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第01 讲 化学反应速率及其影响因素 目录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视........................................................................................................................... 03 核心突破·靶向攻坚........................................................................................................................... 考点一 化学反应速率及表示方法................................................................................................... 知识点1 反应速率............................................................................................................................................................. 知识点2 反应速率的计算................................................................................................................................................. 考向1 考查反应速率及其计算...................................................................................................................................... 考向2 考查反应速率大小比较...................................................................................................................................... 【思维建模】 化学反应速率大小的比较方法 考点二 影响化学反应速率的因素................................................................................................... 知识点1 反应速率的影响因素......................................................................................................................................... 知识点2 有效碰撞与过渡态理论................................................................................................................................... 知识点3 速率常数和速率方程........................................................................................................................................ 考向1 考查反应速率的影响因素................................................................................................................................... 【思维建模】气体对反应速率的影响 考向2 考查控制变量法探究影响化学反应速率的因素......................................................................................... 【思维建模】应用“变量控制法”的解题策略 考向3 考查化学速率图像................................................................................................................................................. 考向4 考查反应历程........................................................................................................................................................... 04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................ 考点要求 考察形式 2025 年 2024 年 2023 年 2022 年 2021 年 化学反应速率的 概念及计算 选择题 非选择题 黑吉辽卷 T10，3 分 辽宁卷 T10，3 分 辽宁卷 T12，3 分 影响化学反应速 率的因素 选择题 非选择题 辽 宁 卷 T12，3 分 辽 宁 卷 T12，3 分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题运均有呈现，化学反应速率的计算、反应速率 快慢判断、影响化学反应速率的因素等。 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)选择题中结合化学平衡图像、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 学反应速率与反应历程，考查决速步、活化能等相关知识。 (2)非选择题中与基本理论、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。 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 应 、反 程 应历 的概念，了解催化 的重要作用。 剂 3．理解外界条件( 度、温度、 、催化 等 浓 压强 剂 ) 反 速率的影响，能用相关理 解 其一般 律。 对 应 论 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 考点 化学反应速率及 方法 一 表示 知识点1 反应速率 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.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。 3.表达式及单位 v＝，单位为mol·L － 1 ·min － 1 或mol·L － 1 ·s － 1 。 【特别提醒】 (1)由公式v＝计算得到的是一段时间的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成 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)固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 知识点2 反应速率的计算 1．化学反应速率的简单计算 (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 ∶∶∶。 2．化学反应速率计算 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。 3.与化学反应速率图像有关计算 （1）从图像中获取计算的数据 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(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。 （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。 考向1 考查反应速率及其计算 例1 （24-25·黑龙江牡丹江市第二中学·期中）氨分解反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)在容积为2 L 的密闭 容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 mol，5 s 末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的反应速率为( ) A.0.32 mol/(L·s) B.0.16 mol/(L·s) C.1.6 mol/(L·s) D.0.8 mol/(L·s) 【答案】B 【解析】反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。反应进行到5 s 时，消耗的氨气为4 mol－2.4 mol＝1.6 mol，所以用氨气表示的反应速率为＝0.16 mol/(L·s)，所以选项B 是正确的。 【变式训练1】（24-25·黑龙江·期中）关于化学反应速率，下列说法正确的是( ) A.单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率 B.化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 C.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 D.同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 【答案】C 【解析】单位时间内反应物浓度的变化量、生成物浓度的变化量都表示正反应速率，故A 错误；化学反应 速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s 内某物质的浓度变化0.8 mol·L－1，故B 错误；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，故C 正确；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，但表示的速率相同，故D 错误。 【变式训练2】（24-25·吉林省辽源市第五中学·期末）一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发 生分解反应：2N2O5 4NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表： t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/(mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0 48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是( ) A.600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 mol·L－1·s－1 B.反应2 220 s 时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况) C.反应达到平衡时，v 正(N2O5)＝2v 逆(NO2) D.推测上表中的x 为3 930 【答案】D 【解析】600～1 200 s，N2O5的浓度变化量为(0.96－0.66) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的 浓度变化量为其2 倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1，A 说法不正 确；由表中数据可知，反应2 220 s 时，N2O5的浓度变化量为(1.40－0.35) mol·L－1＝1.05 mol·L－1，其物质 的量的变化量为1.05 mol·L－1×0.1 L＝0.105 mol，O2的物质的量的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放 出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol×22.4 L/mol＝1.176 L，B 说法不正确；反应达到平衡时，正反应 速率等于逆反应速率，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，2v 正(N2O5)＝v 逆(NO2)，C 说法不正确；分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600～1 710，1 710～2 820)后N2O5的浓度 会变为原来的，因此，N2O5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 为(2 820＋1 110)＝3 930，D 说法正确。 考向2 考查反应速率的大小比较 例2 （24-25·辽宁省阜新市实验中学·期中）反应A＋3B===2C＋3D 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)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝36 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5 mol·L－1·s－1 A. > > > ②④③① B.②＝③> > ④① C. > ①②＝③> ④ D. > > > ④①②③ 【答案】B 【解析】①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1＝9 mol·L－1·min－1； ②v(A)＝v(B)＝12 mol·L－1·min－1； ③v(A)＝v(C)＝×24 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1； ④v(A)＝v(D)＝×0.5 mol·L－1·s－1＝×30 mol·L－1·min－1＝10 mol·L－1·min－1；故反应速率由快到慢的顺序为② ＝③> > ④①。 思维建 模 化学反应速率大小的比较方法 1.归一法。首先统一单位，再换算成用同一物质表示的速率，然后比较数值的大小。 2.比值法。统一单位后，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＞，则用A 表示的反应速率比用B 表示的反应速率大。 【变式训练1】（24-25·内蒙古包钢第一中学·期中）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. > > > ②①④③ B. > > > ④③②① C. > > > ①②④③ D. > > > ①②③④ 【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； 中 ③ c(A)＝c(B)＝＝0.05 mol·L－ 1； 中 ④ 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> > > ①④③，A 项正确。 【变式训练2】（24-25·吉林省通化市第一中学·期末）对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g)，在不同 条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B．v(B)=1.8 mol·L-1·s-1 C．v(D)=0.35mol·L-1·s-1 D．v(C)=1.5 mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】A 项中v(A)=0.3 mol·L-1·s-1，B 项中物质B 是固体，不能用其来表示化学反应速率，C 项中换算成 用A 物质来表示化学反应速率为v(A)=0.25 mol·L-1·s-1，D 项中换算成用A 物质来表示化学反应速率为 v(A)=0.0125 mol·L-1·s-1，所以A 项表示的反应速率最快，故A 正确；故选A。 考点 二 影响化学反应速率的因素 知识点1 化学反应速率的影响因素 1．内因 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。 2．外因 (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。 知识点2 有效碰撞与过渡态理论 1.有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。 ②活化能：如图 图中：E1表示反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2(注：E2表示活化分子变成生 成物分子放出的能量)。 有效碰撞： ③ 活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 2.过渡态理论 (1)理论简介 反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量 的差为反应的活化能。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′是逆反应的活化能。ΔH＝Ea－E′a。 (2)催化剂影响化学反应速率的过渡态理论解释 使用催化剂改变了反应的路径 → (如图)，反应的活化能降低反应速率加快。 → 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 (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(SO2Cl2) 2NO ② 2 2NO＋O2 v＝k2c2(NO2) 2H ③ 2＋2NO N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO) 3．速率常数含义 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。 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。 考向1 考查影响化学反应速率的常见因素 例1 （24-25·辽宁省大连市育明高中·期末）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。 思维建 体 反应速率的影响 模 气 对 1.惰性气体(不参与反应的气体)对反应速率的影响 在恒温恒容条件下 通入气体(不参与反应气体)，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变 恒温恒压条件下 通入气体(不参与反应气体)，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小 2.对于有气体参加的可逆反应，升高温度或增大压强v 正、v 逆均增大，但增大的倍数可能不同。 【变式训练1】（24-25·黑龙江·期中）反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 在一密闭容器中进行， 则下列说法或结论中能够成立的是( ) A.其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，v 正减小而v 逆增大 B.其他条件不变，升高温度，v 正、v 逆均增大 C.保持容器体积不变，充入少量He 使体系压强增大，v 正、v 逆均增大 D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v 正增大而v 逆减小 【答案】B 【解析】其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应混合气体的浓度增大，则v 正、v 逆均增大，A 不 成立；其他条件不变，升高温度，v 正、v 逆均增大，B 成立；保持容器体积不变，充入少量He 使体系压强 增大，反应混合气体的浓度不变，则v 正、v 逆均不变，C 不成立；其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v 正、v 逆均不变，D 不成立。 【变式训练2】（24-25·吉林省通化市第一中学·期末）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 【答案】C 【解析】催化氧化氨制备硝酸时，加入铂可以加快化学反应速率，A 不符合题意；中和滴定时，边滴边摇 锥形瓶，使反应物充分接触，可加快化学反应速率，B 不符合题意；锌粉和盐酸反应时加水稀释，盐酸的 浓度降低，化学反应速率降低，C 符合题意；石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不改变 化学反应速率，D 不符合题意。 考向2 考查控制变量法探究影响化学反应速率的因素 例2（2025·黑龙江·一模）为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如 图所示，判断下列说法正确的是( ) A.pH 越小，氧化率越小 B.温度越高，氧化率越小 C.Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH 和温度有关 D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率 【答案】D 【解析】由② 可知，温度相同时， ③ pH 越小，氧化率越大，由①②可知，pH 相同时，温度越高，氧化率 越大，A、B 错误；Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等，C 错误。 思维建 应 变量控制法的解题 模 用“ ” 策略 【变式训练1】（2025·辽宁·二模）Fenton 法常用于处理含难降解有机物的工业废水，在加入Fe2＋并调好 pH 后再加入H2O2，该过程中H2O2所产生羟基自由基(·OH)能氧化降解污染物。现运用该法降解某有机污 染物(p－CP)，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 实验数据：(表中时间，是 p－CP 浓度降低1.50 mol/L 所需时间) 实验 编号 H2O2 溶液 Fe2＋溶液 蒸馏水 pH 温度 时间 c mol·L－1 V/mL c mol·L－1 V/mL V/mL T/K t/s ① 6.0×10－3 1.50 3.0×10－2 3.50 10.00 3 298 200 ② 6.0×10－3 1.50 3.0×10－2 3.50 10.00 3 313 60 ③ 6.0×10－3 3.50 3.0×10－2 3.50 V1 3 298 140 ④ 6.0×10－3 1.50 3.0×10－2 4.50 9.00 3 298 170 ⑤ 6.0×10－3 1.50 3.0×10－2 3.50 V2 12 298 0 请回答： (1)V1＝________ mL，V2＝________ mL。 (2)实验①条件下，p－CP 的降解速率为_______________________。 (3)设置实验①②的目的是___________________________________； 由实验① 可得到的结论是 ④ ________________________________。 (4)实验 在 ⑤ 200 s 时没有检测到p－CP 浓度的变化。其原因可能是________________________。 【答案】(1)8.00 10.00 (2)0.007 5 mol/(L·s)或7.5×10－3 mol/(L·s) (3)探究温度对反应速率的影响 其他条件相同时，c(Fe2＋)越大，反应速率越大 (4)Fe2＋在该条件下生成Fe(OH)2，并迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基 【解析】(1)根据① 组实验分析，溶液的总体积应该相同，所以 ③ V1＝10.00＋3.50＋1.50－(3.50＋3.50)＝ 8.00 mL；根据 组实验进行分析，溶液的总体积应该相同，故 ④⑤ V2＝9.00＋4.50＋1.50－(1.50＋3.50)＝ 10.00 mL；(2)实验①条件下，p－CP 浓度降低1.50 mol/L 所需时间200 s，所以p－CP 的降解速率为0.007 5 mol/(L·s)或7.5×10－3 mol/(L·s)；(3)根据图表信息分析，其他条件相同，反应的温度不同，设置实验①② 的目的是探究温度对反应速率的影响；由实验① 可得到的结论是：其他条件相同时， ④ c(Fe2＋)越大，反应 速率越大；(4)工业废水，在加入Fe2＋并调好pH 后再加入H2O2，所产生的羟基自由基(·OH)能氧化降解污 染物；实验 在 ⑤ 200 s 时没有检测到p－CP 浓度的变化，其原因可能是：Fe2＋在该条件下生成Fe(OH)2，并 迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基。 【变式训练2】（2025·内蒙古·一模）将0.48 g 镁粉分别加入10.0 mL 下列溶液中反应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 溶液组成 V(H2)/mL 1 H2O 12 2 1.0 mol·L-1 NH4Cl 溶液 433 3 0.1 mol·L-1 NH4Cl 溶液 347 4 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液 160 5 1.0 mol·L-1 NaNO3溶液 14 6 0.8 mol·L-1 NH4Cl 溶液+0.2 mol·L-1 NH3·H2O 溶液 401 7 0.2 mol·L-1 NH4Cl 溶液+0.8 mol·L-1 NH3·H2O 溶液 349 A.由实验2、3 可得，NH 4 +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，NH 4 +都能加快镁和水的反应 【答案】A 【解析】实验2、3 中主要反应为Mg+2NH 4 ++2H2O===Mg2++H2↑+2NH3·H2O，由于实验2、3 中的n(Cl-)也不 相同，没有控制单一变量，所以不能得出NH 4 +浓度越大，反应速率越快的结论，故A 错误；由实验1、4 对比可知，反应速率加快，可能是Na+、Cl-具有催化作用，由实验4、5 对比可知，Na+对反应无催化作用， 由此可知Cl-对镁和水的反应有催化作用，故B 正确；实验7 中NH4Cl 浓度较实验3 高，产生氢气的速率应 更快，但由表格数据可知，二者产生氢气的速率几乎相等，其原因在于实验7 中加入了高浓度NH3·H2O， NH3·H2O 与Mg2+反应生成了Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应，故C 正确；由实验1、2、4、7 对比可知， 无论酸性条件还是碱性条件，NH 4 +都能加快镁和水的反应，故D 正确。 考向3 考查化学速率图像 例3（2025·吉林·一模）在相同条件下研究催化剂Ⅰ、 对反应 Ⅱ X→2Y 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， 使反应活化能更低 Ⅱ C.a 曲线表示使用催化剂 时 Ⅱ X 的浓度随t 的变化 D.使用催化剂Ⅰ时，0～2 min 内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A 错误； 由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂 催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，故 Ⅱ B 错误；由 图可知，使用催化剂 时，在 Ⅱ 0～2 min 内Y 的浓度变化了2.0 mol·L－1，而a 曲线表示的X 的浓度变化了 2.0 mol·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a 曲线不表示使用催化剂 时 Ⅱ X 的浓度随时间t 的变化，故C 错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min 内，Y 的浓度变化了4.0 mol·L－1，则v(Y)＝＝＝2.0 mol·L－1·min－1，v(X)＝v(Y)＝×2.0 mol·L－1·min－1＝1.0 mol·L－1·min－1，故D 正确。 【变式训练1】（2025·黑龙江·二模）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】由图中曲线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，故反应速率 越大，A 项正确；由图中曲线① 可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是 的两倍，所用时间①也 ③ ③ 是 的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关， ③ B 项错误；条件①，反应速率为v= 3.0mol· L −1 250min =0.012 mol·L-1·min-1，C 项正确。 【变式训练2】（2025·黑龙江哈尔滨·一模）一定温度下，恒容密 容器中，物 闭 质Z 生反应 发 Z(g) X(g) +2Y(g) ΔH>0，一段 后开始 ， 得各物 的 度随 化如 所示。下列 法正确的是 计 变 图 时间 时测 质 浓 时间 说 ( ) A.曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻 C.若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 D.0~40 min，用物质Y 表示的平均反应速率为0.3 mmol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】结合反应方程式以及图中物质的浓度变化，减少的为反应物，增加的为生成物，生成物的浓度增 加量之比等于化学计量数之比，可知曲线Ⅲ代表物质Z，曲线Ⅰ代表物质Y，曲线 代表物质 Ⅱ X，故A 错 误；t1时刻反应物的浓度大于t2时刻，浓度越大反应速率越快，则t1时刻的正反应速率大于t2时刻，故B 正 确；升高温度，正、逆反应速率均加快，故C 错误；0~40 min，用物质Z 表示的平均反应速率为v(Z)= (27−15)mmol· L −1 40min =0.3 mmol·L-1·min-1，v(Y)=2v(Z)=0.6 mmol·L-1·min-1，故D 错误。 考向4 反应历程 例4（2025·辽宁沈阳·一模）如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl 的部分反应过程能量变化关系 图，下列说法正确的是( ) A.题述反应为吸热反应 B.升高温度，Ea1、Ea2均减小，反应速率加快 C.第一步反应的方程式可表示为Cl·+CH4—→CH3·+HCl D.第一步反应的速率大于第二步反应的速率 【答案】C 【解析】由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A 项错误；升高温度，不 能降低反应的活化能，即Ea1、Ea2均不变，但可以加快反应速率，B 项错误；第一步反应的活化能大于第 二步反应的活化能，所以第一步反应的速率小于第二步反应的速率，D 项错误。 【变式训练1】（2025·吉林·一模）已知Fe3+催化反应S2O8 2−(aq)+2I-(aq)===2SO4 2−(aq)+I2(aq)的历程如图所 示，催化历程中有Fe2+参与。下列有关该反应的说法正确的是( ) A.步骤①的速率常数大于步骤② B.反应历程中存在非极性键的断裂和形成 C.催化历程中，仅氧元素的化合价未发生变化 D.步骤②的热化学方程式为2Fe2+(aq)+S2O8 2−(aq)===2Fe3+(aq)+2SO4 2−(aq) ΔH=(E3-E1) kJ·mol-1 【答案】B 【解析】由图知，步骤①的活化能大于步骤②的活化能，故步骤①的速率小于步骤②，因此步骤①的速率 常数小于步骤②，A 错误；反应历程中，有O—O 断裂和I—I 的形成，B 正确；由于S2O8 2−中存在一个过 氧键，S 的化合价为+6 价，催化历程仅硫元素的化合价未发生变化，C 错误；步骤②为放热反应，故热化 学方程式为2Fe2+(aq)+S2O8 2−(aq)===2Fe3+(aq)+2SO4 2−(aq) ΔH=(E1-E3) kJ·mol-1，D 错误。 【变式训练2】（2025·黑龙江·一模）三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家利用(CH3)2NCHO(简 称DMF)在铜催化作用下转化得到N(CH3)3，如图是计算机模拟单个DMF 分子在铜催化剂表面的反应历程 (*表示物质吸附在铜催化剂上)，下列说法错误的是( ) A.该反应为放热反应，降温可提高DMF 的平衡转化率 B.该历程包含6 个基元反应 C.若1 mol DMF 完全转化为三甲胺，则会吸收1.02NA eV 的能量 D.由图可知该反应历程的最大能垒为1.19 eV 【答案】C 【解析】由图可知，该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，DMF 的平衡转化率增大，故 A 正确；反应放热，则1 mol DMF 完全转化为三甲胺，会释放出1.02 eV·NA的能量，故C 错误。 1.（2024·黑吉辽卷）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 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 【答案】A 【解析】由图可知，3 小时后异山梨醇浓度继续增大， 后异山梨醇浓度才不再变化，所以 时，反应 ②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A 错误；图像显示该温度下， 后所有物质浓度都不 再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于 反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B 正确；由图可知，在 内异 山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)= ，故C 正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转 化率，故D 正确；故选A。 2.（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： 【答案】C 【解析】开始一段时间（大约13min 前）随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至 达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来（大 约13min 后）随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大；据此作答。由图像可知，随着时间的 推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧 化H2C2O4，A 项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min 时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作 用，13min 后反应速率会增大，B 项错误；由图像可知，Mn(VII)的浓度为0 后才开始生成Mn(II)，该条件 下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C 项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应 为2MnO4 -+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D 项错误；故选C。 3.（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/ 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 【答案】B 【解析】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 内Z 的平均生成速率大于 内的，故 时，Z 的浓度大于 ，A 正确； 时生成的Z 的物质的量为 ， 时生成的Z 的物质的 量为 ，故反应在 时已达到平衡，设达到平衡时生了 ，列三段式： 根据 ，得 ，则Y 的平衡浓度为 ，Z 的平衡浓度为 ，平衡常数 ， 时Y 的浓度为 ，Z 的浓度为 ，加入 后 Z 的浓度变为 ， ，反应正向进行，故 ，B 错误； 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；由B 项分析可知 时反应 处于平衡状态，此时生成Z 为 ，则X 的转化量为 ，初始X 的物质的量为 ，剩余X 的 物质的量为 ，D 正确；故选B。 4.（2021·辽宁卷）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 【答案】B 【解析】由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应 速率越大，A 正确；由题干图中曲线① 可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是 的两倍，所用时间 ③ ③ ①也是 的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关， ③ B 错误；由题干图中数据可知， 条件①，反应速率为 ，C 正确；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 时，半衰期为125min÷2= ，D 正确；故选B。
