2.3.2 影响化学反应速率的因素（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019，单选）

影响化学反应速率的因素 第二课时 1 目 录 01 02 新知探究(一)——浓度、压强对化学反应 速率的影响　 新知探究(二)——温度对化学反应速率的影响 05 课时跟踪检测 03 新知探究(三)——催化剂对化学反应速率 的影响　　　 培优素养——控制变量思想在速率中的应用 04 01 新知探究(一)——浓度、压强对化学 反应速率的影响　 1．浓度对化学反应速率的影响 (1)一般规律 对于很多反应来说，其他条件不变，增大反应物的浓度可以提高化学反应速率；减小反应物的浓度可以减慢化学反应速率。 (2)定量关系 ①反应速率方程 意义 反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系 实例 对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2其反应速率方程为v＝kc(H2O2)c(HI)，其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成正比 [微点拨]　一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 ②反应速率常数(k) 含义 表示__________下的化学反应速率 单位 不同反应速率方程中k的单位不同 意义 通常反应速率常数k越大，反应进行得______ 影响因素 与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响 单位浓度 越快 2．压强对化学反应速率的影响 (1)一般规律 在温度、体积一定的条件下，对于气体参与的反应：增大压强，气体物质的浓度增大，化学反应速率加快；减小压强，气体物质的浓度减小，化学反应速率减慢。 (2)原因 压强对反应速率的影响是通过改变方程式中气态物质的浓度实现的。 (3)充入惰性气体 恒容 充入惰性气体→总压增大，但各物质浓度不变→反应速率不变 恒压 充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 1．向下压缩活塞，反应速率是否改变？ 提示：压缩体积，增大压强，反应物的浓度增大，反应速率加快。 2．保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率是否改变？ 提示：充入氦气，尽管总压强增大，但反应物的浓度不变，反应速率不变。 3．保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率是否改变？ 提示：充入氦气，尽管总压强不变，但容器的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢。 √ 解析：改变浓度，可能改变化学反应速率，而改变固体物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 2．盐酸与碳酸钙反应时，下列措施能使最初的反应速率明显加快的是(　 ) A．增加碳酸钙的量 B．盐酸的用量增加一倍 C．盐酸用量减半，浓度加倍 D．增大体系压强 解析：增加固体的量不能改变化学反应速率，盐酸用量的多少与反应速率无关，盐酸浓度加倍能加快反应速率。 √ √ 4．对于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) (1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率________，原因是____________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，容器内总压强________，反应速率________，原因是容积不变，充入氦气，_____________________________________________________________________________________________________________________。 (3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是压强不变，充入氦气，容积________，反应物_____________。 (4)恒温条件下，增大容器体积，正反应速率减小，逆反应速率________。 答案：(1)增大　容积不变，充入氮气，反应物氮气的浓度增大，反应速率增大　(2)增大　不变　反应物氮气、氢气的浓度均未变，反应速率不变　(3)减小　增大　氮气、氢气的浓度减小，反应速率减小　(4)减小 02 新知探究(二)——温度对化学反应 速率的影响 1．一般规律 对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢。 2．化学反应速率与温度的定量关系 范托夫近似规律 对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的2～4倍。利用这个经验规律，可以对一些化学反应的速率做粗略的估计 续表 3．基元反应过渡态理论 (1)含义 基元反应在从反应物到产物的变化过程中需经历一个高能量的_____状态，这个状态称为过渡态。此时_____没有完全断裂、______没有完全形成，如 中间 旧键 新键 (2)活化能 概念 过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用Ea表示 单位 J·mol－1或kJ·mol－1 意义 活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因 与反应速率之间的关系 不同的基元反应活化能(Ea)大小不同，因此化学反应速率不同。活化能越高，反应越难发生 如图 反应热 (3)解释温度对化学反应速率的影响 升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，因此升高温度可以______化学反应速率。 提高 4．基元反应碰撞理论 (1)含义 化学反应之所以发生，是反应物分子之间互相碰撞的结果，但只有能量超过某一限度Ec(相当于活化能)并满足一定方向要求的活化分子之间的碰撞，才是真正发生反应的有效碰撞。 (2)有效碰撞 (3)活化分子 能够发生有效碰撞的分子。对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 (4)温度、活化能对化学反应速率影响的解释 ①高温时，活化分子多，有效碰撞多，化学反应速率就高；反之，化学反应速率低。 ②活化能高，能量超过活化能的活化分子少，有效碰撞少，化学反应速率就低。 √ 解析：温度对反应速率的影响，对放热反应、吸热反应都适用。升温，v吸、v放都增大；降温，v吸、v放都减小。 2．(2024·宣城高二期末)下列说法不正确的是(　 ) A．过渡态能量与反应物的平均能量的差值叫作活化能 B．图乙中HI分子发生了有效碰撞 C．盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零 D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 √ 解析：能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新物质，即没有发生化学反应，不是有效碰撞，B错误； 盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水，在溶液中氢离子与氢氧根离子已经处于活跃状态，因此盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零，C正确。 3．某小组设计如图所示实验，探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是(　 ) A．该实验探究的是温度对反应速率的影响 B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同 C．实验中，H2O2的浓度不宜过大 D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率相同 √ 解析：两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A项正确； 由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B项正确； H2O2浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C项正确； 温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不同，D项错误。 4．过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如图，下列有关说法正确的是(　 ) A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快 C．第一步反应需要吸收能量 D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应 √ 解析：活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，不一定能发生反应，故A项错误； 活化配合物的能量越高，单位体积内的活化分子数目越少，有效碰撞的几率越小，第一步反应速率越慢，故B项错误； 第一步反应断裂化学键，需要吸收能量，故C项正确； 反应速率主要取决于慢反应的速率，故D项错误。 03 新知探究(三)——催化剂对化学反应 速率的影响　　　 1．催化剂 能改变化学反应速率而在反应前后本身的_______________不变的物质。 质量和化学性质 2．催化原理 (1)催化原理 通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率。 (2)微观解释 使用催化剂―→改变反应的_______―→_______反应的活化能―→使更多的反应物分子成为活化分子―→增加单位体积内的_______________―→加快化学反应速率。 历程 降低 活化分子百分数 3．催化剂的特点 应用化学　 H2O2是重要的消毒剂、氧化剂，研究其分解反应有重要意义。KI能催化H2O2的分解。 ①不加KI：2H2O2===2H2O＋O2↑ ②加入KI：H2O2＋I－===H2O＋IO－； H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－ H2O2分解反应过程中能量变化如图所示。 1．加入KI后，化学反应速率如何变化？为什么？ 提示：化学反应速率加快。KI是催化剂，加入催化剂，能降低反应的活化能，使更多的反应物分子变成活化分子，从而增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，有效碰撞次数增多，反应速率增大。 2．催化剂是否参与反应？催化剂是否改变了反应热？ 提示：催化剂参与了反应，改变了反应路径，但是没有改变反应热。 3．若对该反应加热，化学反应速率加快，如何用碰撞理论解释此现象？ 提示：升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能增大化学反应速率。 [题点多维训练] 1．在气体参与的反应中，①增大反应物浓度；②升高温度；③增大压强(压缩体积)；④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题： (1)降低反应活化能的是________(填序号，下同)。 (2)增加活化分子百分比的是________。 (3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。 (4)增加单位体积内活化分子数的是____________。 答案：(1)④　(2)②④　(3)①③　(4)①②③④ 2．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。刚加入硫酸时，分解反应缓慢，随后反应速率突然加快，释放出大量ClO2，这是因为(　 ) A．酸使亚氯酸的氧化性增强 B．溶液中的H＋起催化作用 C．溶液中的Cl－起催化作用 D．逸出的ClO2使生成物的浓度降低 √ 解析：由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后反应速率突然加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，C正确。 A．E1为逆反应的活化能，E2为正反应的活化能 B．曲线Ⅱ使用了催化剂，降低了反应的焓变 C．ΔH＝E1－E2，该反应为吸热反应 D．活化能越大，反应越容易进行 √ 解析：由图像可知，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，A项错误； 催化剂不能改变反应的焓变，B项错误； E1与E2的差值是该反应的焓变，该差值为正值，故该反应为吸热反应，C项正确； 活化能越大，反应越难进行，D项错误。 04 培优素养——控制变量思想在速率 中的应用 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃   浓度/(mol·L－1) 体积/ mL 浓度/(mol·L－1) 体积/ mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 下列说法不正确的是(　 ) A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝2.5×10－4 mol·L－1·s－1 C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响 D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用 √ 探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是②和③，探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，C正确； 实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用，D正确。 思维建模|控制变量法解决问题的基本思路 [题点多维训练] 1．(2024·四川遂宁高二期末)某实验小组利用0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L－1 H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下：(已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O) 实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3) /mL V(H2SO4) /mL V(H2O) /mL 出现浑浊时间/s ① 20 5.0 10.0 0 t1 ② 20 5.0 5.0 5.0 t2 ③ 50 5.0 10.0 0 t3 下列说法正确的是(　 ) A．t1＞t2＞t3 B．实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中 C．实验②中加入5.0 mL H2O的作用是控制变量，保持c(Na2S2O3)与实验①一致 D．实验②③可探究温度对化学反应速率的影响 √ 解析：温度越高、浓度越大，反应速率越快，则t2＞t1＞t3，故A错误； 应保证Na2S2O3溶液完全反应，则实验①②③均应将H2SO4溶液迅速加入到Na2S2O3溶液中，B错误； 由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入5.0 mL H2O的作用是控制变量，保持c(Na2S2O3)与实验①一致，C正确； 实验②③中温度及硫酸浓度均不同，不能探究温度对化学反应速率的影响，D错误。 2．(2024·广州高二期中)某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，以探究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断不正确的是(　 )   A B C D E F 4 mol·L－1H2SO4/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 A．V1＝30，V6＝10，V7＝20 B．本实验利用控制变量思想，变量为Cu2＋浓度 C．反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验F的金属呈红色 D．该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用 √ 解析：本实验探究硫酸铜溶液的浓度对反应速率的影响，则每组硫酸的量要保持相同，6组实验溶液的总体积也应该相同，根据实验A和实验F的数据可知，V1＝30，V6＝10，V7＝20，A项正确； 本实验利用控制变量思想，通过改变铜离子的浓度来探究硫酸铜的浓度对反应速率的影响，B项正确； 反应一段时间后，实验A中的金属为Zn，呈灰白色，实验F中的金属为Cu，呈红色，C项正确； 硫酸铜的浓度较小时，锌与置换出的铜形成原电池，化学反应速率加快，硫酸铜的浓度较大时，锌与硫酸铜反应生成的铜会附着在锌上，阻碍锌与硫酸反应，氢气生成速率下降，故硫酸铜的浓度与生成氢气的速率不成正比，不能证明硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用，D项错误。 序号 c(NO)/ (mol·L－1) c(H2)/ (mol·L－1) 速率/(mol·L－1·min－1) Ⅰ 0.006 0 0.001 0 1.8×10－4 Ⅱ 0.006 0 0.002 0 3.6×10－4 Ⅲ 0.001 0 0.006 0 3.0×10－5 Ⅳ 0.002 0 0.006 0 1.2×10－4 下列说法错误的是(　 ) A．H2O2是该反应的中间产物 B．该反应的快慢主要取决于第①步反应 C．该反应速率表达式：v＝5 000c2(NO)·c2(H2) D．该反应的热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1 √ 解析：由题干信息可知，H2O2是该反应的中间产物，A正确； 反应历程中反应慢的步骤决定反应速率，整个反应速率由第①步反应决定，B正确； 比较Ⅰ、Ⅱ数据，NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，根据Ⅲ、 Ⅳ 数据分析，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大4倍，据此得到速率表达式v＝kc2(NO)·c(H2)，依据Ⅰ中数据计算k＝5 000，则速率表达式v＝5 000c2(NO)·c(H2)，C错误； 反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2放出166 kJ热量，则生成28 g N2放热664 kJ，热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1，D正确。 05 课时跟踪检测 1．下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是(　 ) A．分子间的碰撞均为有效碰撞 B．能发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞 C．发生有效碰撞时，化学键才能断裂 D．其他条件相同时，反应物浓度越大，单位时间内的有效碰撞次数越多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 解析：能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，发生有效碰撞的条件是：①具有活化分子，②具有合适的取向，所以分子间的碰撞不一定为有效碰撞，A错误，B正确； 只有发生有效碰撞，才能发生化学反应，才能有化学键断裂，C正确； 其他条件相同时，反应物浓度越大，活化分子数越多，单位时间内的有效碰撞次数越多，D正确。 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：对于有气体参加或生成的反应体系，增大压强，气体的浓度增大，化学反应速率增大；对于无气体参加或生成的反应体系，改变压强对其反应速率无影响，所以C项符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 3．升高温度能加快化学反应速率的主要原因是(　 ) A．增加活化分子百分数 B．降低活化分子的能量 C．活化分子的能量明显增加 D．降低反应所需的能量 解析：升高温度，活化分子的百分数增加，有效碰撞的次数增加，所以化学反应速率加快。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 4．下列说法错误的是(　 ) A．催化剂能改变化学反应速率 B．催化剂能降低化学反应的活化能 C．反应前后催化剂的质量和化学性质不发生变化 D．任何温度下，只要加入催化剂，反应速率就加快 解析：催化剂需要在一定温度下才能发挥催化作用。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：D为固体，减小D的量或增加D的量对反应速率无影响，故A、B错误； 减小B的浓度，正反应速率减小，C错误； 增大A或B的浓度，都可以增大正反应速率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 6．某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　 ) A．正反应活化能小于100 kJ·mol－1 B．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1 C．正反应活化能大于100 kJ·mol－1 D．正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol－1，正反应活化能应大于100 kJ·mol－1，无法确定逆反应活化能的大小。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 7.足量的Zn与盐酸反应，反应速率随时间的变化情况如图所示。下列关于反应速率变化的原因分析正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 A．AB段，因为该反应为放热反应，随着反应的进行，体系温度升高，导致反应速率增大；BC段，因为反应吸收热量，体系温度降低，反应速率下降 B．BC段反应速率下降是因为随着反应的进行，溶液中c(H＋)减小 C．BC段反应速率下降是因为溶液中的Cl－随着反应的进行被消耗，浓度降低 D．B点反应速率最大是因为此时的体系温度最高，反应物浓度最大 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：AB段，因为该反应为放热反应，随着反应的进行，体系温度升高，导致反应速率增大；BC段，随着反应的进行，溶液中c(H＋)减小，导致反应速率减小。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 8．下列有关活化分子的说法正确的是(　 ) A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D．升高温度能提高活化分子百分数 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能；增加反应物浓度，增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，百分数不变，只有D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：该反应为放热反应，升高温度反应速率增大，平衡逆向移动，反应放出的热量减少，A项错误； 该反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小压强平衡不移动，反应放出的热量不变，但反应速率降低，B项错误； 加入CO，反应速率增大，平衡正向移动，反应放出的热量增加，C项错误； 加入催化剂平衡不移动，反应放出的热量不变，反应速率增大，D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 10．下列说法中错误的是(　 ) A．对于有气体参加的化学反应，减小容器体积、体系压强增大，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 C．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数增加，从而增大化学反应的速率 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：有气体参加的反应，减小容器体积，可增大单位体积内的活化分子数，分子有效碰撞次数增多，反应速率加快，故A正确； 活化分子发生碰撞时，只有取向合适的碰撞才为有效碰撞，故B错误； 升高温度，体系的能量增大，活化分子的数目增多，活化分子的百分数增大，反应速率增大，故C正确； 加入适宜的催化剂，可降低反应的活化能，从而增大活化分子的百分数，加快化学反应的速率，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析：升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢，A项错误； 该反应前后气体分子数目不变，改变压强，若浓度改变，则反应速率对应改变，B项错误； 增大NO2的浓度为原来的2倍，若 t>250 ℃，根据v＝k·c(NO2)·c(CO)可知，反应速率变为原来的2倍，C项正确； 当温度低于250 ℃时，根据v＝k·c2(NO2)可知，一定温度下，反应速率只与c(NO2)有关，改变CO的浓度，反应速率不变，D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 12．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析： A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误； B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误； C项，由图可知，Mn2＋存在时，1.0 mol·L－1NaOH溶液中H2O2的分解速率比10 mol·L－1的NaOH溶液中的快，错误； D项，由图可知，碱性条件下，Mn2＋的浓度对H2O2分解速率影响大，正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 D项，本题影响反应速率大小的主要因素是温度和硫酸铜固体的质量，由A项分析可知实验Ⅱ的温度应为35 ℃，则反应速率Ⅱ>Ⅰ，实验Ⅲ中锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使Ⅲ的反应速率比Ⅱ的快，实验Ⅳ中CuSO4用量过多，置换出的铜可能覆盖在锌表面而阻止反应的进行，从而使Zn与H2SO4反应速率大大减小，故四个反应的反应速率的大小关系可能为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ，正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 解析：(1)由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。 (2)将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。 (3)容器体积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。 (4)保持容器内压强不变，充入N2容器体积扩大，即反应物和反应产物浓度均减小，故反应速率减小。 答案：(1)不变　(2)增大　(3)不变　(4)减小 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/ (mol·L－1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O)/ (mol·L－1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题： (1)该实验的目的是_____________________________________。 (2)显色时间t1为____________。 (3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃条件下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。 A．＜22.0 B．22.0～44.0 C．＞44.0 D．数据不足，无法判断 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (4)通过分析比较上述数据，得到的结论是_____________ ______________________________________________________________________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 实验序号 实验温度/℃ KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 20 2 0.02 5 0.1 5 t1 ② 20 2 0.02 4 0.1 V1 10 ③ 40 2 0.02 4 0.1 6 t2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 回答下列问题： (1)通过实验①、②可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响，则V1＝______；通过实验__________可探究温度变化对化学反应速率的影响。由实验②③可推断t2______(填“>”“<”或“＝”)10 s。 (2)若t1<10，则由此实验可以得出的结论是_________________________________________________________； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 利用实验②中数据，用KMnO4的浓度变化表示的反应平均速率为__________mol·L－1·s－1(保留2位有效数字)。 (3)某同学取1支试管加入2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液，另取1支试管加入5 mL 0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，将两支试管中溶液混合，该同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 解析：(1)通过实验①、②可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响，根据控制唯一变量要求可知，溶液总体积为12 mL，则V1＝6；实验②、③的反应物的浓度相同，温度不同，则通过实验②、③可探究温度变化对化学反应速率的影响。温度高反应速率大褪色时间少，由实验②③可推断t2＜10 s。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (3)根据反应可知，为了观察到紫色褪去，需要高锰酸钾完全反应，则H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥5∶2；则该同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是KMnO4过量。 (4)温度越高则反应速率越快，若保持其他条件不变，则20 ℃时反应速率小于40 ℃时的反应速率，20 ℃时反应褪色所需要的时间更长。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 应用化学　 在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。 [题点多维训练] 1．对于反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　 ) A．增加C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 3．设C(s)＋CO2(g)2CO(g)(反应速率为v1)；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(反应速率为v2)，对于上述反应，当增大容器体积时，v1和v2的变化情况为(　 ) A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 解析： C(s)＋CO2(g)2CO(g)和N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)都是有气体参加的反应，增大容器体积时，除C(s)外，两个反应的反应物和生成物的浓度都减小，气体的压强减小，反应速率均减小。  阿伦尼乌斯公式 k＝Ae－，式中k为反应速率常数，A为比例系数，e为自然对数的底，R为理想气体常数，Ea为活化能。由该式可知，当Ea>0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之提高。Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大 [题点多维训练] 1．设C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，反应速率为v1，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　 ) A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 3．已知可逆反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)　ΔH，在某密闭体系中进行该反应，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是(　 ) [典例]　 以反应5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。 [解析]　要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，则实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量，A正确； v(KMnO4)＝≈1.67×10－4 mol·L－1·s－1，B错误； 3．(2024·山东滕州一中高二月考)反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ热量，该反应的速率表达式为v＝kcm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢)；②H2O2＋H2===2H2O(快)，T ℃时测得有关实验数据如下： 2．增大压强对下列反应的速率无影响的是(　 ) A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O B．H2(g)＋I2(g)2HI(g) C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 5．在恒温、恒容条件下，能使A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)正反应速率增大的措施是(　 ) A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量D C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 9．对于反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＜0，下列措施能加快反应速率但不改变反应放出的热量的是(　 ) A．升高温度 B．减小压强 C．加入CO D．加入催化剂 11．已知化学反应：NO2＋CONO＋CO2，①当t<250 ℃时，v＝k·c2(NO2)，②当t>250 ℃时，v＝k·c(NO2)·c(CO)。以上两式中v为反应速率，k为速率常数(一定温度下为定值)。下列叙述正确的是(　 ) A．当NO2和CO的浓度不变时，升高或降低温度，反应速率不变 B．因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变 C．增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率可能变为原来的2倍 D．当温度低于250 ℃时，改变CO的浓度，反应速率随着改变 13．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答： (1)增加Fe的量，其反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)。 (2)将容器的体积缩小一半，其反应速率________。 (3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率________。 (4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率________。 14．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表： 解析：分析数据容易发现：②④组所用时间相同，③组所用时间为它们的一半，①组所用时间为它们的2倍。进一步分析：②④两组中c(I－)与c(S2O)的乘积相等，③组中乘积为②④组的2倍，①组乘积为其一半。因此可得结论：当c(I－)·c(S2O)相等时，显色时间相等，反应速率相等，显色时间与反应速率成反比，即t与c(I－)·c(S2O)成反比。 ＝，得t1＝≈29.3。 答案：(1)研究反应物I－与S2O的浓度对反应速率的影响　(2)(或29.3)　(3)A　(4)化学反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比) 高阶思维训练 15．某校课外活动小组利用草酸(H2C2O4)溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，该反应的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，实验记录如表。 (4)已知一定条件下40 ℃时c(MnO)­t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在图中用虚线画出20 ℃时c(MnO)­t的变化曲线示意图。 (2)实验①、②探究反应物浓度对反应速率的影响，且①中H2C2O4的浓度大于②中，若t1<10 s，时间越短表示反应速率越快，则由此实验可以得出的结论是：其他条件相同时，反应物浓度越大反应速率越快；用KMnO4的浓度变化表示的反应平均速率为v(KMnO4)＝＝3.3×10－4mol·L－1·s－1。 答案：(1)6　②、③　＜　(2)其他条件相同时，反应物浓度越大反应速率越快　3.3×10－4 (3)KMnO4过量　(4) $$