文档文本内容
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第01 讲 化学反应速率及其影响因素
目 录
01 考情透视·目标导航.........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航.........................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究.........................................................................................................................4
考点一 化学反应速率的概念及计算.........................................................................................4
知识点1 化学反应速率...........................................................................................................4
知识点2 化学反应速率的计算...............................................................................................4
知识点3 化学反应速率的大小比较.......................................................................................6
知识点4 化学反应速率的测定...............................................................................................6
考向1 考查化学反应速率概念的理解...................................................................................7
考向2 考查化学反应速率的计算...........................................................................................8
考向3 考查化学反应速率大小比较.......................................................................................9
考向4 考查化学反应速率的测定.........................................................................................11
考点二 影响化学反应速率的因素...........................................................................................13
知识点1 影响化学反应速率的因素.....................................................................................13
知识点2 反应速率理论
有效碰撞理论
——“
”................................................................14
知识点3 速率常数和速率方程.............................................................................................15
知识点4 速率－时间(vt)图像...............................................................................................16
考向1 考查影响化学反应速率的因素.................................................................................18
考向2 考查催化剂、活化能与转化效率的关系.................................................................19
考向3 考查
控制变量
探究影响化学反应速率的因素
“
”
.................................................21
考向4 考查速率常数及其应用.............................................................................................23
考向5 考查速率图像分析.....................................................................................................24
04 真题练习·命题洞见.......................................................................................................................26
考点要求
考题统计
考情分析
化学反应速率
的概念及计算
2024 吉林卷10 题，3 分
2023 河北卷12 题，3 分
分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题
1
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2022 辽宁卷12 题，3 分
2022 浙江6 月卷20 题，2 分
呈现，考查内容主要有以下两个方面：
（1）考查一段时间内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。
（2）结合化学平衡，考查对反应速率方程、速率常数的理
解及计算。
2．从命题思路上看，侧重以化工生产或新信息为背景，与
反应热或化学平衡相结合，考查反应速率的计算、比较及影
响因素。
（1）选择题
结合化学平衡图像、图表考查化学反应速率的简单计算、外
界条件对化学反应速率的影响、化学反应速率与化学平衡的
综合应用，结合反应历程，考查决速步、活化能等相关知
识。
（2）非选择题
常常与基本理论、工业生产相联系，通过图像或表格提供信
息进行命题，主要考查化学反应速率的表示方法、速率的影
响因素、速率方程等。
3.根据高考命题特点和规律，复习时要注意以下几个方面：
（1）反应速率的定量计算；
（2）反应速率的影响因素的理论解释；
（3）提高图像类信息的分析能力，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。
影响化学反应
速率的因素
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 广东卷15 题，4 分
2022 海南卷8 题，2 分
复习目标：
1．了解化学反
速率的概念和定量表示方法。
应
2．了解反
活化能的概念，了解催化
的重要作用。
应
剂
3．理解外界条件(
度、温度、
、催化
等
剂
浓
压强
)
反
速率的影响，能用相关理
解
其一般
律。
应
论
对
释
规
4．了解化学反
速率的
控在生活、生
和科学研究
域中的重要作用。
应
调
产
领
2
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考点一 化学反应速率的概念及计算
3
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知识点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或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式及单位
v＝，
位
单
为mol·L
－ 1 ·min
－ 1 或mol·L
－ 1 ·s － 1 。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在
化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)中，存在v (A)∶
v (B)∶
v (C)∶
v (D)
＝
a ∶ b ∶ c ∶ d
【特别提醒】（1）一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
（2）由v＝计算得到的是一段时间内的平均速率，用不同物质表示时，其数值可能不同，但意义相同。
（3）化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。这里所说的化学反应速率指的是平均反
应速率，而不是瞬时反应速率。一定温度下，锌粒在1 mol/L 的稀盐酸中反应的反应速率与反应时间的关
系如图所示，图中A 点的斜率就是在t1时刻的瞬时反应速率。
（3） 同一反应在不同反应阶段的反应速率一般是不同的。主要原因：反应物浓度的不断变化；而且反应
所引起的热量变化对反应速率也有较大影响。
知识点2 化学反应速率的计算
1．化学反应速率计算的4 个方法
（1）定义式法：v＝。
（2）比例关系式法：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。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m
n
p
q
∶∶∶。
【易错提醒】同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，因此，一定要标明是哪种具体物
质的反应速率。
（3）三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。
（4）从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
4
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纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。
例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根
据图像可进行如下计算：
A.求某物质的平均速率、转化率，如：v（X）＝
n1-n3
V ·t3
mol/
（
L·s
）
，Y 的转化率＝
n2-n3
n2
×100%。
B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为（
n 1－
n 3）∶（
n 2－
n3）∶
n 2。
②依据图像求反应速率的步骤
第一步：找出横、纵坐标对应的物质的量；
第二步：将图中的变化量转化成相应的浓度变化量；
第三步：根据公式v＝进行计算。
2．化学反应速率计算的万能方法——三段式法
（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式计算。
如对于反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，起始时A 的浓度为a mol·L－1，B 的浓度为b mol·L－1，反
应进行至t1s 时，A 消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/(mol·L－1) a b 0 0
转化/(mol·L－1) x
t1/(mol·L－1) a－x b－
则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L
－1·s－1，v(D)＝ mol·L
－1·s－1。
知识点3 化学反应速率的大小比较
1．定性比较
通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。
2．定量比较
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）归一法
①“一看”：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。
②“二化”：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。
③“三比较”：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。
5
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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。
3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温
度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。
知识点4 化学反应速率的测定
1.定性描述:（根据实验现象，以锌与硫酸反应为例）
①观察产生气泡的快、慢；
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；
③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低；
2.定量描述：（根据实验测量，单位时间内：）
①测定气体的体积;
②测定物质的物质的量的变化;
③测定物质或离子的浓度变化;
④测定体系的温度或测定反应的热量变化。
3.测量化学反应速率的常见方法
（1）量气法
（2）比色法
（3）电导法
（4）激光技术法
4.化学反应速率的测量——实验
（1）反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
（2）实验装置
（3）测量数据
①单位时间内收集氢气的体积；
②收集相同体积氢气所需要的时间；
③有pH 计测相同时间内pH 变化，即△
c(H
＋ ) 。
④用传感器测△
c(Zn
2 ＋ ) 变化。
⑤测相同时间内△
m(Zn)
。
⑥相同时间内恒容压强变化；
⑦相同时间内绝热容器中温度变化。
6
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考向1 考查化学反应速率概念的理解
例1（23-24 高三下·广东·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s 时某物质的浓度为0.8mol·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【易错提醒】（1）化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生
成物表示均取正值。
（2）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
（3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
【变式训练1】（2024·浙江杭州·模拟预测）下列可以用来表示化学反应速率单位的是
A．mol/L
B．g/mol
C．mol(L·s)-1
D．g/L
【变式训练2】（2024·湖南衡阳·三模）TiO2+水解反应为TiO2++(x+1)H2O
TiO2•xH2O↓+2H+。常温下，
一定量TiOSO4溶于水溶液中c(H+)与时间关系如图所示。下列叙述错误的是
A．t2min 时，正反应速率大于逆反应速率
B．其他条件不变，t3min 时水解反应仍在进行
C．其他条件不变，通入NH3，TiO2+平衡水解率增大
D．t2～t3min 内，TiO2+水解平均速率v(TiO2+)=
mol•L-1•min-1
考向2 考查化学反应速率的计算
例2（2024·辽宁沈阳·一模）
在金表面分解的实验数据如下表。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
0
20
40
60
80
A．
消耗一半时的反应速率为
B．100min 时
消耗完全
C．该反应的速率与
的浓度有关
D．该反应的半衰期
与起始浓度
的关系满足
7
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【变式训练1】（23-24 高三下·河北·期中）某温度时，在
容器中，
、
、
三种气体物质的量的变化
曲线如图所示。下列说法错误的是
A．反应方程式为
B．该反应条件下，
时
的转化率达到最大
C．第
时的化学反应速率
D．
后虽然
的浓度不再变化，但
仍在发生反应
【变式训练2】（2024·黑龙江吉林·模拟预测）工业上以1，4－丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ－丁内酯
(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(
，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，
不同温度下，向1L 容器中通入4×10-2molBD 反应2h，测得BL、THF、BuOH 在四碳有机产物中的物质的
量分数如表：
温度/℃
220
240
250
255
BL/%
60.2
84.6
92.6
95.2
THF/%
1.2
1.8
1.9
2.1
BuOH/%
0.2
0.3
0.4
0.6
已知：HO(CH2)4OH(g，BD)
(g，BL)+2H2(g)
H
△＞0
下列说法错误的是
A．255℃，2h 时n(BL)=1.5×10-2mol，则0～2h 内v(H2)主反应=1.5×10-2mol•L-1•h-1
B．250℃，2h 时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)=4×10-2mol
C．220℃，2h 时n(BL)=9.03×10-3mol，则BD 的总转化率为37.5%
D．由表中数据可知：220～255℃，BL 的选择性随着温度的升高而提高
考向3 考查化学反应速率大小比较
例3（23-24 高三下·福建·开学考试）电导率用于衡量电解质溶液导电能力的大小，与离子浓度和离子迁移
速率有关。图甲为相同电导率盐酸和醋酸溶液升温过程中电导率变化曲线，图乙为相同电导率氯化钠和醋
酸钠溶液升温过程中电导率变化曲线。下列判断不正确的是
8
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A．由曲线2 可推测：温度升高可以提高离子迁移速率
B．由曲线4 可推测：温度升高，醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关
C．由图甲、乙可判定：相同条件下，盐酸的电导率大于醋酸的电导率，可能的原因是
的迁移速率大于
的迁移速率
D．由图甲、乙可判定：两图中电导率的差值不同，与溶液中
的浓度和迁移速率有关
【思维建模】定量法比
化学反
速率的大小
较
应
（1）
一法
归
：按照化学
量数关系
算成同一物
、同一
位表示，再比
数
大小。
计
较
换
质
单
值
（2）比
法
值
：比
化学反
速率与化学
量数的比
。如
较
应
计
值
aA(g)＋bB(g)
cC(g)，即比较与，若>，
用
则
A 表示
的反
速率比用
时
应
B 表示
大。
时
【变式训练1】（2024·浙江台州·二模）
在NaOH 溶液中发生水解反应，历程如下：
已知：
①反应能量图如下：
②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如下表：
取代基
相对速率
108
45
1.7
1.0
下列说法不正确的是
A．
中4 个碳原子位于同一平面内
B．该历程中，
水解速率，较大程度地受到
浓度大小的影响
9
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C．发生该历程水解速率：
D．
在水中离解成
的难易程度与C－Br 键的键能和极性等有关
【变式训练2】（23-24 高三下·浙江·开学考试）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。下列说法正确的是
A．从a、c 两点坐标可求得a、c 两点该化学反应的速率
B．a、b、c 三点的速率大小为：v 正(b)>v 逆(a)>v 正(c)
C．若提高反应温度，则c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
D．反应达到平衡时一定存在关系：3v(B)=2v(X)
考向4 考查化学反应速率的测定
例4（2024·山东·三模）已知
的速率方程为
(k 为速率常数，只与
温度、催化剂有关)。实验测得，
在催化剂X 表面反应的变化数据如下：
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A．
，
B．
min 时，
C．相同条件下，增大
的浓度或催化剂X 的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若
起始浓度为0.200 mol·L
，当浓度减至一半时共耗时50 min
【思维建模】（1）测定原理：利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
（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气体的时间
来测定反应速率，或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。如
气体体积、体系压强、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液
中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用颜色深浅和显色物
质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
②利用科学仪器测量：如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物
10
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质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
【变式训练1】（2024·山西·一模）用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取
气体体积，记录实验数据如下表：
①
②
气体体积/
溶液温度/
气体体积/
溶液温度/
0
0
22.0
0
22.0
8.5
30
24.8
50
23.8
10.5
50
26.0
—
—
下列说法正确的是
A．两个装置中
均为负极，发生氧化反应
B．
内，生成气体的平均速率①＞②
C．时间相同时，对比两装置的溶液温度，说明反应释放的总能量①＞②
D．生成气体体积相同时，对比两装置的溶液温度，说明②中反应的化学能部分转化为电能
【变式训练2】（23-24 高三上·福建·期末）将0.48g 镁粉分别加入10.0mL 下列溶液，反应6 小时，用排水
法收集产生的气体，溶液组成与H2体积(已换算成标准状况)的关系如下表。下列说法不正确的是
实验
1
2
3
4
5
6
7
溶液组
成
H2O
1.0mol/L
NH4Cl
0.1mol/L
NH4Cl
1.0mol/L
NaCl
1.0mol/L
NaNO3
0.8mol/L
NH4Cl+
0.2mol/L
NH3·H2O
0.2mol/L
NH4Cl+
0.8mol/L
NH3·H2O
V/ml
12
433
347
160
14
401
349
A．由实验2、3 可得，
浓度越大，镁和水反应速率越快
B．由实验1、4、5 可得，Cl-对镁和水的反应有催化作用
C．由实验3、7 可得，反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应
D．无论酸性条件还是碱性条件，
都能加快镁和水的反应
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考点二 影响化学反应速率的因素
知识点1 影响化学反应速率的因素
1.内因（决定因素）：反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定
因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2；镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应
的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
【名师点睛】内因包括组成、结构、性质等物质自身因素。
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。
（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】（1）由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变
小时，其表面积增大将导致反应速率增大。
（2）压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响
时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不
变。
（3）改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变
化。
（4）其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增
大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
（5）稀有气体对有气体参与的反应速率的影响
①恒温恒压
②恒温恒容
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3.控制变量法探究外界条件对速率的影响
探究
变量
举例
备注
温度
温度不同
①确定变量：先弄清楚影响反应速率的因
素有哪些（浓度、温度、压强、催化剂、
固体物质的表面积等）
②控制变量：“定多变一”，仅要探究的
因素（如催化剂）不同，其余的因素（浓
度、温度、压强、固体物质的表面积等）
要完全相同
③ 探究不同催化剂对反应速率的影响时，
加入催化剂的体积相同可保证加入催化剂
后过氧化氢的浓度相同；对比实验中加入
相同体积的水也是为了保证过氧化氢的浓
度相同
④ 若探究温度对反应速率的影响，则必须
在 将溶液加热（或降温）到所
需要的温度
浓度
浓度不同
催化剂
催化剂不同
知识点2 反应速率理论——“有效碰撞理论”
1.基元反应：一个化学反应往往经过多个步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。
2.活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子：有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子百分数 ＝
活化分子数目
反应物分子总数×100%。
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。(注：E2为逆反应的活化能)
③有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰
撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有较高的能量，二是碰撞时要有一定的方向。
3.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
13
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4.利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响——活化能→活化分子→有效碰撞→化学反应速率
条件变化
微观因素变化
化学反应速
率变化
活化分子百分数
单位体积内活化分子数目
有效碰撞
浓度
增大
压强
增大
温度
升高
催化剂
使用
知识点3 速率常数和速率方程
1．基元反应与反应历程
（1）定义：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。大多数化学反应并不
是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程中的每一步反应都称为基元反
应。反应历程又称反应机理。例如H2（g）＋I2（g）
2HI（g），它的反应历程可能是如下两步基元反
应：
I
①2
I＋I（快）
H
②
2＋2I
2HI（慢）
其中慢反应为整个反应的决速步骤。
（2）基元反应过渡状态理论
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。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 生成物
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]。例如，一溴甲烷与NaOH 溶液反应的过程可以表示为
CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
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（3）活化能（能垒）与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的
活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：
E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
2．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)
2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O
v＝k3c 2 (H
2)· c 2 (NO)
3．速率常数含义
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为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。
4．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。
5．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。
知识点4 速率－时间(vt)图像
1.图像类型
由图像变化分析外界条件对其影响，已知反应为mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。
（1）“渐变”类vt 图像
图像
分析
结论
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t1 时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′
逆，平衡向正反应方向移动
t1 时其他条件不变，增大反应物的浓
度
t1 时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′
正，平衡向逆反应方向移动
t1 时其他条件不变，减小反应物的浓
度
t1 时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′
正，平衡向逆反应方向移动
t1 时其他条件不变，增大生成物的浓
度
t1 时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′
逆，平衡向正反应方向移动
t1 时其他条件不变，减小生成物的浓
度
（2）“断点”类vt 图像
图像
分析
结论
t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正
＞v′逆；平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋
n＞p＋q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变，升高温度且Q＞0(吸热反应)
t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′逆
＞v′正；平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋
n＜p＋q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变，升高温度且Q＜0(放热反应)
t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正
＞v′逆；平衡向正反应方向进行
t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋
n＜p＋q(正反应为体积增大的反应)
t1时其他条件不变，降低温度且Q＜0(放热反应)
t1时v′逆、v′正均突然减小，且v′逆
＞v′正；平衡向逆反应方向进行
t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋
n＞p＋q(正反应为体积减小的反应)
t1时其他条件不变，降低温度且Q＞0(吸热反应)
（3）“平台”类vt 图像
图像
分析
结论
t1 时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′
逆，平衡不移动
t1时其他条件不变使用催化剂
t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m＋
n＝p＋q(反应前后气体体积无变化)
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t1 时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′
逆，平衡不移动
t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m
＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化)
2.常见v-t 图像分析方法
（1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变
化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压
强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
（2）对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变
化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
（3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆
移,v(正)<v(逆)。
考向1 考查影响化学反应速率的因素
例1（2024·广西柳州·模拟预测）
和
联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时，
投料比为
，发生以下两个反应：
①
；②
。
或
的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法错误的是
A．在上述条件下，反应①②同时达到平衡
B．
，升温更有利于反应②
C．加热、加压都有利于增大反应①②的速率
D．
始终低于1.0，是因为发生了反应②
【易错警示】警惕外界因素对化学反应速率影响的5 大误区
（1）误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度
影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。
（2）误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应
速率的单位是否一致，单位书写是否正确。
（3）误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学
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反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。
（4）误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入
氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭
容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减
小，反应速率减小。
（5）误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热
方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、
逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，
而导致化学平衡向放热方向移动。
【变式训练1】（2024·海南·三模）下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A．牛奶放在冰箱里保存
B．向玻璃中加入
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
D．在糕点包装内放置小包铁粉
【变式训练2】（2024·江苏南京·模拟预测）乙醛与氢氰酸(HCN，弱酸)能发生加成反应，生成2-羟基丙
腈，历程如下：
已知：向丙酮与HCN 反应体系中加入少量KOH 溶液，反应速率明显加快。
下列说法不正确的是
A．因氧原子的电负性大于碳，醛基中带部分正电荷的碳原子与CN-之间发生作用
B．KOH 溶液加入越多，反应速率越快
C．HCN 易挥发且有剧毒，是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一
D．与HCN 加成的反应速率：CH3COCH3<CH3CHO
考向2 考查催化剂、活化能与转化效率的关系
例2（2024·江西上饶·二模）已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作
(k 为反应速率常数，
为反应活化能，R 和C 为大于0 的常数)，为探究m、n 两种催化剂
对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A．在m 催化剂作用下，该反应的活化能
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B．对该反应催化效能较高的催化剂是m
C．不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D．可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【名师归纳】1．活化能（1）活化能与ΔH 的关系：正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变，可表示为
ΔH＝E(正)－E(逆)。（2）活化能与化学反应速率的关系：活化能越大，化学反应速率越小。
2．催化剂与活化能、ΔH 的关系：催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的ΔH。
【变式训练1】（23-24 高三上·北京·阶段考试）研究催化剂对
反应速率的影响。恒
温恒容时，c(NH3)随时间的变化如下。
时间/min
催化剂
c(NH3)/(×10−3 mol·L−1)
0
20
40
60
80
催化剂Ⅰ
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
催化剂Ⅱ
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
下列说法不正确的是
A．使用催化剂Ⅰ，0~20 min 的平均反应速率v(N2)=1.00×10−5 mol·L−1·min−1
B．使用催化剂Ⅰ，达平衡后容器内的压强是初始时的
倍
C．相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多，反应更快
D．相同条件下，使用催化剂Ⅱ不会使该反应的化学平衡常数更大
【变式训练2】（2024·辽宁·一模）利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁
烯(g)的反应历程如下，其中甲、乙催化剂表面的物种均用*号标注，过渡态均用TS 表示，下列说法中错误
的是
A．选用催化剂甲时的最高能垒(活化能
)为1.95eV
B．选用催化剂乙时，相对能量从
的过程为正丁烷的吸附过程
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C．
为吸热反应
D．若只从平均反应速率快慢角度考虑，生产中适宜选用催化剂乙
考向3 考查“控制变量”探究影响化学反应速率的因素
例3（2024·北京·二模）选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是
a．
(观察气泡产生的快慢)
b．
(观察浑浊产生的快慢)
反应
影响因素
所用试剂
A
a
接触面积
块状CaCO3、0.5 mol/L HCl
粉末状CaCO3、0.5 mol/L HCl
B
a
H+浓度
块状CaCO3、0.5 mol/L HCl
块状CaCO3、3.0 mol/LHCl
C
b
H+浓度
0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO4
0.1mol/L Na2S2O3、浓H2SO4
D
b
温度
0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、冷水
0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、热水
【思维建模】控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略
（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。
【变式训练1】（2024·北京·一模）室温下用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨)，分别探究不
同条件下与水反应的实验(装置图如下)，实验2 的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3 产生
的浑浊物主要为碱式碳酸镁[
]。下列说法不正确的是
实验1
实验2
实验3
镁条表面有微小气泡，且溶液较
镁条表面有较多气泡且产生气泡速率逐
镁条表面有大量气泡，溶液逐
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长时间无明显变化
渐加快，溶液中无明显现象
渐变为浑浊
A．实验1 现象不明显，可能与
表面生成了难溶的
有关
B．实验2 比实验1 现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失
C．实验3 中
破坏了
在镁条表面的沉积，增大了镁与水的接触面积
D．由实验1 和实验3 可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论
【变式训练2】（2024·河北·一模）某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：
实验编号
①
②
③
④
溶液种类
1
0.5
0.1
0.48
0.48
0.48
0.48
V(溶液)
100
100
100
100
实验现象
有气体产生，并产生
白色沉淀
有气体产生，并产生白
色沉淀
有气体产生，并产生
白色沉淀
几乎看不到
现象
6h 时
433
255
347
12
根据上述实验所得结论正确的是
A．实验②中发生的反应为
B．由实验①、③可得，溶液中
越大，反应速率越快
C．由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生
的速率有影响
D．由实验①~④可得，溶液的
越小，产生
的速率越快
考向4 考查速率常数及其应用
例4（2024·北京·三模）在恒温恒容密闭容器中充入一定量
，发生如下反应：
反应②和③的反应速率分别满足
和
，其中
、
分别为反应②和③的速率常
数，反应③的活化能大于反应②。测得
的浓度随时间的变化如下表。
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
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A．0~2min 内，W 的平均反应速率为
B．若增大容器容积，平衡时Z 的产率增大
C．若
，平衡时
D．若升高温度，平衡时
减小
【思维建模】对于反应：aA＋bB===gG＋hH，则v＝kca(A)·cb(B)(其中k 为速率常数)。基元反应的a、b 可
直接写出，非基元反应的a、b 必须通过实验测定，无法直接写出。
【变式训练1】（2024·辽宁大连·模拟预测）已知
，
，
，其中
、
为速率常数，只与温度有关。
时，
，将一定量
充入注
射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的
是
A．d 点
B．
时，该反应的化学平衡常数
C．
时，
，则
D．c、d 两点对应气体的平均相对分子质量
【变式训练2】（2024·湖南·二模）室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M 和N，同时发生以下
两个反应：①
；②
（产物均易溶）。反应①的速率
，反应②的速
率
（
、
为速率常数）。反应体系中M 和Z 的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y 和Z 的浓度之比逐渐减小
B．0～30min 内，M 的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N 转化为Y
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D．反应的活化能：①
②
考向5 考查速率图像分析
例5（2024·广东梅州·一模）对于同一体系内存在竞争反应：①
，②
；测得反
应速率与时间t 关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是
A．反应①的反应限度大于反应②
B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率
C．无催化剂时
后反应①达到平衡
D．加入催化剂，可有效提高C 的产率
【思维建模】（1）看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物
多数以原点为起点。
（2）看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△V 吸热＞△V 放热。
（3）看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中
各物质的计量数之比。
（4）对于时间—速度图象，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和
“小变”。比如增大反应物浓度V 正突变，V 逆渐变；升高温度，V 吸热大增，V 放热小增；使用催化
剂，V 正和V 逆同等程度突变。
【变式训练1】（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取
不同浓度的葡萄糖溶液和
溶液于试管中，再依次向试管中滴加
酸性
溶
液，通过色度计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。
已知：（1）溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。
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（2）酸性
溶液与
溶液反应时，某种历程可表示如图。
下列说法中不合理的是
A．从图1 可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大
B．理论上，
和
的反应中参与反应的
C．图2 中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关
D．图2 中
溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随
浓度增大，反应历程中①、②、③、
④速率均减小
【变式训练2】（23-24 高三上·内蒙古·阶段考试）如图表示可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)
⇌
H<0
△
达平衡
后，t1时改变某一反应条件，反应速率随时间变化的情况，根据曲线判断下列说法中正确的是（
）
A．t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动
B．t1时增大了压强，平衡向正反应方向移动
C．t1时可能使用了催化剂
D．t1时增大了A 的浓度，同时减小了C 的浓度，平衡向正反应方向移动
1．（2024·吉林卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，
时其制备过程及相关物质浓度
随时间变化如图所示，
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
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A．
时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．
平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
8．（2024·甘肃卷）下列措施能降低化学反应速率的是
A．催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释
D．石墨合成金刚石时增大压强
10．（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性
溶液与
发生反应，
(Ⅱ)起催化作用，过程中不同
价态含
粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A．
(Ⅲ)不能氧化
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，
(Ⅱ)和
(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：
4．（2022·辽宁卷）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/
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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
5．（2022·浙江卷）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
26
