专题11化学反应速率-2024高考化学一轮复习.docx

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1、易错点11化学反应速率易错分析易错题【01】化学反应速率的计算在解题过程中先写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如，对于反应mAnB=pCqD，A的浓度为a molL1，B的浓度为b molL1，反应进行至t1 s时，A消耗了x molL1，则反应速率可计算如下：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g) a b 0 0 x ax b 则v(A) molL1s1，同一反应不同物质的反应速率之间的关系如下：易错题【02】化学反应速率的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：看化学反应速

2、率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位；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，或分别除去相应物质的化学计量数；标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。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。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。易错题【03】催化剂的特点和影响因素催化剂具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用，加快化学反应速率，但对其他的化学反应就不一定有催化作用。某些化学反应并非只有唯一的催化剂，例如

3、氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等。 绝大多数催化剂都有其活性温度范围，温度过高或过低，催化活性都会降低。在有的反应中催化剂参与化学反应，其作用是降低该反应发生所需要的活化能，可以把一个较难发生的反应变成几个较容易发生的化学反应。 催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的H 。4.控制变量法探究影响反应速率的因素(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

4、。(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。易错题【04】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。典例分析例1 在C(s)CO2(g)2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是()减小容器体积使增大压强增加碳的量 恒容时通入CO2 恒压下充入N2恒容下充入N2A B CDC【解析】该反应为气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，正确

5、；增加碳的量，固体物质的浓度不变不影响化学反应速率，错误；恒容通入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快，正确；恒压下充入N2，体积增大反应物浓度减小，反应速率减小，错误；恒容下充入N2，反应物的浓度不变，反应速率不变，错误。例2 已知反应2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)H752 kJmol1的反应机理如下：2NO(g)N2O2(g)(快)N2O2(g)H2(g)N2O(g)H2O(g)(慢)N2O(g)H2(g)N2(g)H2O(g)(快)下列有关说法错误的是()A的逆反应速率大于的正反应速率B中N2O2与H2的碰撞仅部分有效CN2O2和N2O是该反应的催化剂D总反应中逆反应的

6、活化能比正反应的活化能大C【解析】为快反应，说明反应物的活化能和生成物的活化能都较小，反应更容易发生；为慢反应，说明反应物的活化能和生成物的活化能都较大，中反应物的活化能大于中生成物的活化能，因此的逆反应速率大于的正反应速率，A项正确；反应为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质微粒发生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B项正确；反应过程中N2O2和N2O是中间产物，不是催化剂，C项错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D项正确。例3 (1)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/g2.0 mo

7、lL1硫酸溶液/mL温度/ 硫酸铜固体/g加入蒸馏水/mL2.050.025002.040.025010.02.050.0250.202.050.0254.00本实验待测数据可以是_，实验和实验可以探究对锌与稀硫酸反应速率的影响。实验和实验的目的是_，写出有关反应的离子方程式_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx，理由是_。【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

8、时间)硫酸浓度探究硫酸铜的质量对反应速率的影响ZnCu2=Zn2Cu，Zn2H=Zn2H2(2)2.0保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质浓度不变【解析】(1)实验和实验中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验和实验中加入硫酸铜，Cu2的氧化性强于H，首先发生反应ZnCu2=Zn2Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快化学反应速率。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，产生氢气的速率又会减慢。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”，实验和实验可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。实

9、验和实验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。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx2.0。例4 将氨氧化法制硝酸过程中氨经催化氧化后的气体(高于800 )急剧冷却到100 以下，一方面除去大量的H2O，使NO(g)和O2(g)发生反应，另一方面温度低有利于生成NO2(g)。2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：.2NO(g)N2O2(g)(反应快，瞬间达到平衡) H10v1正k1正c2(NO)v1逆k1逆c(N2O2).N2O2(

10、g)O2(g)2NO2(g)(反应慢)H229.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法正确的是( )A根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2BHAP改变了该反应的历程和焓变，增大了反应速率C该反应可表示为HCHO+O2CO2+H2OD已知该反应放热，则反应物的键能之和大于生成物的键能之和10.一定温度下，在恒容反应器中发生反应，化学反应速率(为化学反应速率常数，其数值与温度有关)。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如下表所示：0.010.020.020.010.010.

11、010.0150.015根据表中的测定结果，下列结论不正确的是( )A表中的值为B化学反应速率C升高温度，各物质浓度不变，化学反应速率不变D催化剂可能对k影响较大11.某校化学小组探究酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率的影响因素。(1)邹邹进行了实验I：常温下，向4mL不同浓度的H2O2溶液中滴入一滴0.04mL0.05mol/LKMnO4溶液，记录如下：c(H2O2)/mol/L0.00100.00150.01250.03120.0440.0620完全褪色时间/s2515122360370无色气泡一样多请写出反应的离子方程式_。对于c(H2O2)增大引起的速率异常现象，根据上述实验结果

12、，伟伟排除了一种可能，请用化学方程式表示这种可能性_。为了解释c(H2O2)增大到一定浓度后速率减小，波波查得了如下资料：资料显示：，H2O2溶液中存在平衡：请用平衡移动原理解释速率忽然减小的原因_。(2)龙龙继续进行实验II，并记录如下：操作现象实验第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。对于第10滴溶液与H2O2溶液反应速率剧烈变化的原因，飞飞提出如下假设：_。杰杰设计实验方案证实了上述假设合理，请补全他的方案：操作：滴下5滴溶液现象：完全褪色时间为t秒_。(3)综合上述实验，对于酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率，臧臧进行了总结

13、。下列因素一定能加快反应速率的是_。a增大KMnO4溶液浓度 b增大H2O2溶液浓度 c增大H2SO4浓度 d加热适当温度 e加入合适的催化剂12.顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为：v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量

14、分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t2_t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。参考答案1.D【解析】A项，6001200 s，N2O5的变化量为(0.96-0.66) molL1=0.3 molL1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 molL1，因此，生成NO2的平均速率为1.010-3 molL1s1，A不正确；B项，由表中数据可知，反应2220 s时，N2O5的变化量为(1.40-0.35) molL1=1.05 molL1，其物质的量的变化量为1.05 molL10.1L=0.105mol，O2的变化量是其，即0.0525mol，因此

15、，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=1.176L ，B不正确；C项，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不正确；D项，分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710，1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 molL1变为0.12 molL1时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D正确。故选D。2.D【解析】A项，由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A错误；B项，由图乙可知，溶液的碱性

16、越强即pH越大，双氧水分解越快，B错误；C项，由图丙可知，有一定浓度Mn2+存在时，并不是碱性越强H2O2分解速率越快，C错误；D项，由图丙可知，碱性溶液中，Mn2+对双氧水分解有影响，图丁说明Mn2+浓度越大，双氧水分解越快，图丙和图丁均能表明碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，D正确。3.C【解析】反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，A错误；产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ，所以产物P2比产物P1要稳定，B错误；中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则，C正确；由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能

17、，则由中间产物Z转化为产物的速率：，D错误。4.D【解析】从图可知，该该过程最终释放的是CO2和H2，反应的总反应为HCOOHCO2+H2，A项正确；结合能量图看，H+浓度过大会使HCOOH过大、HCOO-过低，H+浓度过小则HCOOH太小、HCOO-浓度过大，对反应均会降低该反应的反应速率，B项正确；金属氢化物中氢为-1价，据此分析该反应过程中Fe的化合价都是+2价，即反应过程中铁的化合价不发生变化，C项错误；该反应可以；从IVI的过程活化能最大，决定了总反应的速率，D项错误。5.A【解析】由图中数据可知，30 min时，M、Z的浓度分别为0.300 molL-1和0.125 molL-1，

18、则M的变化量为0.5 molL-1-0.300 molL-1=0.200 molL-1，其中转化为Y的变化量为0.200 molL-1-0.125 molL-1=0.075 molL-1。因此，030 min时间段内，Y的平均反应速率为 ，A不正确；由题中信息可知，反应和反应的速率之比为，Y和Z分别为反应和反应的产物，且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B正确；结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，

19、即62.5%的M转化为Z，C正确；在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应的活化能比反应的活化能大，D正确。6.A【解析】恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，故错误；活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学变化，故正确；普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；碰撞不一定为有效碰撞，则活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大，则增加了活化分子的有效碰撞次数，反应速率加快，故正确；有气体参加的

20、化学反应，若压强增大，活化分子数目增多，从而使反应速率增大，故错误；增大反应物浓度，活化分子数目增大，单位体积内有效碰撞的次数增多，反应速率加快，故错误；使用催化剂，降低分子所需的能量，使有效碰撞频率增大，反应速率加快，故错误；故选A。7.C【解析】A 将KI、Na2S2O3和淀粉溶液混合后，加入K2S2O8溶液，K2S2O8将I-氧化为I2, S2O+2I-=I2+2SO(慢)，溶液不会立即变蓝,故A正确；B因为2S2O+I2=2I-+2SO(快)，当溶液中的Na2S2O3完全耗尽，I2会存在于溶液中，溶液将由无色变为蓝色，故B正确；C上述实验未保证单一变量，由于K2S2O8溶液在两种溶液中

21、加入的体积不一致，导致混合液体积不一致，两组实验中各个物质的浓度均不一致，故无法说明反应物浓度对速率的影响，故C不正确；D由方程式可知，S2O+2I-=I2+2SO(慢)，2S2O+I2=2I-+2SO，S2O2S2O，必须保证Na2S2O3全部被消耗才能由无色变为蓝色，故 Na2S2O3和K2S2O8初始物质的量之比应小于2，故D正确。8.D【解析】A化学反应取决于化学反应速率慢的一步反应，由图可知，反应1的活化能大于反应2的活化能，则反应1的反应速率小于反应2，链转移反应的反应速率由第1步反应决定，故A正确；B由图可知，反应1的活化能Ea16.7 kJmol1，故B正确；C由图可知，链转移

22、反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，反应热H105.4 kJmol1，故C正确；D由图可知，过渡态1的能量高于由图过渡态2，则过渡态结构2的稳定性强于过渡态结构1，故D错误。9.C【解析】A根据图知，CO2分子中的氧原子一部分还来自于甲醛，故A错误；B催化剂能够改变反应的历程，但是不能改变反应的焓变，故B错误；C由图可知C正确；D根据甲醛的燃烧反应可知甲醛与氧气生成CO2和H2O的反应为放热反应，则该反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故D错误。10.C【解析】将表格中相应数据代入方程式，解得；，解得，；A后将第四列数据带入计算可得，故A正确；B、 、；所以，胡B正确；C升

23、高温度时，各物质的浓度不变，但k增大，反应速率加快，故C错误；D催化剂改变反应速率，加入催化剂，各物质浓度不变，故催化剂可能对k影响较大，故D正确。11.(1) 时，H2O2溶液中存在平衡：，使得c(H2O2)减小，导致反应速率忽然减小(2)酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应生成的Mn2+可以催化该反应操作：先滴入9滴0.05 mol/L MnSO4溶液，再滴下5滴溶液现象：完全褪色时间远小于t秒（3）acde 【解析】(1) 酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、氧气和水，反应的离子方程式为；由题意可知，向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量，产生的气体一

24、样多说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故，过氧化氢分解生成氧气和水的化学方程式为；由信息可知，当过氧化氢浓度大于0.02mol/L时，过氧化氢溶液中会存在如下平衡，当过氧化氢浓度为0.0312mol/L时，过氧化氢转化为H4O4，溶液中过氧化氢浓度减小，导致反应速率忽然减小；(2)由整个过程中几乎无温度变化可知，第10滴溶液滴下迅速褪色说明反应速率加快不是温度变化的原因，应该是酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成的锰离子做了反应的催化剂，使反应速率加快；为了验证酸性酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成的锰离子可以催化该反应，应该做加入硫酸锰溶液的对比实验，具体操

25、作为先滴入9滴0.05 mol/L MnSO4溶液，再滴下5滴溶液，发现在锰离子做催化剂作用下，反应速率加快，完全褪色时间远小于t秒；(3) a增大高锰酸钾溶液浓度，反应物浓度增大，单位体积内有效碰撞次数增大，反应速率加快，故符合题意；b增大过氧化氢溶液浓度，反应物浓度增大，单位体积内有效碰撞次数增大，反应速率加快，故符合题意；c增大硫酸浓度，高锰酸钾和过氧化氢浓度不变，反应速率不变，故不符合题意；d加热适当温度，反应温度增大，活化分子数增大，有效碰撞次数增大，反应速率加快，故符合题意；e加入合适的催化剂，降低反应的活化能，活化分子数增大，有效碰撞次数增大，反应速率加快，故符合题意；故答案为：

26、acde。12.(1)3小于(2)B大于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动【解析】(1)根据v(正)k(正)c(顺)、k(正)0.006 s1，则v(正)0.006c(顺)；k(逆)0.002 s1，v(逆)k(逆)c(反)0.002c(反)；化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则0.006c(顺)0.002c(反)，K10.0060.0023；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于零。(2)反应开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大，w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质的化学计量数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K20.7x0.3x，因为K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。