第七章化學反應速率和化學平衡第23講化學反應速率及影響因素課標解讀1.知道化學反應速率的表示方法，了解測定化學反應速率的簡單方法。2．通過實驗探究，了解溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響。3．知道化學反應是有歷程的，認識基元反應活化能對化學反應速率的影響。考點2提能訓練練案[23]考點1考點1化學反應速率及計算知識梳理1．化學反應速率2mol·L－1·min－1化學計量數m∶n∶p∶q(2)實例：在一定溫度下，如在一個2L的密閉容器中發生反應：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2molA，1s后剩余1.4mol，則v(A)＝________________，v(B)＝_______________，v(C)＝______________。注意：計算反應速率時，若給出的是物質的量的變化值，不要忘記轉化為物質的量濃度的變化值。0.3mol·L－1·s－10.1mol·L－1·s－10.2mol·L－1·s－14．速率常數和速率方程(1)速率常數(k)速率常數(k)是指在給定溫度下，反應物濃度皆為1mol·L－1時的反應速率。在相同濃度的條件下，可用速率常數大小來比較化學反應速率。(2)速率方程①基元反應的化學反應速率與反應物的濃度相應冪次的乘積成正比，其方次即為各物質的化學計量數。5．化學反應速率大小的比較方法(1)定性比較通過明顯的實驗現象(如氣泡產生快慢、沉淀生成快慢等)來定性比較化學反應速率的大小。(2)定量比較同一化學反應中，用不同物質來表示化學反應速率時，數值可能不同，需要進行轉化。常用以下兩種方法：自主小練1．易錯辨析：正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)化學反應速率為1.5mol·L－1·min－1是指1min時某物質的濃度為1.5mol·L－1。(

)(2)對于任何化學反應來說，都必須用單位時間內反應物或生成物濃度的變化量來表示化學反應速率。(

)(3)單位時間內，反應物濃度的變化量表示正反應速率，生成物濃度的變化量表示逆反應速率。(

)×××(4)同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，其數值可能不同，但表示的意義相同。(

)(5)化學反應速率的數值越大，代表反應速率越快。(

)[提示]

同一化學反應用不同物質表示時，速率數值不一定相同。(6)化學反應中任何一種物質在單位時間內的濃度變化量都可以用來表示化學反應速率。(

)[提示]

化學反應速率不能用固體或純液體來表示。√××√×√×√√√×××××2．在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應前后溶液體積的變化)，反應開始至2min末，收集到1.12L(標準狀況)氫氣。在此之后，又經過4min鐵粉完全溶解。則：(1)在前2min內用FeCl2表示的平均反應速率是____________________。(2)在后4min內用HCl表示的平均反應速率是______________________。(3)前2min與后4min相比，反應速率較快的是____________。0.25mol·L－1·min－10.25mol·L－1·min－1前2min3．(1)某溫度時，在容積為3L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數據分析：①該反應的化學方程式為_______________。②反應開始至2min末，X的反應速率為____________________。③該反應是由______(填序號)開始的。A．正反應

B.逆反應

C.正、逆反應同時0.067mol·L－1·min－1C(2)對于反應：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C來表示該反應的化學反應速率？_______[提示]

因固體或純液體的濃度是常數，不隨量的改變而改變，故一般不用固體或純液體表示化學反應速率。不能A．0.1 B.2.5C.5 D.10微考點1化學反應速率及其計算C2．(2024·湖北黃岡模擬)如圖安裝好實驗裝置(裝置氣密性良好)，在錐形瓶內盛有6.5g鋅粒，通過分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的稀硫酸，將產生的H2收集在注射器中，10s時恰好收集到標準狀況下的H244.8mL。下列說法不正確的是(

)BA．忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用H＋表示10s內該反應的速率為0.01mol·L－1·s－1B．忽略錐形瓶內溶液體積的變化，用Zn2＋表示10s內該反應的速率為0.01mol·L－1·s－1C．用鋅粒表示10s內該反應的速率為0.013g·s－1D．用H2表示10s內該反應的速率為0.0002mol·s－1B下列說法正確的是(

)A．600～1200s，生成NO2的平均速率為5.0×10－4mol·L－1·s－1B．反應2220s時，放出的O2體積為11.8L(標準狀況)C．反應達到平衡時，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)D．推測上表中的x為3930D微考點2化學反應速率的大小比較速率常數和速率方程的應用BC【對點訓練】1．(2024·江蘇南通中學調研)某反應充分反應前后的變化如圖所示(圖中涉及物質均為氣體)，下列關于該反應的說法不正確的是(

)C2．(2023·河北保定一模)已知NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋2H2O＋N2↑的速率方程為v＝k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H＋)。為探究反應速率與c(NaNO2)的關系，進行如下實驗：向錐形瓶中加入一定體積的2.0mol·L－1NaNO2溶液、2.0mol·L－1NH4Cl溶液、1.0mol·L－1醋酸和水，充分攪拌，保持體系溫度為36℃，用秒表測量收集1.0mLN2所需要的時間(t)，實驗數據如下表。下列說法正確的是()D實驗V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.033226.04.04.06.01483V24.04.04.083412.04.04.0V337(2024·山西長治模擬)一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是(

)微考點3根據化學反應速率圖像確定方程式D【對點訓練】根據如圖填空：(1)反應物是_________；生成物是______。(2)在2min內用A、B、C表示的化學反應速率分別為_________________、___________________、_________________。(3)該反應的化學方程式是________________。A、BC3mol·L－1·min－12mol·L－1·min－13mol·L－1·min－1由圖像確定化學方程式需要解決的問題1

確定反應物和生成物(根據曲線的變化趨勢)。2確定反應物和生成物的化學計量數(根據同一時間內濃度或物質的量的變化量)。3反應是否為可逆反應(反應最后濃度是否不隨時間的變化而變化)。123考點2

影響化學反應速率的因素與解釋Mg>Al[微點歸納]

(1)濃度對化學反應速率的影響的理解①固體和純液體對化學反應速率無影響，但要注意水(液態)對溶液的稀釋作用。②濃度的改變必須是真正參加反應離子的濃度，如酸堿中和反應影響速率的是H＋、OH－濃度。2．理論解釋——有效碰撞理論(1)3個基本概念：活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能夠發生____________的分子(具有足夠高的能量)。②活化能：如圖所示有效碰撞圖中，E1為__________的活化能，E2為__________的活化能，反應熱為______________。使用催化劑時，正反應的活化能為________。③有效碰撞：活化分子之間能夠引發____________的碰撞。正反應逆反應E1－E2E3化學反應[微點歸納]分析外界因素對化學反應速率的影響時三注意：(1)催化劑在化學反應過程中參與了反應，降低了正、逆反應的活化能，同等程度改變正、逆反應速率，但不會改變反應的限度和反應熱。(2)升高溫度正反應速率和逆反應速率都加快，但加快的程度不同；降低溫度正反應速率和逆反應速率都減慢，但減慢的程度不同，吸熱反應的反應速率總是受溫度影響大。(3)對于固體和純液體反應物，其濃度可視為常數，改變用量速率不變。但當固體顆粒變小時，其表面積增大將導致反應速率增大。自主小練1．易錯辨析：正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)升高溫度時，不論正反應是吸熱還是放熱，正、逆反應的速率都增大。(

)[提示]

升高溫度，正反速率和逆反應速率都增大，但增大的程度不同。(2)碳酸鈣與鹽酸反應的過程，再增加CaCO3固體，可以加快反應速率。(

)[提示]

固體或純液體物質量的改變，不影響化學反應速率。√×(3)增大反應體系的壓強，反應速率一定增大。(

)[提示]

在恒容情況下，在化學反應體系中加入不參與反應的氣體，壓強增大，而化學反應速率不變。(4)對于反應2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低溫度都能加快O2的生成速率。(

)[提示]

加入MnO2能加快O2的生成速率，降低溫度會減慢O2的生成速率。××(5)加熱使反應速率增大的原因之一是活化分子百分數增大。(

)[提示]

加熱可以使一部分能量較低的分子變成活化分子，從而增大了活化分子百分數。(6)增大反應物的濃度，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應速率增大。(

)[提示]

增大反應物的濃度，活化分子的百分數不變，單位體積內活化分子數增多。√×(7)催化劑能降低反應所需的活化能，ΔH也會發生變化。(

)[提示]

催化劑能降低反應所需的活化能，但ΔH不會發生變化。(8)化學反應的活化能越大，反應速率越快。(

)[提示]

化學反應的活化能越大，反應速率越慢。(9)使用一種催化劑能加快所有反應的速率。(

)[提示]

催化劑具有選擇性，沒有一種催化劑是萬能的。×××(10)決定化學反應速率快慢的根本因素是溫度、濃度和催化劑。(

)[提示]

化學反應速率的決定因素是反應物自身的性質。(11)金屬鋁與硫酸反應時，增大硫酸的濃度可以提高產生氫氣的速率。(

)[提示]

濃硫酸使金屬鋁發生鈍化，不再產生氫氣。××(12)對于一個特定的反應，在恒容或恒壓容器中加入惰性氣體，對反應速率的影響情況相同。(

)[提示]

恒容容器中加入無關氣體，各物質濃度不變，反應速率不變；恒壓容器中加入無關氣體，因體積增大，各物質濃度減小，反應速率減小。(13)升高溫度可以同時增大活化分子數和活化分子百分數，加快反應速率。(

)[提示]

體系從外界吸收能量后，活化分子數和百分數均增大。×√(14)其他條件相同時，增大反應物濃度使分子獲得能量，活化分子百分數提高，反應速率增大。(

)(15)Zn與稀H2SO4反應時，向酸中加幾滴CuSO4溶液可以加快反應，加入醋酸鈉溶液可以減緩反應。(

)√×2．(1)按要求填空。①形狀、大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵________鋁。小于②對于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”“減小”或“不變”)A．升高溫度：________；B．增大鹽酸濃度：________；C．增大鐵的質量：________；D．增加鹽酸體積：________；E．把鐵片改成鐵粉：________；F．滴入幾滴CuSO4溶液：________；G．加入NaCl固體：________。增大不變不變增大增大不變增大③若把②中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產生H2，為什么？____________________________________________________。否。Fe和稀硝酸反應生成NO；常溫下，Fe遇濃硫酸鈍化(2)一定溫度下，反應N2(g)＋O2(g)

2NO(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學反應速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。①縮小體積使壓強：______，原因是_____________________________________________________________。②恒容充入N2：________。③恒容充入He：________，原因是_____________________________________________。④恒壓充入He：________。增大單位體積內活化分子數增加，增大不變單位體積內活化分子數不變，減小有效碰撞次數增多，因而反應速率增大因而反應速率不變(3)升高溫度和使用催化劑都能加快反應速率，從活化分子的角度分析兩者有何相同點與不同點？[提示]

相同點：都增大了活化分子數與活化分子百分數。不同點：溫度升高是增加了分子的能量，使達到活化分子要求的分子數增多；使用催化劑是降低了活化能，從而使達到要求的活化分子數增多。(4)在鐵與稀硫酸的反應混合物中分別加入少量①CuSO4、②CH3COONa固體，產生氫氣的速率如何變化？解釋變化的原因。[提示]

加少量CuSO4產生氫氣的速率加快；原因是Fe置換Cu2＋生成單質Cu，Cu與Fe及H2SO4形成原電池加快反應速率。加入CH3COONa固體產生H2的速率減小；原因是CH3COO－結合H＋，降低了H＋濃度，反應速率減小。微考點1外界條件對化學反應速率的影響A[解析]

恒容密閉容器中進行反應，充入少量氦氣，原反應混合物的濃度不變，化學反應速率不變，A正確；R是固體，加入少量R(s)，逆反應速率不變，B錯誤；升高溫度，反應物和生成物中活化分子百分數均增加，故正、逆反應速率均增大，C錯誤；壓縮容器的容積，原反應混合氣體的濃度增大，單位體積內活化分子的數目增加，化學反應速率增大，但活化分子的百分數不變，D錯誤。2．(2024·湖南長沙高三檢測)碳酸鈣與稀鹽酸反應(放熱反應)生成CO2的量與反應時間的關系如圖所示，下列結論錯誤的是(

)AA．反應開始2min內平均反應速率最大B．反應速率先增大后減小C．反應開始4min內溫度對反應速率的影響比濃度大D．反應在2～4min內以CO2的物質的量變化表示的反應速率為v(CO2)＝0.1mol·min－1[解析]

圖中的曲線表明，在0～2min內產生了0.1molCO2，以CO2的物質的量變化表示的反應速率v1＝0.05mol·min－1；2～4min內產生了0.2molCO2，v2＝0.1mol·min－1；4～6min內產生了0.05molCO2，v3＝0.025mol·min－1，產生CO2的速率先加快后變慢，故2～4min的平均反應速率最大，4～6min的平均反應速率最小，A項錯誤，D項正確；反應速率先增大后減小，B項正確；反應速率先增大是由于反應放熱，使溶液溫度升高，導致反應速率增大，4min后反應速率減小則是由濃度減小引起的，C項正確。溫度、催化劑對反應速率影響“三注意”1注意催化劑有正催化劑和負催化劑之分。正催化劑即通常所說的催化劑，負催化劑又稱為抑制劑。催化劑只有在適宜的溫度下催化活性才最高，反應速率才達到最大。催化劑能同時同等程度地改變正、逆反應速率。2注意溫度對反應速率的影響具有一致性。升高溫度，v正、v逆都增大，降低溫度，v正、v逆都減小。123注意影響反應速率的主要因素與次要因素。在溫度、濃度、催化劑等影響化學反應速率的因素中，催化劑為主要因素，其次是溫度，最后是濃度。3【對點訓練】1．(2024·遼寧沈陽一二零中學質監)不同條件下，用O2氧化一定濃度的FeCl2溶液過程中所測得的實驗數據如圖所示。下列分析或推測不合理的是(

)BA．Fe2＋的氧化率隨時間延長而逐漸增大B．由②和③可知，pH越大，Fe2＋氧化速率越快C．由①和③可知，溫度越高，Fe2＋氧化速率越快D．氧化過程的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O[解析]

由圖像可知，Fe2＋的氧化率隨時間延長而逐漸增大，故A合理；由圖像可知，②和③的反應溫度相同，溶液的pH不相同，pH越大，Fe2＋氧化速率越慢，故B不合理；由圖像可知，①和③的溶液的pH相同，溫度越高，Fe2＋氧化速率越快，故C合理；氧化過程發生的反應為酸性條件下，亞鐵離子與氧氣反應生成鐵離子和水，反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故D合理。2．(2024·山東青島高三檢測)在相同條件下，做H2O2分解對比實驗時，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化。如圖是反應放出O2的體積隨時間的變化關系示意圖，其中正確的是(

)A[解析]

由圖像可知，橫坐標為時間，縱坐標為V(O2)，只要H2O2的量相同，兩種情況下最終產生O2的體積相同，①中加入MnO2作催化劑，加快了H2O2的分解速率，在相同時間內產生O2的體積比②大，反應結束時所用時間短，故A項正確。

(2024·河北衡水高三檢測)已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響，進行了如下實驗(忽略溶液體積變化)：微考點2控制變量法探究影響化學反應速率的因素下列說法不正確的是(

)A．V1＝1，V2＝2B．設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響C．實驗計時是從溶液混合開始，溶液呈紫紅色時結束D．實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)＝0.01mol·L－1·min－1C其中可近似認為第二步反應不影響第一步反應的平衡，下列表述正確的是(

)A．v(第一步的逆反應)<v(第二步反應)B．反應的中間產物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應的活化能較高C[解析]

第一步是快速平衡，第二步是慢反應，則反應速率：v(第一步的逆反應)>v(第二步反應)，A錯誤；由總反應及分步反應可知，NO和NO3都是中間產物，B錯誤；第二步反應是慢反應，說明該步中NO2和NO3的碰撞僅部分是有效的，C正確；第三步是快反應，活化能越高，反應速率越慢，故該步反應的活化能較低，D錯誤。2．(2024·山東濰坊高三檢測)某實驗小組用0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和0.1mol·L－1硫酸溶液為反應物，探究外界條件對化學反應速率的影響，實驗記錄如表所示。已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O下列說法不正確的是(

)A．實驗Ⅱ中10<t<12B．實驗Ⅲ中a＝8C．對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得：溫度相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大D．對比實驗Ⅰ、Ⅳ可得：濃度保持不變時，升高溫度，化學反應速率增大A[解析]

實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同溫度下進行，且實驗Ⅱ的硫酸濃度比實驗Ⅰ、Ⅲ的濃度大，反應速率快，所需時間短，則t<10，A錯誤；對比表格中數據可知0.1mol·L－1Na2S2O3溶液體積不變，只有硫酸溶液和水的體積在變，為了保證實驗的準確性，硫酸和水的體積之和都是15mL，所以a＝15－7＝8，B正確；從表格中的數據可知，溫度相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大，C正確；對比實驗Ⅰ、Ⅳ可知，三種溶液的體積都相同，只有溫度不同，實驗Ⅳ的溫度高于實驗Ⅰ的溫度，而且實驗Ⅳ所用時間遠小于實驗Ⅰ的，故保持濃度不變時，升高溫度，化學反應速率增大，D正確。12利用“變量控制法”討論外界條件對化學反應速率的影響2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單計算、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知識。真

題

演

練1．(2022·廣東選擇考)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X―→2Y的影響，各物質濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則(

)DA．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曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D．使用催化劑Ⅰ時，0～2min內，v(X)＝1.0mol·L－1·min－1時間段/min產物Z的平均生成速率/m