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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第38 讲 化学反应速率及影响因素、有效碰撞理论（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】化学反应速率及计算+5 道例题
【知识点2】化学反应速率的影响因素及图像+5 道例题
【知识点3】活化能与有效碰撞理论+5 道例题
【知识点4】速率常数、速率方程+5 道例题
【知识点5】利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素+5 道例
题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】化学反应速率及计算
1．含义：化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。
2．常用表示方法及计算
（1）表达式：v(A)＝＝，单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量（均取正值），单位为
mol·L
－ 1 · s － 1 、
mol·L
－ 1 ·min
－ 1 、
mol·L
－ 1 · h － 1 。例如，在密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H2
2NH3，开
始时c(N2)＝8 mol·L－1，2 min 后c(N2)＝4 mol·L－1，则用N2表示的反应速率为2mol·L－1·min－1。
（2）注意事项：
①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质，不适用于固体和纯液体，因为纯固体或纯液体的浓度视为
常数；
②v 指某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值；
③化学反应速率在一定条件下，也可以用其他物理量表示。如单位时间内气体体积变化、压强变化、
颜色变化、固体质量变化等。
（3）与化学计量数的关系
同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率，其数值可能不同，但表示的
意义相同，故表示化学反应速率时要指明具体物质。用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率
时，反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)
＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)。已知v(O2)＝0.5 mol·L－1·s－
1，则v(SO2)＝1 mol·L－1·s－1，v(SO3)＝1 mol·L－1·s－1
3．化学反应速率计算的方法——“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根据已知条件列式计算。
例如：反应 mA ＋ nB
pC
t0 s/(mol·L－1) a b 0
转化/(mol·L－1) x
t1 s/(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。
1
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4．化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的
大小，而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)单位统一后，换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A 表示的反应速率比B 的大。
【例1】温度为
时，在容积为
的恒容密闭容器充入一定量的
和
，发生反应
。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是
0
5
10
6.0
4.0
3.0
1.0
A．若
时该反应的化学平衡常数为1，则
B．
内，用
表示的平均反应速率为
C．该反应在第
之间，
D．当P、Q 的物质的量之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态
【例2】某温度下，2L 的恒容密闭容器中加入1mol A，发生反应：
，测得一定时间
段内C 的平均反应速率数据如下表：
时间段/min
0~5
0~10
0~15
/（
）
0.060
0.045
0.030
下列说法正确的是
A．2.5min 时，C 的浓度为0.15mol/L
B．5min 时，再加入0.3mol C，此时
C．5min 时，B 的体积分数为14.3%
D．10~12min 时间段内，A 的物质的量不断减少
【例3】
可以消除工业废气中的
，其反应为
。
向体积为
的恒温恒容密闭容器中加入一定量
和
发生反应，起始压强为
，
测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在
时刻，将容器体积瞬间缩小为
；到
时刻达到平
衡，此时容器内压强为
，忽略固体体积对压强的影响。下列说法正确的是
A．
时刻一定达到平衡状态
2
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B．若在
时刻再加入
，则正反应速率增大
C．
内，用
表示的平均反应速率为
D．
时刻达到平衡时，
的分压为
【例4】已知合成氨反应：
在某温度下，将N2和H2按投料比1:2.8 的比例充入容积为2L 的恒容密闭容器中，5min 后测得NH3的物质
的量为0.4mol，则5min 内N2的平均反应速率为 ，达到化学平衡后，则N2和H2的转化率之比
是 。
【例5】一定条件下
会发生分解：
。某固定容积的容器中，一
定物质的量
在金催化剂表面发生分解反应，在不同温度下，
浓度随时间t 的变化关系如下表所
示：
浓度/
时间/min
0
10
20
30
40
50
……
温度
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
……
0.100
0.085
0.070
0.055
0.040
0.025
……
(1)
时，在20~50min 内，以
表示的平均化学反应速率为 。
(2)关于该反应说法正确的是_______。
A．温度：
B．缩小容器体积，可以加快反应速率
C．可以通过测定容器内气体密度随时间变化来确定
的分解速率
D．反应过程中金催化剂表面的活性位置已全部被
覆盖饱和
【知识点2】化学反应速率的影响因素及图像
1．影响化学反应速率的因素
（1）内因(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。
（2）外因(只改变一个条件，其他条件不变)
浓度
增大反应物浓度，反应速率加快，反之减慢。
注意事项：
(1)固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响，但要
注意水对溶液的稀释作用。
(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应
速率的变化(如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温
下铁遇浓硫酸钝化)。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应
速率的改变。
压强
对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，反之减慢。
3
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注意事项：
压强改变反应速率的实质是通过改变物质浓度引起的，若压强的改变没有导致浓
度发生变化，则反应速率不变。
对于有气体参与的反应，有如下三种类型：
(1)恒温时
①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
(2)恒温恒容时
①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。
(3)恒温恒压时
充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
温度
升高温度，反应速率加快，反之减慢。
注意事项：
温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反
应，升高温度都能增大化学反应速率，但增大的倍数可能不同，故不能认为升高
温度只会增大吸热反应的反应速率。
催化剂
使用催化剂，能改变化学反应速率，且正、逆反应速率的改变程度相同。
注意事项：
其他因素
** 错误的表达式 **固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与
其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。
** 错误的表达式 **形成原电池：可以增大氧化还原反应的反应速率。
** 错误的表达式 **其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、
高速研磨，均是行之有效的改变化学反应速率的方法(块状)。
2、常见“渐变”类速率－时间图像
图像
分析
结论
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
4
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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
3．常见“断点”类速率－时间图像
图像
t1时刻
所改变
的条件
温
度
升高
降低
升高
降低
适合正反应为放热的反应
适合正反应为吸热的反应
压
强
增大
减小
增大
减小
适合正反应为气体物质的量增大的反应
适合正反应为气体物质的量减小的反应
4、全程速率—时间图
①Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示
AB 段：Zn 与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大
BC 段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小
②H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液，随着反应的进行，反应速率随时间的变化如图所示
反应方程式
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
AB 段：反应产生的Mn2＋对该反应起催化作用
BC 段：随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小
【例1】苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是
5
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A．Y 比X 更稳定
B．其他条件不变，向反应体系中加入适量
可有效提高反应速率
C．升高温度，X、Y 的生成速率均增大
D．一定条件下，选择合适的催化剂并及时分离出X 可提高X 的产率
【例2】下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
将少量
通入
溶液
溶液变黄
将
氧化为
B
向酸性高锰酸钾溶液滴入几滴甲醇
溶液未褪色
反应生成了甲酸
C
相同温度时分别向相同浓度相同体积的硫代硫酸钠溶液中
加入相同体积不同浓度的稀硫酸
乳白色浑浊出现
时间不同
探究浓度对反应速
率的影响
D
向盛有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油，充分振荡，静置
下层为橙色
裂化汽油可萃取溴
A．A
B．B
C．C
D．D
【例3】对于反应
，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程：
第一步：
快速平衡
第二步：
慢反应
第三步：
快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A．反应速率
B．恒温恒容条件下，充入惰性气体Ar 不影响该反应速率
C．
是该反应的催化剂，
是中间产物
D．若第一步反应
，则升高温度，
正减小，
逆增大
【例4】下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是。
事实
结论
A
其他条件相同，
溶液和
溶液反
应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时，升高反应温
度，化学反应速率加快
6
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B
工业合成氨中，将氨气液化分离
可以加快反应速率，提高
、
的转化率
C
平衡体系中
加入少量KSCN 固体，溶液颜色加深
恒温时增大反应物浓度，平衡向
正反应方向移动
D
A、B 两支试管中分别加入等体积5%的
溶
液，在B 试管中加入2～3 滴
溶液，B 试管
中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂可以
改变化学反应速率
A．A
B．B
C．C
D．D
【例5】某校化学小组探究酸性
溶液与
溶液反应速率的影响因素。
(1)甲同学进行了实验I：常温下，向
不同浓度的
溶液中滴入一滴(0.04mL)0.05mol/LKMn
溶液
[硫酸酸化
]，记录如下：
0.0010
0.0125
0.0312
0.044
0.0620
完全褪色时间/s
25
12
23
60
370
无色气泡
一样多
①请写出反应的离子方程式 。
②从实验数据可知：当
浓度小于
时，请结合有效碰撞原理解释改变
浓度反应中溶
液完全褪色时间不同的原因： 。
③对于
增大引起的速率异常现象，根据上述实验结果，甲同学排除了一种可能，请用化学方程式
表示这种可能性 。
④为了解释
增大到一定浓度后速率减小，乙同学查得了如下资料：
资料显示：
，
溶液中存在平衡：
请根据该资料解释
速率忽然减小的原因可能是 。
(2)乙同学继续进行实验II，并记录如下：
操作
现象
实验II
第1-9 滴溶液滴下，完全褪色所需时间
很长；第10 滴溶液滴下迅速褪色。整
个过程中几乎无温度变化。
①对于第10 滴溶液与
溶液反应速率剧烈变化的原因，乙同学提出如下假设：反应生成的某种离子对
该反应有某种特殊催化作用，该离子最有可能是 。
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②丙同学设计实验方案证实了上述假设合理，请补全他的方案：
滴下5 滴0.05mol/L
溶液观察完全褪色时间为t 秒，然后先滴入 ，再滴加5 滴0.05mol/L
溶液，完全褪色时间远小于秒。
(3)综合上述实验，对于酸性
溶液与
溶液反应速率，丁同学进行了总结。下列因素一定能加快
反应速率的是 。
a．增大
溶液浓度 b．增大
溶液浓度 c．加入合适的催化剂
【知识点3】活化能与有效碰撞理论
1．基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。决定
速率的
步骤
是最慢的一个基元
步骤。
例1
假设反应A2＋B===A2B 是分两个基元步骤完成的：
第一步 A2
2A (慢反应)
第二步 2A+B
A2B (快反应)
对于该总反应来说，决定反应速率的肯定是第一个基元步骤。
例2
过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr 氧化为溴Br2的反应H2O2 + 2H+ +2Br－
Br2 + 2H2O，反应机理为：
H2O2＋H+＋Br－
HBrO＋H2O (慢反应)
HBrO＋Br－＋H+
Br2＋H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO 不是最终产物，称为反应的中间
产物或中间体。
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产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 产物
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。如一溴甲烷与NaOH 溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－
[Br…CH3…OH]
Br－＋CH3OH
反应物 过渡态 产物
3、有效碰撞理论
（1）活化分子、活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量，活化分
子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂从而导致化学反应的发生。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，即普通分子(具有平均能量的
分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量。
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E1为正反应的活化能；
E2为活化分子变成生成物分子放出的能量或者逆反应的活化能；
E3为使用催化剂时正反应的活化能；
反应热ΔH＝E1－E2。
催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
（2）有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。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作有效碰撞。发生有效碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合
适。
4、从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响
①相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因——活化能大小不同所致，活化能小的化学反
应速率快，活化能大的反应速率慢。
②化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关，所有能够改变内能、运动速率，以及碰撞几率的方
法，都可以用来改变、控制反应的速率，即活化分子百分数和单位体积活化分子数增大时，化学反应速率
也就增大。
条件改变
活化能
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总
数
活化分子数
活化分子百分
数
增大反应物浓
度
不变
增加
增加
不变
增加
增大
增大压强
不变
增加
增加
不变
增加
增大
升高温度
不变
不变
增加
增加
增加
增大
加催化剂
降低
不变
增加
增加
增加
增大
【例1】钒催化剂对
氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为
放热反应。下列说法错误的是
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A．步骤①反应为
·OH
B．步骤③正、逆反应的活化能关系为
C．
在催化循环中作催化剂
D．步骤③生成的物质
是
【例2】在
催化作用下，
被
氧化为
的机理为：
①
慢
②
快
下列有关说法正确的是
A．反应速率与
无关
B．
是该反应的催化剂
C．
能降低该反应的活化能
D．
【例3】下列说法正确的是
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子个数，从而使反应
速率增大
C．升高温度，能增加反应物分子中活化分子百分数，使化学反应速率增大
D．催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
【例4】标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如图所示[已知
的相对能量
为0]，下列说法不正确的是
A．活化能：历程
历程Ⅱ
B．反应
的
C．其他条件相同时，历程I 和历程Ⅱ中
的平衡转化率相同
D．历程I 涉及了非极性键的断裂和形成
【例5】根据如图所示的化学反应能量变化曲线，下列说法正确的是
A．催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行
B．曲线②的反应中，单位体积内活化分子百分数高于曲线①
10
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C．催化剂改变了反应的焓变
，使产物能量降低
D．
的反应历程和能量变化可以用曲线①表示
【知识点4】速率常数、速率方程
1．速率常数
速率常数(k)是指在给一定温度下，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。
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。
对于基元反应(能够一步完成的反应)：aA＋bB===gG＋hH，则v＝kca(A)·cb(B)(其中k 为速率常数)。如
SO
①
2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
2NO
②
2
2NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
2H
③
2＋2NO
N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
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，通常反应速率常数越大，反应进行的
越快。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．相同温度下，正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
（1）K 与k 正、k 逆的关系
对于反应：aA(g)＋bB(g)
pC(g)＋qD(g)，
则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数)
v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D)
，即：
（2）Kp与k 正、k 逆的关系
以2NO2
N2O4为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4)
＝＝Kp，即：Kp＝
【例1】300K 时，在反应器中发生反应：
。速率方程为
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关；n 为反应级数)。NOCl 的初始浓度和初始反应速率
的数据如下表所示。
实验
初始
初始
①
0.30
②
0.60
③
0.90
下列选项错误的是
11
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A．速率方程为
B．
C．如果初始NOCl 浓度增大至2 倍，则初始反应速率增至4 倍
D．在较高温度下，上述正反应能自发进行
【例2】起始温度均为
，容积均为
的甲(绝热)、乙(恒温)密闭容器中，向甲、乙中均加入
和
，发生反应
的转化率随时间的变化关系
如图所示。已知：
分别是正、逆反应速率常数，
，
。下列说法正确的是
A．该反应的
B．反应速率：
C．
时，
D．容器甲，
内，
【例3】硅烷法制备多晶硅的核心反应
。已知
，
，
、
分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关，x
为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的
，不同温度下反应，测得反应体
系中
的物质的量分数随时间变化的关系如图所示，下列说法错误的是
A．当
时可判断该反应已达平衡
B．平衡后温度由
变为
，
增大的倍数小于
增大的倍数
C．平衡后恒温下再加入
，再达平衡时
不变
D．
温度下，平衡时
【例4】氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。
．乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：
12
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反应：
反应
：
回答下列问题：
(1)①已知反应
：
，则
。
②反应能自发进行的条件为 。
(2)反应
的速率
，其中
、
分别为正、逆反应速率常
数。降低温度时
(填“增大”“减小”或“不变”)。
【例5】利用
合成甲醇可以减少碳排放，制备清洁能源，促进早日实现“碳达峰”。合成过程中存在
以下反应：
i．
ii．
(1)已知
，则
。
(2)恒温恒容条件下，对于反应
，下列事实说明该反应已达平衡的
是___________(填标号)。
A．气体密度保持不变
B．
的生成速率与
的生成速率相等
C．
D．混合气体的平均相对分子质量不变
(3)实验测得反应i：
，
，
、
为速率常数。
、
与温度的关系如下图所示，
时反应的平衡常数
为 。
【知识点5】利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素
1．探究流程
13
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2．注意事项
(1)要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。
(2)反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。
(3)要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生
变化的温度。
(4)对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个
变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。
【例1】化学反应速率受多种因素影响，在实验探究化学反应速率的影响因素时，控制变量法是基本的实
验方法。研究反应2X(g)=Y(g)+Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4 组实验，Y、Z 起始浓度为0，
反应物X 的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．在0~10 min 之间，实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
B．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
C．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
D．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快
【例2】汽车尾气对环境和人体健康都有一定的危害，某课题组利用催化技术将汽车尾气中的NO 和CO 转
化为对空气无污染的气体，通过控制变量法设计三组实验测得温度或催化剂的比表面积影响汽车尾气的转
化速率的数据如表所示。下列说法错误的是
编号
t/℃
c(NO)/mol/L
c(CO)/mol/L
催化剂的比表面
积(m2/g)
实验图像
I
280
6.50×10-3
4.00×10-3
80.0
II
a
6.50×10-3
b
120
III
c
6.50×10-3
d
80.0
14
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已知：使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
A．汽车尾气处理的化学方程式为2NO+2CO
2CO+N2
B．由图像可知：a=280，c＞280
C．由图像可知：b=d=4.00×10-3
D．其他条件相同时，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将减小
【例3】某小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为
]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是
实验序
号
反应温度(℃)
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
10.0
0.10
10.0
0.50
0
3
20
V1
0.10
4.0
0.50
V2
A．设计该实验的基本思想为控制变量法
B．实验1 和2 可探究温度对反应速率的影响
C．若用实验1 和3 探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V1=10.0，V2=6.0
D．若实验1 不再产生沉淀的时间为5min，则
【例4】控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应
的实验数据，下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的体积
锌的质量
锌的状
态
温度
完全溶于酸的时间
生成硫酸锌的质量
1
颗粒
25
70
2
颗粒
35
35
3
粉末
25
4
粉末
25
5
粉末
25
6
粉末
25
A．
B．
C．实验1、实验2 与实验3 探究的是温度对化学反应速率的影响
D．无法计算出硫酸的物质的量浓度
【例5】控制变量法在化学实验探究中运用较多，它是指在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规
律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生或不发生变化，以便在研究过程
中，找到事物变化发展的规律。根据因素和条件的性质，可分为实验变量（自变量）、反应变量(因变量)
和无关变量。某研究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应中溶液紫色消失的方法，来研究浓度对化
学反应速率的影响。下列实验有关变量控制的操作错误的是
15
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A．为控制无关变量的影响，将实验温度均确定为25°C、酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的体积均确
定为4mL，不使用催化剂
B．可选择浓度分别为0.05mol/L、0. 01mol/L、0. 001mol/L 的KMnO4酸性溶液和浓度均为0.001mol/L
的H2C2O4溶液反应，来操纵实验变量，进行对照实验
C．可将单位时间内反应所生成的CO2体积作为实验变量（自变量)进行本实验研究
D．该实验研究中的反应变量(因变量)是溶液紫色褪去所消耗的时间
第38 讲 化学反应速率及影响因素、有效碰撞理论（练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．近年，我国大力加强对温室气体CO2催化氢化合成甲醚（CH3OCH3）技术的工业化量产研究，实现可
持续发展：
。在不同情况下测得该反应速率如下，其中反应
速率最快的是
A．
B．
C．
D．
2．将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后，测得反应速率分别为甲：υ(H2)=3mol/(L·min)；
乙：υ(N2)=2mol/(L·min)；丙：υ(NH3)=1mol/(L·min)则三个容器中合成氨的速率
A．υ(甲)>υ(乙)>υ(丙)
B．υ(乙)>υ(丙)>υ(甲)
C．υ(丙)>υ(甲)>υ(乙)
D．υ(乙)>υ(甲)>υ(丙)
3．下列“实验和现象”与“结论”不相对应的是
选项
实验
现象
结论
A
向某溶液加入KSCN 溶液，振荡
溶液变为血红
色
原溶液中存在Fe3+
B
同时向
和
酸性
溶液中各加入
溶液
后者先褪色
反应物浓度越大，反应速率
越快
C
常温下，向AgCl 悬浊液中加入足量饱和NaBr 溶液
有浅黄色沉淀
生成
常温下
D
将灼热的表面附有CuO 的铜棒伸入无水乙醇中
铜棒由黑色变
为红色
无水乙醇具有还原性
A．A
B．B
C．C
D．D
4．反应物(A)转化为产物(B 或B•Z)的能量与反应进程的关系如图所示，下列有关反应进程的说法正确的是
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A．反应过程中A•X 所能达到的最高浓度小于A•Y
B．生成B 的速率：Ⅱ<Ⅲ
C．进程I 与进程Ⅳ的
相同
D．X、Y、Z 均是催化剂
5．利用下列装置能完成相应实验目的的是
A．利用图甲装置制备纯净的一氯甲烷
B．利用图乙装置验证浓硫酸的强氧化性
C．利用图丙装置制备并收集氨气
D．利用图丁装置测定
的分解速率
6．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
表面反应的变化数据如下，下列说法错误的是
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
已知：半衰期是指当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间
A．
B．
C．相同条件下，增大
的浓度，能加快反应速率
D．相同条件下，若
起始浓度为
，则半衰期为
7．某温度时，在容积为2L 的密闭容器中发生A、B 两种气体物质间的转化反应，
物质的量随时间
变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的化学方程式为：
B．
内，
C．4min 时，该反应达到化学平衡
D．达到平衡时，A 的平衡转化率为
8．乙醇水蒸气重整制氢广泛运用于工业生产中，其原理是
。一定温度下，
恒压时，按水醇比
向密闭反应容器中
充入原料，发生上述反应。下列说法正确的是
A．反应体系压强越小，反应物平衡转化率越大，越有利于工业生产
B．若
之比保持不变，说明反应达到了平衡状态
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C．若
时，测得反应吸收
能量，则
D．若在原料气体中充入一定量的惰性气体，则
平衡转化率会增大
9．已知甲烷卤代反应中部分步骤如下(X 代表Cl 或Br，设稳定单质能量为零)：
，对应的能量图如下。
下列说法正确的是
A．进程a 中X 代表Br
B．
溴代反应速率比氯代反应速率大
C．
与
的反应速率比
与
的反应速率大
D．进程b 的焓变：
10．研究发现反应
的反应速率随温度的升高而减小，反应历程：
第一步：
快反应
第二步：
慢反应
依据该过程，下列说法正确的是
A．反应相同时间，快反应的平均速率一定比慢反应大
B．提高
的浓度，化学反应速率将显著增大
C．温度升高，对快反应的影响比慢反应大
D．恒容条件下，达到平衡时，通入少量
，再次达到平衡时
含量减小
11．某密闭容器中通入一定量的
气体发生以下两个反应：①
；②
。反应①的正反应速率
，反应②的正反应速率
，其中
为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度(
)随时间
变
化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②的活化能
B．10s 时，
(正)
(逆)
18
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C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态
D．
内，X 的平均反应速率
12．在
密闭容器中充入
和
，在一定条件下发生反应：
，
达到平衡。达到平衡时，生成了
，经测定
的浓度为
，下列判断正确的是
A．
B．B 的转化率为
C．用
表示的平均反应速率为
D．平衡时D 气体的体积分数为20%
13．一定温度下，
在四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：
。在不同时刻测量
放出的
体积，换算成
浓度如下表：
t/s
0
600
120
0
171
0
222
0
282
0
c(N2O5)/mol·L-1
1.4
0
0.9
6
0.66
0.48
0.35
0.24
0.1
2
下列说法正确的是
A．推测上表中的
为3930
B．
，生成
的平均速率为
C．反应到
时，放出
的体积为
(标准状况)
D．反应达到平衡时，
正
逆
14．
是硅生产工艺的重要中间物，“
”的生产工艺备受关注，总反应方程式为：
，该工艺源于对如下反应研究：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
A℃时，向刚性密闭容器中通入初始浓度均为
的
和
，发生反应ⅰ，经5min 反应达到平
衡，已知反应ⅰ的
与温度
的变化关系如图中曲线X 或Y 所示。
下列说法正确的是
A．
随温度T 变化的曲线为图中的X
B．该工艺总反应的平衡常数
C．反应达到平衡时，用
表示反应ⅰ在上述条件下的平均反应速率约为
D．若在刚性密闭容器中初始时加入
，
的平衡转化率会减小
19
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15．
的分解速率受温度、浓度、催化剂以及溶液酸碱性等多种因素影响。实验测得70℃时，甲、乙
两种条件下
浓度随时间的变化如下图所示：
下列说法不正确的是
A．图甲曲线b 中，0~20min 内平均反应速率
B．图甲表明pH 相同时，
起始浓度越大，
分解速率越大
C．图乙表明可通过适当增大
溶液的浓度，来增大
分解的速率
D．可用
溶液和
溶液比较
和
对
分解的催化效果
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．关注化学反应中的物质和能量变化是认识和研究化学反应的重要视角。
(1)在2.0L 恒温恒容密闭容器中充入
和
，发生反应：
，反应
时测得
的物质的量为
。
①
内，
(用含的代数式表示)。
②反应至
时，
的转化率为 。
(2)甲烷可以消除氮氧化物的污染：
。
①在不改变初始浓度的条件下，加快反应速率的措施有 (填一条)。
②若在恒温恒容密闭容器中充入
和
发生上述反应，下列叙述能说明反应达到平衡状态的
是 (填序号)。
A．
的物质的量之比为1：1：2
B．混合气体中
的物质的量分数保持不变
C．混合气体的密度不再改变
D．混合气体的压强不再改变
(3)在催化剂作用下，利用含
的废气协同处理烟气中的
，转化为无污染气体的同时得到S 单质，该
反应的化学方程式为 。
17．化学反应与生产、生活及很多研究领域存在广泛的联系。
I．羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害，广泛应用于农药工业。利用工厂废
气中的
和
反应可以合成
，回答下列问题：
(1)已知：
①
20
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②
③
反应
。
(2)在恒容、绝热的密闭容器中，充入
与
进行反应
。下列
事实能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．COS 和H2的浓度保持不变
B．消耗H2的速率与生成CO 的速率之比为1：1
C．
的值不再改变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
II．由
-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)生成
-丁内酯(
)的反应如下：HOCH2CH2CH2COOH
+H2O。25℃时，溶液中
-羟基丁酸的初始浓度为
，随着反应的进行，测
得
-丁内酯浓度随时间的变化如下表所示。
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
回答下列问题：
(3)在
内，以
-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为 。
(4)该反应达到平衡时，
-羟基丁酸的转化率为 %(保留1 位小数)。
(5)关于该反应的下列说法正确的是___________(填字母)。
A．达到平衡后，升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
B．达到平衡后，移除部分生成物瞬间，正反应速率不变
C．25℃时，使用催化剂可以提高平衡时的转化率
D．
时的逆反应速率小于
时的正反应速率
(6)25℃时，该反应的平衡常数
。相同温度下，发生上述反应，当
-丁内酯的浓度为
，
-羟基丁酸的浓度为
时，反应 (填“正向进行”“逆向进行”或
“已平衡”)。
18．甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、
和
)在催化剂的作用下合成甲醇，可能
发生的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)反应Ⅰ在_______下能自发进行。
A．低温
B．高温
C．任意温度
D．催化剂作用
(2)若单独进行反应Ⅱ，有利于提高此反应平衡时
转化率的措施 (写二条)。
(3)
kJ/mol
21
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(4)某温度下，将CO、
和
按物质的量之比
通入恒容密闭容器中发生反应，下列情况下能说明
反应Ⅱ达到平衡状态的是_______。
A．测得混合气体的密度不变
B．测得混合气体的质量不再变化
C．测得混合气体中
的浓度不变
D．测得混合气体中
、
、
、
的浓度比不变
(5)单独研究二氧化碳与氢气合成甲醇的反应历程，如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，*H 没标
出)。
反应过程中决定反应速率的步骤的活化能是 eV。对应的反应式 。
(6)进一步研究利用合成气(CO、
和
)制甲醇，图1 为单位时间内
、
、
条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系。图2 为合成甲醇可能反应机
理。
i.曲线a 甲醇的量先增大后减小，其原因是 。
ii.曲线b 与曲线c 相比，
的存在使甲醇生成量增大，结合图2 分析原因 。
(7)如图用电解法也可将
转化为甲醇，补全所示阴极上发生的电极反应式： 。
_______
_______
_______
_______
_______
19．
加氢制甲醇
不仅减少了
排放，而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应
如下。
22
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反应Ⅰ：
；
反应Ⅱ：
。
回答下列问题：
(1)已知：标准摩尔生成焓是指在
由稳定态单质生成
化合物时的焓变。该反应中的相
关物质的标准摩尔生成焓(
)数据如表所示。
物质
0
则
。
(2)向密闭容器中加入
和
，合成
。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为
，逆反应速率可表示为
，其中
为速率常数。
①图1 中能够代表
的曲线为 (填“
”“
”“
”或“
”)。
②温度为
时，反应Ⅰ的化学平衡常数
。
(3)在一定条件下，将
和
通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ．平衡
时
和
的选择性、
的转化率随温度升高的变化曲线如图2 所示。
①图2 中代表
的转化率随温度升高变化的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
的转化率随温度
升高呈现如图2 所示变化趋势的原因是 。
②该体系中，
时，反应Ⅱ的浓度平衡常数为 (保留两位有效数字)。
(4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内
产率的影响，如图3 所示为不同温度下、不同催
化剂对相同时间内
产率的影响，据图3 可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。
23
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A．
B．
C．
D．
20．小组同学探究镁与银氨溶液反应的产物及影响其反应速率的因素。
资料：
Ⅰ．探究镁与银氨溶液反应的产物
【实验1】配制银氨溶液
【实验2】
(1)实验1 配制银氨溶液的过程：向5mL2
AgNO3溶液中逐滴加入5mL6
氨水至 。
(2)①实验2-2 可证明2-1 中有Ag 生成。实验2-2 加入过量稀HNO3可观察到的实验现象是 。
②实验2-3 可证明2-1 中有Ag2O 生成。实验2-3 中加入过量稀HCl 发生的化学反应方程式是 。
(3)经检验，实验2-1 中产生的气体有H2和NH3.
①检验产生气体中有NH3的操作及现象 。
②生成H2的化学方程式是 。
Ⅱ．探究影响镁与银氨溶液反应生成H2速率的因素
【实验3】用2
AgNO3溶液、12
氨水按照下表所示用量配制好银氨溶液后，放入等量打磨
过的镁条，记录收集112mLH2所用时间。
序号
配制银氨溶液所用试剂
配好的银氨溶液的组成
时间
s
H2O 体积
mL
AgNO3溶液体积
mL
氨水体积
mL
浓
度
氨水浓度
24
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3-1
6.00
1.00
1.00
0.25
1.00
600
3-2
4.00
2.50
1.50
0.625
1.00
300
3-3
2.00
a
2.00
1.00
1.00
60
(4)实验3-3 中，a= 。
(5)根据上述实验分析，银氨溶液中
浓度越大，产生H2的速率越快，原因可能与生成的Ag 有
关，理由是 。
Ⅲ．实验结论与反思
(6)综合上述实验，可知Mg 与银氨溶液反应后的产物有Ag、NH3、H2、Mg(OH)2、Ag2O 等；根据配好的银
氨溶液的组成，小组同学认为氨水浓度也是影响Mg 与银氨溶液反应生成Ag 的速率的因素，理由是
。
25
