苏教版高中化学选择性必修1专题2化学反应速率与化学平衡课时学案（教师用）
文档属性
| 名称 | 苏教版高中化学选择性必修1专题2化学反应速率与化学平衡课时学案（教师用） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-07-21 18:16:18 | ||
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文档简介
专题2 化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
【学习目标】
1.认识化学反应速率，学会化学反应速率的表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。
2.能设计简单实验测定化学反应速率。
知识点一 化学反应速率的表示方法与测定
自主预习 新知构建
1．化学反应速率
（1） 表示方法
（2） 对于化学反应：
若用表示化学反应速率，表示反应物或生成物物质的量浓度的变化（取绝对值），表示一定的时间间隔，则A、C两种物质对应的化学反应速率：④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；A、B、C、D四种物质对应的化学反应速率之比⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 减少；增加；
（2） ；；
（3）平均速率与瞬时速率：根据求得的反应速率是在时间间隔内化学反应的平均速率。若时间间隔非常小，则平均速率接近某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。
2．化学反应速率的测定
（1）测定原理
［注意］ 在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
（2）测定实例——实验测定盐酸与大理石反应的速率
如右图所示装置，在锥形瓶内放入大理石，加入盐酸。每隔观测玻璃注射器中气体的体积，以为反应速率的单位，计算每时间间隔内的反应速率，也可将气体的体积差转化成盐酸的浓度差求算反应速率（用表示）。
【答案】浓度； 体积； 压强； 深浅
自我诊断
（1） 由计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值（ ）
（2） 某物质的反应速率为，代表时该物质的浓度是（ ）
（3） 可以用固体反应物的浓度变化表示化学反应速率（ ）
（4） 在同一化学反应中，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（ ）
（5） 如果知道某一物质在单位时间内物质的量的变化，就可以根据公式计算出该物质表示的化学反应速率（ ）
（6） 在反应中，、时刻，的浓度分别是、，则时间内，生成的平均速率为（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） √
（5） ×
（6） √
迁移应用 对点训练
1．对于反应（稀），在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的是（ ）
A. 气体的体积和体系的压强 B. 溶液颜色的深浅
C. 固体物质的体积 D. 浓度的变化量
【答案】C
【解析】选。与化学反应中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量化学反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，故、、三项可以利用。
2．[（2025·沧州高二月考）]反应，经，的浓度减少。下列对此反应速率的表示正确的是（ ）
A. 用表示的反应速率是
B. 在内的反应速率，用表示是
C. 在末的反应速率，用表示是
D. 分别用、、表示的反应速率之比是
【答案】D
【解析】选。由化学方程式可知，为固体，不能用 的浓度变化表示反应速率，故 错误；由题意可知，经，的浓度减少，由化学方程式可知，内 的反应速率为，故 错误；化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，故 错误；由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，分别用、、表示的反应速率之比是，故 正确。
3．
（1） 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图甲所示的实验装置测定反应中生成气体的体积，并绘制出如图乙所示的曲线。
化学反应速率最大的时间段是_ _ _ _ （填字母）。
A. B. C. D.
（2） 已知反应，在时，向一个固定容积为的密闭容器中充入和。若反应初始到内A的浓度变化，则A的平均反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） B
（2）
【解析】
（1） 曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大，反应速率越大，根据图像知，斜率最大的时间段是。
（2） 的平均反应速率。
知识点二 化学反应速率的计算和比较
自主预习 新知构建
1.化学反应速率的计算
（1）公式法：
（2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应：，、、、是气体或溶液时，，且有。
（3）“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤
.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；转化量之比等于化学计量数之比；
.根据已知条件列方程计算。
②计算中注意以下量的关系
反应物：（起始）（转化）（某时刻）；
生成物：（起始）（转化）（某时刻）；
转化率。
2.化学反应速率的比较
（1）定性比较：通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如与水反应比与水反应剧烈，则反应速率：。
（2）定量比较
①归一法
②比值法
对于反应：，先换算成统一单位，再比较、、、的大小，数值越大，化学反应速率越大。
迁移应用 对点训练
1．[（2025·漳州高二质检）]高温条件下甲醇分解生成燃料气、，反应原理为。下列表示该反应速率最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。项，；项，；项，；项，；综上 项表示的反应速率最大。
2．（教材习题变式）一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和发生反应。后，的浓度为。下列有关说法错误的是（ ）
A. 末，用表示的反应速率为
B. 末，的浓度为
C. 内，生成水的质量为
D. 内，的物质的量减少了
【答案】A
【解析】选。根据题意，列“三段式”：
A.内，用 表示的反应速率为，化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，错误；B.末，的浓度为，正确；C.内，生成水的物质的量为，质量为，正确；D.内，的物质的量减少了，正确。
3．已知反应，某温度下，在容积为密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如上图所示。
（1） 从反应开始到时，用A的浓度变化表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 经测定，前内。请写出该反应的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1） 内，，。
（2） 前 内，，；；由题图可知，内，，故，所以该反应的化学方程式为。
（3） 生成物 的浓度从0开始增加，到 时达到最大，，所以 内，；由（2）知 时，，从而可得 的物质的量浓度随时间的变化曲线。
由 (或 图像确定化学方程式的方法
（1）看趋势，定位置：观察图像，(或随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。
（2）看变化量，定系数：由图像计算各物质在相同时间内的浓度（或物质的量）的变化量，从而确定各物质的化学计量数。
（3）看是否共存，定符号：根据图像观察各物质是否最终共存（即是否有物质反应完），从而判断该反应是否为可逆反应，确定在化学方程式中用“ ”还是“ ”。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·河池高二月考）]在的密闭容器中，加入和，发生反应,在末时，测得容器中含有。内该反应中的化学反应速率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。内，，。
2．[（2025·西安高二测试）]对于可逆反应，下列在不同条件下表示的反应速率最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。项，是固体，固体的浓度视为常数，不能用固体的浓度变化来表示反应速率；项，；项，；项，；综上反应速率最小的是 项。
3．某温度下按如下图所示的装置进行实验，锥形瓶内盛有锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入的硫酸溶液，将产生的收集在一个注射器中，用时时恰好收集到气体的体积为(折合成、条件下的体积为。在该温度下，下列说法不正确的是（ ）
A. 用锌粒表示的内该反应的速率为
B. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
D. 用表示内该反应的速率为
【答案】C
【解析】选。、条件下，的体积为，物质的量为。根据反应 可得关系式：，；，，，，。
4．[（2025·沧州高二统考）]在密闭容器中，和在一定条件下发生反应：,时测得混合气体共且生成了。下列说法错误的是（ ）
A.
B. 前内，B的平均反应速率为
C. 时，A的转化率为
D. 时，
【答案】D
【解析】选。根据题意列“三段式”：
混合气体共，即，解得，正确；前 内，的平均反应速率为，正确；时，的转化率为，正确；时，、、的物质的量分别为、、，故、、的物质的量之比为，错误。
5．在容积为的密闭容器中进行反应：，开始时A的物质的量为，B的物质的量为；时测得C的物质的量为，用D表示的化学反应速率为。
试回答下列问题：
（1） 时B的物质的量浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 内用A表示的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 化学方程式中为_ _ _ _ 。
（4） 此反应在四种不同情况下的反应速率如下：
、、、，其中反应速率最大的是_ _ _ _ （填序号）。
【答案】（1）
（2）
（3） 2
（4） ④
【解析】
（1） 时测得 的物质的量为，根据化学方程式，求出消耗 的物质的量为，即 时 的物质的量浓度为。
（2） 根据化学方程式，求出消耗 的物质的量为，根据化学反应速率表达式，。
（3） 根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，，求出。
（4） 根据，可知，,,,，故反应速率最大的是④。
课后达标 素养提升
基础检测
1．[（2025·莆田高二月考）]把铁粉投入盛有稀硫酸的烧杯中，时铁粉刚好溶解（溶解前后溶液体积变化忽略不计）。下列表示该反应的反应速率正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，错误；参加反应的铁粉的物质的量为，参加反应的 的物质的量也为，所以，，正确，、错误。
2．反应中，几种物质的反应速率关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。同一反应中同一时段内，不同物质用相同单位表示反应速率时，反应速率之比等于化学计量数之比。根据反应的化学方程式可知，，即；，即；，即；，即，故选。
3．[（2025·贵港高二月考）]已知反应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大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。化学反应速率之比等于化学计量数之比，可以转化为同种物质的反应速率比较，注意速率单位统一。，则；，则；；，则；对比可知反应速率最大的是。
4．[（2025·唐山高二检测）]反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的化学反应速率为。这段时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选。这段时间内 的浓度增加了，根据题述化学方程式可知，在相同时间内 的浓度减少了，所以由公式 可知，。
5．下列测量化学反应速率的依据不可行的是（ ）
选项 化学反应 测量依据（单位时间内）
A 溶液颜色变化
B 沉淀质量变化
C 温度、体积一定时，体系压强变化
D 溶液体积一定时，的浓度变化
【答案】C
【解析】选。．酸性 溶液和 溶液反应生成 和，随着反应进行高锰酸钾溶液褪色，可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率，测量依据可行；．单位时间内产生沉淀的质量越多，反应速率越大，反之反应速率越小，测量依据可行；．该反应前后气体分子数不变，故温度、体积一定时，反应前后体系压强不变，测量依据不可行；．单位时间内，浓度减小得越多，反应速率越大，反之，反应速率越小，测量依据可行。
6．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如右图所示。下列对该反应的推断合理的是（ ）
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到时，
C. 反应进行到时，B的平均反应速率为
D. 反应进行到时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】选。根据题图可知，、是反应物而、是生成物，内、、、,相同时间内、、、的化学计量数之比等于其物质的量之比，该反应的化学方程式为，错误；同一段时间内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，由 项分析可知，、的化学计量数不相等，所以反应进行到 时，，错误；反应进行到 时，的平均反应速率，正确；根据不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应进行到 时，各物质的反应速率不相等，错误。
7．将固体置于密闭容器中,在某一温度下,发生反应：,。后测得的物质的量为,的物质的量为。若的分解速率用表示,则下列速率正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。后,容器中 和 的浓度分别为、。根据反应的化学方程式可知,分解生成 的浓度与 的浓度相等,分解生成 的浓度,所以 后 分解生成 的浓度,的平均反应速率为。
8．[（2025·湛江高二检测）]三氯乙烯是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应为。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定与时间的关系见下表：
时间/ 0 2 4 6 7 …
1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
下列推断合理的是（ ）
A. 上述反应先慢后快
B. 内，
C. 若高锰酸钾完全反应，则所用时间为
D. 随着反应的进行，逐渐降低
【答案】B
【解析】选。由题表格中的数据可知，题述反应先快后慢，错误；每消耗 生成，内，，正确；由于反应速率逐渐减小，因此高锰酸钾完全反应，所用时间大于，错误；钾离子未参与反应，故钾离子浓度不变，错误。
9．某同学利用下图装置测定化学反应速率。已知： 。
（1） 除上图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是_ _ 。
（2） 若在时收集到（已折算成标准状况）气体，可计算出该内的反应速率，而该测定值比实际值偏小，原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 利用该化学反应，试简述测定反应速率的其他方法：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写一种）。
【答案】（1） 秒表
（2） 会部分溶于水
（3） 测定一段时间内生成沉淀的质量（答案合理即可）
【解析】
9．稀硫酸与 混合会发生反应： 。可以通过测量一定时间内反应产生 气体的多少、测量产生一定体积的 所需时间长短或测定一段时间内生成沉淀的质量来测量化学反应速率。
（1） 除题图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是计时用的秒表。
（2） 若在 时收集到（已折算成标准状况）气体，可计算出该 内 的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因可能是 部分溶于水，导致根据 气体计算的 的浓度改变值减少。
素养提升
10．[（2025·钦州高二质检）]将与B的混合气体充入容积为的恒容密闭容器中，在一定温度下发生反应：，经过容器内的压强是反应前的。内用B的浓度变化表示的反应速率是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。反应进行到 时容器中混合气体的物质的量为，设初始时 的物质的量是，的物质的量的变化量是，列“三段式”：
，解得，所以。
11．一定温度下,在的密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描述错误的是（ ）
A. 反应开始到,用表示的反应速率为
B. 反应开始到,的物质的量浓度减少了
C. 反应开始到时,的转化率为
D. 反应的化学方程式为
【答案】B
【解析】选。反应开始到,的物质的量增多,用 表示的反应速率为,故 正确;反应开始到,的物质的量减少了,的物质的量浓度减少了,故 错误;反应开始到 时,的转化率为,故 正确;反应开始到,、的物质的量均减少了、的物质的量增多了,、是反应物,是生成物,化学计量数之比等于物质的量变化之比,所以反应的化学方程式为,故 正确。
12．[（2025·沧州高二月考）]室温下，溶液发生催化分解的反应为 ，不同时刻测得生成的体积（已折算为标准状况）见下表，已知反应至时，分解了，溶液体积变化忽略不计。
0 1 2 3
0.0 9.9 17.2
下列叙述正确的是（ ）
A. 内，平均反应速率
B. 内分解的平均反应速率比内小
C. 反应至时，产生
D. 反应至时，
【答案】A
【解析】选。由题干信息可知，反应至 时，分解了，故 内平均反应速率，正确；由题表中数据可知，内产生 的体积为，内产生 的体积为，故 内 分解的平均反应速率比 内大，错误；由题干信息可知，反应至 时，分解了，产生，错误；由题干信息可知，反应至 时，分解了，此时，错误。
13．的光分解反应为 ,经过后,的浓度减少了。下列说法正确的是（ ）
A. 内,用 表示的反应速率
B. 反应至时, 的浓度是的浓度的2倍
C. 末时,的反应速率是
D. 同一时间段内,、 的反应速率关系为
【答案】A
【解析】选。根据 可知,与 的化学计量数之比是,反应经过 后,的浓度减少了,故 的浓度增加了,内,用 表示的反应速率,项正确；反应至 时, 的浓度变化量是 的浓度变化量的2倍,但 的浓度不一定是 的浓度的2倍,项错误；内,的平均反应速率,项错误；同一反应中,化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,故同一时间段内,、 的反应速率关系为,项错误。
14．向密闭容器中通入气体A和气体B,在一定条件下发生反应。
已知：平均反应速率;反应时,A的物质的量减少了 ,B的物质的量减少了 ,有 生成。
回答下列问题：
（1） 反应内,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 化学方程式中,_ _ _ _ ,_ _ _ _ ,_ _ _ _ ,_ _ _ _ 。
（3） 若反应一段时间后,D的物质的量为,则此时容器中B的物质的量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用含、的式子表示）。
【答案】（1） ；
（2） 2；3；1；6
（3）
【解析】
（1） 根据化学反应速率定义，,。
（2） ,,根据同一反应中,用各物质表示的化学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可知,,故,,,。
（3）
此时 的物质的量为。
第2课时 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。
2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。
知识点一 浓度对反应速率的影响
自主预习 新知构建
1．影响化学反应速率的内因：①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】反应物自身的性质
2．实验探究浓度对反应速率的影响
原理
实验操作
实验现象 均出现浑浊，先后顺序为A、B、C
实验结论 增大，产生浑浊的速率增大
规律 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率②_ _ ；减小反应物的浓度，反应速率③_ _
【答案】增大； 减小
［特别提醒］ 浓度对化学反应速率的影响注意点
（1）对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变时不影响化学反应速率。增大其接触面积，才能增大反应速率。
（2）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。
3．理论解释
（1） 碰撞理论——化学反应的微观条件
① 活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生④_ _ _ _ _ _ _ _ 的分子。
② 活化能：⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 的平均能量与⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 的平均能量之差。
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④ 有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的次数越多，化学反应速率越⑦。
（2） 浓度对化学反应速率的影响的微观解释
反应物浓度增大 单位体积内反应物的活化分子数目⑧_ _ 反应物发生有效碰撞的次数⑨_ _ 反应速率⑩_ _ ；反之，反应速率 _ _ 。
【答案】① 有效碰撞
② 活化分子；所有分子
④ 大
（2） 增多；增多；增大；减小
4．基元反应
（1） 概念
许多化学反应的过程较为复杂，反应物往往不是一步转化为生成物的。化学家用最简单的化学反应模型来说明反应发生的过程。反应物分子经过 _ _ 碰撞就转化为产物分子的反应，称为基元反应。
（2） 基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越 ，有效碰撞的比例也就越 ，化学反应速率越 。
【答案】（1） 一次
（2） 小；小；小
自我诊断
（1） 锌和硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生的速率越大（ ）
（2） 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应（ ）
（3） 所有的化学反应都是经历几步基元反应完成的（ ）
（4） 增加固体反应物的质量，化学反应速率增大（ ）
（5） 增大反应物的浓度，虽然活化分子所占比例未变，但单位体积内分子数目增多，使单位体积内活化分子数目增多，化学反应速率增大（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．下列说法正确的是（ ）
A. 活化分子具有的能量是活化能
B. 活化分子数目越多，反应速率越大
C. 当增大反应物的浓度时，反应物的活化分子比例增大
D. 单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越大
【答案】D
【解析】选。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能，错误；单位体积内活化分子数目越多，有效碰撞的次数越多，反应速率越大，错误；当增大反应物的浓度时，反应物的活化分子比例不变，错误。
2．为探究铁与稀盐酸的反应速率［以表示，对反应物作出如下改变。下列判断正确的是（ ）
A. 加入固体，不变
B. 加入少量水，减小
C. 把稀盐酸改为稀硫酸，增大
D. 把稀盐酸改为的浓硫酸，增大
【答案】B
【解析】选。加入 固体，溶液中 增大，增大，故 错误；加水，溶液中 减小，减小，故 正确；把 稀盐酸改为 稀硫酸，不变，不变，故 错误；的浓硫酸与锌反应不生成，故 错误。
3．
（1） 甲烷气相热分解反应的化学方程式为,该反应的机理如下：
①；
② ；
③；
④。
补充反应②的方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程如下：
① 该反应过程中的中间体有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 写出氧化的总反应：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 是由两步基元反应： （快）①;（慢）②组成的复杂反应。该反应的反应速率是由第_ _ _ _ 步反应决定的。
【答案】（1）
（2） ① 、
②
（3） ②
知识点二 压强、温度和催化剂对反应速率的影响
自主预习 新知构建
1．压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，相当于增大反应物的浓度，反应速率①_ _ ；减小压强，气体体积增大，相当于减小反应物的浓度，反应速率②_ _ 。
【答案】增大； 减小
2．温度对反应速率的影响
（1） 实验探究
原理
实验操作
实验现象 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去所需的时间长短：
实验结论 其他条件相同时，升高温度，反应速率③_ _ ；降低温度,反应速率④_ _
（2） 理论解释：随着温度的升高，反应物的活化分子数目⑤_ _ ，分子运动⑥_ _ ，活化分子有效碰撞的次数⑦_ _ ，反应速率⑧_ _ 。
【答案】（1） 增大；减小
（2） 增多；加快；增多；增大
3．催化剂对反应速率的影响
（1）实验探究
原理
实验操作
实验现象 A和B试管立即产生大量气泡；C试管产生气泡很慢
实验结论 使用催化剂，化学反应速率增大
（2）理论解释
过渡态理论认为，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较⑨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⑩_ _ _ _ _ _ 。如图1，为 _ _ _ _ _ _ 的活化能，为 _ _ _ _ _ _ 的活化能。化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越小，反应速率越 。
实验表明，催化剂对化学反应速率有显著影响。催化剂是通过降低化学反应所需的 _ _ _ _ _ _ 来增大反应速率的。如图2，有催化剂参与的反应，活化能较小，则反应速率较 ；而没有催化剂参与的反应，活化能较 ，则反应速率较 。
【答案】高； 活化能； 正反应； 逆反应； 大； 活化能； 大； 大； 小
（3）酶的催化作用
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酶的催化作用的特点：高效的催化活性、高度的选择性、特殊的温度效应。
4.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，许多方法也能改变反应速率。如增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。此外，光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
迁移应用 对点训练
1．已知反应可用于高温、高压下合成烯烃。下列有关该反应的说法错误的是（ ）
A. 使用合适的催化剂可增大化学反应速率
B. 升高温度能增大化学反应速率
C. 增大的浓度能增大化学反应速率
D. 密闭容器中，通入和，充分反应可生成
【答案】D
【解析】选。催化剂能降低反应的活化能，增大化学反应速率，正确；温度越高反应速率越大，所以升高温度能增大化学反应速率，正确；反应物浓度越大反应速率越大，所以增大 的浓度能增大化学反应速率，正确；该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，所以密闭容器中，通入 和，反应生成 的物质的量小于，错误。
2．反应在密闭容器中进行，下列条件能使该反应速率增大的是（ ）
A. 增大容积使压强减小 B. 容积不变充入使压强增大
C. 容积不变充入氦气使压强增大 D. 压强不变充入氖气
【答案】B
【解析】选。增大容积使压强减小，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，错误；容积不变充入 使压强增大，的浓度增大，反应速率增大，正确；容积不变充入氦气使压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，错误；压强不变充入氖气，容积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，错误。
3．与反应的能量与反应过程关系如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ活性更好
C. 催化剂可改变反应的活化能和焓变
D. 正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】选。由题图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，项正确；由题图可知，使用催化剂Ⅱ时反应的活化能更低，因此催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ活性更好，项正确；催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变，项错误；由题图可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，项正确。
4．反应的，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的反应速率的变化填入空格里（填“增大”“减小”或“不变”）。
编号 改变的条件 生成的速率
① 升高温度 _ _
② 降低温度 _ _
③ 增大氧气的浓度 _ _
④ 使用催化剂 _ _
⑤ 压缩容器容积 _ _
⑥ 保持压强不变,充入 _ _
⑦ 保持容积不变,充入 _ _
【答案】增大； 减小； 增大； 增大； 增大； 减小； 不变
【解析】升高温度，反应速率增大，反之速率减小；增大反应物的浓度，反应速率增大；使用适当催化剂，反应速率增大；压缩容器容积，反应物和生成物的浓度增大，反应速率增大；恒压下通入无关气体，容器容积增大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小；恒容下通入无关气体，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变。
压强对化学反应速率的影响规律
压强对反应速率的影响，本质为是否引起浓度的变化：
（1）恒温时，压缩容器容积 压强增大 气体反应物浓度增大 反应速率增大。
（2）恒温恒容时
①充入气体反应物 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 压强增大 气体反应物浓度不变 反应速率不变。
（3）恒温恒压时，充入惰性气体 压强不变 容器容积增大 气体反应物浓度减小 反应速率减小。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·湛江高二月考）]下列关于影响化学反应速率的条件说法正确的是（ ）
A. 增大压强一定能增大化学反应速率
B. 使用催化剂，使反应的活化能升高，化学反应速率增大
C. 减小反应物的质量可以减少活化分子数目，从而减小化学反应速率
D. 升高温度，活化分子所占比例增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大
【答案】D
【解析】选。没有气体参与的反应，增大压强，化学反应速率不变，故 错误；使用催化剂，使反应的活化能降低，化学反应速率增大，故 错误；减小反应物的浓度，可以减少单位体积内活化分子数目，从而减小化学反应速率，故 错误；升高温度，部分普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子所占比例增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大，故 正确。
2．在敞口容器中进行反应。下列措施一定能增大生成速率的是（ ）
A. 升高温度 B. 固体块状的反应物改为粉末状
C. 加水 D. 加
【答案】B
【解析】选。．升高温度，过氧化氢分解，过氧化氢的浓度减小，生成 的速率不一定增大，故 错误；．固体块状的反应物改为粉末状，可增大反应物的接触面积，增大反应速率，故 正确；．加水，过氧化氢的浓度减小，生成 的反应速率减小，故 错误；．加二氧化锰可催化过氧化氢的分解，过氧化氢的浓度减小，生成 的反应速率减小，故 错误。
3．[（2025·延安高二月考）]某反应的，下列有关该反应的叙述正确的是 （ ）
A. 正反应的活化能小于
B. 逆反应的活化能一定小于
C. 正反应的活化能大于
D. 正反应的活化能比逆反应的活化能小
【答案】C
【解析】选。某反应的，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大，正反应的活化能应大于，无法确定逆反应的活化能大小。
4．某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计的实验方案如表所示［所用试剂浓度：、、。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是（ ）
实验编号 实验温度/ 褪色时间/
1 298 4 2 2 8
2 298 5 2 2 1 6
3 303 5 2 1 2
A. ,
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】选。根据表格中数据可知,实验1和2是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,故其他因素是相同的,即,解得；实验2和3是探究温度对反应速率的影响,即,解得,、正确。该反应中锰元素的化合价由 价降低到 价,硫元素的化合价由 价升高到 价,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒可知,该反应的离子方程式为,正确。实验1中 的起始浓度为,反应速率为,错误。
5．碘在科研与生活中都有重要应用。某兴趣小组用溶液、淀粉溶液、溶液、溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：（慢）
（快）
（1） 向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液，当溶液中的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，与初始的物质的量需满足的关系为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案见下表：
实验序号 体积
溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 4.0 4.0 2.0
表中_ _ ，理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 已知某条件下，与反应时间的变化曲线如下图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时的变化曲线示意图（进行相应的标注）。
【答案】（1） ；
（2） 2.0；保证反应物浓度改变，而其他条件不变
（3）
聚焦突破4 变量控制法的解题策略
1.探究流程
2.注意事项
（1）要选择合适的化学反应进行探究，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝，且一般要有明显的实验现象。
（2）探究浓度变量时，反应物的浓度要适当，不能太大，浓度间的差别也不能太大。
（3）要有规律地设计反应体系的不同温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应发生变化的体系温度。
例1 用溶液氧化废水中的还原性污染物，为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度和对降解速率和效果的影响，实验测得的浓度与时间的关系如下图所示。
实验编号 温度/
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
下列说法不正确的是（ ）
A. 实验①在内的降解速率约为
B. 实验①②说明升高温度，的降解速率增大
C. 实验①③说明越高，越不利于的降解
D. 实验①④说明的浓度越小，的降解速率越大
【答案】D
【解析】 对，；对，实验①②对比，不同的是温度，实验②的温度高于实验①，在相同的时间段内，实验②中 的浓度变化大于实验①，说明实验②中 的降解速率大；对，实验①③对比，温度相同，实验③的 大于实验①，在相同的时间段内，实验①中 的浓度变化大于实验③，说明实验①的降解速率大于实验③；错，实验①④对比，的浓度越小，降解速率越小。
例2 目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的和转化成和，反应的化学方程式为。为研究如何提高该转化过程的反应速率，减少、的污染，某课题组进行了以下实验探究。
［资料查阅］ ①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；②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。
［实验设计］ 该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。
（1） 完成下列实验设计
实验编号 实验目的 初始浓度/ 初始浓度/ 同种催化剂的比表面积/
Ⅰ 为以下实验作参照 280 80
Ⅱ ①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ②_ _ ③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 120
Ⅲ 探究温度对尾气转化速率的影响 360 ⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 80
［图像分析与结论］ 利用气体传感器测定了三组实验中浓度随时间变化的曲线，如下图所示。
（2） 由曲线Ⅲ可知，内，用表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率_ _ （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1） 探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响；280；；；；
（2）
（3） 增大
【解析】
（1） 影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂的比表面积等，而要想探究一种影响因素，必须保持其他影响因素一致；根据实验Ⅲ的实验目的是探究温度对尾气转化速率的影响，故实验Ⅲ和实验Ⅰ的区别是温度不同，其他因素必须保持一致，故实验Ⅲ中 初始浓度为，初始浓度为；而通过对比实验Ⅱ和实验Ⅰ的条件可知，两者的区别是催化剂的比表面积不同，故其他影响因素均应相同，故实验Ⅱ中温度为，初始浓度为，初始浓度为，而且实验Ⅱ探究的 是催化剂比表面积对尾气转化速率的影响。
（2） 通过曲线Ⅲ可知，时 的浓度为，可得出 的浓度的变化量，在一个反应中，各物质的浓度的变化量之比等于化学计量数之比，故 的浓度的变化量，故用 表示的反应速率为。
（3） 由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，缩短了到达平衡的时间，故增大了反应速率。
【突破集训】
1．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是（ ）
实验组别 混合溶液 1 2 3 4 5 6
30
饱和溶液/ 0 0.5 2.5 5 20
10 0
A. ，，
B. 本实验利用了控制变量思想，变量为铜离子浓度
C. 反应一段时间后，实验1中的金属呈灰黑色，实验6的金属呈紫红色
D. 该小组的实验结论是硫酸铜的量与生成氢气速率成正比
【答案】D
【解析】选。该实验探究 对反应速率的影响，其他条件应相同，故；由实验6可得，混合溶液的总体积为，故，，正确。本实验探究 对反应速率的影响，利用控制变量思想，其他条件相同，只有 不同，正确。实验1中未加入 溶液，锌与稀硫酸反应后，表面变得凹凸不平，由于光的漫反射作用，看到的固体是灰黑色的；实验6中加入 饱和 溶液，与 发生置换反应生成，附着在 的表面，金属呈紫红色，正确。加入少量 溶液时，生成 的速率显著增大，当加入 溶液较多时，由于 与 发生置换反应生成的 附着在 的表面上，阻止 与稀硫酸继续反应，因此生成 的速率减小，错误。
2．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的数据，根据数据绘制得如下图所示曲线，对于曲线、、、所对应的实验组别，下列有关说法错误的是（ ）
实验组别 温度/ 形状
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、、、对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
【答案】A
【解析】选。等质量的铁与过量的盐酸反应，生成 的体积相同。由图像可知，生成相等量 时，越小，反应速率越大，故反应速率为。由题表数据可知，实验Ⅲ、Ⅳ的温度高于实验Ⅰ、Ⅱ，且实验Ⅰ的 浓度最低，实验Ⅲ的固体表面积最大，故反应速率为Ⅲ Ⅳ Ⅱ Ⅰ，曲线、、、对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，错误，正确；对比实验Ⅰ、Ⅱ，盐酸浓度不同，其他条件都相同，说明浓度对化学反应速率的影响，正确；对比实验Ⅱ、Ⅳ，温度不同，其他条件都相同，说明温度对化学反应速率的影响，正确。
3．某实验小组为探究酸性条件下碘化钾与过氧化氢反应的化学反应速率，进行以下实验探究。
（1） 实验一：向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合溶液，一段时间后溶液变蓝。该小组查阅资料知体系中存在下列两个主要反应：
反应
反应
为了证实上述反应过程，进行下列实验（所用试剂浓度均为）。
实验二：向酸化的溶液中加入淀粉溶液，溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液，溶液立即褪色。
根据此现象可知反应ⅰ的速率_ _ （填“大于”“小于”或“等于”）反应ⅱ的速率，实验一中溶液混合一段时间后才变蓝的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 为了探究对反应速率的影响，设计两组对比实验，按下表中的试剂用量将其迅速混合观察现象。（各实验均在室温条件下进行）
实验编号 试剂体积/ 溶液开始变蓝的时间/
溶液 溶液 溶液 溶液（含淀粉）
Ⅰ 40 40 20 40 20
Ⅱ 20 20 40
① ，。
② 对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，_ _ （填“ ”“ ”或“”）。
（3） 利用实验Ⅰ的数据，计算反应ⅱ在的化学反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 小于；硫代硫酸钠被消耗完，再生成的才能使淀粉溶液变蓝
（2） ① 40；40
②
（3）
【解析】
（1） 根据实验二的实验现象可知，反应ⅰ的反应速率小，反应ⅱ的反应速率大，反应ⅰ生成的碘立即与 反应，至 被消耗完，再生成的碘才能使淀粉变蓝，所以实验一中溶液混合一段时间后才变蓝。
（2） ① 实验时溶液总体积为，该实验的目的是探究 对化学反应速率的影响，两个实验中溶液总体积、、和 的浓度均应不变，即，。
② 其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大，溶液开始变蓝的时间越短，由于实验Ⅰ中硫酸的浓度大，因此反应速率：实验Ⅰ 实验Ⅱ，所以。
（3） 由表中实验数据可知，不足，反应ⅱ在 的化学反应速率。
课后达标 素养提升
基础检测
1．在社会生产、生活中，下列有利于增大反应速率的措施是（ ）
A. 牛奶放在冰箱中 B. 炼铁时将矿石粉碎
C. 橡胶制品中添加抑制剂 D. 在糕点包装盒内放置脱氧剂
【答案】B
【解析】选。．冰箱中温度较低，牛奶放在冰箱中，可减小牛奶腐败的速率；．矿石粉碎，增大反应物接触面积，增大反应速率；．橡胶制品中添加抑制剂，可减小橡胶老化的速率；．在糕点包装盒内放置脱氧剂，可抑制糕点的氧化，减小反应速率。
2．下列产生氢气速率最大的是（ ）
选项 温度 物质 酸（足量）
A 锌粒
B 锌粉
C 锌粒
D 锌粉
【答案】D
【解析】选。反应物浓度越大，温度越高，反应物接触面积越大，反应速率越大；硝酸和锌反应生成的是氮氧化物。
3．[（2025·龙岩高二测试）]对于工业合成氨的反应，下列措施有利于增大反应速率的是（ ）
A. 降低温度 B. 减小的浓度
C. 及时抽走部分氨气 D. 加入适宜的催化剂
【答案】D
【解析】选。降低温度，反应速率减小，项不符合题意；减小 的浓度，反应物浓度减小，反应速率减小，项不符合题意；及时抽走部分氨气，生成物浓度减小，反应速率减小，项不符合题意；加入适宜的催化剂，反应速率增大，项符合题意。
4．有关碰撞理论，下列说法不正确的是（ ）
A. 具有足够高的能量的分子相互碰撞就一定能发生化学反应
B. 增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
C. 升高温度，活化分子所占比例增大，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子所占比例，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
【答案】A
【解析】选。能量较高的分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能发生反应，故 项错误。
5．[（2025·邢台高二月考）]在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应，增大容器的容积对化学反应速率没有影响的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选。增大容器的容积对于没有气体参与或生成的反应的反应速率无影响，项符合题意。
6．[（2025·南平高二月考）]一定温度下，在密闭容器中进行反应：。下列条件能增大反应速率的是（ ）
A. 体积不变，充入使压强增大 B. 体积不变，充入氖气
C. 增大体积使压强减小 D. 压强不变，充入氖气
【答案】A
【解析】选。体积不变，充入 使压强增大，此时混合气体中、的浓度不变，的浓度增大，反应速率增大，符合题意；体积不变，充入氖气，虽然总压强增大，但反应物和生成物的浓度都不变，反应速率不变，不符合题意；增大体积使压强减小，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小，不符合题意；压强不变，充入氖气，体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小，不符合题意。
7．[（2025·西安高二月考）]某反应过程能量变化如下图所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 反应过程有催化剂参与
B. 该反应为放热反应
C. 升高温度，增大，减小
D. 有催化剂的条件下，反应的活化能等于
【答案】C
【解析】选。由题图可知，反应过程 中活化能降低，所以反应过程 中使用了催化剂，故 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 正确；升高温度，、均增大，故 错误；、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，故 正确。
8．一定条件下铁可以和发生反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体的浓度变化与时间的关系如下图所示。
（1） 时，反应速率的大小关系为_ _ （填“ ”“ ”或“”）。
（2） 时，的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ （保留小数点后一位），，的平均反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 仅改变下列条件，化学反应速率减小的是（填字母）。
A. 减少铁粉的质量
B. 保持压强不变，充入使容器的容积增大
C. 降低温度
D. 保持容器的容积不变，充入使体系压强增大
【答案】（1）
（2） ；
（3） BC
【解析】
（1） 时，反应仍处于从正反应建立平衡的过程中，则反应速率的大小关系为。
（2） 时，的转化率为；，的平均反应速率。
（3） .铁粉是纯固体，减少铁粉的质量不影响化学反应速率；.保持压强不变，充入 使容器的容积增大，气体的浓度减小，化学反应速率减小；.降低温度，化学反应速率减小；.保持容器的容积不变，充入 使体系压强增大，但不影响气体的浓度，不影响化学反应速率。
素养提升
9．[（2025·宁德高二检测）]下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ）
A. 大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出的速率比后者大
B. 与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C. 与在常温、常压下不反应，放电时可反应
D. 合成氨反应中，在高压比常压下反应快
【答案】A
【解析】选。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，项符合题意；选项 为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项 为反应条件不同对反应速率的影响，选项 为压强不同对反应速率的影响，均不符合题意。
10．为了探究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入溶液，测量并收集气体时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 溶液浓度 温度/ 催化剂 所用时间
① 20 2滴溶液
② 40 2滴溶液
③ 20 2滴溶液
④ 20 不使用
下列说法不正确的是（ ）
A. 实验①②探究温度对反应速率的影响
B. 实验②④探究催化剂对反应速率的影响
C. 实验①③比较：
D. 实验③④比较：
【答案】B
【解析】选。实验①②中只有温度不同,探究温度对反应速率的影响，正确；实验②④中反应温度、催化剂均不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，错误；实验①③比较，实验③中 溶液浓度大，反应速率大，获得相同体积的氧气，实验①用时长，正确；实验③④比较，实验③中 溶液浓度大，并且使用了催化剂，故反应速率大，获得相同体积的氧气，实验③用时短，正确。
11．根据下列图示所得出的结论正确的是（ ）
A. 图甲表示某可逆反应中物质的浓度随时间的变化，在时刻反应物的转化率最大
B. 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高
C. 图丙表示取规格相同的铝片，分别放入等质量、的稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线
D. 图丁表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
【答案】D
【解析】选。后，反应物的浓度仍在减小，该时刻反应物的转化率没有达到最大，错误；镁条与盐酸的反应为放热反应，消耗的 越多，放出的热量越多，溶液的温度越高，之后，盐酸浓度减小，反应速率减小，但 和盐酸还在反应，所以 时刻溶液的温度不是最高，错误；由图丙可知，铝片和盐酸反应完全时，生成氢气的质量相等，说明两种不同质量分数的盐酸必须过量，则应将铝片分别放入等质量过量的、的稀盐酸中，错误；温度较低时，酶催化反应的反应速率随温度升高而增大，温度较高时，酶的催化活性降低甚至失去催化活性，因而随温度升高，酶催化反应的反应速率先增大后减小，正确。
12．利用和合成甲醇：，反应的历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 合成甲醇反应为放热反应
B. 的活化能为
C. 副产物有、，其中相对较少
D. 合成甲醇反应历程中速率较小的是
【答案】D
【解析】选。由题图可知，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，项错误；的活化能为，项错误；由题图可知，副产物有、，由于 相对能量较小，故 相对较多，项错误；活化能越大，反应速率越小，故合成甲醇反应历程中速率较小的是，项正确。
13．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。
【实验原理】
实验编号 实验温度 / 试管中所加试剂及其用量/ 溶液褪至无色所需时间/
溶液 溶液 溶液
① 25 3.0 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 2.0 3.0 1.0
（1） 请完成上述实验设计，其中：_ _ ，_ _ 。
（2） 探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验（填实验编号），实验结论为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 利用实验①中的数据，计算用表示的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （保留两位有效数字）。
（4） 该小组同学根据经验绘制了实验②中随时间变化的趋势如图甲所示，但查阅资料发现该实验过程中随时间变化的实际趋势如图乙所示。
该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验。
实验编号 实验温度/ 试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 溶液褪至无色所需时间/
溶液 溶液 溶液
④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0
① 该小组同学提出的假设是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 2.0；3.0
（2） ②③；其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越大
（3）
（4） ① 对该反应有催化作用
② 加入固体后的溶液比实验②褪色快
【解析】
13．本实验是探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，保持 溶液的浓度不变，改变 溶液的浓度，探究浓度改变对化学反应速率的影响；保持反应物的浓度不变，改变反应温度，探究温度对化学反应速率的影响；保持温度、浓度不变，加入催化剂，探究催化剂对化学反应速率的影响。
（1） 由题表中数据可知，混合溶液的体积为，由此可得出：，。
（2） 探究温度对化学反应速率的影响，应选择两组反应物浓度相同、温度不同的反应，即选择实验②③，实验结论为其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越大。
（3） 利用实验①中的数据，计算用 表示的化学反应速率为。
（4） ① 由题图乙可知，反应进行一段时间后，反应速率突然增大，表明反应的产物对该反应产生了催化作用，故提出的假设是 对该反应有催化作用。②该小组同学实验时，与实验
② 的温度、反应物浓度相同，则与实验②进行对比，提出的假设成立，应观察到的现象是加入 固体后的 溶液比实验②褪色快。
提升课2 反应历程（催化机理）图像的分析
【学习目标】
会识别反应历程（催化机理）图像，掌握图像信息的提取与分析方法，并能根据图像解决生产、生活中的问题。
1.能量—反应历程图
（1）催化剂与活化能
①催化剂的催化机理：催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,反应速率增大,但不影响。
②催化反应一般过程：反应物扩散到催化剂表面；反应物被吸附在催化剂表面；被吸附的反应物发生化学反应生成产物；产物的解吸。
（2）过渡态理论与活化能
①多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能（如图中、），而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。
②活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越小。一个化学反应的速率就取决于速率最小的基元反应。
（3）“梯形”反应历程图
①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。
例1 [（2024·甘肃卷）]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.
B. 步骤2逆向反应的
C. 步骤1的反应比步骤2快
D. 该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】由题图可知，，项正确；步骤2逆向反应的，
项正确；步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，故步骤1的反应比步骤2慢，项错误；该过程中甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，项正确。
［即时训练1］．科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在（Ⅲ）表面发生解离时四个路径与相对能量关系如下图所示，其中附在（Ⅲ）表面的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A. 该历程中活化能最小的反应方程式为
B. 该历程中能垒（反应活化能）最大的是④
C. 该历程中制约反应速率的反应方程式为
D. 由此历程可知，
【答案】A
【解析】选。.由题图可知，过渡态3发生的反应活化能最小，该过程的反应方程式为，正确；.由题图可知，过渡态1发生的反应活化能最大，故该历程中能垒（反应活化能）最大的是①，错误；.总反应速率由反应速率最小的一步历程决定，即由活化能最大的反应决定，由题图可知，该历程中活化能最大的为①，所以制约反应速率的反应方程式为，错误；.由题图可知，和 的总能量大于 和 的总能量，该反应的，错误。
2.催化机理循环图
根据箭头的方向和序号，可判断各步反应先后、反应物、生成物、催化剂以及中间产物；根据反应过程中元素的化合价，判断是否发生了氧化还原反应等。
例2 [（2024·北京卷改编）]可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是（ ）
A. 为反应物，为生成物
B. 反应制得，须投入
C. 升高反应温度，被氧化制的反应速率增大
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】结合题图及反应的热化学方程式可知，、是反应物 和，、是生成物 和；根据原子守恒进行分析，与 反应生成，故 为，为；分解生成 和，故 为，为。由上述分析可知，为反应物，为生成物，正确；是催化剂，反应前后质量不变，故反应制得，不一定要投入，错误； 升高温度，反应速率增大，正确；分析图中各元素化合价可知，有单质参与的两个反应均为氧化还原反应：、，正确。
［即时训练2］．中国科学家研究在催化剂上还原生成和的路径，各基元反应及活化能如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 生成的各基元反应中，元素均被还原
B. 在催化剂上，更容易被还原为
C. 决定生成速率的基元反应为
D. 生成的总反应化学方程式为
【答案】C
【解析】选。由题图可知，生成 的过程为，每步反应中 元素的化合价均降低，被还原，正确；由题图可知，被还原为 的活化能明显大于被还原为 的活化能，故在该催化剂作用下，更容易被还原为，正确；由题图可知，生成 的基元反应中，的活化能最大，相同条件下反应速率最小，是决定 生成 速率的基元反应，错误。
课后达标 素养提升
基础检测
1．一定条件下，分解生成碳的反应历程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应历程共分4步进行
C. 第1步的正反应活化能最小
D. 第2步反应的大于第3步反应的
【答案】C
【解析】选。由题图可知，该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，正确；由题图可知，该反应历程共分4步进行，正确；由题图可知，第3步的正反应活化能最小，错误；由题图可知，第2步反应的 大于0，第3步反应的 小于0，故 大于，正确。
2．[（2025·邯郸高二月考）]臭氧分解反应以及催化臭氧分解反应过程中能量变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 催化反应中的催化剂是
B. 决定催化反应快慢的是反应②
C. 催化反应过程中不会积聚较高浓度的
D. 反应达平衡时，升高温度，氧气浓度增大
【答案】C
【解析】选。 在反应①中先消耗，在反应②中又生成，为该反应的催化剂， 在反应中先生成后消耗，为中间产物，故 错误；催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，反应①为慢反应，慢反应是反应的决速步骤，故决定催化反应快慢的是反应①，故 错误；催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，反应的活化能越大，反应速率越小，则反应①为慢反应、反应②为快反应，所以反应过程中不会积聚较高浓度的 ，故 正确；总反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氧气浓度减小，故 错误。
3．[（2025·佛山高二联考）]用钌基催化剂催化和的反应时，反应机理如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应历程中包含6个基元反应
B. 图示中参与循环的物质有和
C. 总反应式为
D. 图示中Ⅱ是该反应的催化剂，Ⅰ和Ⅲ是反应中间体
【答案】C
【解析】选。由题图可知，该反应历程包含3个基元反应，错误；由题图可知，参与循环的物质为，错误；由题图可知，Ⅰ为催化剂，Ⅱ、Ⅲ是反应中间体，错误。
4．在催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 在历程Ⅰ～Ⅴ中，涉及键、键、键的断裂
B. 在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的反应决定了脱氢反应的速率
C. 若用或代替，得到的产物都有和
D. 在催化剂表面脱氢反应的
【答案】A
【解析】选。由题图可知，在历程Ⅰ～Ⅴ中没有 键的断裂，故 错误；在历程Ⅰ～Ⅴ中，Ⅳ Ⅴ的活化能最大，生成Ⅴ的反应速率最小，决定了 脱氢反应的速率，故 正确；根据题图可知，总反应为，即 中的两个 原子被解离出来形成，故用 或 代替，得到的产物都有 和，故 正确；由题图可知，反应物的总能量高于最终产物的总能量，故 脱氢反应为放热反应，，故 正确。
5．反应物转化为产物或的能量与反应进程的关系如下图所示。下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是（ ）
A. 进程Ⅰ是放热反应
B. 进程Ⅱ中，使用了催化剂
C. 生成的速率：进程Ⅲ 进程Ⅱ
D. 进程Ⅳ中，没有催化作用
【答案】C
【解析】选。进程Ⅰ中反应物能量高，生成物能量低，为放热反应，正确；由题图可知，进程Ⅱ是在进程Ⅰ的基础上加入催化剂，正确；进程Ⅲ中决速步的活化能高于进程Ⅱ的，则生成 的速率：进程Ⅲ 进程Ⅱ，错误；是产物，最终没有得到，故 没有催化作用，正确。
6．酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理、能量与反应历程的关系如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③三步反应均释放能量 B. 该反应历程中有2个过渡态
C. 第①步反应的活化能最大 D. 总反应速率由第③步反应决定
【答案】C
【解析】选。第①步反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，第②③步反应物的总能量均高于生成物的总能量，为放热反应，故 错误；根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由题图可知，该反应进程中有3个过渡态，故 错误；由题图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，故 正确、错误。
7．[（2023· 新课标卷）]氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。
研究表明,合成氨反应的能量转换关系如图1，在催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的）。判断上述反应机理中,速率控制步骤（即速率最慢步骤）为_ _ _ _ _ _ _ _ （填步骤前的标号）,理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】； 氮氮三键的键能最大，使其断裂需要的能量最多
【解析】根据图1能量转换关系可知，键能：键 键，断裂键需要吸收的能量最多，结合图2反应机理知，步骤 为该反应的速率控制步骤。
素养提升
8．在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 是反应中间体
B. 反应过程中C的成键数目保持不变
C. 含分子参与的反应一定有电子转移
D. 催化剂参与了化学反应过程
【答案】B
【解析】选。由题图可知，反应物和产物中均无，故 为中间体，正确；反应过程中 的成键数目发生了改变，、中 的成键数目为4，中有个 的成键数目为3，错误；由题图可知，含 分子参与的反应涉及元素化合价的变化，一定有电子转移，正确；催化剂参与了化学反应过程，生成中间产物，然后中间产物再继续发生反应，重新转化成催化剂，正确。
9．[（2025·广州七中高二月考）]我国科学家研究出在催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注。下列说法错误的是（ ）
A. 经两步转化生成
B. 表面更容易生成
C. 与微粒间的静电作用促进了的活化
D. 加入催化剂后改变了反应的途径，但没有改变该反应的反应热
【答案】A
【解析】选。由题图2可知，经吸附、电解、脱附三步转化生成，错误；相对能量变化越小，反应的活化能越低，反应越易进行，正确；由题图2可知，与 微粒间的静电作用，促进了 的活化，正确；催化剂只能改变反应途径，降低反应活化能，不能改变反应的，正确。
10．
（1） 以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下：
① 图中的两步反应属于放热反应的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用、、或表示）。
② 根据图像写出以、为原料生产尿素的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （反应热用、、或表示）。
（2） 以、、为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气，反应原理如下图所示，可以循环利用的物质有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】①
②
（2） 、
【解析】
① 反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，题图中的第一步反应属于放热反应，。
② 第一步反应加第二步反应即可得到以、为原料生产尿素 的热化学方程式：。
（2） 根据题图可知，高温下，水先与溴化钙反应生成氧化钙和溴化氢，然后溴化氢与四氧化三铁反应生成溴化亚铁和溴，溴再与氧化钙反应生成溴化钙和氧气，水再与溴化亚铁反应生成氢气、四氧化三铁和溴化氢，催化剂得以再生，即该反应过程中可以循环利用的物质有、。
第二单元 化学反应的方向与限度
第1课时 化学反应的方向
【学习目标】
1.知道化学反应是有方向的，能结合具体事例说明化学反应自发进行的方向。
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关，学会应用焓判据和熵判据分析化学反应进行的方向。
知识点一 自发过程和自发反应
自主预习 新知构建
1．判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。
（1） 铜与硫酸锌溶液的反应：①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 水分解成氢气和氧气的反应：②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 氯气与溴化钾溶液的反应：③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应：④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（5） 氮气和氧气生成一氧化氮的反应：⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 不能自动进行
（2） 不能自动进行
（3）
（4）
（5） 不能自动进行
2.自发过程与自发反应
项目 自发过程 自发反应
含义 在一定条件下，不需要借助外力就能自动进行的过程 在一定条件下能自动进行的反应
特征 具有方向性，即某个方向在一定条件下自动进行，而其逆方向在该条件下肯定不能自动进行
举例 高山流水、自由落体运动 钢铁生锈
应用 （1）可被用来完成有用功，如水力发电 （2）可用来实现化学能转化为电能，如燃烧可设计成原电池 （3）非自发过程要想发生，必须对它做功，如通电将水分解为和
3.自发过程的特点
（1）体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
（2）体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
自我诊断
（1） 在一定条件下，不用借助外力就能自动进行的过程是自发过程（ ）
（2） 自发过程不需任何条件就能发生（ ）
（3） 浓度不等的溶液混合均匀属于自发过程（ ）
（4） 能自发进行的反应，反应速率一定很大（ ）
（5） 自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程（ ）
【答案】（1） √
（2） ×
（3） √
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．下列过程中属于自发过程的是_ _ _ _ _ _ （填序号）。
①铵盐的溶解 ②烧碱与盐酸反应 与稀硫酸反应 ④将地下水抽至地面 在空气中燃烧 ⑥铝热反应 ⑦墨水在水中的扩散 ⑧电解熔融的氯化钠
【答案】①②③⑤⑥⑦
2．下列反应属于非自发反应的是（ ）
A. 铁与稀盐酸反应 B. 氢气在氧气中燃烧生成水
C. 水分解变成氢气和氧气 D. 氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
【答案】C
3．下列关于自发过程的叙述不正确的是（ ）
A. 水总是自发地由高处往低处流
B. 有序排列的火柴散落时成为无序排列
C. 同一反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
【答案】D
【解析】选。水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，正确；有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，正确；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，正确；需要加热能够进行的过程可能为自发过程，如碳酸钙分解，不能利用反应条件判断反应进行的自发过程，错误。
自发过程的判断
（1）根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力（如加热等）。
（2）根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。
知识点二 化学反应进行方向的判断
自主预习 新知构建
1．反应焓变与反应方向
（1） 下列反应在一定条件下都能自发进行，其可能原因是①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
①
②
③
④
（2） 实验探究自发反应的可能原因
实验操作
实验现象 锥形瓶和木板因水结冰粘在一起
实验结论 该反应②自发进行，且为③热反应
【答案】（1） 均是放热反应，
（2） 能；吸
（3）焓变与自发反应的关系
在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的。但事实也证明，有些能自发进行的化学反应却是吸热的。因此，考察化学反应能否自发进行，不能直接用放热或吸热作为判断依据。
2．反应熵变与反应方向
（1） 下列三个过程均吸热
①硝酸铵的溶解
②碳酸钙的分解
③氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应
这些过程能自发进行的可能原因是④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 熵：衡量一个体系⑤_ _ _ _ _ _ 的物理量，其符号为⑥_ _ _ _ 。
【答案】（1） 体系的混乱度增大
（2） 混乱度；
（3）熵变
①概念：反应前后体系熵值的变化，记为。
②计算式：（生成物）（反应物）。若发生变化后体系的混乱度增大，则该过程的；反之，。
③熵变与化学反应进行方向的关系
，体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定。
，体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些的化学反应也能自发进行。
.不能直接用熵增大或熵减小来判断化学反应能否自发进行。
3．焓变与熵变对反应方向的共同影响
（1） 分析下列几种变化的方向性
变化 能否自发 焓变 熵变
能 ⑦_ _ 0 ⑧_ _ 0
能 ⑨_ _ 0 ⑩_ _ 0
能 _ _ 0 _ _ 0
能 _ _ 0 _ _ 0
（2） 仅利用焓变或熵变的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的和的大小。
① 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0，,则该反应一定能自发进行。
② 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0，,则该反应一定不能自发进行。
③ 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0或 _ _ 0、 _ _ 0，则该反应是否能自发进行与反应的 _ _ 有关。
【答案】（1） ；；；；；；；
（2） ① ；
② ；
③ ；；；；温度
自我诊断
（1） 放热反应都能自发进行（ ）
（2） 熵增大的反应都能自发进行,熵减小的反应都不能自发进行（ ）
（3） 物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，（ ）
（4） 大多数自发反应有趋于体系混乱度增大的倾向，导致体系的熵增大（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） √
迁移应用 对点训练
1．[（2025·承德高二测试）]下列说法错误的是（ ）
A. 等质量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B. 体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C. 从焓判据来看，有利于反应自发进行
D. 是熵减小的反应
【答案】D
【解析】选。熵是指体系的混乱度，同种物质的熵值气态大于液态大于固态，故 正确。熵是指体系的混乱度，体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大，故 正确。若，表示反应放热，有利于自发进行，故 正确。是气体体积增大的反应，是熵增大的反应，故 错误。
2．[（2025·福建高二联考）]现有反应。下列有关说法正确的是（ ）
A. 的化学反应一定不能自发进行
B. 该反应熵增大（即）
C. 该反应在任何条件下都能自发进行
D. 自发过程一定使体系的熵增大
【答案】B
【解析】选。的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故 错误；该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即），故 正确；该反应的、，根据 时反应自发进行可知，该反应在较高温度下可自发进行，故 错误；自发过程可能使体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，故 错误。
3．[（2025·湛江高二月考）]工业上利用制备的原理为，该反应在下列温度下不能自发进行的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选。反应不能自发进行时，代入数据得，解得，符合题意。
1.复合判据：，只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生。
2.温度对反应方向的影响
3.反应自发进行的最低或最高温度的计算
（1）计算依据：
①若，则，为最低温度。
②若，则，为最高温度。
（2）注意单位的换算
①的单位为。
②的单位为。
③的单位为。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·河北高二联考）]下列说法正确的是（ ）
A. 熵增大且放热的反应在常温下一定可实际发生
B. 熵减小的反应在常温下可自发进行，该反应一定为放热反应
C. 吸热反应在常温下一定不能发生
D. 分解反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】选。反应的自发性仅仅判断其可能性和倾向，有自发性的反应不一定能够发生，即熵增大且放热的反应在任何温度下均有自发进行的倾向，但不一定在常温下就可实际发生，错误；根据 反应能自发进行可知，若熵减小的反应在常温下可自发进行，则该反应一定为放热反应，正确；一个化学反应属于吸热反应还是放热反应与反应的条件无关，和氯化铵在常温下就能反应，但属于吸热反应，错误；分解反应不一定是吸热反应，如 为放热反应，错误。
2．“冰，水为之，而寒于水”。下列关于水凝结成冰的过程的描述正确的是（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】D
【解析】选。水凝结成冰为放热且体系混乱度减小的过程，焓变小于零、熵变小于零。
3．[（2025·三明高二月考）]在低温条件下，下列过程能自发进行的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。钠原子失去电子形成钠离子是一个吸收能量的过程，在低温条件下不能自发进行，故 错误；气态水转化为液态水是一个熵减小的放热过程，、，低温下，，能自发进行，故 正确；氯化铵分解的反应是一个熵增大的吸热反应，、，低温下，，不能自发进行，故 错误；铜是不活泼金属，不能与稀硫酸反应，则在低温条件下不能自发进行，故 错误。
4．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（ ）
A. 氯化钠溶于水的过程中
B. 常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C. 已知，该反应能否自发进行与温度有关
D. 自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小
【答案】D
【解析】选。氯化钠溶于水的过程中，正确；该反应是气体体积增大的反应，，该反应在常温下不能自发进行，说明，由于，因此该反应的，正确；该反应的、，根据 时反应能自发进行可知，该反应在低温下不能自发进行，在高温下能自发进行，即该反应能否自发进行与温度有关，正确；自发反应的现象不一定非常明显，非自发反应的熵也不一定减小，错误。
5．[（2025·福州高二检测）]已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
（1） 已知，时，。当体系温度低于时，估计_ _ （填“大于”“小于”或“等于”，下同）0；当体系温度高于时，估计_ _ 0。
（2） 电子工业中清洗硅片上的反应为、，设和不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 小于；大于
（2）
【解析】
（1） 为吸热反应，，则 为放热反应，，且该反应的，故当 时，，时，。
（2） 由题给信息可知，要使反应能自发进行，应有，即，解得。
课后达标 素养提升
基础检测
1．下列生活中的自发过程能用熵判据解释的是（ ）
A. 自然界中水由高处往低处流
B. 低于时水变成冰
C. 墨水滴到水中会扩散到整个水体
D. 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
【答案】C
2．[（2025·三明高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 若在常温下能自发进行，则该反应的
B. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
C. 自发进行的反应一定能快速进行
D. 温度、压强一定时，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向
【答案】D
【解析】选。该反应的，根据 时反应自发进行和该反应在常温下能自发进行可知，该反应的，错误；反应是否自发进行由反应的焓变、熵变、温度共同决定，非自发过程，改变温度可能变为自发过程，错误；反应的自发性与速率大小无关，错误；判断反应是否能自发进行的依据为，说明温度、压强一定时，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向，正确。
3．[（2025·河北高二联考）]自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法正确的是（ ）
A. 是熵减小的反应
B. 、的反应在任何温度下都能自发进行
C. 水凝结成冰的过程中，、
D. 可逆反应正向进行时正反应具有自发性，一定小于零
【答案】B
【解析】选。为气体体积增大的反应，即是熵增大的反应，故 错误；根据 时反应自发进行可知，、的反应在任何温度下都能自发进行，故 正确；水凝结成冰的过程中释放能量，，由液体转化为固体，，故 错误；根据 时反应自发进行可知，可逆反应正向进行时正反应具有自发性，可能是、，故 错误。
4．[（2025·阜阳高二月考）]反应的，下列判断正确的是（ ）
A. 在常温下能自发进行 B. 在高温下能自发进行
C. 在任何条件下都能自发进行 D. 时，能自发进行
【答案】B
【解析】选。时，反应能够自发进行，该反应的、，在高温下能自发进行。
5．[（2025·广西高二联考）]除去原料气中的反应为。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应的能量变化如右图所示
B. 低温条件下，有利于该反应自发进行
C. 增大的浓度，的值也增大
D. 该反应在任何温度下均能自发进行
【答案】B
【解析】选。该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，错误；该反应是熵减小的放热反应，根据 反应能自发进行可知，低温条件下，有利于该反应自发进行，正确，错误；的值与反应物的浓度无关，错误。
6．[（2025·咸阳高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 能自发进行的反应一定能迅速发生
B. 室温下不能自发进行，说明该反应的
C. ，该反应在高温下能自发进行
D. 加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应
【答案】C
【解析】选。能自发进行的反应仅仅能说明具有自发进行的倾向，但反应不一定迅速发生，甚至不一定能发生，错误；该反应是熵增大的反应，，的反应才能自发进行，由于该反应在室温下不能自发进行，因此该反应的，错误；的反应才能自发进行，该反应的、，该反应在高温下能自发进行，正确；催化剂通过降低反应活化能从而增大反应速率，但不能改变反应的焓变，反应能否自发与催化剂无关，错误。
7．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
8．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是（ ）
A. 反应的
B. 在不同状态时的熵值：
C. 反应能否自发进行与温度有关
D. 且的反应在任何温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】选。反应 的气体分子数减少，，选项 错误；同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项 错误；反应 的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自发进行，所以该反应能否自发进行与温度有关，选项 正确；且 的反应在任何温度下都不能自发进行，选项 错误。
9．合成氨反应：。已知时：，。
（1） 自发性：常温下，_ _ 0，自发进行。
（2） 可逆性：反应为_ _ 反应。
（3） 体积变化（熵变），正反应是气体体积_ _ 的反应。
（4） 焓变：，是_ _ 反应。
【答案】（1） ；能
（2） 可逆
（3） 减小
（4） 放热
【解析】
（1） 自发性：常温 下，时，反应能自发进行。
（2） 可逆性：合成氨反应为可逆反应。
（3） 体积变化（熵变），为熵减反应，正反应是气体体积减小的反应。
（4） 焓变：，是放热反应。
10．Ⅰ.催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，原理是在双金属催化剂作用下，将硝酸盐还原成氮气：。
（1） 下列说法错误的是_ _ _ _ （填字母）。
A. 氮肥溶于水的过程中熵值增大
B. 在酸性条件下，活泼金属与反应属于自发反应
C. 双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素
（2） 已知：的，（、均为正值），该反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“能”“不能”或“无法判断是否能”）自发进行。
Ⅱ．汽车排气管上安装催化转化器，使与反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理为，在、下，，。下列说法错误的是（填字母）。
A. 该反应为熵减小的反应
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 该反应在、下不能自发进行
D. 其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应方向
【答案】（1） C
（2） 无法判断是否能
Ⅱ CD
【解析】
（1） 溶于水时混乱度增大，熵值增大，项正确；活泼金属易失去电子，酸性条件下 具有强氧化性，二者反应属于自发反应，项正确；决定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质，项错误。
（2） ，无法判断 和 值的相对大小，故无法确定 是大于0还是小于0，所以无法判断该反应是否能自发进行。
Ⅱ 该反应的，为熵减小的反应，项正确；该反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，项正确；，故、下该反应能自发进行，项错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变化学反应方向，项错误。
素养提升
11．我国科学家在碳资源化利用方面取得突破性进展，如合成的反应为，其能量变化示意图如下。下列有关该反应的叙述错误的是（ ）
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 该反应的自发性与焓变和熵变都有关
C. 该反应的焓变和熵变与物质的聚集状态都有关
D. 使用催化剂能增大反应速率，但焓变不会变化
【答案】A
【解析】选。该反应的，，根据反应自发进行的条件 可知，该反应在低温下可自发进行，故 错误。
12．下列内容与结论相对应的是（ ）
选项 内容 结论
A 变成
B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的
C 反应的、 反应一定不能自发进行
D 的, 反应在任何温度下都能自发进行
【答案】D
【解析】选。物质由气态变为液态,体系混乱度减小,,项错误；硝酸铵溶于水是熵增大的过程,,项错误；反应的、,高温下可以使,反应能自发进行,项错误；由、知,,故该反应在任何温度下都能自发进行,项正确。
13．已知、时，反应①为；反应②为；反应③为；反应④为。下列说法正确的是（ ）
A. 反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B. 反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵减反应
C. 自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D. 反应①表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
【答案】A
【解析】选。根据盖斯定律，由 可得反应④,,故反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据 可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，项错误；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，既不能确定反应是否一定会发生，也不能确定反应速率，项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，项错误。
14．下列说法不正确的是（ ）
A. 反应常温下能自发进行，该反应的
B. 反应在一定条件下可自发进行，且，则
C. 反应在常温下不能自发进行，说明该反应的
D. 必须在高温下反应才能发生，则
【答案】B
【解析】选。反应 在一定条件下可自发进行，则，且，则，错误。
15．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：;。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的,
反应②的,
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。
（1） 反应①在_ _ （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2） 反应①能否自发进行是由_ _ （填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3） 制取炭黑的允许温度范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 高温
（2） 熵变
（3）
【解析】
（1） 反应①是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有，所以反应①在高温下能自发进行。
（2） 反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行是由熵变决定的。
（3） 天然气裂解为炭黑时，，得，即天然气裂解为炭黑的最低温度为。天然气裂解为乙炔时，，得，即温度高于 时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在。
第2课时 化学平衡状态
【学习目标】
1.了解化学反应的可逆性，认识化学变化有一定限度。
2.了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡的特征。
3.学会平衡状态的判断方法，建立化学平衡状态判断的思维模型。
知识点一 化学平衡状态
自主预习 新知构建
1．可逆反应
（1）定义：在相同条件下,既能向① 方向进行,同时又能向② 方向进行的反应。
（2）表示方法:可逆反应的化学方程式常用“③ ”连接,把从左向右进行的反应称为④ ,对应的速率为⑤ ，把从右向左进行的反应称为⑥ ，对应的速率为⑦ 。
（3）特征
（4）常见的可逆反应
①；
②；
③；
④。
【答案】正反应； 逆反应； ； 正反应； ； 逆反应； ；
2．化学平衡的建立
（1）化学平衡的建立过程
（2）化学平衡建立的浓度—时间图像和速率—时间图像
【答案】最大； 0； 0； 减小； 逐渐减小； 增大； 增大； 不变
3．化学平衡状态
（1）概念：当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，我们称之为化学平衡状态。
（2）化学平衡的特征
【答案】可逆反应； 动态； ； 相等
自我诊断
（1） 合成氨反应中，如果过量，则可以使完全消耗（ ）
（2） 化学平衡状态时，所有物质的速率都相等（ ）
（3） 平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变（ ）
（4） 反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变且相等（ ）
（5） 只有可逆反应才存在平衡状态（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．[（2025·贵港高二质检）]右图是可逆反应在反应过程中的反应速率与时间的关系曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. 时，各物质的浓度不再发生变化
B. 时，反应未达到限度
C. 时，反应已停止进行
D. 时，反应只向正反应方向进行
【答案】A
【解析】选。时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，正确；时，正、逆反应的速率相等，反应达到平衡状态，即反应达到限度，错误；时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，但反应速率不为0，反应没有停止，错误；时，正、逆反应速率均不为0，反应向正反应方向进行的同时也向逆反应方向进行，只是正反应速率大于逆反应速率，错误。
2．[（2025·莆田高二月考）]在一定温度下，将和充入一定容积的密
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
【学习目标】
1.认识化学反应速率，学会化学反应速率的表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。
2.能设计简单实验测定化学反应速率。
知识点一 化学反应速率的表示方法与测定
自主预习 新知构建
1．化学反应速率
（1） 表示方法
（2） 对于化学反应：
若用表示化学反应速率，表示反应物或生成物物质的量浓度的变化（取绝对值），表示一定的时间间隔，则A、C两种物质对应的化学反应速率：④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；A、B、C、D四种物质对应的化学反应速率之比⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 减少；增加；
（2） ；；
（3）平均速率与瞬时速率：根据求得的反应速率是在时间间隔内化学反应的平均速率。若时间间隔非常小，则平均速率接近某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。
2．化学反应速率的测定
（1）测定原理
［注意］ 在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
（2）测定实例——实验测定盐酸与大理石反应的速率
如右图所示装置，在锥形瓶内放入大理石，加入盐酸。每隔观测玻璃注射器中气体的体积，以为反应速率的单位，计算每时间间隔内的反应速率，也可将气体的体积差转化成盐酸的浓度差求算反应速率（用表示）。
【答案】浓度； 体积； 压强； 深浅
自我诊断
（1） 由计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值（ ）
（2） 某物质的反应速率为，代表时该物质的浓度是（ ）
（3） 可以用固体反应物的浓度变化表示化学反应速率（ ）
（4） 在同一化学反应中，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（ ）
（5） 如果知道某一物质在单位时间内物质的量的变化，就可以根据公式计算出该物质表示的化学反应速率（ ）
（6） 在反应中，、时刻，的浓度分别是、，则时间内，生成的平均速率为（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） √
（5） ×
（6） √
迁移应用 对点训练
1．对于反应（稀），在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的是（ ）
A. 气体的体积和体系的压强 B. 溶液颜色的深浅
C. 固体物质的体积 D. 浓度的变化量
【答案】C
【解析】选。与化学反应中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量化学反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，故、、三项可以利用。
2．[（2025·沧州高二月考）]反应，经，的浓度减少。下列对此反应速率的表示正确的是（ ）
A. 用表示的反应速率是
B. 在内的反应速率，用表示是
C. 在末的反应速率，用表示是
D. 分别用、、表示的反应速率之比是
【答案】D
【解析】选。由化学方程式可知，为固体，不能用 的浓度变化表示反应速率，故 错误；由题意可知，经，的浓度减少，由化学方程式可知，内 的反应速率为，故 错误；化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，故 错误；由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，分别用、、表示的反应速率之比是，故 正确。
3．
（1） 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图甲所示的实验装置测定反应中生成气体的体积，并绘制出如图乙所示的曲线。
化学反应速率最大的时间段是_ _ _ _ （填字母）。
A. B. C. D.
（2） 已知反应，在时，向一个固定容积为的密闭容器中充入和。若反应初始到内A的浓度变化，则A的平均反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） B
（2）
【解析】
（1） 曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大，反应速率越大，根据图像知，斜率最大的时间段是。
（2） 的平均反应速率。
知识点二 化学反应速率的计算和比较
自主预习 新知构建
1.化学反应速率的计算
（1）公式法：
（2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应：，、、、是气体或溶液时，，且有。
（3）“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤
.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；转化量之比等于化学计量数之比；
.根据已知条件列方程计算。
②计算中注意以下量的关系
反应物：（起始）（转化）（某时刻）；
生成物：（起始）（转化）（某时刻）；
转化率。
2.化学反应速率的比较
（1）定性比较：通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如与水反应比与水反应剧烈，则反应速率：。
（2）定量比较
①归一法
②比值法
对于反应：，先换算成统一单位，再比较、、、的大小，数值越大，化学反应速率越大。
迁移应用 对点训练
1．[（2025·漳州高二质检）]高温条件下甲醇分解生成燃料气、，反应原理为。下列表示该反应速率最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。项，；项，；项，；项，；综上 项表示的反应速率最大。
2．（教材习题变式）一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和发生反应。后，的浓度为。下列有关说法错误的是（ ）
A. 末，用表示的反应速率为
B. 末，的浓度为
C. 内，生成水的质量为
D. 内，的物质的量减少了
【答案】A
【解析】选。根据题意，列“三段式”：
A.内，用 表示的反应速率为，化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，错误；B.末，的浓度为，正确；C.内，生成水的物质的量为，质量为，正确；D.内，的物质的量减少了，正确。
3．已知反应，某温度下，在容积为密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如上图所示。
（1） 从反应开始到时，用A的浓度变化表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 经测定，前内。请写出该反应的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1） 内，，。
（2） 前 内，，；；由题图可知，内，，故，所以该反应的化学方程式为。
（3） 生成物 的浓度从0开始增加，到 时达到最大，，所以 内，；由（2）知 时，，从而可得 的物质的量浓度随时间的变化曲线。
由 (或 图像确定化学方程式的方法
（1）看趋势，定位置：观察图像，(或随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。
（2）看变化量，定系数：由图像计算各物质在相同时间内的浓度（或物质的量）的变化量，从而确定各物质的化学计量数。
（3）看是否共存，定符号：根据图像观察各物质是否最终共存（即是否有物质反应完），从而判断该反应是否为可逆反应，确定在化学方程式中用“ ”还是“ ”。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·河池高二月考）]在的密闭容器中，加入和，发生反应,在末时，测得容器中含有。内该反应中的化学反应速率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。内，，。
2．[（2025·西安高二测试）]对于可逆反应，下列在不同条件下表示的反应速率最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。项，是固体，固体的浓度视为常数，不能用固体的浓度变化来表示反应速率；项，；项，；项，；综上反应速率最小的是 项。
3．某温度下按如下图所示的装置进行实验，锥形瓶内盛有锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入的硫酸溶液，将产生的收集在一个注射器中，用时时恰好收集到气体的体积为(折合成、条件下的体积为。在该温度下，下列说法不正确的是（ ）
A. 用锌粒表示的内该反应的速率为
B. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用表示内该反应的速率为
D. 用表示内该反应的速率为
【答案】C
【解析】选。、条件下，的体积为，物质的量为。根据反应 可得关系式：，；，，，，。
4．[（2025·沧州高二统考）]在密闭容器中，和在一定条件下发生反应：,时测得混合气体共且生成了。下列说法错误的是（ ）
A.
B. 前内，B的平均反应速率为
C. 时，A的转化率为
D. 时，
【答案】D
【解析】选。根据题意列“三段式”：
混合气体共，即，解得，正确；前 内，的平均反应速率为，正确；时，的转化率为，正确；时，、、的物质的量分别为、、，故、、的物质的量之比为，错误。
5．在容积为的密闭容器中进行反应：，开始时A的物质的量为，B的物质的量为；时测得C的物质的量为，用D表示的化学反应速率为。
试回答下列问题：
（1） 时B的物质的量浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 内用A表示的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 化学方程式中为_ _ _ _ 。
（4） 此反应在四种不同情况下的反应速率如下：
、、、，其中反应速率最大的是_ _ _ _ （填序号）。
【答案】（1）
（2）
（3） 2
（4） ④
【解析】
（1） 时测得 的物质的量为，根据化学方程式，求出消耗 的物质的量为，即 时 的物质的量浓度为。
（2） 根据化学方程式，求出消耗 的物质的量为，根据化学反应速率表达式，。
（3） 根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，，求出。
（4） 根据，可知，,,,，故反应速率最大的是④。
课后达标 素养提升
基础检测
1．[（2025·莆田高二月考）]把铁粉投入盛有稀硫酸的烧杯中，时铁粉刚好溶解（溶解前后溶液体积变化忽略不计）。下列表示该反应的反应速率正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，错误；参加反应的铁粉的物质的量为，参加反应的 的物质的量也为，所以，，正确，、错误。
2．反应中，几种物质的反应速率关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。同一反应中同一时段内，不同物质用相同单位表示反应速率时，反应速率之比等于化学计量数之比。根据反应的化学方程式可知，，即；，即；，即；，即，故选。
3．[（2025·贵港高二月考）]已知反应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大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。化学反应速率之比等于化学计量数之比，可以转化为同种物质的反应速率比较，注意速率单位统一。，则；，则；；，则；对比可知反应速率最大的是。
4．[（2025·唐山高二检测）]反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的化学反应速率为。这段时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选。这段时间内 的浓度增加了，根据题述化学方程式可知，在相同时间内 的浓度减少了，所以由公式 可知，。
5．下列测量化学反应速率的依据不可行的是（ ）
选项 化学反应 测量依据（单位时间内）
A 溶液颜色变化
B 沉淀质量变化
C 温度、体积一定时，体系压强变化
D 溶液体积一定时，的浓度变化
【答案】C
【解析】选。．酸性 溶液和 溶液反应生成 和，随着反应进行高锰酸钾溶液褪色，可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率，测量依据可行；．单位时间内产生沉淀的质量越多，反应速率越大，反之反应速率越小，测量依据可行；．该反应前后气体分子数不变，故温度、体积一定时，反应前后体系压强不变，测量依据不可行；．单位时间内，浓度减小得越多，反应速率越大，反之，反应速率越小，测量依据可行。
6．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如右图所示。下列对该反应的推断合理的是（ ）
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到时，
C. 反应进行到时，B的平均反应速率为
D. 反应进行到时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】选。根据题图可知，、是反应物而、是生成物，内、、、,相同时间内、、、的化学计量数之比等于其物质的量之比，该反应的化学方程式为，错误；同一段时间内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，由 项分析可知，、的化学计量数不相等，所以反应进行到 时，，错误；反应进行到 时，的平均反应速率，正确；根据不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应进行到 时，各物质的反应速率不相等，错误。
7．将固体置于密闭容器中,在某一温度下,发生反应：,。后测得的物质的量为,的物质的量为。若的分解速率用表示,则下列速率正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。后,容器中 和 的浓度分别为、。根据反应的化学方程式可知,分解生成 的浓度与 的浓度相等,分解生成 的浓度,所以 后 分解生成 的浓度,的平均反应速率为。
8．[（2025·湛江高二检测）]三氯乙烯是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应为。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定与时间的关系见下表：
时间/ 0 2 4 6 7 …
1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 …
下列推断合理的是（ ）
A. 上述反应先慢后快
B. 内，
C. 若高锰酸钾完全反应，则所用时间为
D. 随着反应的进行，逐渐降低
【答案】B
【解析】选。由题表格中的数据可知，题述反应先快后慢，错误；每消耗 生成，内，，正确；由于反应速率逐渐减小，因此高锰酸钾完全反应，所用时间大于，错误；钾离子未参与反应，故钾离子浓度不变，错误。
9．某同学利用下图装置测定化学反应速率。已知： 。
（1） 除上图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是_ _ 。
（2） 若在时收集到（已折算成标准状况）气体，可计算出该内的反应速率，而该测定值比实际值偏小，原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 利用该化学反应，试简述测定反应速率的其他方法：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写一种）。
【答案】（1） 秒表
（2） 会部分溶于水
（3） 测定一段时间内生成沉淀的质量（答案合理即可）
【解析】
9．稀硫酸与 混合会发生反应： 。可以通过测量一定时间内反应产生 气体的多少、测量产生一定体积的 所需时间长短或测定一段时间内生成沉淀的质量来测量化学反应速率。
（1） 除题图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是计时用的秒表。
（2） 若在 时收集到（已折算成标准状况）气体，可计算出该 内 的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因可能是 部分溶于水，导致根据 气体计算的 的浓度改变值减少。
素养提升
10．[（2025·钦州高二质检）]将与B的混合气体充入容积为的恒容密闭容器中，在一定温度下发生反应：，经过容器内的压强是反应前的。内用B的浓度变化表示的反应速率是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。反应进行到 时容器中混合气体的物质的量为，设初始时 的物质的量是，的物质的量的变化量是，列“三段式”：
，解得，所以。
11．一定温度下,在的密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描述错误的是（ ）
A. 反应开始到,用表示的反应速率为
B. 反应开始到,的物质的量浓度减少了
C. 反应开始到时,的转化率为
D. 反应的化学方程式为
【答案】B
【解析】选。反应开始到,的物质的量增多,用 表示的反应速率为,故 正确;反应开始到,的物质的量减少了,的物质的量浓度减少了,故 错误;反应开始到 时,的转化率为,故 正确;反应开始到,、的物质的量均减少了、的物质的量增多了,、是反应物,是生成物,化学计量数之比等于物质的量变化之比,所以反应的化学方程式为,故 正确。
12．[（2025·沧州高二月考）]室温下，溶液发生催化分解的反应为 ，不同时刻测得生成的体积（已折算为标准状况）见下表，已知反应至时，分解了，溶液体积变化忽略不计。
0 1 2 3
0.0 9.9 17.2
下列叙述正确的是（ ）
A. 内，平均反应速率
B. 内分解的平均反应速率比内小
C. 反应至时，产生
D. 反应至时，
【答案】A
【解析】选。由题干信息可知，反应至 时，分解了，故 内平均反应速率，正确；由题表中数据可知，内产生 的体积为，内产生 的体积为，故 内 分解的平均反应速率比 内大，错误；由题干信息可知，反应至 时，分解了，产生，错误；由题干信息可知，反应至 时，分解了，此时，错误。
13．的光分解反应为 ,经过后,的浓度减少了。下列说法正确的是（ ）
A. 内,用 表示的反应速率
B. 反应至时, 的浓度是的浓度的2倍
C. 末时,的反应速率是
D. 同一时间段内,、 的反应速率关系为
【答案】A
【解析】选。根据 可知,与 的化学计量数之比是,反应经过 后,的浓度减少了,故 的浓度增加了,内,用 表示的反应速率,项正确；反应至 时, 的浓度变化量是 的浓度变化量的2倍,但 的浓度不一定是 的浓度的2倍,项错误；内,的平均反应速率,项错误；同一反应中,化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,故同一时间段内,、 的反应速率关系为,项错误。
14．向密闭容器中通入气体A和气体B,在一定条件下发生反应。
已知：平均反应速率;反应时,A的物质的量减少了 ,B的物质的量减少了 ,有 生成。
回答下列问题：
（1） 反应内,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 化学方程式中,_ _ _ _ ,_ _ _ _ ,_ _ _ _ ,_ _ _ _ 。
（3） 若反应一段时间后,D的物质的量为,则此时容器中B的物质的量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用含、的式子表示）。
【答案】（1） ；
（2） 2；3；1；6
（3）
【解析】
（1） 根据化学反应速率定义，,。
（2） ,,根据同一反应中,用各物质表示的化学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可知,,故,,,。
（3）
此时 的物质的量为。
第2课时 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。
2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。
知识点一 浓度对反应速率的影响
自主预习 新知构建
1．影响化学反应速率的内因：①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】反应物自身的性质
2．实验探究浓度对反应速率的影响
原理
实验操作
实验现象 均出现浑浊，先后顺序为A、B、C
实验结论 增大，产生浑浊的速率增大
规律 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率②_ _ ；减小反应物的浓度，反应速率③_ _
【答案】增大； 减小
［特别提醒］ 浓度对化学反应速率的影响注意点
（1）对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变时不影响化学反应速率。增大其接触面积，才能增大反应速率。
（2）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。
3．理论解释
（1） 碰撞理论——化学反应的微观条件
① 活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生④_ _ _ _ _ _ _ _ 的分子。
② 活化能：⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 的平均能量与⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 的平均能量之差。
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④ 有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的次数越多，化学反应速率越⑦。
（2） 浓度对化学反应速率的影响的微观解释
反应物浓度增大 单位体积内反应物的活化分子数目⑧_ _ 反应物发生有效碰撞的次数⑨_ _ 反应速率⑩_ _ ；反之，反应速率 _ _ 。
【答案】① 有效碰撞
② 活化分子；所有分子
④ 大
（2） 增多；增多；增大；减小
4．基元反应
（1） 概念
许多化学反应的过程较为复杂，反应物往往不是一步转化为生成物的。化学家用最简单的化学反应模型来说明反应发生的过程。反应物分子经过 _ _ 碰撞就转化为产物分子的反应，称为基元反应。
（2） 基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越 ，有效碰撞的比例也就越 ，化学反应速率越 。
【答案】（1） 一次
（2） 小；小；小
自我诊断
（1） 锌和硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生的速率越大（ ）
（2） 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应（ ）
（3） 所有的化学反应都是经历几步基元反应完成的（ ）
（4） 增加固体反应物的质量，化学反应速率增大（ ）
（5） 增大反应物的浓度，虽然活化分子所占比例未变，但单位体积内分子数目增多，使单位体积内活化分子数目增多，化学反应速率增大（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．下列说法正确的是（ ）
A. 活化分子具有的能量是活化能
B. 活化分子数目越多，反应速率越大
C. 当增大反应物的浓度时，反应物的活化分子比例增大
D. 单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越大
【答案】D
【解析】选。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能，错误；单位体积内活化分子数目越多，有效碰撞的次数越多，反应速率越大，错误；当增大反应物的浓度时，反应物的活化分子比例不变，错误。
2．为探究铁与稀盐酸的反应速率［以表示，对反应物作出如下改变。下列判断正确的是（ ）
A. 加入固体，不变
B. 加入少量水，减小
C. 把稀盐酸改为稀硫酸，增大
D. 把稀盐酸改为的浓硫酸，增大
【答案】B
【解析】选。加入 固体，溶液中 增大，增大，故 错误；加水，溶液中 减小，减小，故 正确；把 稀盐酸改为 稀硫酸，不变，不变，故 错误；的浓硫酸与锌反应不生成，故 错误。
3．
（1） 甲烷气相热分解反应的化学方程式为,该反应的机理如下：
①；
② ；
③；
④。
补充反应②的方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程如下：
① 该反应过程中的中间体有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 写出氧化的总反应：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 是由两步基元反应： （快）①;（慢）②组成的复杂反应。该反应的反应速率是由第_ _ _ _ 步反应决定的。
【答案】（1）
（2） ① 、
②
（3） ②
知识点二 压强、温度和催化剂对反应速率的影响
自主预习 新知构建
1．压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，相当于增大反应物的浓度，反应速率①_ _ ；减小压强，气体体积增大，相当于减小反应物的浓度，反应速率②_ _ 。
【答案】增大； 减小
2．温度对反应速率的影响
（1） 实验探究
原理
实验操作
实验现象 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去所需的时间长短：
实验结论 其他条件相同时，升高温度，反应速率③_ _ ；降低温度,反应速率④_ _
（2） 理论解释：随着温度的升高，反应物的活化分子数目⑤_ _ ，分子运动⑥_ _ ，活化分子有效碰撞的次数⑦_ _ ，反应速率⑧_ _ 。
【答案】（1） 增大；减小
（2） 增多；加快；增多；增大
3．催化剂对反应速率的影响
（1）实验探究
原理
实验操作
实验现象 A和B试管立即产生大量气泡；C试管产生气泡很慢
实验结论 使用催化剂，化学反应速率增大
（2）理论解释
过渡态理论认为，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较⑨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⑩_ _ _ _ _ _ 。如图1，为 _ _ _ _ _ _ 的活化能，为 _ _ _ _ _ _ 的活化能。化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越小，反应速率越 。
实验表明，催化剂对化学反应速率有显著影响。催化剂是通过降低化学反应所需的 _ _ _ _ _ _ 来增大反应速率的。如图2，有催化剂参与的反应，活化能较小，则反应速率较 ；而没有催化剂参与的反应，活化能较 ，则反应速率较 。
【答案】高； 活化能； 正反应； 逆反应； 大； 活化能； 大； 大； 小
（3）酶的催化作用
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酶的催化作用的特点：高效的催化活性、高度的选择性、特殊的温度效应。
4.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，许多方法也能改变反应速率。如增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。此外，光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
迁移应用 对点训练
1．已知反应可用于高温、高压下合成烯烃。下列有关该反应的说法错误的是（ ）
A. 使用合适的催化剂可增大化学反应速率
B. 升高温度能增大化学反应速率
C. 增大的浓度能增大化学反应速率
D. 密闭容器中，通入和，充分反应可生成
【答案】D
【解析】选。催化剂能降低反应的活化能，增大化学反应速率，正确；温度越高反应速率越大，所以升高温度能增大化学反应速率，正确；反应物浓度越大反应速率越大，所以增大 的浓度能增大化学反应速率，正确；该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，所以密闭容器中，通入 和，反应生成 的物质的量小于，错误。
2．反应在密闭容器中进行，下列条件能使该反应速率增大的是（ ）
A. 增大容积使压强减小 B. 容积不变充入使压强增大
C. 容积不变充入氦气使压强增大 D. 压强不变充入氖气
【答案】B
【解析】选。增大容积使压强减小，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，错误；容积不变充入 使压强增大，的浓度增大，反应速率增大，正确；容积不变充入氦气使压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，错误；压强不变充入氖气，容积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，错误。
3．与反应的能量与反应过程关系如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ活性更好
C. 催化剂可改变反应的活化能和焓变
D. 正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】选。由题图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，项正确；由题图可知，使用催化剂Ⅱ时反应的活化能更低，因此催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ活性更好，项正确；催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变，项错误；由题图可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，项正确。
4．反应的，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的反应速率的变化填入空格里（填“增大”“减小”或“不变”）。
编号 改变的条件 生成的速率
① 升高温度 _ _
② 降低温度 _ _
③ 增大氧气的浓度 _ _
④ 使用催化剂 _ _
⑤ 压缩容器容积 _ _
⑥ 保持压强不变,充入 _ _
⑦ 保持容积不变,充入 _ _
【答案】增大； 减小； 增大； 增大； 增大； 减小； 不变
【解析】升高温度，反应速率增大，反之速率减小；增大反应物的浓度，反应速率增大；使用适当催化剂，反应速率增大；压缩容器容积，反应物和生成物的浓度增大，反应速率增大；恒压下通入无关气体，容器容积增大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小；恒容下通入无关气体，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变。
压强对化学反应速率的影响规律
压强对反应速率的影响，本质为是否引起浓度的变化：
（1）恒温时，压缩容器容积 压强增大 气体反应物浓度增大 反应速率增大。
（2）恒温恒容时
①充入气体反应物 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 压强增大 气体反应物浓度不变 反应速率不变。
（3）恒温恒压时，充入惰性气体 压强不变 容器容积增大 气体反应物浓度减小 反应速率减小。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·湛江高二月考）]下列关于影响化学反应速率的条件说法正确的是（ ）
A. 增大压强一定能增大化学反应速率
B. 使用催化剂，使反应的活化能升高，化学反应速率增大
C. 减小反应物的质量可以减少活化分子数目，从而减小化学反应速率
D. 升高温度，活化分子所占比例增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大
【答案】D
【解析】选。没有气体参与的反应，增大压强，化学反应速率不变，故 错误；使用催化剂，使反应的活化能降低，化学反应速率增大，故 错误；减小反应物的浓度，可以减少单位体积内活化分子数目，从而减小化学反应速率，故 错误；升高温度，部分普通分子获得能量转化为活化分子，活化分子所占比例增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大，故 正确。
2．在敞口容器中进行反应。下列措施一定能增大生成速率的是（ ）
A. 升高温度 B. 固体块状的反应物改为粉末状
C. 加水 D. 加
【答案】B
【解析】选。．升高温度，过氧化氢分解，过氧化氢的浓度减小，生成 的速率不一定增大，故 错误；．固体块状的反应物改为粉末状，可增大反应物的接触面积，增大反应速率，故 正确；．加水，过氧化氢的浓度减小，生成 的反应速率减小，故 错误；．加二氧化锰可催化过氧化氢的分解，过氧化氢的浓度减小，生成 的反应速率减小，故 错误。
3．[（2025·延安高二月考）]某反应的，下列有关该反应的叙述正确的是 （ ）
A. 正反应的活化能小于
B. 逆反应的活化能一定小于
C. 正反应的活化能大于
D. 正反应的活化能比逆反应的活化能小
【答案】C
【解析】选。某反应的，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大，正反应的活化能应大于，无法确定逆反应的活化能大小。
4．某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计的实验方案如表所示［所用试剂浓度：、、。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是（ ）
实验编号 实验温度/ 褪色时间/
1 298 4 2 2 8
2 298 5 2 2 1 6
3 303 5 2 1 2
A. ,
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】选。根据表格中数据可知,实验1和2是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,故其他因素是相同的,即,解得；实验2和3是探究温度对反应速率的影响,即,解得,、正确。该反应中锰元素的化合价由 价降低到 价,硫元素的化合价由 价升高到 价,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒可知,该反应的离子方程式为,正确。实验1中 的起始浓度为,反应速率为,错误。
5．碘在科研与生活中都有重要应用。某兴趣小组用溶液、淀粉溶液、溶液、溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：（慢）
（快）
（1） 向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液，当溶液中的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，与初始的物质的量需满足的关系为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案见下表：
实验序号 体积
溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 4.0 4.0 2.0
表中_ _ ，理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 已知某条件下，与反应时间的变化曲线如下图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时的变化曲线示意图（进行相应的标注）。
【答案】（1） ；
（2） 2.0；保证反应物浓度改变，而其他条件不变
（3）
聚焦突破4 变量控制法的解题策略
1.探究流程
2.注意事项
（1）要选择合适的化学反应进行探究，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝，且一般要有明显的实验现象。
（2）探究浓度变量时，反应物的浓度要适当，不能太大，浓度间的差别也不能太大。
（3）要有规律地设计反应体系的不同温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应发生变化的体系温度。
例1 用溶液氧化废水中的还原性污染物，为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度和对降解速率和效果的影响，实验测得的浓度与时间的关系如下图所示。
实验编号 温度/
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
下列说法不正确的是（ ）
A. 实验①在内的降解速率约为
B. 实验①②说明升高温度，的降解速率增大
C. 实验①③说明越高，越不利于的降解
D. 实验①④说明的浓度越小，的降解速率越大
【答案】D
【解析】 对，；对，实验①②对比，不同的是温度，实验②的温度高于实验①，在相同的时间段内，实验②中 的浓度变化大于实验①，说明实验②中 的降解速率大；对，实验①③对比，温度相同，实验③的 大于实验①，在相同的时间段内，实验①中 的浓度变化大于实验③，说明实验①的降解速率大于实验③；错，实验①④对比，的浓度越小，降解速率越小。
例2 目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的和转化成和，反应的化学方程式为。为研究如何提高该转化过程的反应速率，减少、的污染，某课题组进行了以下实验探究。
［资料查阅］ ①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；②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。
［实验设计］ 该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。
（1） 完成下列实验设计
实验编号 实验目的 初始浓度/ 初始浓度/ 同种催化剂的比表面积/
Ⅰ 为以下实验作参照 280 80
Ⅱ ①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ②_ _ ③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 120
Ⅲ 探究温度对尾气转化速率的影响 360 ⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 80
［图像分析与结论］ 利用气体传感器测定了三组实验中浓度随时间变化的曲线，如下图所示。
（2） 由曲线Ⅲ可知，内，用表示的反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率_ _ （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1） 探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响；280；；；；
（2）
（3） 增大
【解析】
（1） 影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂的比表面积等，而要想探究一种影响因素，必须保持其他影响因素一致；根据实验Ⅲ的实验目的是探究温度对尾气转化速率的影响，故实验Ⅲ和实验Ⅰ的区别是温度不同，其他因素必须保持一致，故实验Ⅲ中 初始浓度为，初始浓度为；而通过对比实验Ⅱ和实验Ⅰ的条件可知，两者的区别是催化剂的比表面积不同，故其他影响因素均应相同，故实验Ⅱ中温度为，初始浓度为，初始浓度为，而且实验Ⅱ探究的 是催化剂比表面积对尾气转化速率的影响。
（2） 通过曲线Ⅲ可知，时 的浓度为，可得出 的浓度的变化量，在一个反应中，各物质的浓度的变化量之比等于化学计量数之比，故 的浓度的变化量，故用 表示的反应速率为。
（3） 由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，缩短了到达平衡的时间，故增大了反应速率。
【突破集训】
1．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是（ ）
实验组别 混合溶液 1 2 3 4 5 6
30
饱和溶液/ 0 0.5 2.5 5 20
10 0
A. ，，
B. 本实验利用了控制变量思想，变量为铜离子浓度
C. 反应一段时间后，实验1中的金属呈灰黑色，实验6的金属呈紫红色
D. 该小组的实验结论是硫酸铜的量与生成氢气速率成正比
【答案】D
【解析】选。该实验探究 对反应速率的影响，其他条件应相同，故；由实验6可得，混合溶液的总体积为，故，，正确。本实验探究 对反应速率的影响，利用控制变量思想，其他条件相同，只有 不同，正确。实验1中未加入 溶液，锌与稀硫酸反应后，表面变得凹凸不平，由于光的漫反射作用，看到的固体是灰黑色的；实验6中加入 饱和 溶液，与 发生置换反应生成，附着在 的表面，金属呈紫红色，正确。加入少量 溶液时，生成 的速率显著增大，当加入 溶液较多时，由于 与 发生置换反应生成的 附着在 的表面上，阻止 与稀硫酸继续反应，因此生成 的速率减小，错误。
2．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的数据，根据数据绘制得如下图所示曲线，对于曲线、、、所对应的实验组别，下列有关说法错误的是（ ）
实验组别 温度/ 形状
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、、、对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
【答案】A
【解析】选。等质量的铁与过量的盐酸反应，生成 的体积相同。由图像可知，生成相等量 时，越小，反应速率越大，故反应速率为。由题表数据可知，实验Ⅲ、Ⅳ的温度高于实验Ⅰ、Ⅱ，且实验Ⅰ的 浓度最低，实验Ⅲ的固体表面积最大，故反应速率为Ⅲ Ⅳ Ⅱ Ⅰ，曲线、、、对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，错误，正确；对比实验Ⅰ、Ⅱ，盐酸浓度不同，其他条件都相同，说明浓度对化学反应速率的影响，正确；对比实验Ⅱ、Ⅳ，温度不同，其他条件都相同，说明温度对化学反应速率的影响，正确。
3．某实验小组为探究酸性条件下碘化钾与过氧化氢反应的化学反应速率，进行以下实验探究。
（1） 实验一：向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合溶液，一段时间后溶液变蓝。该小组查阅资料知体系中存在下列两个主要反应：
反应
反应
为了证实上述反应过程，进行下列实验（所用试剂浓度均为）。
实验二：向酸化的溶液中加入淀粉溶液，溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液，溶液立即褪色。
根据此现象可知反应ⅰ的速率_ _ （填“大于”“小于”或“等于”）反应ⅱ的速率，实验一中溶液混合一段时间后才变蓝的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 为了探究对反应速率的影响，设计两组对比实验，按下表中的试剂用量将其迅速混合观察现象。（各实验均在室温条件下进行）
实验编号 试剂体积/ 溶液开始变蓝的时间/
溶液 溶液 溶液 溶液（含淀粉）
Ⅰ 40 40 20 40 20
Ⅱ 20 20 40
① ，。
② 对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，_ _ （填“ ”“ ”或“”）。
（3） 利用实验Ⅰ的数据，计算反应ⅱ在的化学反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 小于；硫代硫酸钠被消耗完，再生成的才能使淀粉溶液变蓝
（2） ① 40；40
②
（3）
【解析】
（1） 根据实验二的实验现象可知，反应ⅰ的反应速率小，反应ⅱ的反应速率大，反应ⅰ生成的碘立即与 反应，至 被消耗完，再生成的碘才能使淀粉变蓝，所以实验一中溶液混合一段时间后才变蓝。
（2） ① 实验时溶液总体积为，该实验的目的是探究 对化学反应速率的影响，两个实验中溶液总体积、、和 的浓度均应不变，即，。
② 其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大，溶液开始变蓝的时间越短，由于实验Ⅰ中硫酸的浓度大，因此反应速率：实验Ⅰ 实验Ⅱ，所以。
（3） 由表中实验数据可知，不足，反应ⅱ在 的化学反应速率。
课后达标 素养提升
基础检测
1．在社会生产、生活中，下列有利于增大反应速率的措施是（ ）
A. 牛奶放在冰箱中 B. 炼铁时将矿石粉碎
C. 橡胶制品中添加抑制剂 D. 在糕点包装盒内放置脱氧剂
【答案】B
【解析】选。．冰箱中温度较低，牛奶放在冰箱中，可减小牛奶腐败的速率；．矿石粉碎，增大反应物接触面积，增大反应速率；．橡胶制品中添加抑制剂，可减小橡胶老化的速率；．在糕点包装盒内放置脱氧剂，可抑制糕点的氧化，减小反应速率。
2．下列产生氢气速率最大的是（ ）
选项 温度 物质 酸（足量）
A 锌粒
B 锌粉
C 锌粒
D 锌粉
【答案】D
【解析】选。反应物浓度越大，温度越高，反应物接触面积越大，反应速率越大；硝酸和锌反应生成的是氮氧化物。
3．[（2025·龙岩高二测试）]对于工业合成氨的反应，下列措施有利于增大反应速率的是（ ）
A. 降低温度 B. 减小的浓度
C. 及时抽走部分氨气 D. 加入适宜的催化剂
【答案】D
【解析】选。降低温度，反应速率减小，项不符合题意；减小 的浓度，反应物浓度减小，反应速率减小，项不符合题意；及时抽走部分氨气，生成物浓度减小，反应速率减小，项不符合题意；加入适宜的催化剂，反应速率增大，项符合题意。
4．有关碰撞理论，下列说法不正确的是（ ）
A. 具有足够高的能量的分子相互碰撞就一定能发生化学反应
B. 增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
C. 升高温度，活化分子所占比例增大，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子所占比例，有效碰撞的次数增多，反应速率增大
【答案】A
【解析】选。能量较高的分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能发生反应，故 项错误。
5．[（2025·邢台高二月考）]在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应，增大容器的容积对化学反应速率没有影响的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选。增大容器的容积对于没有气体参与或生成的反应的反应速率无影响，项符合题意。
6．[（2025·南平高二月考）]一定温度下，在密闭容器中进行反应：。下列条件能增大反应速率的是（ ）
A. 体积不变，充入使压强增大 B. 体积不变，充入氖气
C. 增大体积使压强减小 D. 压强不变，充入氖气
【答案】A
【解析】选。体积不变，充入 使压强增大，此时混合气体中、的浓度不变，的浓度增大，反应速率增大，符合题意；体积不变，充入氖气，虽然总压强增大，但反应物和生成物的浓度都不变，反应速率不变，不符合题意；增大体积使压强减小，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小，不符合题意；压强不变，充入氖气，体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小，不符合题意。
7．[（2025·西安高二月考）]某反应过程能量变化如下图所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 反应过程有催化剂参与
B. 该反应为放热反应
C. 升高温度，增大，减小
D. 有催化剂的条件下，反应的活化能等于
【答案】C
【解析】选。由题图可知，反应过程 中活化能降低，所以反应过程 中使用了催化剂，故 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 正确；升高温度，、均增大，故 错误；、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，故 正确。
8．一定条件下铁可以和发生反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体的浓度变化与时间的关系如下图所示。
（1） 时，反应速率的大小关系为_ _ （填“ ”“ ”或“”）。
（2） 时，的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ （保留小数点后一位），，的平均反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 仅改变下列条件，化学反应速率减小的是（填字母）。
A. 减少铁粉的质量
B. 保持压强不变，充入使容器的容积增大
C. 降低温度
D. 保持容器的容积不变，充入使体系压强增大
【答案】（1）
（2） ；
（3） BC
【解析】
（1） 时，反应仍处于从正反应建立平衡的过程中，则反应速率的大小关系为。
（2） 时，的转化率为；，的平均反应速率。
（3） .铁粉是纯固体，减少铁粉的质量不影响化学反应速率；.保持压强不变，充入 使容器的容积增大，气体的浓度减小，化学反应速率减小；.降低温度，化学反应速率减小；.保持容器的容积不变，充入 使体系压强增大，但不影响气体的浓度，不影响化学反应速率。
素养提升
9．[（2025·宁德高二检测）]下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ）
A. 大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出的速率比后者大
B. 与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C. 与在常温、常压下不反应，放电时可反应
D. 合成氨反应中，在高压比常压下反应快
【答案】A
【解析】选。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，项符合题意；选项 为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项 为反应条件不同对反应速率的影响，选项 为压强不同对反应速率的影响，均不符合题意。
10．为了探究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入溶液，测量并收集气体时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 溶液浓度 温度/ 催化剂 所用时间
① 20 2滴溶液
② 40 2滴溶液
③ 20 2滴溶液
④ 20 不使用
下列说法不正确的是（ ）
A. 实验①②探究温度对反应速率的影响
B. 实验②④探究催化剂对反应速率的影响
C. 实验①③比较：
D. 实验③④比较：
【答案】B
【解析】选。实验①②中只有温度不同,探究温度对反应速率的影响，正确；实验②④中反应温度、催化剂均不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，错误；实验①③比较，实验③中 溶液浓度大，反应速率大，获得相同体积的氧气，实验①用时长，正确；实验③④比较，实验③中 溶液浓度大，并且使用了催化剂，故反应速率大，获得相同体积的氧气，实验③用时短，正确。
11．根据下列图示所得出的结论正确的是（ ）
A. 图甲表示某可逆反应中物质的浓度随时间的变化，在时刻反应物的转化率最大
B. 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高
C. 图丙表示取规格相同的铝片，分别放入等质量、的稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线
D. 图丁表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
【答案】D
【解析】选。后，反应物的浓度仍在减小，该时刻反应物的转化率没有达到最大，错误；镁条与盐酸的反应为放热反应，消耗的 越多，放出的热量越多，溶液的温度越高，之后，盐酸浓度减小，反应速率减小，但 和盐酸还在反应，所以 时刻溶液的温度不是最高，错误；由图丙可知，铝片和盐酸反应完全时，生成氢气的质量相等，说明两种不同质量分数的盐酸必须过量，则应将铝片分别放入等质量过量的、的稀盐酸中，错误；温度较低时，酶催化反应的反应速率随温度升高而增大，温度较高时，酶的催化活性降低甚至失去催化活性，因而随温度升高，酶催化反应的反应速率先增大后减小，正确。
12．利用和合成甲醇：，反应的历程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 合成甲醇反应为放热反应
B. 的活化能为
C. 副产物有、，其中相对较少
D. 合成甲醇反应历程中速率较小的是
【答案】D
【解析】选。由题图可知，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，项错误；的活化能为，项错误；由题图可知，副产物有、，由于 相对能量较小，故 相对较多，项错误；活化能越大，反应速率越小，故合成甲醇反应历程中速率较小的是，项正确。
13．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。
【实验原理】
实验编号 实验温度 / 试管中所加试剂及其用量/ 溶液褪至无色所需时间/
溶液 溶液 溶液
① 25 3.0 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 2.0 3.0 1.0
（1） 请完成上述实验设计，其中：_ _ ，_ _ 。
（2） 探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验（填实验编号），实验结论为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 利用实验①中的数据，计算用表示的化学反应速率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （保留两位有效数字）。
（4） 该小组同学根据经验绘制了实验②中随时间变化的趋势如图甲所示，但查阅资料发现该实验过程中随时间变化的实际趋势如图乙所示。
该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验。
实验编号 实验温度/ 试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 溶液褪至无色所需时间/
溶液 溶液 溶液
④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0
① 该小组同学提出的假设是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 2.0；3.0
（2） ②③；其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越大
（3）
（4） ① 对该反应有催化作用
② 加入固体后的溶液比实验②褪色快
【解析】
13．本实验是探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，保持 溶液的浓度不变，改变 溶液的浓度，探究浓度改变对化学反应速率的影响；保持反应物的浓度不变，改变反应温度，探究温度对化学反应速率的影响；保持温度、浓度不变，加入催化剂，探究催化剂对化学反应速率的影响。
（1） 由题表中数据可知，混合溶液的体积为，由此可得出：，。
（2） 探究温度对化学反应速率的影响，应选择两组反应物浓度相同、温度不同的反应，即选择实验②③，实验结论为其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越大。
（3） 利用实验①中的数据，计算用 表示的化学反应速率为。
（4） ① 由题图乙可知，反应进行一段时间后，反应速率突然增大，表明反应的产物对该反应产生了催化作用，故提出的假设是 对该反应有催化作用。②该小组同学实验时，与实验
② 的温度、反应物浓度相同，则与实验②进行对比，提出的假设成立，应观察到的现象是加入 固体后的 溶液比实验②褪色快。
提升课2 反应历程（催化机理）图像的分析
【学习目标】
会识别反应历程（催化机理）图像，掌握图像信息的提取与分析方法，并能根据图像解决生产、生活中的问题。
1.能量—反应历程图
（1）催化剂与活化能
①催化剂的催化机理：催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,反应速率增大,但不影响。
②催化反应一般过程：反应物扩散到催化剂表面；反应物被吸附在催化剂表面；被吸附的反应物发生化学反应生成产物；产物的解吸。
（2）过渡态理论与活化能
①多步反应的活化能：一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能（如图中、），而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值，没有实际物理意义。
②活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越小。一个化学反应的速率就取决于速率最小的基元反应。
（3）“梯形”反应历程图
①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。
例1 [（2024·甘肃卷）]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.
B. 步骤2逆向反应的
C. 步骤1的反应比步骤2快
D. 该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】由题图可知，，项正确；步骤2逆向反应的，
项正确；步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，故步骤1的反应比步骤2慢，项错误；该过程中甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，项正确。
［即时训练1］．科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在（Ⅲ）表面发生解离时四个路径与相对能量关系如下图所示，其中附在（Ⅲ）表面的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
A. 该历程中活化能最小的反应方程式为
B. 该历程中能垒（反应活化能）最大的是④
C. 该历程中制约反应速率的反应方程式为
D. 由此历程可知，
【答案】A
【解析】选。.由题图可知，过渡态3发生的反应活化能最小，该过程的反应方程式为，正确；.由题图可知，过渡态1发生的反应活化能最大，故该历程中能垒（反应活化能）最大的是①，错误；.总反应速率由反应速率最小的一步历程决定，即由活化能最大的反应决定，由题图可知，该历程中活化能最大的为①，所以制约反应速率的反应方程式为，错误；.由题图可知，和 的总能量大于 和 的总能量，该反应的，错误。
2.催化机理循环图
根据箭头的方向和序号，可判断各步反应先后、反应物、生成物、催化剂以及中间产物；根据反应过程中元素的化合价，判断是否发生了氧化还原反应等。
例2 [（2024·北京卷改编）]可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是（ ）
A. 为反应物，为生成物
B. 反应制得，须投入
C. 升高反应温度，被氧化制的反应速率增大
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】结合题图及反应的热化学方程式可知，、是反应物 和，、是生成物 和；根据原子守恒进行分析，与 反应生成，故 为，为；分解生成 和，故 为，为。由上述分析可知，为反应物，为生成物，正确；是催化剂，反应前后质量不变，故反应制得，不一定要投入，错误； 升高温度，反应速率增大，正确；分析图中各元素化合价可知，有单质参与的两个反应均为氧化还原反应：、，正确。
［即时训练2］．中国科学家研究在催化剂上还原生成和的路径，各基元反应及活化能如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 生成的各基元反应中，元素均被还原
B. 在催化剂上，更容易被还原为
C. 决定生成速率的基元反应为
D. 生成的总反应化学方程式为
【答案】C
【解析】选。由题图可知，生成 的过程为，每步反应中 元素的化合价均降低，被还原，正确；由题图可知，被还原为 的活化能明显大于被还原为 的活化能，故在该催化剂作用下，更容易被还原为，正确；由题图可知，生成 的基元反应中，的活化能最大，相同条件下反应速率最小，是决定 生成 速率的基元反应，错误。
课后达标 素养提升
基础检测
1．一定条件下，分解生成碳的反应历程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应历程共分4步进行
C. 第1步的正反应活化能最小
D. 第2步反应的大于第3步反应的
【答案】C
【解析】选。由题图可知，该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，正确；由题图可知，该反应历程共分4步进行，正确；由题图可知，第3步的正反应活化能最小，错误；由题图可知，第2步反应的 大于0，第3步反应的 小于0，故 大于，正确。
2．[（2025·邯郸高二月考）]臭氧分解反应以及催化臭氧分解反应过程中能量变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 催化反应中的催化剂是
B. 决定催化反应快慢的是反应②
C. 催化反应过程中不会积聚较高浓度的
D. 反应达平衡时，升高温度，氧气浓度增大
【答案】C
【解析】选。 在反应①中先消耗，在反应②中又生成，为该反应的催化剂， 在反应中先生成后消耗，为中间产物，故 错误；催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，反应①为慢反应，慢反应是反应的决速步骤，故决定催化反应快慢的是反应①，故 错误；催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，反应的活化能越大，反应速率越小，则反应①为慢反应、反应②为快反应，所以反应过程中不会积聚较高浓度的 ，故 正确；总反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氧气浓度减小，故 错误。
3．[（2025·佛山高二联考）]用钌基催化剂催化和的反应时，反应机理如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应历程中包含6个基元反应
B. 图示中参与循环的物质有和
C. 总反应式为
D. 图示中Ⅱ是该反应的催化剂，Ⅰ和Ⅲ是反应中间体
【答案】C
【解析】选。由题图可知，该反应历程包含3个基元反应，错误；由题图可知，参与循环的物质为，错误；由题图可知，Ⅰ为催化剂，Ⅱ、Ⅲ是反应中间体，错误。
4．在催化剂表面脱氢的反应机理、反应历程与能量的关系如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 在历程Ⅰ～Ⅴ中，涉及键、键、键的断裂
B. 在历程Ⅰ～Ⅴ中，生成Ⅴ的反应决定了脱氢反应的速率
C. 若用或代替，得到的产物都有和
D. 在催化剂表面脱氢反应的
【答案】A
【解析】选。由题图可知，在历程Ⅰ～Ⅴ中没有 键的断裂，故 错误；在历程Ⅰ～Ⅴ中，Ⅳ Ⅴ的活化能最大，生成Ⅴ的反应速率最小，决定了 脱氢反应的速率，故 正确；根据题图可知，总反应为，即 中的两个 原子被解离出来形成，故用 或 代替，得到的产物都有 和，故 正确；由题图可知，反应物的总能量高于最终产物的总能量，故 脱氢反应为放热反应，，故 正确。
5．反应物转化为产物或的能量与反应进程的关系如下图所示。下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是（ ）
A. 进程Ⅰ是放热反应
B. 进程Ⅱ中，使用了催化剂
C. 生成的速率：进程Ⅲ 进程Ⅱ
D. 进程Ⅳ中，没有催化作用
【答案】C
【解析】选。进程Ⅰ中反应物能量高，生成物能量低，为放热反应，正确；由题图可知，进程Ⅱ是在进程Ⅰ的基础上加入催化剂，正确；进程Ⅲ中决速步的活化能高于进程Ⅱ的，则生成 的速率：进程Ⅲ 进程Ⅱ，错误；是产物，最终没有得到，故 没有催化作用，正确。
6．酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理、能量与反应历程的关系如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③三步反应均释放能量 B. 该反应历程中有2个过渡态
C. 第①步反应的活化能最大 D. 总反应速率由第③步反应决定
【答案】C
【解析】选。第①步反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，第②③步反应物的总能量均高于生成物的总能量，为放热反应，故 错误；根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由题图可知，该反应进程中有3个过渡态，故 错误；由题图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，故 正确、错误。
7．[（2023· 新课标卷）]氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。
研究表明,合成氨反应的能量转换关系如图1，在催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的）。判断上述反应机理中,速率控制步骤（即速率最慢步骤）为_ _ _ _ _ _ _ _ （填步骤前的标号）,理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】； 氮氮三键的键能最大，使其断裂需要的能量最多
【解析】根据图1能量转换关系可知，键能：键 键，断裂键需要吸收的能量最多，结合图2反应机理知，步骤 为该反应的速率控制步骤。
素养提升
8．在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 是反应中间体
B. 反应过程中C的成键数目保持不变
C. 含分子参与的反应一定有电子转移
D. 催化剂参与了化学反应过程
【答案】B
【解析】选。由题图可知，反应物和产物中均无，故 为中间体，正确；反应过程中 的成键数目发生了改变，、中 的成键数目为4，中有个 的成键数目为3，错误；由题图可知，含 分子参与的反应涉及元素化合价的变化，一定有电子转移，正确；催化剂参与了化学反应过程，生成中间产物，然后中间产物再继续发生反应，重新转化成催化剂，正确。
9．[（2025·广州七中高二月考）]我国科学家研究出在催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注。下列说法错误的是（ ）
A. 经两步转化生成
B. 表面更容易生成
C. 与微粒间的静电作用促进了的活化
D. 加入催化剂后改变了反应的途径，但没有改变该反应的反应热
【答案】A
【解析】选。由题图2可知，经吸附、电解、脱附三步转化生成，错误；相对能量变化越小，反应的活化能越低，反应越易进行，正确；由题图2可知，与 微粒间的静电作用，促进了 的活化，正确；催化剂只能改变反应途径，降低反应活化能，不能改变反应的，正确。
10．
（1） 以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下：
① 图中的两步反应属于放热反应的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用、、或表示）。
② 根据图像写出以、为原料生产尿素的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （反应热用、、或表示）。
（2） 以、、为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气，反应原理如下图所示，可以循环利用的物质有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】①
②
（2） 、
【解析】
① 反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，题图中的第一步反应属于放热反应，。
② 第一步反应加第二步反应即可得到以、为原料生产尿素 的热化学方程式：。
（2） 根据题图可知，高温下，水先与溴化钙反应生成氧化钙和溴化氢，然后溴化氢与四氧化三铁反应生成溴化亚铁和溴，溴再与氧化钙反应生成溴化钙和氧气，水再与溴化亚铁反应生成氢气、四氧化三铁和溴化氢，催化剂得以再生，即该反应过程中可以循环利用的物质有、。
第二单元 化学反应的方向与限度
第1课时 化学反应的方向
【学习目标】
1.知道化学反应是有方向的，能结合具体事例说明化学反应自发进行的方向。
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关，学会应用焓判据和熵判据分析化学反应进行的方向。
知识点一 自发过程和自发反应
自主预习 新知构建
1．判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。
（1） 铜与硫酸锌溶液的反应：①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 水分解成氢气和氧气的反应：②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 氯气与溴化钾溶液的反应：③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应：④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（5） 氮气和氧气生成一氧化氮的反应：⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 不能自动进行
（2） 不能自动进行
（3）
（4）
（5） 不能自动进行
2.自发过程与自发反应
项目 自发过程 自发反应
含义 在一定条件下，不需要借助外力就能自动进行的过程 在一定条件下能自动进行的反应
特征 具有方向性，即某个方向在一定条件下自动进行，而其逆方向在该条件下肯定不能自动进行
举例 高山流水、自由落体运动 钢铁生锈
应用 （1）可被用来完成有用功，如水力发电 （2）可用来实现化学能转化为电能，如燃烧可设计成原电池 （3）非自发过程要想发生，必须对它做功，如通电将水分解为和
3.自发过程的特点
（1）体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
（2）体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
自我诊断
（1） 在一定条件下，不用借助外力就能自动进行的过程是自发过程（ ）
（2） 自发过程不需任何条件就能发生（ ）
（3） 浓度不等的溶液混合均匀属于自发过程（ ）
（4） 能自发进行的反应，反应速率一定很大（ ）
（5） 自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程（ ）
【答案】（1） √
（2） ×
（3） √
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．下列过程中属于自发过程的是_ _ _ _ _ _ （填序号）。
①铵盐的溶解 ②烧碱与盐酸反应 与稀硫酸反应 ④将地下水抽至地面 在空气中燃烧 ⑥铝热反应 ⑦墨水在水中的扩散 ⑧电解熔融的氯化钠
【答案】①②③⑤⑥⑦
2．下列反应属于非自发反应的是（ ）
A. 铁与稀盐酸反应 B. 氢气在氧气中燃烧生成水
C. 水分解变成氢气和氧气 D. 氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
【答案】C
3．下列关于自发过程的叙述不正确的是（ ）
A. 水总是自发地由高处往低处流
B. 有序排列的火柴散落时成为无序排列
C. 同一反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
【答案】D
【解析】选。水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，正确；有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，正确；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，正确；需要加热能够进行的过程可能为自发过程，如碳酸钙分解，不能利用反应条件判断反应进行的自发过程，错误。
自发过程的判断
（1）根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力（如加热等）。
（2）根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。
知识点二 化学反应进行方向的判断
自主预习 新知构建
1．反应焓变与反应方向
（1） 下列反应在一定条件下都能自发进行，其可能原因是①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
①
②
③
④
（2） 实验探究自发反应的可能原因
实验操作
实验现象 锥形瓶和木板因水结冰粘在一起
实验结论 该反应②自发进行，且为③热反应
【答案】（1） 均是放热反应，
（2） 能；吸
（3）焓变与自发反应的关系
在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的。但事实也证明，有些能自发进行的化学反应却是吸热的。因此，考察化学反应能否自发进行，不能直接用放热或吸热作为判断依据。
2．反应熵变与反应方向
（1） 下列三个过程均吸热
①硝酸铵的溶解
②碳酸钙的分解
③氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应
这些过程能自发进行的可能原因是④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 熵：衡量一个体系⑤_ _ _ _ _ _ 的物理量，其符号为⑥_ _ _ _ 。
【答案】（1） 体系的混乱度增大
（2） 混乱度；
（3）熵变
①概念：反应前后体系熵值的变化，记为。
②计算式：（生成物）（反应物）。若发生变化后体系的混乱度增大，则该过程的；反之，。
③熵变与化学反应进行方向的关系
，体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定。
，体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些的化学反应也能自发进行。
.不能直接用熵增大或熵减小来判断化学反应能否自发进行。
3．焓变与熵变对反应方向的共同影响
（1） 分析下列几种变化的方向性
变化 能否自发 焓变 熵变
能 ⑦_ _ 0 ⑧_ _ 0
能 ⑨_ _ 0 ⑩_ _ 0
能 _ _ 0 _ _ 0
能 _ _ 0 _ _ 0
（2） 仅利用焓变或熵变的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的和的大小。
① 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0，,则该反应一定能自发进行。
② 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0，,则该反应一定不能自发进行。
③ 若反应的 _ _ 0、 _ _ 0或 _ _ 0、 _ _ 0，则该反应是否能自发进行与反应的 _ _ 有关。
【答案】（1） ；；；；；；；
（2） ① ；
② ；
③ ；；；；温度
自我诊断
（1） 放热反应都能自发进行（ ）
（2） 熵增大的反应都能自发进行,熵减小的反应都不能自发进行（ ）
（3） 物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，（ ）
（4） 大多数自发反应有趋于体系混乱度增大的倾向，导致体系的熵增大（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） √
迁移应用 对点训练
1．[（2025·承德高二测试）]下列说法错误的是（ ）
A. 等质量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B. 体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C. 从焓判据来看，有利于反应自发进行
D. 是熵减小的反应
【答案】D
【解析】选。熵是指体系的混乱度，同种物质的熵值气态大于液态大于固态，故 正确。熵是指体系的混乱度，体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大，故 正确。若，表示反应放热，有利于自发进行，故 正确。是气体体积增大的反应，是熵增大的反应，故 错误。
2．[（2025·福建高二联考）]现有反应。下列有关说法正确的是（ ）
A. 的化学反应一定不能自发进行
B. 该反应熵增大（即）
C. 该反应在任何条件下都能自发进行
D. 自发过程一定使体系的熵增大
【答案】B
【解析】选。的化学反应也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故 错误；该反应气体物质的量增大，所以熵增大（即），故 正确；该反应的、，根据 时反应自发进行可知，该反应在较高温度下可自发进行，故 错误；自发过程可能使体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，故 错误。
3．[（2025·湛江高二月考）]工业上利用制备的原理为，该反应在下列温度下不能自发进行的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选。反应不能自发进行时，代入数据得，解得，符合题意。
1.复合判据：，只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生。
2.温度对反应方向的影响
3.反应自发进行的最低或最高温度的计算
（1）计算依据：
①若，则，为最低温度。
②若，则，为最高温度。
（2）注意单位的换算
①的单位为。
②的单位为。
③的单位为。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·河北高二联考）]下列说法正确的是（ ）
A. 熵增大且放热的反应在常温下一定可实际发生
B. 熵减小的反应在常温下可自发进行，该反应一定为放热反应
C. 吸热反应在常温下一定不能发生
D. 分解反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】选。反应的自发性仅仅判断其可能性和倾向，有自发性的反应不一定能够发生，即熵增大且放热的反应在任何温度下均有自发进行的倾向，但不一定在常温下就可实际发生，错误；根据 反应能自发进行可知，若熵减小的反应在常温下可自发进行，则该反应一定为放热反应，正确；一个化学反应属于吸热反应还是放热反应与反应的条件无关，和氯化铵在常温下就能反应，但属于吸热反应，错误；分解反应不一定是吸热反应，如 为放热反应，错误。
2．“冰，水为之，而寒于水”。下列关于水凝结成冰的过程的描述正确的是（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】D
【解析】选。水凝结成冰为放热且体系混乱度减小的过程，焓变小于零、熵变小于零。
3．[（2025·三明高二月考）]在低温条件下，下列过程能自发进行的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。钠原子失去电子形成钠离子是一个吸收能量的过程，在低温条件下不能自发进行，故 错误；气态水转化为液态水是一个熵减小的放热过程，、，低温下，，能自发进行，故 正确；氯化铵分解的反应是一个熵增大的吸热反应，、，低温下，，不能自发进行，故 错误；铜是不活泼金属，不能与稀硫酸反应，则在低温条件下不能自发进行，故 错误。
4．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（ ）
A. 氯化钠溶于水的过程中
B. 常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C. 已知，该反应能否自发进行与温度有关
D. 自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小
【答案】D
【解析】选。氯化钠溶于水的过程中，正确；该反应是气体体积增大的反应，，该反应在常温下不能自发进行，说明，由于，因此该反应的，正确；该反应的、，根据 时反应能自发进行可知，该反应在低温下不能自发进行，在高温下能自发进行，即该反应能否自发进行与温度有关，正确；自发反应的现象不一定非常明显，非自发反应的熵也不一定减小，错误。
5．[（2025·福州高二检测）]已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
（1） 已知，时，。当体系温度低于时，估计_ _ （填“大于”“小于”或“等于”，下同）0；当体系温度高于时，估计_ _ 0。
（2） 电子工业中清洗硅片上的反应为、，设和不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 小于；大于
（2）
【解析】
（1） 为吸热反应，，则 为放热反应，，且该反应的，故当 时，，时，。
（2） 由题给信息可知，要使反应能自发进行，应有，即，解得。
课后达标 素养提升
基础检测
1．下列生活中的自发过程能用熵判据解释的是（ ）
A. 自然界中水由高处往低处流
B. 低于时水变成冰
C. 墨水滴到水中会扩散到整个水体
D. 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
【答案】C
2．[（2025·三明高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 若在常温下能自发进行，则该反应的
B. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
C. 自发进行的反应一定能快速进行
D. 温度、压强一定时，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向
【答案】D
【解析】选。该反应的，根据 时反应自发进行和该反应在常温下能自发进行可知，该反应的，错误；反应是否自发进行由反应的焓变、熵变、温度共同决定，非自发过程，改变温度可能变为自发过程，错误；反应的自发性与速率大小无关，错误；判断反应是否能自发进行的依据为，说明温度、压强一定时，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向，正确。
3．[（2025·河北高二联考）]自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法正确的是（ ）
A. 是熵减小的反应
B. 、的反应在任何温度下都能自发进行
C. 水凝结成冰的过程中，、
D. 可逆反应正向进行时正反应具有自发性，一定小于零
【答案】B
【解析】选。为气体体积增大的反应，即是熵增大的反应，故 错误；根据 时反应自发进行可知，、的反应在任何温度下都能自发进行，故 正确；水凝结成冰的过程中释放能量，，由液体转化为固体，，故 错误；根据 时反应自发进行可知，可逆反应正向进行时正反应具有自发性，可能是、，故 错误。
4．[（2025·阜阳高二月考）]反应的，下列判断正确的是（ ）
A. 在常温下能自发进行 B. 在高温下能自发进行
C. 在任何条件下都能自发进行 D. 时，能自发进行
【答案】B
【解析】选。时，反应能够自发进行，该反应的、，在高温下能自发进行。
5．[（2025·广西高二联考）]除去原料气中的反应为。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应的能量变化如右图所示
B. 低温条件下，有利于该反应自发进行
C. 增大的浓度，的值也增大
D. 该反应在任何温度下均能自发进行
【答案】B
【解析】选。该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，错误；该反应是熵减小的放热反应，根据 反应能自发进行可知，低温条件下，有利于该反应自发进行，正确，错误；的值与反应物的浓度无关，错误。
6．[（2025·咸阳高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 能自发进行的反应一定能迅速发生
B. 室温下不能自发进行，说明该反应的
C. ，该反应在高温下能自发进行
D. 加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应
【答案】C
【解析】选。能自发进行的反应仅仅能说明具有自发进行的倾向，但反应不一定迅速发生，甚至不一定能发生，错误；该反应是熵增大的反应，，的反应才能自发进行，由于该反应在室温下不能自发进行，因此该反应的，错误；的反应才能自发进行，该反应的、，该反应在高温下能自发进行，正确；催化剂通过降低反应活化能从而增大反应速率，但不能改变反应的焓变，反应能否自发与催化剂无关，错误。
7．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
8．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是（ ）
A. 反应的
B. 在不同状态时的熵值：
C. 反应能否自发进行与温度有关
D. 且的反应在任何温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】选。反应 的气体分子数减少，，选项 错误；同一物质在固态时的熵值小于气态时的熵值，选项 错误；反应 的气体分子数增加，，又因为，时，反应能自发进行，所以该反应能否自发进行与温度有关，选项 正确；且 的反应在任何温度下都不能自发进行，选项 错误。
9．合成氨反应：。已知时：，。
（1） 自发性：常温下，_ _ 0，自发进行。
（2） 可逆性：反应为_ _ 反应。
（3） 体积变化（熵变），正反应是气体体积_ _ 的反应。
（4） 焓变：，是_ _ 反应。
【答案】（1） ；能
（2） 可逆
（3） 减小
（4） 放热
【解析】
（1） 自发性：常温 下，时，反应能自发进行。
（2） 可逆性：合成氨反应为可逆反应。
（3） 体积变化（熵变），为熵减反应，正反应是气体体积减小的反应。
（4） 焓变：，是放热反应。
10．Ⅰ.催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，原理是在双金属催化剂作用下，将硝酸盐还原成氮气：。
（1） 下列说法错误的是_ _ _ _ （填字母）。
A. 氮肥溶于水的过程中熵值增大
B. 在酸性条件下，活泼金属与反应属于自发反应
C. 双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素
（2） 已知：的，（、均为正值），该反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“能”“不能”或“无法判断是否能”）自发进行。
Ⅱ．汽车排气管上安装催化转化器，使与反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理为，在、下，，。下列说法错误的是（填字母）。
A. 该反应为熵减小的反应
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 该反应在、下不能自发进行
D. 其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应方向
【答案】（1） C
（2） 无法判断是否能
Ⅱ CD
【解析】
（1） 溶于水时混乱度增大，熵值增大，项正确；活泼金属易失去电子，酸性条件下 具有强氧化性，二者反应属于自发反应，项正确；决定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质，项错误。
（2） ，无法判断 和 值的相对大小，故无法确定 是大于0还是小于0，所以无法判断该反应是否能自发进行。
Ⅱ 该反应的，为熵减小的反应，项正确；该反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，项正确；，故、下该反应能自发进行，项错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变化学反应方向，项错误。
素养提升
11．我国科学家在碳资源化利用方面取得突破性进展，如合成的反应为，其能量变化示意图如下。下列有关该反应的叙述错误的是（ ）
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 该反应的自发性与焓变和熵变都有关
C. 该反应的焓变和熵变与物质的聚集状态都有关
D. 使用催化剂能增大反应速率，但焓变不会变化
【答案】A
【解析】选。该反应的，，根据反应自发进行的条件 可知，该反应在低温下可自发进行，故 错误。
12．下列内容与结论相对应的是（ ）
选项 内容 结论
A 变成
B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的
C 反应的、 反应一定不能自发进行
D 的, 反应在任何温度下都能自发进行
【答案】D
【解析】选。物质由气态变为液态,体系混乱度减小,,项错误；硝酸铵溶于水是熵增大的过程,,项错误；反应的、,高温下可以使,反应能自发进行,项错误；由、知,,故该反应在任何温度下都能自发进行,项正确。
13．已知、时，反应①为；反应②为；反应③为；反应④为。下列说法正确的是（ ）
A. 反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B. 反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵减反应
C. 自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D. 反应①表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
【答案】A
【解析】选。根据盖斯定律，由 可得反应④,,故反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据 可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，项错误；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，既不能确定反应是否一定会发生，也不能确定反应速率，项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，项错误。
14．下列说法不正确的是（ ）
A. 反应常温下能自发进行，该反应的
B. 反应在一定条件下可自发进行，且，则
C. 反应在常温下不能自发进行，说明该反应的
D. 必须在高温下反应才能发生，则
【答案】B
【解析】选。反应 在一定条件下可自发进行，则，且，则，错误。
15．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：;。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的,
反应②的,
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。
（1） 反应①在_ _ （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2） 反应①能否自发进行是由_ _ （填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3） 制取炭黑的允许温度范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 高温
（2） 熵变
（3）
【解析】
（1） 反应①是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有，所以反应①在高温下能自发进行。
（2） 反应①吸热，不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行是由熵变决定的。
（3） 天然气裂解为炭黑时，，得，即天然气裂解为炭黑的最低温度为。天然气裂解为乙炔时，，得，即温度高于 时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在。
第2课时 化学平衡状态
【学习目标】
1.了解化学反应的可逆性，认识化学变化有一定限度。
2.了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡的特征。
3.学会平衡状态的判断方法，建立化学平衡状态判断的思维模型。
知识点一 化学平衡状态
自主预习 新知构建
1．可逆反应
（1）定义：在相同条件下,既能向① 方向进行,同时又能向② 方向进行的反应。
（2）表示方法:可逆反应的化学方程式常用“③ ”连接,把从左向右进行的反应称为④ ,对应的速率为⑤ ，把从右向左进行的反应称为⑥ ，对应的速率为⑦ 。
（3）特征
（4）常见的可逆反应
①；
②；
③；
④。
【答案】正反应； 逆反应； ； 正反应； ； 逆反应； ；
2．化学平衡的建立
（1）化学平衡的建立过程
（2）化学平衡建立的浓度—时间图像和速率—时间图像
【答案】最大； 0； 0； 减小； 逐渐减小； 增大； 增大； 不变
3．化学平衡状态
（1）概念：当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，我们称之为化学平衡状态。
（2）化学平衡的特征
【答案】可逆反应； 动态； ； 相等
自我诊断
（1） 合成氨反应中，如果过量，则可以使完全消耗（ ）
（2） 化学平衡状态时，所有物质的速率都相等（ ）
（3） 平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变（ ）
（4） 反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变且相等（ ）
（5） 只有可逆反应才存在平衡状态（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．[（2025·贵港高二质检）]右图是可逆反应在反应过程中的反应速率与时间的关系曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. 时，各物质的浓度不再发生变化
B. 时，反应未达到限度
C. 时，反应已停止进行
D. 时，反应只向正反应方向进行
【答案】A
【解析】选。时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，正确；时，正、逆反应的速率相等，反应达到平衡状态，即反应达到限度，错误；时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，但反应速率不为0，反应没有停止，错误；时，正、逆反应速率均不为0，反应向正反应方向进行的同时也向逆反应方向进行，只是正反应速率大于逆反应速率，错误。
2．[（2025·莆田高二月考）]在一定温度下，将和充入一定容积的密