第3课时 影响化学反应速率的因素(二)
[核心素养发展目标] 1.通过实验探究催化剂及其他因素对化学反应速率的影响，认识其一般规律。2.了解过渡态理论，并能用其解释催化剂对化学反应速率的影响。3.认识化学反应速率在生产、生活和科学研究中的重要作用。
一、催化剂对化学反应速率的影响 过渡态理论
1．催化剂对反应速率的影响
(1)实验探究
原理 2H2O22H2O＋O2↑
实验 操作
实验 现象 A、B两试管立即产生______________，C试管产生气泡很慢
结论 FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率________。
2．理论解释
(1)过渡态理论
反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。
如图：
Ea是____________，Ea′为____________。化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越低，反应速率________。
(2)催化剂对活化能的影响
根据图示，使用催化剂改变了反应路径(即改变过渡态)降低了__________，能量不足的分子就能变成____________，从而使有效碰撞的概率提高，反应速率增大。
(3)用过渡态理论解释催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂→改变了反应的路径，反应的活化能______→活化分子的百分数________→反应速率________。
3．酶的催化特点
(1)酶的催化原理
酶的催化作用是酶与反应物先形成中间化合物，然后中间化合物分解成产物并释放酶，如图：
(2)酶的催化具有以下特点
①高效的__________；②高度的________；③特殊的____________。
1．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温，不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为( )
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
2．某小组设计如图所示实验，探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是( )
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度不宜过大
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率相同
3.(2023·西安高二月考)某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．反应过程b有催化剂参与
B．该反应为放热反应
C．升高温度，v正增大，v逆减小
D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1
二、其他因素对化学反应速率的影响
1．其他因素对反应速率的影响
除了改变反应物的浓度、压强、温度和使用催化剂能改变化学反应速率外，影响化学反应速率的因素还有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．从内外因两个角度认识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
(1)工业上用氮气与氢气反应合成氨时，常在高温、高压下进行，并使用适当的催化剂。这些条件对合成氨的反应速率有何影响？
________________________________________________________________________
(2)在燃烧木柴时，若使用较细的木柴，并将木柴架空，则木柴的燃烧会更旺，解释原因。
________________________________________________________________________
(3)将食品置于低温条件下，常常可以保存更长时间，解释其原因。
________________________________________________________________________
(4)实验室通过分解双氧水的反应制取氧气时，常加入少量二氧化锰的目的是什么？
________________________________________________________________________
(5)世界上许多国家的硬币采用铜锌合金，简述不选用纯铜或纯锌的理由。
________________________________________________________________________
1．影响化学反应速率的因素主要分两类：内因和外因，下列反应速率的变化是由内因引起的是( )
A．熔化的KClO3放出气体的速率很慢，加入少量二氧化锰后很快有气体产生
B．分别向同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条，产生气体的速率有快有慢
C．锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色气体产生
D．氯气和氢气在常温下缓慢反应，在强光照射下发生爆炸
2．一定温度下，用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施
①将铁块换为等质量的铁粉 ②加入少量NaNO3溶液 ③将稀硫酸换为98%的硫酸
④加入少量水 ⑤加热
其中可增大H2的生成速率的措施有( )
A．①③ B．①⑤ C．②⑤ D．②④
3．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得如图所示曲线，则对于曲线a、b、c、d所对应的实验组别，下列有关说法错误的是( )
实验组别 c(HCl)/(mol·L－1) 温度/℃ 形状(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A.曲线a对应的实验组别为Ⅰ
B．对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C．对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D．曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
第3课时 影响化学反应速率的因素(二)
一、
1．(1)大量气泡 (2)增大
2．(1)正反应的活化能 逆反应的活化能 越大
(2)活化能 活化分子 (3)降低 增大 加快
3．(2)①催化活性 ②选择性 ③温度效应
应用体验
1．C
2．D [两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A项正确；由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B项正确；H2O2浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C项正确；温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不可能相同，D项错误。]
3．C [据图可知b中活化能降低，所以b中使用了催化剂，故A正确；反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，故B正确；E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D正确。]
二、
1．反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
2．(1)加快合成氨的速率。
(2)将木柴架空可增大木材与空气中氧气的接触面积，从而加快燃烧速度。
(3)在低温条件下，可降低食品变质的速率。
(4)二氧化锰可作为双氧水分解的催化剂，从而加快制取氧气的速率。
(5)铜太昂贵，锌与铜的硬度、密度接近，且锌比铜便宜，但锌比铜更活泼，锌制的硬币在空气中被腐蚀的速度较快，因而采用铜锌合金。
应用体验
1．B 2.B
3．A [等质量的铁与过量的盐酸反应，生成H2的体积相同。由图像可知，生成相等量H2时，t越小，反应速率越大，则反应速率为a>b>c>d。由表中数据可知，实验Ⅲ、Ⅳ的温度高于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ的HCl浓度最低，则Ⅳ中反应速率大于Ⅰ、Ⅱ，即Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ；Ⅲ的接触面积大，则反应速率：Ⅲ>Ⅳ，所以反应速率的大小顺序为Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ，曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，A错误，D正确；对比实验Ⅰ、Ⅱ，盐酸浓度不同，其他条件都相同，是说明浓度对化学反应速率的影响，B正确；对比实验Ⅱ、Ⅳ，温度不同，其他条件都相同，是说明温度对化学反应速率的影响，C正确。](共67张PPT)
专题2 第一单元
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影响化学反应速率的因素(二)
第3课时
核心素养
发展目标
1.通过实验探究催化剂及其他因素对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
2.了解过渡态理论，并能用其解释催化剂对化学反应速率的影响。
3.认识化学反应速率在生产、生活和科学研究中的重要作用。
内容索引
一、催化剂对化学反应速率的影响 过渡态理论
二、其他因素对化学反应速率的影响
课时对点练
催化剂对化学反应速率的影响 过渡态理论
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一
1.催化剂对反应速率的影响
(1)实验探究
一
催化剂对化学反应速率的影响 过渡态理论
原理 2H2O2 2H2O＋O2↑
实验 操作
实验 现象 A、B两试管立即产生 ，C试管产生气泡很慢
结论 FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解
大量气泡
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率 。
增大
2.理论解释
(1)过渡态理论
反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。
如图：
Ea是 ，Ea′为 。化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越低，反应速率 。
正反应的活化能
逆反应的活化能
越大
(2)催化剂对活化能的影响
根据图示，使用催化剂改变了反应路径(即改变过渡态)降低了 ，能量不足的分子就能变成 ，从而使有效碰撞的概率提高，反应速率增大。
活化能
活化分子
(3)用过渡态理论解释催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂→改变了反应的路径，反应的活化能 →活化分子的百分数 →反应速率 。
降低
增大
加快
3.酶的催化特点
(1)酶的催化原理
酶的催化作用是酶与反应物先形成中间
化合物，然后中间化合物分解成产物并
释放酶，如图：
(2)酶的催化具有以下特点
①高效的 ；②高度的 ；③特殊的 。
催化活性
选择性
温度效应
1.亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温，不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为
A.酸使亚氯酸的氧化性增强
B.溶液中的H＋起催化作用
C.溶液中的Cl－起催化作用
D.逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
√
由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质反应前不存在。
2.某小组设计如图所示实验，探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A.该实验探究的是温度对反应速率的影响
B.该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C.实验中，H2O2的浓度不宜过大
D.温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率相同
√
两个装置中的变量是温度，所以该实验探
究的是温度对反应速率的影响，A项正确；
由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B项正确；
H2O2浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C项正确；
温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不可能相同，D项错误。
3.(2023·西安高二月考)某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A.反应过程b有催化剂参与
B.该反应为放热反应
C.升高温度，v正增大，v逆减小
D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1
√
据图可知b中活化能降低，所以b中使用了催化剂，
故A正确；
反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反
应，故B正确；
E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D正确。
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其他因素对化学反应速率的影响
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二
1.其他因素对反应速率的影响
除了改变反应物的浓度、压强、温度和使用催化剂能改变化学反应速率外，影响化学反应速率的因素还有哪些？
二
其他因素对化学反应速率的影响
答案 反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
2.从内外因两个角度认识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
(1)工业上用氮气与氢气反应合成氨时，常在高温、高压下进行，并使用适当的催化剂。这些条件对合成氨的反应速率有何影响？
答案 加快合成氨的速率。
(2)在燃烧木柴时，若使用较细的木柴，并将木柴架空，则木柴的燃烧会更旺，解释原因。
答案 将木柴架空可增大木材与空气中氧气的接触面积，从而加快燃烧速度。
(3)将食品置于低温条件下，常常可以保存更长时间，解释其原因。
答案 在低温条件下，可降低食品变质的速率。
(4)实验室通过分解双氧水的反应制取氧气时，常加入少量二氧化锰的目的是什么？
答案 二氧化锰可作为双氧水分解的催化剂，从而加快制取氧气的速率。
(5)世界上许多国家的硬币采用铜锌合金，简述不选用纯铜或纯锌的理由。
答案 铜太昂贵，锌与铜的硬度、密度接近，且锌比铜便宜，但锌比铜更活泼，锌制的硬币在空气中被腐蚀的速度较快，因而采用铜锌合金。
1.影响化学反应速率的因素主要分两类：内因和外因，下列反应速率的变化是由内因引起的是
A.熔化的KClO3放出气体的速率很慢，加入少量二氧化锰后很快有气体产生
B.分别向同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条，产生气体
的速率有快有慢
C.锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色气体产生
D.氯气和氢气在常温下缓慢反应，在强光照射下发生爆炸
√
分别向同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条，产生气体速率有快有慢，是因为锌片、镁条的金属性不同造成的，属于内因，故B符合题意。
2.一定温度下，用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施
①将铁块换为等质量的铁粉 ②加入少量NaNO3溶液 ③将稀硫酸换为98%的硫酸 ④加入少量水 ⑤加热
其中可增大H2的生成速率的措施有
A.①③ B.①⑤ C.②⑤ D.②④
√
①将铁块换为等质量的铁粉，接触面积增大，反应速率增大，符合；
②加入少量NaNO3溶液，酸性条件下与Fe发生氧化还原反应生成NO，不符合；
③将稀硫酸换为98%的硫酸，浓硫酸具有强氧化性，使Fe发生钝化，不符合；
④加入少量水，硫酸的浓度减小，生成氢气的速率减小，不符合；
⑤加热，可增大反应速率，符合。
3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得如图所示曲线，则对于曲线a、b、c、d所对应的实验组别，
实验组别 c(HCl)/(mol·L－1) 温度/℃ 形状(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
下列有关说法错误的是
A.曲线a对应的实验组别为Ⅰ
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C.对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D.曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
√
等质量的铁与过量的盐酸反应，生成H2的体积相同。
由图像可知，生成相等量H2时，t越小，反应速率越大，
则反应速率为a>b>c>d。由表中数据可知，实验Ⅲ、
Ⅳ的温度高于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ的HCl浓度最低，则Ⅳ中
反应速率大于Ⅰ、Ⅱ，即Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ；Ⅲ的接触面积大，则反应速率：Ⅲ>Ⅳ，所以反应速率的大小顺序为Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ，曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，A错误，D正确；
对比实验Ⅰ、Ⅱ，盐酸浓度不同，其他条件都相同，
是说明浓度对化学反应速率的影响，B正确；
对比实验Ⅱ、Ⅳ，温度不同，其他条件都相同，是
说明温度对化学反应速率的影响，C正确。
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课时对点练
对点训练
题组一 催化剂对化学反应速率的影响
1.2007年度诺贝尔化学奖授予致力于研究合成氨与催化剂表面积大小关系的德国科学家格哈德·埃特尔，表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献。下列说法正确的是
A.合成氨工业生产中，采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益
B.增大催化剂的表面积，能增大合成氨的正反应速率、减小逆反应速率
C.采用催化剂时，反应的活化能降低，使反应易达过渡态，故反应明显加快
D.增大催化剂的表面积，会减小反应速率
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对点训练
温度低，催化剂的活性低，反应速率小，产量降低，所以不利于提高经济效益，A错误；
固体的表面积越大，反应速率越大，故增大催化剂的表面积，能增大合成氨的正反应速率和逆反应速率，B错误；
催化剂能降低反应的活化能，使活化分子的百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率增大，C正确。
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对点训练
2.下列有关催化剂的说法正确的是
A.催化剂不参与化学反应，所以反应前后质量和化学性质不变
B.Fe3＋和Cu2＋都可以催化H2O2的分解，但Cu2＋的催化效果更好
C.催化剂有活性温度，没有高效性和选择性，可以增大反应速率
D.向草酸与酸性高锰酸钾的反应溶液中加少量MnSO4固体，溶液颜色很
快褪去，这是因为MnSO4是该反应的催化剂
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对点训练
题组二 过渡态理论与催化机理
3.某反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
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对点训练
使用催化剂可降低反应的活化能，增加活化分子百分数，使化学反应速率增大，但不会改变反应的焓变。
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对点训练
4.(2024·南京高二调研)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是
A.总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1
B.H2O2的分解速率与I－的浓度有关
C.该反应的催化剂是I－，而不是IO－
D.由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应的活化能低于
98 kJ·mol－1
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对点训练
总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，速率之比等于化学计量数之比，则总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正确；
IO－为中间产物，该反应的催化剂是I－，C正确。
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对点训练
5.已知某分步反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A.升高温度，Ea1、Ea3均减小，反应速率
加快
B.总反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可以降低反应的活
化能，但不影响反应的热效应
D.第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率
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对点训练
升高温度，不能降低反应的活化能，即
Ea1、Ea3均不变，但可以加快反应速率，
A项错误；
由图可知，反应物的总能量低于生成物
的总能量，总反应为吸热反应，B项正确；
使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应物和生成物的总能量，所以反应的热效应不受影响，C项正确；
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对点训练
由图可知，第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，故第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率，D项正确。
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对点训练
题组三 速率调控在生产、生活中的应用
6.下列有关化学反应速率的说法，正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的
速率
B.100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的
速率不变
C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减小
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对点训练
A项，常温下铁遇浓硫酸钝化，错误；
B项，向盐酸中加入氯化钠溶液，相当于稀释了盐酸，盐酸浓度减小，反应速率减小，错误；
C项，升高温度，反应速率增大，与反应是吸热还是放热无关，错误；
D项，有气体参加的反应，体系压强越小，反应速率越小，正确。
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对点训练
7.反应2CO2＋6H2 CH2==CH2＋4H2O可用于合成烯烃。下列有关说法错误的是
A.增大压强可增大该反应速率
B.降低温度能减小该反应速率
C.增大H2的浓度能增大该反应速率
D.若反应中加入足量的H2，可使CO2 100%转化为CH2==CH2
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对点训练
对于有气体参加的反应，增大压强，化学反应速率增大，A正确；
降低温度，反应速率减小，B正确；
反应物的浓度越大，反应速率越大，所以增大H2的浓度能增大反应速率，C正确；
可逆反应不可能完全转化，所以反应中加入足量的H2，也不可能使CO2 100%转化为CH2==CH2，D错误。
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对点训练
8.下列说法正确的是
A.在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速率越快
B.4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，使用催化剂，可以改变该反应
的ΔH和活化能
C.反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，使用任何催化剂都能加快反应速率
D.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－116 kJ·mol－1，反应活化能：
Ea(正)√
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对点训练
催化剂降低反应的活化能从而能加快反应速率，但不能改变反应的焓变，B错误；
催化剂有专一性和选择性，C错。
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9.已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下：
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D.增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
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反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；
NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；
由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，故C正确；
增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。
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10.下列生产或实验事实得出的结论不正确的是
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选项 生产或实验事实 结论
A 其他条件相同时，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大
B 工业制硫酸的过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大
C 在容积不变的密闭容器中发生反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，向其中通入氩气 反应速率减小
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3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
√
综合强化
其他条件不变时，温度升高，反应产生沉淀的时间缩短，说明升高反应温度，化学反应速率增大，A正确；
在SO3的吸收阶段，当从上向下喷洒浓硫酸时，浓硫酸与SO3的接触面积增大，吸收SO3更快，可以说明增大接触面积，化学反应速率增大，B正确；
在容积不变的密闭容器中充入氩气，反应物的浓度不变，因此化学反应速率不变，C错误；
两个试管中H2O2的浓度和体积相同，A中无催化剂，B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，结果B中产生气泡快，能说明催化剂可以改变化学反应速率，D正确。
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11.(2023·河北衡水高二期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应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。下列说法不正确的是
A.b曲线可能表示未加入催化剂时X的浓度随t的变化
B.与催化剂Ⅰ相比，使用催化剂Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅱ时，0～2 min内，v(Y)＝1.0 mol·L－1·min－1
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b曲线反应速率最慢，故b曲线可能表示未加入催化
剂时X的浓度随t的变化，故A正确；
由图可知，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ催化效果好，说明
催化剂Ⅱ使反应活化能更低，故B正确；
由图可知，2 min时a曲线与使用催化剂Ⅱ曲线的交点数值为4 mol·L－1，满足(6－4) mol·L－1∶4 mol·L－1＝Δc(X)∶Δc(Y)＝1∶2，所以a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y浓度随时间t的变化，故C正确；
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使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L－1，则0～2 min内，Y的反应速率为
＝2.0 mol·L－1·min－1，故D错误。
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12.工业合成氨反应包含多个基元反应，其反应机理如图所示，已知各物种在催化剂表面吸附放出能量。下列说法错误的是
A.从充入反应物到A处，表示N2、
H2在催化剂表面吸附放热
B.B→C过程决定了总反应的速率
C.工业合成氨温度为700 K左右，
主要考虑催化剂在此温度下活性较高
D.提高催化剂的活性能减小反应热
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催化剂改变反应速率，但是不能改变反应热，D错误。
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13.研究表明CO与N2O在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，两步反应分别为①N2O＋Fe＋===N2＋FeO＋(慢)；②FeO＋＋CO===CO2＋Fe＋(快)。下列说法正确的是
A.反应①是非氧化还原反应
B.两步反应均为放热反应，总反应的化
学反应速率由反应②决定
C.Fe＋使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物
D.若转移1 mol电子，则消耗11.2 L N2O
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总反应速率由反应慢的一步决定，即由反应①决定，故B项错误；
Fe＋作催化剂，使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物，故C项正确；
气体存在的条件未知，不能确定气体的体积，故D项错误。
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14.图Ⅰ、Ⅱ依次表示在酶浓度一定时，反应速率与反应物浓度、温度的关系。请据图回答下列问题：
(1)图Ⅰ中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是______________。
酶的浓度一定
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由图Ⅰ分析，反应物浓度增大到一定限度，反应速率不再上升，说明决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度。
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(2)图Ⅱ中，催化效率最高的温度为______(填“A”或“B”)点所对应的温度。
(3)图Ⅱ中，A点到B点曲线急剧下降，其原因是_______________________。
A
温度过高，酶的活性下降
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(4)将装有酶、足量反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃的水浴锅内，20 min后取出，转入25 ℃的水浴锅中保温，试管中反应速率加快的为______(填“甲”或“乙”)。
甲
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由图Ⅱ可知，0～25 ℃范围内，温度越高，反应速率越快，所以甲试管转入25 ℃的水浴中加热时反应速率加快；乙试管在75 ℃的水浴中加热时，酶已经失活，故乙中无催化反应发生。
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15.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片与H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线O→a段，不产生氢气的原因是______________________________
_________________；有关反应的化学方程式为_____________________
_________________。
久置的铝片表面有氧化铝薄膜，
会先与H2SO4反应
Al2O3＋3H2SO4===
Al2(SO4)3＋3H2O
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在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，H2SO4先和氧化铝反应，不产生氢气。
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(2)曲线a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是______
____________________________________________。
是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大
该反应
a→b段，虽然H2SO4溶液的浓度减小，但该反应是放热反应，体系温度升高，温度起主导作用，故化学反应速率增大。
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(3)曲线上b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是________________________________________________
______________。
随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度减小，化学反应
速率逐渐减小
曲线上b点之后，H2SO4溶液的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
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15作业16 影响化学反应速率的因素(二)
(选择题1～13题，每小题6分，共78分)
题组一 催化剂对化学反应速率的影响
1．2007年度诺贝尔化学奖授予致力于研究合成氨与催化剂表面积大小关系的德国科学家格哈德·埃特尔，表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献。下列说法正确的是( )
A．合成氨工业生产中，采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益
B．增大催化剂的表面积，能增大合成氨的正反应速率、减小逆反应速率
C．采用催化剂时，反应的活化能降低，使反应易达过渡态，故反应明显加快
D．增大催化剂的表面积，会减小反应速率
2．下列有关催化剂的说法正确的是( )
A．催化剂不参与化学反应，所以反应前后质量和化学性质不变
B．Fe3＋和Cu2＋都可以催化H2O2的分解，但Cu2＋的催化效果更好
C．催化剂有活性温度，没有高效性和选择性，可以增大反应速率
D．向草酸与酸性高锰酸钾的反应溶液中加少量MnSO4固体，溶液颜色很快褪去，这是因为MnSO4是该反应的催化剂
题组二 过渡态理论与催化机理
3．某反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
4．(2024·南京高二调研)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1
B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关
C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－
D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应的活化能低于98 kJ·mol－1
5．已知某分步反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A．升高温度，Ea1、Ea3均减小，反应速率加快
B．总反应为吸热反应
C．使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应的热效应
D．第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率
题组三 速率调控在生产、生活中的应用
6．下列有关化学反应速率的说法，正确的是( )
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减小
7．反应2CO2＋6H2CH2==CH2＋4H2O可用于合成烯烃。下列有关说法错误的是( )
A．增大压强可增大该反应速率
B．降低温度能减小该反应速率
C．增大H2的浓度能增大该反应速率
D．若反应中加入足量的H2，可使CO2 100%转化为CH2==CH2
8．下列说法正确的是( )
A．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速率越快
B．4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，使用催化剂，可以改变该反应的ΔH和活化能
C．反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，使用任何催化剂都能加快反应速率
D．CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－116 kJ·mol－1，反应活化能：Ea(正)9．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下：
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
10．下列生产或实验事实得出的结论不正确的是( )
选项 生产或实验事实 结论
A 其他条件相同时，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大
B 工业制硫酸的过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大
C 在容积不变的密闭容器中发生反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，向其中通入氩气 反应速率减小
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3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
11．(2023·河北衡水高二期末)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应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。下列说法不正确的是( )
A．b曲线可能表示未加入催化剂时X的浓度随t的变化
B．与催化剂Ⅰ相比，使用催化剂Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅱ时，0～2 min内，v(Y)＝1.0 mol·L－1·min－1
12．工业合成氨反应包含多个基元反应，其反应机理如图所示，已知各物种在催化剂表面吸附放出能量。下列说法错误的是( )
A．从充入反应物到A处，表示N2、H2在催化剂表面吸附放热
B．B→C过程决定了总反应的速率
C．工业合成氨温度为700 K左右，主要考虑催化剂在此温度下活性较高
D．提高催化剂的活性能减小反应热
13．研究表明CO与N2O在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，两步反应分别为①N2O＋Fe＋===N2＋FeO＋(慢)；②FeO＋＋CO===CO2＋Fe＋(快)。下列说法正确的是( )
A．反应①是非氧化还原反应
B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定
C．Fe＋使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物
D．若转移1 mol电子，则消耗11.2 L N2O
14．(10分)图Ⅰ、Ⅱ依次表示在酶浓度一定时，反应速率与反应物浓度、温度的关系。请据图回答下列问题：
(1)图Ⅰ中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是__________。
(2)图Ⅱ中，催化效率最高的温度为__________(填“A”或“B”)点所对应的温度。
(3)图Ⅱ中，A点到B点曲线急剧下降，其原因是__________。
(4)将装有酶、足量反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃的水浴锅内，20 min后取出，转入25 ℃的水浴锅中保温，试管中反应速率加快的为__________(填“甲”或“乙”)。
15.(12分)把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片与H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线O→a段，不产生氢气的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________；有关反应的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)曲线a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是_______________________________。
(3)曲线上b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是________________________。
作业16 影响化学反应速率的因素(二)
1．C 2.D
3．C [使用催化剂可降低反应的活化能，增加活化分子百分数，使化学反应速率增大，但不会改变反应的焓变。]
4．D [总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，速率之比等于化学计量数之比，则总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正确；IO－为中间产物，该反应的催化剂是I－，C正确。]
5．A [升高温度，不能降低反应的活化能，即Ea1、Ea3均不变，但可以加快反应速率，A项错误；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，总反应为吸热反应，B项正确；使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应物和生成物的总能量，所以反应的热效应不受影响，C项正确；由图可知，第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，故第一步反应的反应速率小于第二步反应的反应速率，D项正确。]
6．D 7.D 8.D
9．C [反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，故C正确；增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。]
10．C [其他条件不变时，温度升高，反应产生沉淀的时间缩短，说明升高反应温度，化学反应速率增大，A正确；在SO3的吸收阶段，当从上向下喷洒浓硫酸时，浓硫酸与SO3的接触面积增大，吸收SO3更快，可以说明增大接触面积，化学反应速率增大，B正确；在容积不变的密闭容器中充入氩气，反应物的浓度不变，因此化学反应速率不变，C错误；两个试管中H2O2的浓度和体积相同，A中无催化剂，B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，结果B中产生气泡快，能说明催化剂可以改变化学反应速率，D正确。]
11．D [b曲线反应速率最慢，故b曲线可能表示未加入催化剂时X的浓度随t的变化，故A正确；由图可知，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ催化效果好，说明催化剂Ⅱ使反应活化能更低，故B正确；由图可知，2 min时a曲线与使用催化剂Ⅱ曲线的交点数值为4 mol·L－1，满足(6－4) mol·L－1∶4 mol·L－1＝Δc(X)∶Δc(Y)＝1∶2，所以a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y浓度随时间t的变化，故C正确；使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L－1，则0～2 min内，Y的反应速率为＝2.0 mol·L－1·min－1，故D错误。]
12．D [催化剂改变反应速率，但是不能改变反应热，D错误。]
13．C
14．(1)酶的浓度一定 (2)A (3)温度过高，酶的活性下降 (4)甲
解析 (1)由图Ⅰ分析，反应物浓度增大到一定限度，反应速率不再上升，说明决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度。(4)由图Ⅱ可知，0～25 ℃范围内，温度越高，反应速率越快，所以甲试管转入25 ℃的水浴中加热时反应速率加快；乙试管在75 ℃的水浴中加热时，酶已经失活，故乙中无催化反应发生。
15．(1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜，会先与H2SO4反应 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)该反应是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大
(3)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度减小，化学反应速率逐渐减小
解析 (1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，H2SO4先和氧化铝反应，不产生氢气。(2)a→b段，虽然H2SO4溶液的浓度减小，但该反应是放热反应，体系温度升高，温度起主导作用，故化学反应速率增大。(3)曲线上b点之后，H2SO4溶液的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
