第23講化學反應速率及影響因素命題分析近幾年高考對化學反應速率的考查，主要結合化學反應圖像、圖表等新情景素材，考查化學反應速率的簡潔計算、影響化學反應速率的因素、催化劑、活化能與反應歷程等相關學問。真題演練1．(2022·廣東選擇考)在相同條件下探討催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X→2Y的影響，各物質濃度c隨反應時間t的部分變更曲線如圖，則(D)A．無催化劑時，反應不能進行B．與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應活化能更低C．a曲線表示運用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變更D．運用催化劑Ⅰ時，0～2min內，v(X)＝1.0mol·L－1·min－1[解析]催化劑只是變更反應速率，由圖可知，在無催化劑條件下，反應也能進行，故A錯誤；由圖可知，催化劑Ⅰ比催化劑Ⅱ催化效果好，說明催化劑Ⅰ使反應活化能更低，反應更快，故B錯誤；2min時，X轉化的濃度為2mol·L－1，X與Y的系數比為1∶2，則Y增加的量為4mol·L－1，對應的曲線為Ⅰ，故C錯誤；由C可知運用催化劑Ⅰ，X的濃度隨t的變更為a,0～2min內，v(X)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(4mol·L－1－2mol·L－1,2min)＝1.0mol·L－1·min－1，故D正確。2．(2022·遼寧，12)某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發生反應2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有關數據如下：時間段/min產物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－10～20.200～40.150～60.10下列說法錯誤的是(B)A．1min時，Z的濃度大于0.20mol·L－1B．2min時，加入0.20molZ，此時v正(Z)<v逆(Z)C．3min時，Y的體積分數約為33.3%D．5min時，X的物質的量為1.4mol[解析]由題表中數據知隨著反應的進行，Z的生成速率越來越小，由0～2minZ的平均生成速率可得2min末Z的濃度為0.4mol·L－1，從而得1min時，Z的濃度大于0.20mol·L－1，A項正確；該反應中反應物為固體，生成物為氣體，則在整個反應過程中Y、Z的物質的量之比始終為1∶2，則恒溫恒容條件下Y的體積分數始終約為33.3%，C項正確；依據0～4min和0～6minZ的平均生成速率得在4min末和6min末Z的濃度均為0.6mol·L－1，可知在4min時，反應已經達到平衡，則5min時X的物質的量為2.0mol－0.6mol·L－1×1L＝1.4mol，D項正確；4min時反應處于平衡狀態，c(Y)＝0.3mol·L－1，c(Z)＝0.6mol·L－1，K＝c(Y)·c2(Z)＝0.3×0.62；2min時，c(Y)＝0.2mol·L－1，c(Z)＝0.4mol·L－1，當再加入0.20molZ時，Q＝0.2×0.62<K，平衡正向移動，則v正(Z)>v逆(Z)，B項錯誤。3．(2022·北京，14)CO2捕獲和轉化可削減CO2排放并實現資源利用，原理如圖1所示。反應①完成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變更如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CO2，在催化劑上有積碳。下列說法不正確的是(C)A．反應①為CaO＋CO2=CaCO3；反應②為CaCO3＋CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))CaO＋2CO＋2H2B．t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2的速率不變，推想有副反應CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))C＋2H2C．t2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2速率D．t3之后，生成CO的速率為0，是因為反應②不再發生[解析]依據題圖1可知反應①為CO2與CaO反應生成CaCO3，反應②為CaCO3與CH4在催化劑作用下反應生成CaO、CO和H2，A正確；反應②中生成H2與CO的量相等，但由題圖2可知，t1～t3，n(H2)比n(CO)多，生成H2的速率不變，又因為在催化劑上檢測到有積炭，故發生的副反應為CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))C＋2H2，B正確；t2時刻，CO的氣體流速＝反應②生成的H2的氣體流速≈1.5mmol·min－1，副反應生成的H2的氣體流速≈0.5mmol·min－1，故副反應生成H2的速率小于反應②生成H2的速率，C錯誤；只有反應②生成CO，題圖2中t3之后CO氣體流速為0，則反應②不再發生，D正確。本講要點速記：1．化學反應速率計算的三種方法(1)定義式法：v＝eq\f(Δc,Δt)。(2)比例關系式法：化學反應速率之比等于化學計量數之比。(3)三段式法：列起始量、轉化量、最終量，再依據定義式或比例關系計算。2．駕馭一條規律對于可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝m∶n∶p。3．三個反應速率的留意點(1)所求反應速率為平均反應速率。(2)不能用固體和純液體表示。(3)不同物質表示的反應速率值可能不同。4．兩種比較反