6.2 第一课时 化学反应速率 讲义 -2024-2025学年高一下学期化学人教版必修第二册

化学反应速率（学案） 学习要点： 考点01 化学反应速率 考点02 化学反应速率大小的比较 考点03 化学反应速率的影响因素 题型一：单因素 题型二：多因素 考点04 压强对反应速率的影响（补充） 考点01 化学反应速率 一、化学反应速率 意义：化学反应速率是用来 的物理量。 表示方法：通常用单位时间内 的减小或 的增大来表示（取 ） 计算表达式：（ ） 常用单位： 或 或 或 二、利用“三段式”法计算化学反应速率 计算方法： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 反应方程式 mA　 ＋　 　nB pC 始 a b 0 转 x 平 mol·L－1 ①对于同一反应物，平衡量＝ 。 ②对于同一生成物，平衡量＝ 。 ③各转化量之比等于各反应物的 之比。 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1、v(B)＝ mol·L－1·s－1、v(C)＝ mol·L－1·s－1。 重点考点：反应速率为 ，若所列三段式单位为物质的量，需 后才能计算速率！ 【例1】在1 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时N2浓度为 8 mol·L-1，H2浓度为20 mol·L-1，5min后，N2浓度变为6 mol·L-1， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 反应方程式 N2 ＋ 3H2 2NH3 始 8 20 0 转 平 6 mol·L－1 v(N2)＝ mol·L－1·s－1、 v(H2)＝ mol·L－1·s－1、 v(NH3)＝ mol·L－1·s－1。 【问题1】根据上述计算，同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？ 【问题2】用不同物质表示同一反应的反应速率其含义是否相同？ 【问题3】用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律？ 补充： 【化学反应速率计算练习】 类型一：文字描述 【变式1-1】在2 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时N2浓度为 8 mol·L-1，H2浓度为20 mol·L-1，5min后，N2浓度变为6 mol·L-1， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 【变式1-2】在2 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时n(N2)为 8 mol，n(H2)为20 mol，5min后，n(N2)变为6 mol， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 类型二：图像分析 【例2】一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　 　) A．该反应的化学方程式为3B＋4D===6A＋2C B．0～1 s内，v(A)＝v(C) C．0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 D．0～6 s内，各物质的反应速率相等 【变式2-1】某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应： 3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。 12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。 ①前12 s内，A的平均反应速率为 ②12 s内，A和B反应放出的热量为 kJ (用含Q的代数表示) 【变式2-2】某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应： 3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。 12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①前12 s内，A的平均反应速率为 ②12 s内，A和B反应放出的热量为 kJ (用含Q的代数表示) 考点02 化学反应速率大小的比较 ①归一法 例如：A(g)+3B(g)2C(g)在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是(　 ) A.v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.02 mol·L-1·s-1 C.v(B)=0.60 mol·L-1·min-1 D.v(C)=1.00 mol·L-1·min-1 ②比值法 例如：A(g)+3B(g)2C(g)在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是(　 ) A.v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.02 mol·L-1·s-1 C.v(B)=0.60 mol·L-1·min-1 D.v(C)=1.00 mol·L-1·min-1 【例3】反应4A(g)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为: ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5 mol·L－1·s－1 下列有关反应速率的比较中，正确的是（ ） A．③＝②>④>① B．②＝④>③＝① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 【例4】反应4A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g），从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是（ ） A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02 mol 【例5】判断正误 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 (　　) (2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率 (　　) (3)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1 (　　) (4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率 (　　) 考点03 化学反应速率的影响因素 1．内因（ 因素） 内容： 是影响化学反应速率的决定/最主要因素。 规律：反应物的化学性质越活泼，化学反应速内因率越快：反之，化学反应速率越慢 实例：质量相同、表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。 补充： （ ） （ ） 2．外因 在其他条件相同时，改变某一条件： 规律 提醒 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率 ；减少反应物的浓度，化学反应速率 ①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应 ②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率 ；降低温度，化学反应速率 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率 ；降低压强，化学反应速率 ①压强对化学反应速率的影响实质是通过 对化学反应速率的影响实现的 ②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以 化学反应速率 ①催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 ②催化剂 反应，反应前后 不变 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越 —— 其他 光照、搅拌、溶剂 —— 易错点拨： （1）若增大反应物浓度造成反应速率减慢，要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。 （2）中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。 【实验：探究催化剂对反应速率的影响】 操作 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液,向其中一支试管中滴加2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,向另一支试管中滴加2滴蒸馏水,观察现象并进行对比 现象 结论 时,使用催化剂可 化学反应速率 注意： ① 溶液都可作为H2O2分解的催化剂，MnO2催化效果更好 ②不是所有的催化剂都是加快反应的。 催化剂增大反应速率， 催化剂减小反应速率。催化剂 反应，但反应前后 不变。 【实验：探究温度对反应速率的影响】 操作 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察现象并进行对比。 现象 ① ，② 结论 时，温度越高，H2O2的分解速率 【实验：探究浓度对化学反应速率影响】 操作 试管①②中分别加入相同的大理石碎块,分别同时滴加不同浓度的盐酸 现象 随着盐酸的滴入, ①中产生气泡的速率比② 结论 时,增大盐酸的浓度,可使大理石与盐酸反应的速率 题型一：单一因素 【例6】为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（ ） 【例7】在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g） B（g）+C（g），若反应物的浓度由2 mol•L-1 降到 0.8 mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8 mol•L-1 降到 0.2 mol•L-1 所需要的时间为（ ） A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 【重点题型】 【例8】某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是（ ） A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为 【例9】某学习小组为了探究影响酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。 实验 0.2 mol·L－1 NaHSO3溶液/mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液/mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 0.1 mol·L－1 MnSO4溶液/mL V(H2O)/mL 混合溶液褪色时间/min 1 3.0 2.0 1.0 0 2.0 8 2 3.0 2.0 2.0 0 a 6 3 4.0 2.0 2.0 0 0 4 4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3 下列说法正确的是（ ） A．该反应的离子方程式为5SO32－＋2MnO4－＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O B．a＝1.0、b＝1.5 C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝0.025 mol·L－1·min－1 D．实验4与实验1相比，说明SO42－可能是该反应的催化剂 【变式9-1】变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验方案 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 回答下列问题： (1)V1＝____，V2＝____。 (2)设计实验方案①和②的目的是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)设计实验方案②和④的目的是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：____________________________________。 题型二：多因素（判断主要因素） 【特别提醒】多个因素影响反应速率变化要看主要因素 例如：碳酸钙与稀盐酸反应的v-t图像如下图，由图像可知CO2的生成速率随时间__________________。 ①反应体系中HCl所提供的__________________，反应速率__________， 碳酸钙与稀盐酸反应时放热，体系__________________，反应速率_________， 因为反应速率变化趋势为_________，所以_________对反应速率的影响占主导地位。 ②一段时间后，反应体系中HCl所提供的__________________，反应速率应_________， 碳酸钙与稀盐酸反应时放热，体系__________________，反应速率_________， 因为反应速率变化趋势为_________，所以_________对反应速率的影响占主导地位。 【例10】CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是 ( 　)  A.反应在2~4 min内平均反应速率最大 B.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.1 mol·L-1·min-1 C.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D.4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H+)减小 【例11】(2023·长沙长郡中学期中)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．在50 min 时，pH＝2和pH＝7时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 D．20～25 min 内，pH＝10时R的降解速率为0.04 mol·L－1·min－1 考点04 难点突破：压强对反应速率的影响 ① （理想气体状态方程）② P总：气体的总压力 V总：气体的总体积 n总：所有气体的物质的量 R：8.314 J·mol－1·K－1 T：开尔文温度，单位K；0 ℃= 273 K, 25℃=298 K 说明： 【例】在1 L密闭容器中充入一定量的N2和H2，在一定的温度和压强下反应生成氨气。 【问题1】在相同温度下，增大压强，使容器的体积缩小时，化学反应的速率会发生如何变化？ 【问题2】恒温恒容下，充入反应物气体，化学反应的速率会发生如何变化？ 【问题3】恒温恒容下，充入惰性气体（注：惰性气体指的是不参与反应的气体，例如He），化学反应的速率会发生如何变化？ 【问题4】恒温恒压下，充入惰性气体，化学反应的速率会发生如何变化？ 汇总： 对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况： 【例12】保持温度一定，在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，采取下列措施后反应速率怎么变化？填“增大或减小或不变” （1）将容器的容积减小一半 （2）将容器的容积增大一倍 （3）保持容器容积不变，通入H2 （4）保持容器容积不变，通入N2 （5）保持容器容积不变，通入Ne （6）保持容器内压强不变，充入H2 （7）保持容器内压强不变，充入N2 （8）保持容器内压强不变，充入Ne （9）加入铁块 【例13】下列关于化学反应速率的说法错误的是 ( 　)  A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学反应速率（答案） 学习要点： 考点01 化学反应速率 考点02 化学反应速率大小的比较 考点03 化学反应速率的影响因素 题型一：单因素 题型二：多因素 考点04 压强对反应速率的影响（补充） 考点01 化学反应速率 一、化学反应速率 意义：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。 表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示（取正值） 计算表达式：（平均化学反应速率） 常用单位：mol·L-1·s-1或 mol·L-1·min-1或mol/(L·s)或mol/(L·min) 二、利用“三段式”法计算化学反应速率 计算方法： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 反应方程式 mA　 ＋　 　nB pC 始 a b 0 转 x 平 a－x b－ mol·L－1 ①对于同一反应物，平衡量＝起始量－变化量。 ②对于同一生成物，平衡量＝起始量＋变化量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1、v(B)＝ mol·L－1·s－1、v(C)＝ mol·L－1·s－1。 重点考点：反应速率为浓度变化量，若所列三段式单位为物质的量，需折算为浓度后才能计算速率！ 【例1】在1 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时N2浓度为 8 mol·L-1，H2浓度为20 mol·L-1，5min后，N2浓度变为6 mol·L-1， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 反应方程式 N2 ＋ 3H2 2NH3 始 8 20 0 转 2 6 4 平 6 14 4 mol·L－1 【问题1】根据上述计算，同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？ 同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同。 【问题2】用不同物质表示同一反应的反应速率其含义是否相同？ 都表示该反应的反应速率，意义相同。 【问题3】用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律？ ，化学反应速率之比等于其化学计量数之比。 小结： 【化学反应速率计算练习】 类型一：文字描述 【变式1-1】在2 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时N2浓度为 8 mol·L-1，H2浓度为20 mol·L-1，5min后，N2浓度变为6 mol·L-1， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 计算过程和结果和【例1】相同。 【变式1-2】在2 L 密闭容器中，发生合成氨反应：N2+3H22NH3 开始时n(N2)为 8 mol，n(H2)为20 mol，5min后，n(N2)变为6 mol， 分别用不同的物质v(N2) 、v(H2)、v(NH3)来表示这5分钟内该反应的化学反应速率。 反应方程式 N2 ＋ 3H2 2NH3 始 8 20 0 转 2 6 4 平 6 14 4 mol 转 2→1 6→3 4→2 mol→mol·L－1 v(N2)＝ ＝0.2 mol·L－1·s－1、 v(H2)＝ ＝0.6 mol·L－1·s－1、 v(NH3)＝ ＝0.4 mol·L－1·s－1。 类型二：图像分析 【例2】一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　C　) A．该反应的化学方程式为3B＋4D===6A＋2C B．0～1 s内，v(A)＝v(C) C．0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 D．0～6 s内，各物质的反应速率相等 【变式2-1】某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应： 3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。 12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。 ①前12 s内，A的平均反应速率为 0.05 mol·L－1·s－1 ②12 s内，A和B反应放出的热量为 0.4Q kJ (用含Q的代数表示) 【变式2-2】某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应： 3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。 12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①前12 s内，A的平均反应速率为 0.025 mol·L－1·s－1 ②12 s内，A和B反应放出的热量为 0.2Q kJ (用含Q的代数表示) 考点02 化学反应速率大小的比较 ①归一法 例如：A(g)+3B(g)2C(g)在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是(　A ) A.v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.02 mol·L-1·s-1 C.v(B)=0.60 mol·L-1·min-1 D.v(C)=1.00 mol·L-1·min-1 [解析] 归一法：单位统一为mol·L-1·min-1，将各物质表示的速率转化为用B表示的反应速率。 A项,v(A)=0.01 mol·L-1·s-1,则v(B)=3v(A)=1.8 mol·L-1·min-1; B项,v(B)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1; D项,v(C)=1.00 mol·L-1·min-1,则v(B)=v(C)=1.5 mol·L-1·min-1; 故反应进行最快的是A项。 ②比值法 例如：A(g)+3B(g)2C(g)在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是(　 A ) A.v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.02 mol·L-1·s-1 C.v(B)=0.60 mol·L-1·min-1 D.v(C)=1.00 mol·L-1·min-1 [解析] 比值法：单位统一为mol·L-1·min-1,将各物质表示的速率转化为用B表示的反应速率。 A. 0.01×60/1=0.60 mol·L-1·min-1；B. 0.02×60/3=0.40 mol·L-1·min-1； C. 0.60/3=0.20 mol·L-1·min-1；D. 1.00/2=0.50 mol·L-1·min-1 【例3】反应4A(g)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为: ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5 mol·L－1·s－1 下列有关反应速率的比较中，正确的是（ A ） A．③＝②>④>① B．②＝④>③＝① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 【答案】A 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快，注意保持单位一致。 ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1＝0.0067 mol·L－1·s－1，则＝＝0.0017 mol·L－1·s－1；②＝＝0.1 mol·L－1·s－1；③＝＝0.1 mol·L－1·s－1；④＝＝0.083 mol·L－1·s－1，故反应速率③＝②＞④＞①，故选A项。 【例4】反应4A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g），从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是（ B ） A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02 mol 【答案】B 【解析】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确； C．经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1，则v(B)=0.04 mol⋅L-1÷2s=0.02 mol⋅L-1⋅s-1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误； D．不知道容器的体积，无法计算，D错误。 故选B。 【例5】判断正误 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 (　×　) (2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率 (　×　) (3)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1 (　×　) (4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率 (　×　) 考点03 化学反应速率的影响因素 1．内因（决定/最主要因素） 内容：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定/最主要因素。 规律：反应物的化学性质越活泼，化学反应速内因率越快：反之，化学反应速率越慢 实例：质量相同、表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。 补充： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ （剧烈反应） Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ （与沸水反应） Al和水不反应 2．外因 在其他条件相同时，改变某一条件： 规律 提醒 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率减慢 ①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应 ②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢 ①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的 ②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率 ①催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 ②催化剂参与反应，反应前后质量和组成不变 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快 —— 其他 光照、搅拌、溶剂 —— 易错点拨： （1）若增大反应物浓度造成反应速率减慢，要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。 （2）中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。 【实验：探究催化剂对反应速率的影响】 操作 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液,向其中一支试管中滴加2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,向另一支试管中滴加2滴蒸馏水,观察现象并进行对比 现象 滴加FeCl3溶液的试管中产生大量气泡,另一试管中无明显现象 结论 其他条件相同时,使用催化剂可改变化学反应速率 注意： ①MnO2、FeCl3、CuSO4溶液都可作为H2O2分解的催化剂，MnO2催化效果更好 ②不是所有的催化剂都是加快反应的。正催化剂增大反应速率，负催化剂减小反应速率。催化剂参与反应，但反应前后质量和组成不变。 【实验：探究温度对反应速率的影响】 操作 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察现象并进行对比。 现象 ①产生气泡变慢，②产生气泡变快 结论 其他条件相同时，温度越高，H2O2的分解速率越大 【实验：探究浓度对化学反应速率影响】 操作 试管①②中分别加入相同的大理石碎块,分别同时滴加不同浓度的盐酸 现象 随着盐酸的滴入, ①中产生气泡的速率比②小 结论 其他条件相同时,增大盐酸的浓度,可使大理石与盐酸反应的速率增大 题型一：单一因素 【例6】为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（ D ） A.无对照组；B.两个变量：催化剂，温度；C.两个变量：催化剂，温度；D.正确 【例7】在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g） B（g）+C（g），若反应物的浓度由2 mol•L-1 降到 0.8 mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8 mol•L-1 降到 0.2 mol•L-1 所需要的时间为（ B ） A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 【答案】B 【解析】反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s)，假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s，实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s)，所用时间应大于10s，故选B。 【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反应速率。 【重点题型】 【例8】某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是（ B ） A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为 【详解】A．由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确； B．由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误； C．由题干图中数据可知，条件①，反应速率为=，C正确； D．反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为125min÷2=，D正确； 故答案为：B。 【例9】某学习小组为了探究影响酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。 实验 0.2 mol·L－1 NaHSO3溶液/mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液/mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 0.1 mol·L－1 MnSO4溶液/mL V(H2O)/mL 混合溶液褪色时间/min 1 3.0 2.0 1.0 0 2.0 8 2 3.0 2.0 2.0 0 a 6 3 4.0 2.0 2.0 0 0 4 4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3 下列说法正确的是( B ) A．该反应的离子方程式为5SO32－＋2MnO4－＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O B．a＝1.0、b＝1.5 C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝0.025 mol·L－1·min－1 D．实验4与实验1相比，说明SO42－可能是该反应的催化剂 【答案】B 【解析】探究实验方案两两之间应保持单一变量，则四组实验的溶液总体积相等，利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。 A项，HSO3－是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，该反应的离子方程式为5HSO3－＋2MnO4－＋H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O，错误；B项，据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋2.0＋0＋a，a＝1.0，3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋1.0＋0.5＋b，b＝1.5，正确；C项，由n(NaHSO3)∶n(KMnO4)＝(0.2 mol·L－1×0.004 L)∶(0.1 mol·L－1×0.002 L)＝8∶2，故KMnO4反应完全，实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝＝0.00625 mol·L－1·min－1，错误；D项，实验4与实验1相比，其它条件相同条件下，实验4加了MnSO4，反应混合溶液褪色时间只有3 min，由于溶液中已经加了H2SO4，说明SO42－不是该反应的催化剂，而Mn2＋可能是该反应的催化剂，错误。 【变式9-1】变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验方案 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 回答下列问题： (1)V1＝____，V2＝____。 (2)设计实验方案①和②的目的是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)设计实验方案②和④的目的是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：____________________________________。 【答案】(1)5　10　 (2) 探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响　 (3)探究温度对化学反应速率的影响　 (4)各实验方案中混合液的体积均相等 题型二：多因素（判断主要因素） 【特别提醒】多个因素影响反应速率变化要看主要因素 例如：碳酸钙与稀盐酸反应的v-t图像如下图，由图像可知CO2的生成速率随时间先增大后减小。 ①反应体系中HCl所提供的氢离子浓度降低，反应速率减小， 碳酸钙与稀盐酸反应时放热，体系温度逐渐升高，反应速率增大， 因为反应速率变化趋势为增大，所以温度对反应速率的影响占主导地位。 ②一段时间后，反应体系中HCl所提供的氢离子浓度降低，反应速率减小， 碳酸钙与稀盐酸反应时放热，体系温度逐渐升高，反应速率增大， 因为反应速率变化趋势为减小，所以反应物浓度对反应速率的影响占主导地位。 【例10】CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是 ( B 　)  A.反应在2~4 min内平均反应速率最大 B.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.1 mol·L-1·min-1 C.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D.4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H+)减小 【例11】(2023·长沙长郡中学期中)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是(　A　) A．在50 min 时，pH＝2和pH＝7时R的降解率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 D．20～25 min 内，pH＝10时R的降解速率为0.04 mol·L－1·min－1 A　[由题图可知，在50 min 时，pH＝2和 pH＝7时R的降解率都是100%，A正确；由题图可知，pH越小，酸性越强，R降解速率越大，B、C错误；20～25 min内，pH＝10时R的降解速率为＝4×10－6 mol·L－1·min－1，D错误。] 考点04 难点突破：压强对反应速率的影响 c(反应物)= ① P总V总=n总RT（理想气体状态方程）② P总：气体的总压力 V总：气体的总体积 n总：所有气体的物质的量 R：8.314 J·mol－1·K－1 T：开尔文温度，单位K；0 ℃= 273 K, 25℃=298 K 说明：先用①，若总体积未知，再用② 【例子】在1 L密闭容器中充入一定量的N2和H2，在一定的温度和压强下反应生成氨气。 【问题1】在相同温度下，增大压强，使容器的体积缩小时，化学反应的速率会发生如何变化？ PV=nRT 相同温度下，增大压强，容器的体积缩小，反应物浓度增大，化学反应速率增大。 【问题2】恒温恒容下，充入反应物气体，化学反应的速率会发生如何变化？ 反应物浓度增大，化学反应速率增大。 【问题3】恒温恒容下，充入惰性气体（注：惰性气体指的是不参与反应的气体，例如He），化学反应的速率会发生如何变化？ 反应物浓度不变，化学反应速率不变。 【问题4】恒温恒压下，充入惰性气体，化学反应的速率会发生如何变化？ 反应物浓度减小，化学反应速率减小。 汇总： 对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况： 【例12】保持温度一定，在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，采取下列措施后反应速率怎么变化？填“增大或减小或不变” （1）将容器的容积减小一半 增大 （2）将容器的容积增大一倍 减小 （3）保持容器容积不变，通入H2 增大 （4）保持容器容积不变，通入N2 不变 （5）保持容器容积不变，通入Ne 不变 （6）保持容器内压强不变，充入H2 增大 （7）保持容器内压强不变，充入N2 减小 （8）保持容器内压强不变，充入Ne 减小 （9）加入铁块 不变 【例13】下列关于化学反应速率的说法错误的是 ( C 　)  A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 【答案】C 【解析】A．恒容时，向密闭容器内充入He，反应物气体浓度不变，反应速率不变，故A正确； B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故B正确； C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，二氧化锰是固体，反应物浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．升高温度，正逆反应速率都增大，故D正确； 答案选C。 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$