高考化学速率专题精解——反应速率篇
2021年6月15日
本专题内容作为化学平衡知识体系的基础部分，主要围绕反应能量变化和化学平衡展开，通过分析其中与反应速率相关的知识点进行考察。常见的题型包括利用三量法进行计算，整体难度适中，在高考中出现的频率相对较低（部分公式可能因格式限制无法完整显示）。
核心概念解析
1. 反应速率的基本定义及单位表示，需特别注意固体和纯液体物质因浓度恒定而无速率值。
2. 平均速率与瞬时速率的区别与联系。
3. 速率与化学计量数之间的定量关系，以及速率在判断平衡状态中的作用。
4. 影响反应速率的关键因素，尤其要关注引入惰性气体对体系速率的影响机制。
5. 速率方程的构建与应用：
①v = k·cAa·cBb，其中k代表速率常数。值得注意的是，方程式中各物质浓度不一定是反应物浓度，浓度项的幂次也不直接对应化学方程式的系数。高中阶段为简化教学，通常考察的反应物浓度与其系数成正比的情况。
②
速率常数k仅受温度影响，与浓度无关。
③正向与逆向反应速率的定量关系：以反应A(g)＋B(g) = C(g)为例，正向速率v正＝k正·cA·cB，逆向速率v逆＝k逆·cC。当v正＝v逆时，体系达到平衡状态，此时k正·cA·cB＝k逆·cC，由此可得平衡常数表达式。
6. 化学热力学主要研究反应的方向性、能量变化及平衡限度，而化学动力学则关注反应进行的快慢及微观机制。
解题方法论
2.1 基本解题框架
1. 仔细审题，明确实验目的，识别核心化学反应，结合图像与表格信息，运用三量法确定各物质的变化量并进行定量计算。
2. 图像分析：1.判读坐标轴含义；2.分析曲线变化趋势；3.关注特殊节点（起点、交点、转折点、指定状态点）。依据相关理论对图像进行深度解读，从而有效解题。
2.2 速率专题解题技巧
1. 概念辨析题：严格依据反应速率定义进行计算。
2. 多物质速率关系转换：根据化学计量数之比建立不同物质表示的速率关系，并进行合理转化。
3. 速率大小比较：统一时间单位后，将各物质速率值除以其对应系数，通过比值大小进行判断。
4. 速率表示方式的拓展：虽然浓度变化量是标准表示，但也可用物质的量、压强等物理量随时间的变化率进行描述。
5. 各类影响因素分析：浓度（c）、压强（p）、温度（T）、催化剂、比表面积、惰性气体、原电池效应等。需特别指出的是，压强和惰性气体的影响通常通过改变浓度来实现。
6. 典型图像问题分析：以铝片与稀硫酸反应生成氢气的速率v与时间t关系曲线为例
对于呈现抛物线特征的图像，通常暗示存在多个相互竞争的影响因素。例如本题中，a-c段升温效应占主导，而c点后硫酸浓度衰减成为主要因素。
7. 正逆反应速率比较策略：
①非平衡状态：直接根据速率表达式判断
②平衡状态：改变条件后
– 新平衡建立时：比较新平衡正逆速率与原平衡速率的差异，分析条件变化对速率的影响
– 未达新平衡时：根据平衡移动方向判断正逆速率的相对大小
③能垒理论视角：正逆反应速率与活化能的相对高低直接相关。
8. 速率方程确定方法：
①单变量控制法：通过改变某一反应物浓度观察速率变化，确定该物质浓度项的幂次，再代入数值验证计算
②平衡常数与速率常数的关系推导
9. 催化剂作用机理解析：
含催化剂的反应机理通常呈现环形结构，环内物质仅包含催化剂与中间体，反应物从环外进入，产物从环内离开。
10. 有机反应机理专题：
近年来高考逐渐深入考查有机化学核心内容——反应机理。由于高中教材对此部分内容涉及有限，导致相关题目难度有所提升。本专题后续将补充专项讲解。当前阶段需依据题目具体信息进行灵活分析。
高考真题精析
(2021山东卷) 14．18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应路径如下：
能量变化曲线如图所示。已知
为快速平衡过程，下列表述正确的是（ ）
A．反应II、III是整个过程的决速步骤
B．反应完成后，溶液中检测到18OH-
C．反应完成后，溶液中存在CH318OH
D．反应I与反应IV活化能之差等于总反应的焓变
解析：题目提供三个关键信息：（1）酯水解机理；（2）中间体氢离子重排；（3）反应能垒图。能垒图显示反应I和IV分别为正向与逆向的决速步骤。由于反应I和IV的活化能差值无实际物理意义，选项D错误。根据反应机理，存在两种中间产物，故可推导出18OH-的存在，但18O不可能转移到甲醇分子中，因此选项C错误。最终正确选项为B。
选B。
（2020山东卷）14. 1, 3-丁二烯与HBr加成反应分两步进行：第一步H+进攻1, 3-丁二烯形成碳正离子(
);第二步Br-进攻碳正离子形成1, 2-或1, 4-加成产物。反应过程的能量变化如图所示。已知0 ℃和40 ℃条件下，1, 2-加成产物与1, 4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
A.1, 4-加成产物比1, 2-加成产物能量更低
B.与0 ℃相比，40 ℃时1, 3-丁二烯转化率提高
C.从0 ℃升至40 ℃，1, 2-加成正反应速率加快，1, 4-加成正反应速率减慢
D.从0 ℃升至40 ℃，1, 2-加成正反应速率增幅小于其逆反应速率增幅
解析：能垒图显示1, 4-加成产物能量低于1, 2-加成产物，但需要更高活化能。A正确；升温会导致放热反应平衡逆向移动，降低反应物转化率，B错误；升温会同时增大正逆反应速率，C错误；升温使1, 2-加成反应平衡逆向移动，逆反应速率增长幅度更大，D正确。
选AD
该题综合考察了反应能垒、速率变化和平衡移动三个核心知识点，难度适中，基础扎实的学生能够获得满分。
（2020全国I）10.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化反应，过程如图所示。
下列描述错误的是( )
A.CH3COI是反应中间体
B.甲醇羰基化反应方程式为CH3OH+CO = CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数保持恒定
D.存在副反应CH3OH+HI = CH3I+H2O
解析：根据机理图，圆圈内的物质为催化剂与中间体，因此CH3COI是中间体。该题还涉及配合物中配位键的判断。通过分析可确定C选项错误。
修订版2021.06.20
增补版2021.07.06，新增2021山东卷真题解析