+v 正(邻二氯苯)成立，故D 正确。
【变式3-3】肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2 结合生成MbO2，其反应原理可表示为Mb(aq)＋O2(g)
MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为K＝。在37 ℃条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与
p(O2)的关系如图所示[α＝×100%]。研究表明正反应速率v 正＝k 正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v 逆＝k
逆·c(MbO2)(其中k 正和k 逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
(1)试写出平衡常数K 与速率常数k 正、k 逆之间的关系式为K＝________(用含有k 正、k 逆的式子表示)。
(2)试求出图中c 点时，上述反应的平衡常数K＝________ kPa－1。已知k 逆＝60 s－1，则速率常数k 正＝
________s－1·kPa－1。
【答案】(1) (2)2 120
【解析】(1)可逆反应达到平衡状态时，v 正＝v 逆，所以k 正·c(Mb)·p(O2)＝k 逆·c(MbO2)，＝，而平衡常数K＝
＝。(2)c 点时，p(O2)＝4.50 kPa，肌红蛋白的结合度α＝90%，代入平衡常数表达式中可得K＝＝kPa－1＝2
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kPa－1；K＝，则k 正＝K·k 逆＝2 kPa－1×60 s－1＝120 s－1·kPa－1。
【题型4 影响化学反应速率的因素】
【例4】根据v－t 图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)＋3B(g)
2C(g) ΔH<0 的影响。该反应的速
率与时间的关系如图所示：
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、
t6、t8时改变条件的判断正确的是( )
A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
【答案】D
【解析】t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C 选项；t4时正、逆反应速率均减小，平
衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变，平衡正向移动，所以是增大
反应物浓度，排除B 选项；t8时正、逆反应速率均增大且仍相等，平衡不移动，则使用了催化剂，D 选项
符合题意。
【变式4-1】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
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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0.012 mol·L－1· min－1
D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
【答案】B
【解析】A.由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，反应
速率越大，A 正确；B.由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时
间①也是③的两倍，反应速率相等，说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B 错误；C.由题干图中数据可知，
条件①，反应速率为v＝＝＝0.012 mol·L－1· min－1，C 正确；D.反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由
题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125 min÷2＝62.5 min，D 正确。
【变式4-2】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N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(
)
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。
【变式4-3】在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加
快正反应速率的是( )
A.减小容器容积
B.保持容器容积不变，增加H2输入量
C.充入He，保持容器内压强不变
D.升高体系温度
【答案】C
【解析】A 项减小容器容积，气体的浓度增大，正、逆反应速率均加快，B 项保持容器容积不变，增加H2
输入量，c(H2)增大，正、逆反应速率均加快；C 项充入He，保持容器内压强不变，c(H2)、c(H2O)减小，正、
逆反应速率减慢；D 项升高温度，正、逆反应速率均增大。
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【题型5 “变量控制”实验探究】
【例5】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
纯锌粉/g
2.0 mol·L－1硫酸溶液/mL
温度/℃
硫酸铜固体/g
加入蒸馏水/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___________________________________________________。
【答案】(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＋＋H2↑
【解析】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，加快锌失电子。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。
【变式5-1】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
【实验内容及记录】
实验
编号
实验
温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至
无色所需
时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L
稀H2SO4溶液
0.05 mol/L
KMnO4溶液
①
25
3.0
V1
2.0
3.0
1.5
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50
2.0
V2
2.0
3.0
1.0
(1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。
(2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是
________________________________________________________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。
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(4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。
【答案】(1)2.0 3.0
(2)浓度 其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)
(3)②③ (4)0.01 mol/(L·min)
【解析】(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③
探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。
(2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的
结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。
(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③。
(4)草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000
15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol 0.000 15 mol
∶
＝12 1∶，显然草酸过量，高锰酸钾完全
反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015
mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。
【变式5-2】 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
纯锌粉/g
2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL
温度/ ℃
硫酸铜固体/g
蒸馏水/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______________________________。
【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(混合后)不同。
(2)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，加快锌失电子。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，产生氢气的速率会减慢。
【答案】(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
【变式5-3】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。
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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(左图)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(右图)。
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 Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响，其设计与测定结果如下：
编号
反应温
度/℃
Na2S2O3
溶液/mL
V(蒸馏
水)/mL
0.10 mol/LH2SO4
溶液/mL
乙
1
25
10.0
0
10.0
2
25
5.0
a
10.0
3
45
10.0
0
10.0
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
______________________。
【答案】(1)
1.0
①
②每隔1 min 记录一次生成H2的体积 ③醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；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)
S
①
2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑
②温度 5.0 出现浑浊的时间/min(或s)
【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保持一致，
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H2的体积；③通过题
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
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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)
Na
①
2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫单质，其反应的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋
SO2↑；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 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Na2S2O3溶液的加入体积不同，故是
探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液
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)”。
【题型6 反应历程图像分析】
【例6】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－
＋CH3O－能量变化如图所示。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CHOH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
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【解析】A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因
此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A 错误；B.反应Ⅰ为加成反应，而
为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为
或
，后者能生成18OH－，因此反应
结束后，溶液中存在18OH－，故B 正确；C.反应Ⅲ的成键和断键方式为
或
，
因此反应结束后溶液中不会存在CHOH，故C 错误；D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，
总反应为放热反应，因此
和CH3O－的总能量与
和OH－的总能量之差等
于图示总反应的焓变，故D 错误。
【变式6-1】在NO 催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.含N 分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO 生成HONO 的反应历程有2 种
C.增大NO 的量，C3H8的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】D
【解析】A.根据反应机理的图示知，含N 分子发生的反应有NO＋·OOH===NO2＋·OH、NO＋NO2＋
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H2O===2HONO、NO2＋·C3H7===C3H6＋HONO、HONO===NO＋·OH，含N 分子NO、NO2、HONO 中N
元素的化合价依次为＋2 价、＋4 价、＋3 价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一
定有电子转移，A 项正确；B.根据图示，由NO 生成HONO 的反应历程有2 种，B 项正确；C.NO 是催化剂，
增大NO 的量，C3H8的平衡转化率不变，C 项正确；D.无论反应历程如何，在NO 催化下丙烷与O2反应制
备丙烯的总反应都为2C3H8＋O2
2C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D 项
错误。
【变式6-2】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H2O。在有、无催化剂条件
下的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.ΔH1＝ΔH2<0，Ea1＞Ea2
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】A.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；B.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ΔH1＝ΔH2<0， Ea1＞Ea2，B 正确；C.途径二中反应前有氢离子，反应后还
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；D.生成
的活化能高，
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则途径二反应的快慢由生成
的速率决定，D 正确。
【变式6-3】据文献报道，金红石 Ti3＋L3表面催化氮气固定机理如下图所示，下列叙述错误的是( )
A.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 3H2＋N2===2NH3
C.
是反应中间体
D.整个催化过程中存在 N—Ti 键的断裂和生成
【答案】A
【解析】A.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ΔH 的符号和数值，故A 错
误；B.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3H2＋N2===2NH3，故B 正确；C.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，
是反应中间体，故C 正确；D.分析图示变化可知，整个催化过
程中，存在N－Ti 键的断裂和生成，故D 正确。
【题型7 反应速率的相关图像】
【例7】一定条件下，在体积为10 L 的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，反应过
程如下图。下列说法不正确的是( )
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A.t1 min 时正、逆反应速率相等
B.X 曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系
C.0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L－1·min－1
D.10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 mol·L－1·min－1
【答案】A
【解析】t1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A 项错误；根据图像，X 的物质的量增加，
属于生成物，因此X 为NH3的曲线，B 项正确；0～8 min 时，v(NH3)＝＝0.007 5 mol·L－1·min－1，根据化学
反应速率之比等于化学计量数之比v(H2)＝＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C 项正确；10～12 min，v(NH3)＝＝
0.005 mol·L－1·min－1，v(N2)＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D 项正确。
【变式7-1】CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1 所示。反应①完成之后，以N2
为载气，以恒定组成的N2、CH4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CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是( )
A.反应①为CaO＋CO2===CaCO3；反应②为CaCO3＋CH4=====CaO＋2CO＋2H2
B.t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4=====C＋2H2
C.t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D.t3之后，生成CO 的速率为0，是因为反应②不再发生
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【答案】C
【解析】A.由题干图1 所示信息可知，反应①为CaO＋CO2===CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②
为CaCO3＋CH4=====CaO＋2CO＋2H2，A 正确；B.由题干图2 信息可知，t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生
成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应CH4=====C＋
2H2，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1 2∶，B 正确；C.由题干反应②方程式可知，H2和CO 的反
应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2 mmol/min，而CO 变为1～2 mmol/min 之
间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C 错误；D.由题干图2 信息可知，t3之后，
CO 的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO 的速率为0，是因为反应②不再发生，
而后副反应逐渐停止反应，D 正确。
【变式7-2】对于反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH<0 已达到平衡，如果其他条件不变时，分别改变
下列条件，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 ～t1：v 正＝v 逆；t1时改变
条件，t2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 正、v 逆的变化。增加O2的浓度，v 正增大，v 逆瞬间不变，A 正确；增
大压强，v 正、v 逆都瞬间增大，v 正增大的倍数大于v 逆，B 正确；升高温度，v 正、v 逆都瞬间增大，速率曲线
是不连续的，C 错误；加入催化剂，v 正、v 逆同时同倍数增大，D 正确。
【变式7-3】反应X===2Z 经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z 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c(X)随t 的变化曲线
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B.t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)
C.t2时，Y 的消耗速率大于生成速率
D.t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
【答案】D
【解析】由题图知，a 起始浓度最大，在整个反应过程中一直减小，所以a 代表c(X)随t 的变化曲线，A 说
法正确；t1时，三条曲线相交，三种物质的浓度相等，B 说法正确；结合题给反应判断，先增加后减小的
是c(Y)随t 变化的曲线，一直增大的是c(Z)随t 变化的曲线，t2时，c(Y)在减小，说明Y 的消耗速率大于生
成速率，C 说法正确；由题图知，t3后，只有Y 和Z，X 完全反应，结合反应①②可得出c(Z)＝2c0－
2c(Y)，D 说法错误。
【基础题】
1.（2025·广东珠海·模拟）在
反应中，下列反应速率中最快的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】将不同物质表示的反应速率均转化为
，且单位统一为
。
【解析】A．
；
B．
；
C．
；
D．
；
综上所述，反应速率最快的是
；
故选B。
2.（2024·河北石家庄·一模）某温度下，在刚性密闭容器中充入一定量的T(g)，发生反应：①
25
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②
。测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示：
下列说法正确的是
A．反应②达到M 点时，正反应速率大于逆反应速率
B．Ⅱ曲线代表P 的浓度与时间的变化关系
C．反应①加入催化剂不改变单位时间内T 的转化率
D．0~6 min 内P 的平均化学反应速率
【答案】A
【分析】初始时，充入一定量的T(g)，随着反应进行，T 逐渐减少，W 增多，随后W 又转化为P，则曲线
Ⅰ代表P，曲线Ⅱ代表W，曲线Ⅲ代表T。
【解析】A．反应②达到M 点时，W 浓度减小，P 浓度增加，则反应正向移动，正反应速率大于逆反应速
率，故A 正确；
B．由分析可知，Ⅱ曲线代表W 的浓度与时间的变化关系，故B 错误；
C．反应①加入催化剂不改变T 的平衡转化率，但是会加快反应速率，提高单位时间内T 的转化率，故C
错误；
D．0~6 min 内W 的平均化学反应速率为：
，v(P)＜
v(W)=0.071mol·L-1·min-1，故D 错误；
故选A。
3.（2024·河北邯郸·模拟）污水处理厂常采用活性污泥法对氨氮废水进行生物脱氮。向氨氮废水中持续通入
空气，在活性污泥中某些细菌的作用下，依次发生转化
。某科研团队
26
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研究了pH 对氨氮氧化速率的影响，实验结果如图所示。下列说法错误的是
A．pH=6.5 条件下，氨氮氧化总反应的离子方程式为
B．pH=7.0 条件下，0～180 min 反应①的平均速率
C．pH=7.5 条件下，0～90 min 反应①和反应②的平均速率相等
D．由实验数据分析可知，增大pH 有利于提高氨氮氧化速率
【答案】C
【解析】A．利用化合价升降法可配平总反应的离子方程式为：
，A 正确；
B．在pH=7.0 条件下，0～180 min 时间段，c(
)由60 mg/L 降至0，则反应①的平均速率v(
)=
=20mg/(L·h)，B 正确；
C．由图中数据可知，在pH=7.5 条件下，0～90min 反应①的c(
)变化量为60mg/L，反应②的c(
)
变化量小于30mg/L，所以两者反应的平均速率不相等，C 错误；
D．对比三组图像可知，在
浓度不变时，增大溶液的pH 时，氨氮完全氧化所需时间缩短，说明增大
溶液的pH 可以使氨氮氧化速率提高，D 正确；
故选C。
4.（2024·辽宁·模拟）某实验小组用酸性
溶液和
(草酸)反应(离子方程式为
)探究影响化学反应速率的因素，设计了系列实验如表所
示。下列说法错误的是
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实验序
号
反应温
度/℃
溶液
溶液
/
溶液褪色需要的时
间/min
V/mL
V/mL
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
1.00
0
2
40
10.0
0.10
10.0
1.00
3
20
0.10
5.0
1.00
A．
B．
，
C．结合实验1 和2 可探究温度对反应速率的影响
D．实验1 中，用
表示反应速为
【答案】D
【解析】A．实验1 和2 探究温度对反应速率的影响，且实验2 温度高于实验1，实验1 和3 探究
浓
度对该反应速率的影响，且实验1 中
浓度大于实验3，故
，A 项正确；
B．探究实验的原则是控制变量，实验1 和3 探究
浓度对该反应速率的影响，因此其他条件一样，
故
，
，B 项正确；
C．实验1 和2 温度不同，其他条件相同，可探究温度对反应速率的影响，C 项正确；
D．实验1 中，用
表示反应速率为
，D 项错误；
故选D。
5.（2024·安徽·一模）实验室以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理如图(已知RO-极易结合H+转化
为ROH)。下列说法错误的是
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A．该反应催化剂的核磁共振氢谱有四组峰
B．苯甲醛合成苯甲酸苯甲酯总反应方程式为：
C．该反应是一个最理想的“原子经济”反应
D．久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，能加快该历程反应速率
【答案】D
【解析】A．根据题目所给图可知，该反应的催化剂为苯甲醇钠，其核磁共振氢谱有四组峰，A 正确；
B．根据题目所给图可知，苯甲醛合成苯甲酸苯甲酯总反应方程式为：
，B 正确；
C．根据总反应方程式，该反应没有副产物，只有目标产物，原子利用率为100%，C 正确；
D．苯甲酸会使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效，故久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，会减慢该
历程反应速率，D 错误；
答案选D。
6.（2024·河南·模拟）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究A 在固体催化剂作用下的分解反应：
。体系的总压强(p)随时间(t)的变化如下表所示：
29
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0
100
150
250
420
540
580
900
12.1
13.3
13.9
15.1
17.14
18.58
19.06
下列说法不正确的是
A．250~420min，消耗A 的平均速率为
B．根据表中数据计算出a 为22.9
C．其他条件不变，升高体系温度不一定加快反应速率
D．其他条件不变，改用容积更小的刚性反应器，反应速率不变
【答案】B
【解析】A．由反应方程式可知，反应前后A 的消耗量是气体的变化量，反应250~420min，消耗A 的平均
速率为
，故A 正确；
B．反应进行到900min 前可能已经达到平衡，也可能还未达到平衡，因此无法推测出900min 时体系的压
强，故B 错误；
C．反应在催化剂表面反应，升高体系温度，催化剂活性减小时，反应速率减小，不一定能加快反应速
率，故C 正确；
D．改用容积更小的刚性反应器，说明压强增大，由表中数据可知，如：100~250min，消耗A 的平均速率
为
，可知随着体系压强的增大，反应速率没有发生变化，因此当其他条
件不变时，反应速率不变，故D 正确；故选B。
7.（2024·湖南长沙·模拟）
可活化
放出
，其反应历程如下图所示：
30
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下列关于活化历程的说法正确的是
A．该反应的决速步是：中间体2→中间体3
B．只涉及极性键的断裂和生成
C．
是该反应的催化剂
D．该反应的热化学方程式为：
【答案】A
【解析】A．根据图示，中间体2→中间体3 的步骤能量差值最大，活化能最大，反应速率最慢，是反应的
决速步，故A 正确；
B．反应过程中涉及
键的断裂和
键的形成，涉及非极性键的断裂，极性键的形成，故B 错误；
C．根据图示，
参与反应并生成
，是反应物不是催化剂，故C 错误；
D．热化学方程式需标注反应物和生成物的状态，热化学方程式为
，故D 错误；故选A。
8.（2024·四川巴中·一模）工业上以
和
为原料合成尿素
，在合成塔中的主要反应可表
示如下：
反应I：
(氨基甲酸铵)
反应II：
总反应III：
下列说法正确的是
A．
B．反应I 在任何温度下可自发进行
C．恒压，降低氨碳比
可提高反应I 中
的平衡转化率
D．恒容，充入惰性气体，可提高总反应III 的反应速率
【答案】C
31
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【解析】A．反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，根据平衡常数的计算原理，
，A 错误；
B．根据吉布斯自由能，
可以自发进行，反应Ⅰ为合成反应，为放热反应，
，该反应
为气体分子数减少的反应，则
则该反应低温自发进行，B 错误；
C．保持压强不变，降低氨碳比可以使平衡向右移动，可提高反应Ⅰ中NH3的平衡转化率，C 正确；
D．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，但是反应物气体的浓度不变，反应速率不变，D 错误；
故选C。
9.（2024·黑龙江·模拟）恒温20L 密闭容器内发生
，一开始投入一定量的CO 和NO，测得NO、CO 的物质的量浓度随时间变化的关系如
图所示。下列说法错误的是
A．该反应是熵减小的反应，低温有利于自发进行
B．a 点理论上化学反应释放的能量约为4.1kJ
C．b 点
的体积分数约为8.9%
D．0~4s，
的反应速率
【答案】D
【解析】A．正反应气体物质的量减少，是熵减小的反应，低温有利于自发进行，故A 正确；
B．a 点消耗NO 的物质的量
，理论上化学反应释放的能量约为
，故A 正确；
C．b 点NO 的物质的量浓度降低
，根据方程式可知气体总浓度降低
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，生成氮气的浓度为
，气体总浓度为
，
的体积分数约为
，故C 正
确；
D．0~4s，NO 的物质的量浓度降低
，根据方程式可知生成氮气的浓度为
，
的反应速率
，故D 错误；
故选D。
10.（2024·湖南·模拟）对化学概念的正确理解可以让我们对化学的认识更加深刻。下列说法正确的是
A．活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B．催化剂能降低反应的活化能，使活化分子百分数升高
C．化学反应速率增大，反应物平衡转化率也一定增大
D．已知：
，所以该反应在低温条件可自发进行
【答案】B
【解析】A．活化分子间的碰撞不一定全是有效碰撞，只有一定取向的活化分子间碰撞才能发生化反应，A
错误；
B．催化剂能降低反应的活化能，使活化分子百分数升高，活化分子数升高，化学反应速率增大，B 正
确；
C．平衡后正、逆化学反应速率改变相同的倍数，化学反应平衡不移动，C 错误；
D．CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，ΔH>0，ΔS>0，ΔG=ΔH -TΔS <0 时反应可以自发进行，所以该反应在
高温条件可自发进行，D 错误；故选B。
【提升题】
11.（2024·四川成都·模拟）
与
反应能高选择性地生成甲醇。下图表示
分别与
、
反
应体系的能量随反应进程的变化示意图(两者历程相似，图中以
示例)，已知：直接参与化学键变化的
元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，下列说法正确的是
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A．
与
红外光谱、质谱图完全相同
B．
与
反应的能量变化应为图中曲线d
C．
与
反应，相同时间内，氘代甲醇的产量：
D．若
与
反应，生成的氘代甲醇有2 种
【答案】D
【分析】由图可知，步骤I 涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成；直接参与化学
键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，说明MO+中氧原子更容易和H 而不是和D 生成羟
基；若MO+与CHD3反应，反应生成的氘代甲醇可能为CHD2OD 或CD3OH。
【解析】CD4相对分子量大于CH4，所以CH4中C—H 键与CD4中C—D 键在红外光谱和质谱图上表现出不
同的特征，故A 错误；由题给信息可知，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会
变慢，则MO+与CD4反应时，反应速率会变慢，反应的活化能会变大，则反应的能量变化应为图中曲线
c，故错误；由分析可知，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的元素时，反应速率会变慢，说明
MO+中氧原子更容易和H 而不是和D 生成羟基，所以MO+与CH2D2反应时，氘代甲醇CH2DOD 的产量小
于CHD2OH，故C 错误；由题意可知，MO+与CHD3反应生成的氘代甲醇可能为CHD2OD 或CD3OH，共有
2 种，故D 正确；故选D。
12.（2024·河南新乡·一模）汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气，发生反应为
。一定温度下，在恒容密闭容器中充入
、
发
生上述反应，测得NO 的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
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A．2min 时正反应速率大于逆反应速率
B．0～4min 内CO 的转化率
C．当NO 消耗速率等于
消耗速率一半时到达8min 对应状态
D．2～4min 内
平均速率
【答案】C
【解析】A．由图可知，2min 时反应没有达到平衡，向正方向进行，故正反应速率大于逆反应速率，A 正
确；
B．由图可知，0～4min 内CO 的转化率为
，根据转化率定义，
、
起始投料相等、化
学计量数相同，则它们转化率相等，B 正确；
C．8min 达到平衡状态，此时NO 消耗速率等于
消耗速率的2 倍，C 错误；
D．由图可知，2～4min 内NO 平均速率
，在相同时间内，
的平均速率是NO
的一半，
，D 正确；故选C。
13.（2024·广西河池·一模）稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离，其反应可
表示为：
。某温度时，
随时间变化关系如图所
示。下列说法正确的是
35
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A．
时的正反应速率小于
时的逆反应速率
B．
时间段的平均反应速率为：
C．
时增大
，该平衡左移，平衡常数不变
D．
时离子交换反应停止
【答案】C
【解析】A．随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐
渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A 错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，即
，B 错误；
C．
时增大
，该平衡左移，温度不变，平衡常数不变，C 正确；
D．t3时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v 正=v 逆，反应并未停止，D 错误；故选C。
14.（2024·山东·模拟）在容积为
的密闭容器中，充入物质的量均为
的
和
，在一定条件
下发生反应：
，测得
和
的浓度
随时间(t)变化如图所示。
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下列说法正确的是
A．曲线表示
的浓度随时间的变化曲线
B．
C．
内，用D 表示的化学反应速率为
D．A 和B 的平衡转化率相等
【答案】C
【分析】在容积为
的密闭容器中，充入物质的量均为
的
和
，在一定条件下发生反应：
，曲线III 代表
，浓度的变化量与化学计量系数成正比，因此曲线I、II
分别表示
、
的浓度随时间的变化曲线。
【解析】浓度的变化量与化学计量系数成正比，因此曲线I、II 分别表示
的浓度随时间的变化曲线，
A 错误；
的起始浓度均为
，容器的容积为
，因此
，B 错误；由图可知，
内，用D 表示的化学反应速率为v(D)=v(C)=
，C 正确；A 和B 的初始
浓度相等，浓度变化量之比为
，平衡转化率不相等，D 错误；故选C。
15.（2024·河北衡水·模拟）一定条件下，
在某催化剂表面上发生分解反应生成
和
，测得的实
验结果如图所示。下列说法正确的是
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A．
在该催化剂表面的分解反应是放热反应
B．在该催化剂表面
分解反应先快后慢
C．
的半衰期(将反应物消耗一半所用的时间)与起始浓度成正比
D．ab 段
的平均生成速率为
【答案】C
【解析】A．大部分分解反应是吸热反应，H2O(g)发生分解反应生成
和
是吸热反应，故A 错误；
B．由图像可知，两直线的斜率相同，H2O(g)的分解速率在各时间段内相等，故B 错误；
C．由图像可知，H2O(g)起始浓度为0.1mol·L-1时，半衰期为50min，起始浓度为0.05mol·L-1时，半衰期为
25min，则
的半衰期(将反应物消耗一半所用的时间)与起始浓度成正比，故C 正确；
D．根据反应速率之比等于系数比，ab 段
的平均生成速率为
，故D 错误；故选C。
16.（2024·四川德阳·一模）温度为
时，在容积为
的恒容密闭容器中发生反应：
。实验测得：
，
为速率常数，受温
度影响。不同时刻测得容器中
如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.20
0.10
0.08
0.065
0.06
0.06
0.10
0.05
0.04
0.0325
0.03
0.03
下列说法正确的是
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A．
内，该反应的平均速率
B．其他条件不变，往原容器中再通入
和
，则达到新的平衡时
体积分数减小
C．其他条件不变，移走部分
，则平衡正向移动，平衡常数增大
D．当温度改变为
时，若
，则
【答案】A
【解析】A．根据表格数据可知：在0~2 s 内，NO 的物质的量由0.20 mol 变为0.08 mol，
，则该反应的平均速率，
，A 正
确；
B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20 mol NO 和0.10 mol O2，相当于增大体系的压强，由于该反应的
正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，所以达平衡时NO2体积分数增大，B 错
误；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。其他条件不变，移走部分NO2，化学平
衡正向移动，平衡常数不变，C 错误；
D．
为速率常数，只受温度影响，在温度为T1时，根据表格数据，容器容积是2 L，结合物质反应
关系可知平衡时各种物质的浓度
，
，
，化学平
衡常数
，说明
，若
，则K 减小，化学平衡逆向
移动，由于该反应的正反应为放热反应，则改变条件是升高温度，所以温度
，D 错误；故选A。
17.（2024·河北衡水·模拟）研究证明“惰性”的超临界二氧化碳(sCO2)流体在输送过程中也会腐蚀金属管
道。模拟该过程的反应机理和在Fe 界面及非界面处sCO2反应过程的相对能量对比如图所示。下列说法错
误的是
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A．sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2
B．由
与
生成
的反应速率小于生成
的反应速率
C．非界面处，CO2+H2O=H2CO3为自发反应
D．Fe 能促进“惰性”sCO2的活性，起催化作用
【答案】C
【解析】A．从铁表面在自身腐蚀的作用机理图像看：反应的结果生成FeCO3和H2，所以判断发生反应
Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2，A 正确；
B．根据图示可知：生成
的活化能大于生成
的活化能。反应的活化能越大，反应发生需消耗
的能量就越多，反应就越难发生，相应的反应速率就越慢，故由
与
生成
的反应速率小于
生成
的反应速率，B 正确；
C．非界面处H2CO3的相对能量高于CO2和H2O，所以此状态下该反应为非自发反应，sCO2保持“惰
性”，C 错误；
D．从sCO2反应过程的相对能量对比图，在Fe 界面反应所需能垒为0.67，而非界面处能垒为2.17，且Fe
界面生成
为自发反应，所以Fe 能促进“惰性”sCO2的活性，起催化作用，D 正确；故选C。
18.（2024·安徽芜湖·模拟）在容积为2L 的恒容密闭容器中通入2mol
，发生反应
，一定温度下，测得
的转化率随时间的变化如图所示，在60min 时反应
达到平衡状态。下列说法错误的是
40
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A．a 点处的逆反应速率小于b 点处的正反应速率
B．0-10min 内，
的平均反应速率
C．其他条件不变，改为恒压条件下发生反应，平衡时
的转化率小于50%
D．60min 后，保持恒温恒容，再通入2mol NO 和1mol
，平衡逆向移动，平衡常数不变
【答案】C
【分析】根据图象可知，平衡时，二氧化氮的转化率为50%，即有：
，则
，据此作答。
【解析】b 点仍处于从正反应建立平衡的途中，则b 点处的逆反应速率小于b 点处的正反应速率，b 点处
NO 和O2的浓度大于a 点处的，则a 点处的逆反应速率小于b 点处的逆反应速率，更小于b 点处的正反应
速率，故A 正确；0~10 min 内，O2的平均反应速率
，故B 正确；其他条件不变，若在恒压条件下
发生反应，等效于减压平衡右移，则平衡时
的转化率大于50%，故C 错误；60 min 后，保持温度不
变，向该容器中再通入2molNO 和1mol
，则
，
因此反应逆向进行，温度不变，则平衡常数不变，故D 正确；故选C。
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19.（2025·浙江·模拟）已知
，速率方程为
，其中k 为速率常数，只
与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；n 为该反应中
的反应级数，也是该反应总级数，
可以为正数、0、负数；起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，
在某催化剂表面上分解的实验数据如
表：
0
10
20
30
40
50
60
下列说法正确的是
A．该反应速率常数为
B．该反应为0 级反应
C．若起始浓度为
，半衰期为
D．工业上用该反应制备氢气
【答案】B
【解析】A．当t=10min，c(H2O)=0.25mol/L，t=20min，c(H2O)=0.20mol/L，可知v=k=
=0.005mol/(L.min)，A 错误；
B．根据表格中的数据，浓度变化与时间成正比，即速率是一个常数，
为常数，说明n=0，该
反应是零级反应，B 正确；
C．设起始浓度为cmol/L，半衰期
可知半衰期与起始浓度成正比，表中起始浓度为0.3mol/L
时，半衰期为30min，若起始浓度为0.6mol/L，则半衰期为60min，C 错误；
D．工业上常用电解水法制备氢气，D 错误；故选B。
20.（2024·安徽芜湖·模拟）二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续
发展的重要途径之一、常温常压下利用铜基催化剂实现单个二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量
变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法正确的是
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A．
过程中有非极性键的断裂与形成
B．二氧化碳制甲醇过程原子利用率为100%
C．该历程的决速步反应为
D．总反应的焓变
约为-1.20eV/mol
【答案】C
【解析】A．由能量变化图知，
过程中涉及到碳氧极性键的断裂和碳氢键的形成，故A 错
误；
B．该反应的反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲醇和水，总反应为：
，
因此二氧化碳制甲醇过程原子利用率不是100%，故B 错误；
C．由能量变化图知，
即
的活化能最大，
反应速率最慢，因此
是该历程的决速步，故C 正确；
D．由能量变化图知，反应物的相对总能量为0，生成物的相对总能量为-1.20ev（单个二氧化碳分子），
故总反应的焓变
约为-1.20NAeV/mol，故D 错误；故选C。
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