2.1 第一课时 化学反应速率 讲义 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

化学反应原理 第2讲 化学反应的速率（答案） 学习要点： 考点01 化学反应速率 考点02 化学反应速率的影响因素 考点03 化学反应速率的测定（新，重点） 考点01 化学反应速率 1． 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) 易错提示： 2．化学反应速率的比较方法 （1）归一法（换算成同一物质） （2）比值法（均除以化学计量数） 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小： 若> ―→ v(A)>v(B) 【例1】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 (　×　) 【例2】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 【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3】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。 ①3A(g)＋bB(g)cC(g)中，b= 1 ，c= 4 ②前12 s内，A的平均反应速率为 0.025 mol·L－1·s－1 ③12 s内，A和B反应放出的热量为 0.2Q kJ (用含Q的代数表示) 【例4】已知：  ；   。 (1)计算：   。 (2)一定温度下，向某密闭容器中充入等物质的量的NO和CO，发生上述反应。测得NO浓度随时间t的变化曲线如图，则0~2s内的平均反应速率 。 【答案】(1) (2) 考点02 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：Na，Mg，Al处于同周期，从左至右，金属性依次减弱 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 规律 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。 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 注：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 注：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。 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 注：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 其他 反应物表面积、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或发生副反应。例如，Fe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(化学反应)，反应不进行。 Zn和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，则还原产物为SO2。 （2）若增大反应物浓度反应速率不变，要考虑催化剂活性位点数目有限。 【补充】催化剂活性位点数目 催化剂活性位点数目过量， 增大反应物浓度，反应速率增大 增大催化剂浓度，反应速率不变 催化剂活性位点数目有限， 增大反应物浓度，反应速率不变 增大催化剂浓度，反应速率增大 【例05】5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。而制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点：31.85℃，SiHCl3遇水会剧烈反应，除生成H2SiO3、HCl外，还生成一种气体a)与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法错误的是（ ） A．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管 B．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水 C．将I装置中稀硫酸改用浓硫酸，会使反应速率加快 D．高温下，a气体的还原性强于硅 【例6】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7】(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。] 【例8】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9】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Fe2O3固体 不变 考点03 化学反应速率的测定（新） 【实验探究1，P26】探究温度、浓度对化学反应速率的影响 化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 离子方程式：S2＋2== S↓＋SO2↑＋H2O 补充： I2＋2S2== S4＋2 ~2 (碘量法原理) 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 表中：V1=5 V2=10 注：比较浓度对反应速率的影响时,不能只看加入前物质的浓度,应看形成混合溶液时的浓度大小，即考虑溶液稀释问题，所以需要各实验方案中混合液的总体积均保持相同。 【重点题型1】 【例10】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 【实验探究2，P26】化学反应速率的测定 化学方程式：Zn＋H2SO4==ZnSO4＋H2↑ 离子方程式：Zn＋2==＋H2↑ 原理： ①测定相同时间内收集氢气的体积来比较反应的快慢 ②也可测定产生相同体积的氢气所需要的时间来比较 反应的快慢 【问题1】用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因。 加入硫酸时会排出气体，导致测定气体体积偏大。 【问题2】帮助设计改进措施。 或 【问题3】橡皮管什么作用？ 平衡气压，减小体积测定的误差。（测定体积） 平衡气压，使XX液体顺利滴下。（做反应） 【重点题型2】 【例11】已知碘的四氯化碳溶液能与溶液发生反应：，甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下： (1)甲组：通过测定单位时间内生成气体的体积来比较化学反应速率的大小，实验装置如图1所示。    实验Ⅰ．在光亮处将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌，然后关闭活塞。 实验Ⅱ．用黑纸袋包住锥形瓶后再将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌，然后关闭活塞。 两次实验所用M溶液与N溶液相同。 ①检查图1装置气密性的方法为 。 ②盛装M溶液的仪器名称为 ，a的作用是 。 ③该实验探究的是 对化学反应速率的影响。 ④在反应停止前，相同时间内注射器中所得的体积较多的是 (填“实验Ⅰ”或“实验Ⅱ”)。 (2)乙组：通过测定溶液褪色所用时间来比较化学反应速率的大小，实验装置如图2所示。 实验时将M溶液和N溶液同时加入三颈烧瓶中，并不断搅拌，M、N的成分以及水浴温度如下表： 序号 M溶液 N溶液 水浴温度 A 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃ B 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃ C 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 50℃ ①该实验探究的是 对化学反应速率的影响。 ②该组同学始终没有观察到实验A的溶液褪色，其原因是 。 【答案】(1) ①关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器活塞，松开后，若活塞能回到原位置，则装置气密性良好(或其他合理答案，2分) ②分液漏斗 平衡气压，减少误差 ③光照 ④实验Ⅰ (2) 反应温度和反应物浓度 碘单质过量了 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 41 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 $$ 化学反应原理 第2讲 化学反应的速率（学案） 学习要点： 考点01 化学反应速率 考点02 化学反应速率的影响因素 考点03 化学反应速率的测定（新） 考点01 化学反应速率 1． 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 易错提示： 2．化学反应速率的比较方法 （1）归一法（ ） （2）比值法（ ） 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小： 若> ―→ v(A)>v(B) 【例1】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 (　 　) 【例2】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3】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。 ①3A(g)＋bB(g)cC(g)中，b= ，c= ②前12 s内，A的平均反应速率为 ③12 s内，A和B反应放出的热量为 kJ (用含Q的代数表示) 【例4】已知：  ；   。 (1)计算：   。 (2)一定温度下，向某密闭容器中充入等物质的量的NO和CO，发生上述反应。测得NO浓度随时间t的变化曲线如图，则0~2s内的平均反应速率 。 考点02 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：Na，Mg，Al处于同周期，从左至右，金属性依次 （剧烈反应） （与沸水反应） 2． 外因 规律 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 。 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 注：不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能 化学反应速率，降低温度都能 化学反应速率 压强 注：压强对化学反应速率的影响实质是通过改变 对化学反应速率的影响实现的。 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以 化学反应速率 注：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，反应前后质量和组成不变 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 ，要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的 或 。例如，Fe和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生 （ 变化），反应不进行。 Zn和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，则还原产物为 。 （2）若增大反应物浓度反应速率 ，要考虑催化剂活性位点有限。 【例5】5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。而制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点：31.85℃，SiHCl3遇水会剧烈反应，除生成H2SiO3、HCl外，还生成一种气体a)与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法错误的是（ ） A．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管 B．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水 C．将I装置中稀硫酸改用浓硫酸，会使反应速率加快 D．高温下，a气体的还原性强于硅 【例6】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7】(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 【例8】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9】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Fe2O3固体 考点03 化学反应速率的测定（新） 【实验探究1，P26】探究温度、浓度对化学反应速率的影响 化学方程式： 离子方程式： 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 表中：V1= V2= 注：比较浓度对反应速率的影响时,不能只看加入前物质的浓度,应看形成混合溶液时的浓度大小，即考虑 问题，所以需要各实验方案中混合液的 均保持相同。 【重点题型1】 【例10】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 【实验探究2，P26】化学反应速率的测定 化学方程式： 离子方程式： 原理： ①测定相同时间内收集 来比较反应的快慢 ②也可测定产生相同体积的氢气所需要的 来比较 反应的快慢 【问题1】用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因。 【问题2】帮助设计改进措施。 或 【问题3】橡皮管什么作用？ 【重点题型2】 【例11】已知碘的四氯化碳溶液能与溶液发生反应：，甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下： (1)甲组：通过测定单位时间内生成气体的体积来比较化学反应速率的大小，实验装置如图1所示。    实验Ⅰ．在光亮处将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌，然后关闭活塞。 实验Ⅱ．用黑纸袋包住锥形瓶后再将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌，然后关闭活塞。 两次实验所用M溶液与N溶液相同。 ①检查图1装置气密性的方法为 。 ②盛装M溶液的仪器名称为 ，a的作用是 。 ③该实验探究的是 对化学反应速率的影响。 ④在反应停止前，相同时间内注射器中所得的体积较多的是 (填“实验Ⅰ”或“实验Ⅱ”)。 (2)乙组：通过测定溶液褪色所用时间来比较化学反应速率的大小，实验装置如图2所示。 实验时将M溶液和N溶液同时加入三颈烧瓶中，并不断搅拌，M、N的成分以及水浴温度如下表： 序号 M溶液 N溶液 水浴温度 A 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃ B 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃ C 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 50℃ ①该实验探究的是 对化学反应速率的影响。 ②该组同学始终没有观察到实验A的溶液褪色，其原因是 。 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 41 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 $$