专题2 第1单元 第2课时 影响化学反应速率的因素-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

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2课时　影响化学 反应速率的因素 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 一、碰撞理论 1．有效碰撞 能发生________的碰撞叫有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：①发生碰撞的分子具有__________________；②分子在_______________发生碰撞。 2．活化分子和活化能 (1)活化分子：在化学反应中，能量较高、有可能发生____________的分子。 (2)活化能：_____________的平均能量与所有分子的平均能量之差。 3．基元反应 (1)反应物分子经过__________就转化为产物分子的反应，没有任何中间产物产生。 (2)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________。 反应 足够高的能量 一定的方向上 有效碰撞 活化分子 一次碰撞 小 小 小 预习作业 4 二、影响化学反应速率的因素 1．浓度对反应速率的影响 其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内反应物的_________________增多，反应物发生___________次数增加，化学反应速率________。 2．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_______________，反应速率________。 活化分子数目 有效碰撞 增大 反应物的浓度 增大 预习作业 5 3．温度对反应速率的影响 其他条件相同时，升高温度，反应物的__________________增多，分子运动加快，_______________________增多，化学反应速率________。 4．催化剂对反应速率的影响 (1)使用催化剂可________化学反应速率(一般情况下是指正催化剂)。 (2)理论解释 催化剂改变反应的________，降低反应所需________，反应速率增大。 活化分子数目 活化分子有效碰撞次数 增大 改变 路径 活化能 预习作业 6 1．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．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快 答案 解析 解析　B、D项为酸的浓度不同所致；C项为反应条件不同所致；只有A项为浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。 预习作业 7 2．下列说法正确的是(　　) A．活化分子的碰撞就是有效碰撞 B．反应物分子(或离子)间的碰撞是反应的先决条件 C．增大压强，可增大活化分子的百分数，所以反应速率加快 D．增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，所以反应速率加快 答案 解析 解析　活化分子之间只有在取向合适时发生的碰撞才为有效碰撞，A错误；反应物分子(或离子)间的碰撞是反应的先决条件，活化分子的有效碰撞是发生化学反应的充要条件，B正确；对于有气体参加的反应，缩小容器容积，增大压强，可增大单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变，C错误；增大反应物浓度，单位体积内活化分子的数目增多，从而加快反应速率，但活化分子百分数不变，D错误。 预习作业 8 答案 解析 解析　一般能加快化学反应速率的措施有升高温度、增大反应物的浓度、使用催化剂、增大反应物的接触面积等。而在恒容的容器中充入“惰性气体”并没有增大参加反应的各物质的浓度，对反应速率没有影响，故①②③可以达到目的，④不能达到目的。 预习作业 9 课时作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列说法不正确的是(　　) A．增加反应物浓度可增大单位体积内活化分子数，活化分子百分数保持不变 B．升高温度可以增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率 C．压缩容器的体积，增大压强，活化分子百分数增大，从而加快任一反应的化学反应速率 D．催化剂可以降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大 答案 解析 解析　对于有气体参加的反应，增大压强(压缩容器体积)，可增大单位体积内活化分子数，但活化分子百分数不变，若参加反应的物质中没有气体物质，则增大压强，浓度不变，反应速率不变，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 11 [归纳总结]　活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 项目 条件改变 活化能 分子总数 单位体积内活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 化学反应速率 增大浓度 不变 增加 增加 不变 增加 加快 增大压强(压缩体积) 不变 不变 增加 不变 增加 加快 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 加快 加催化剂 降低 不变 增加 增加 增加 加快 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 12 2．下列说法不正确的是(　　) A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能 B．图乙中HI分子发生了有效碰撞 C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零 D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加 答案 解析 解析　由图乙可知HI分子碰撞后没有发生化学反应，此碰撞不是有效碰撞，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 13 编号 金属(块状) 酸的浓度及体积 反应温度 A 0．2 mol Mg 10 mL 2．5 mol·L－1硫酸 60 ℃ B 0．2 mol Mg 40 mL 3 mol·L－1盐酸 60 ℃ C 0．2 mol Fe 50 mL 5 mol·L－1盐酸 60 ℃ D 0．2 mol Mg 20 mL 2．5 mol·L－1硫酸 50 ℃ 解析　反应速率与反应物的浓度及反应物的性质有关，而与反应物的多少无关，镁比铁活泼，2．5 mol·L－1硫酸比3 mol·L－1盐酸中氢离子浓度大，且温度越高反应速率越快，A正确。 3．下列各组反应中，反应刚开始时，放出氢气速率最大的是(表中物质均为反应物)(　　) 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 14 答案 解析 解析　增大体积引起浓度减小，反应速率减小，A错误；体积不变，充入N2，N2的浓度增大，反应速率增大，B正确；体积不变，充入氦气，各物质的浓度并没有改变，反应速率不变，C错误；保持压强不变，充入氖气，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 16 解析　①该反应为有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快；②增加固体物质的量不影响化学反应速率；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快；④恒容下充入N2，各物质的浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入N2，反应体系体积增大，各气体物质的浓度减小，反应速率减小。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 17 [易错警示]　 (1)对于固体和纯液体物质，可认为其浓度是一个常数，改变它们的用量不会影响化学反应速率，但是改变固体的表面积能改变化学反应速率。 (2)压强只对有气体参与的化学反应的速率有影响。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 18 6．(2023·河南郑州高二月考)用Na2FeO4溶液可氧化废水中的还原性污染物M。为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法错误的是(　　) 实验编号 温度/℃ pH ① 25 1 ② 45 1 ③ 25 7 ④ 25 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 19 A．实验①中，在10 min内M的降解速率为1．5×10－5 mol·L－1·min－1 B．实验①②说明升高温度，M的降解速率增大 C．实验②④说明M的浓度越小，降解速率越小 D．实验①③证明pH越高，越不利于M的降解 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 20 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 21 解析 解析　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，A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，C正确；增大Br2 (g)的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多，所以能加快反应速率，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 22 8．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与过量的锌片反应时，为减慢反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是(　　) A．加入等体积等浓度的硝酸钾溶液 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入适量的NaOH固体 D．加入几滴氯化铜溶液 答案 解析 解析　加入等体积等浓度的硝酸钾溶液，由于硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，反应生成NO气体，消耗H＋，导致生成H2的总量减少，A错误；加入适量的醋酸钠固体，生成醋酸，因醋酸为弱酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，但酸的物质的量不变，生成氢气的总量不变，B正确；加入适量的NaOH固体，NaOH与盐酸反应，溶液中氢离子的物质的量减少，生成氢气的总量减少，C错误；加入几滴氯化铜溶液，锌置换出铜，形成铜锌原电池，反应速率加快，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 23 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 24 解析 解析　反应②比反应①的活化能低，反应②更容易发生，A正确；Fe3＋在反应①中被消耗生成中间产物Fe2＋，在反应②中Fe2＋被消耗又生成了Fe3＋，Fe3＋是该反应的催化剂，B正确；增大Fe3＋的浓度，能够加快反应①的速率，反应①的速率决定整个反应的快慢，C正确；无论是否加Fe3＋，该反应均为放热反应，正反应的活化能比逆反应的活化能小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 26 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 27 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 28 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 29 答案 浓度 < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 30 答案 0．0596 生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度 该反应放热 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 31 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 32 13．某同学在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中发现加入少量硫酸铜溶液可加快该反应中氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生的反应有__________________________________________ _________________(用化学方程式表示)。 (2)要加快氢气的生成速率，还可采取的措施有________________________ ____________________________________________(回答两种)。 答案 Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑　 升高反应温度、适当增大 硫酸的浓度、增大锌粒的表面积(回答两种即可)　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 33 (3)为了进一步研究所加硫酸铜的量对生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 混合溶液组成 A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0．5 2．5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 34 ①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝________，V9＝________； ②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：____________________________________________ _______________________________________________________。 答案 30 10 17．5 当加入的CuSO4溶液超过一定量后，生成的单质Cu 会覆盖在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积 解析 解析　(3)若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4的量不同之外，其他物质的量均应相同，则V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30，最终混合溶液总体积也应相同，由实验F可知，混合溶液的总体积为50 mL，则V6＝10，V7＝20，V8＝19．5，V9＝17．5，V10＝15。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 35 　　　　　　　　　　　　　 R 3．在恒容的容器中发生反应A(s)＋B(g)2C(g)。则下列措施肯定能使反应速率加快的是(　　) ①升高温度　②增大B的浓度　③将A粉碎研细　④充入“惰性气体” A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．反应N2 (g)＋O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　) A．增大体积使压强减小 B．保持体积不变，充入N2使压强增大 C．保持体积不变，充入氦气使压强增大 D．保持压强不变，充入氖气 [方法技巧]　压强对速率的影响有以下几种情况 (1)恒温时：体积缩小eq \o(――→,\s\up17(引起))压强增大eq \o(――→,\s\up17(引起))浓度增大eq \o(――→,\s\up17(引起))反应速率加快。 (2)恒容时： ①充入气体反应物eq \o(――→,\s\up17(引起))浓度增大eq \o(――→,\s\up17(引起))反应速率加快。 ②充入惰性气体eq \o(――→,\s\up17(引起))总压增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：充入惰性气体eq \o(――→,\s\up17(引起))体积增大eq \o(――→,\s\up17(引起))各物质浓度减小eq \o(――→,\s\up17(引起))反应速率减慢。 5．在C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应中，现采取下列措施： ①缩小体积，增大压强　②增加碳的量　③恒容下通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2 其中能够使反应速率增大的措施是(　　) A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④ 解析　由图中数据可知，实验①中，在10 min内Δc(M)＝(0．3－0．15)×10－3 mol·L－1＝1．5×10－4 mol·L－1，v(M)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(1.5×10－4 mol·L－1,10 min)＝1．5×10－5 mol· L－1·min－1，故A正确；实验①②起始浓度和pH相同，②中温度较高，由图像可知，②中的降解速率较大，说明升高温度，M的降解速率增大，故B正确；实验②④温度不同、起始浓度不同，有两个变量，则不能说明浓度越小，降解速率越小，故C错误；实验①③中pH不同，其他条件相同，③中M的浓度减少得慢，且最终M未降解完全，证明pH越高，越不利于M的降解，故D正确。 7．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)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 9．已知反应S2Oeq \o\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)2SOeq \o\al(2－,4)(aq)＋I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反应机理如图所示。 ①2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)I2(aq)＋2Fe2＋(aq) ②2Fe2＋(aq)＋S2Oeq \o\al(2－,8)(aq)===2Fe3＋(aq)＋2SOeq \o\al(2－,4)(aq) 下列有关该反应的说法错误的是(　　) A．反应①和反应②相比，反应②更容易发生 B．Fe3＋是该反应的催化剂 C．增大Fe3＋的浓度，能够加快反应速率 D．若不加Fe3＋，正反应的活化能比逆反应的活化能大 10．某学习小组为了探究BrOeq \o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O的反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20 ℃进行实验，所得的数据如表： 实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤ c(H＋)/mol·L－1 0．008 0．008 0．004 0．008 0．004 c(BrOeq \o\al(－,3))/mol·L－1 0．001 0．001 0．001 0．002 0．002 c(Br－)/mol·L－1 0．10 0．20 0．20 0．10 0．40 v/mol·L－1·s－1 2．4×10－8 4．8×10－8 1．2×10－8 4．8×10－8 v1 解析　温度升高，化学反应速率增大，A正确；对比②和④，BrOeq \o\al(－,3)和Br－浓度都不一样，B错误；对比③和②，c(H＋)扩大2倍，v扩大4倍，故c＝2，C正确；对比①和④，c(BrOeq \o\al(－,3))扩大2倍，v扩大2倍，对比①和②，c(Br－)扩大2倍，v扩大2倍，对比③和⑤，c(H＋)不变，c(BrOeq \o\al(－,3))、c(Br－)各扩大2倍，则v扩大4倍，v1＝1．2×10－8×4＝4．8×10－8，D正确。 下列结论不正确的是(　　) A．若温度升高到40 ℃，则反应速率增大 B．实验②、④，探究的是c(BrOeq \o\al(－,3))对反应速率的影响 C．若该反应速率方程为v＝kca(BrOeq \o\al(－,3))·cb(Br－)·cc(H＋)(k为常数)，则c＝2 D．实验⑤中，v1＝4．8×10－8 11．(2023·浙南名校联盟高三联考)某反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为eq \f(0.8,k)。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示： c(A)/ (mol·L－1) 0．25 0．50 1．00 0．50 1．00 c1 c(B)/ (mol·L－1) 0．050 0．050 0．100 0．100 0．200 c2 v/(10－3 mol·L－1·min－1) 1．6 3．2 v1 3．2 v2 4．8 下列说法不正确的是(　　) A．上述表格中的c1＝0．75、v2＝6．4 B．该反应的速率常数k＝6．4×10－3 min－1 C．在过量的B存在时，反应掉93．75%的A所需的时间是500 min D．升温、加入催化剂、缩小容积(加压)，均能增大k使反应的瞬时速率加快 解析　由第二组和第四组数据，A浓度相同，B浓度不同，速率相等，可知n＝0，再将第一组和第二组数据代入v＝k·cm(A)·cn(B)中，可知m＝1；将第一组数据代入v＝k·c(A)，可得k＝6．4×10－3 min－1，则当v＝4．8×10－3 mol·L－1·min－1时，c1＝0．75，当c(A)＝1 mol·L－1时，v1＝v2＝6．4，A、B正确；存在过量的B时，反应掉93．75%的A可以看作经历4个半衰期，因此所需的时间为eq \f(4×0.8,6.4×10－3 min－1)＝500 min，C正确；速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，D错误。 二、非选择题 12．用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL 0．1 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0．1 mol·L－1 KMnO4溶液 ② 20 mL 0．2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0．1 mol·L－1 KMnO4溶液 (1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。如图甲，相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是①________②。 (2)若实验①在2 min时收集了2．24 mL CO2(标准状况)，则在2 min时，c(MnOeq \o\al(－,4))＝___________ mol·L－1(假设混合液体积为50 mL)。 (3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定____________________________________________________________________来比较化学反应速率。 (4)小组同学发现反应速率总是如图乙所示，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物Mn2＋是该反应的催化剂、②_____________。 解析　(1)实验①和②中，KMnO4溶液的浓度和体积均相同，但H2C2O4溶液的体积相同、浓度不同，所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响。因为实验②中草酸溶液的浓度大于实验①中草酸溶液的浓度，反应速率较快，所以相同时间内针筒中所得的CO2体积：实验②大于实验①。 (2)若实验①在2 min时收集了标准状况下2．24 mL CO2(即1×10－4 mol)，根据化学方程式，消耗的MnOeq \o\al(－,4)为2×10－5 mol，原有MnOeq \o\al(－,4)的物质的量为30×10－3 L×0．1 mol·L－1＝0．003 mol，则在2 min时，剩余的MnOeq \o\al(－,4)的物质的量为2．98×10－3 mol，c(MnOeq \o\al(－,4))＝eq \f(2.98×10－3 mol,50×10－3 L)＝0．0596 mol·L－1。 (4)反应开始后反应物浓度减小，但反应速率仍增大，可能原因除了产物Mn2＋是该反应的催化剂外，还可能是反应放热，温度升高，使反应速率增大。 $$