第六章 第二节 第1课时 化学反应的速率-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂教师用书word（人教版）

本讲义聚焦化学反应速率这一核心知识点，系统梳理速率的含义、表示方法及影响因素，从内因（反应物性质）到外因（催化剂、温度、浓度等）构建完整知识链，为学生提供从概念理解到实际应用的学习支架。 通过实验探究（如催化剂、温度对反应速率的影响）培养科学探究与实践能力，结合典例示范与分层练习深化科学思维，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺，落实核心素养培养。

第二节　化学反应的速率和限度 第1课时　化学反应的速率 课程标准 核心素养 1.通过对反应平均速率的学习，了解化学反应平均速率的表示方法 2．通过实验探究，了解影响化学反应速率的因素，能从化学反应快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象 ①宏观辨识与 微观探析 能从宏观角度认识化学反应的快慢 ②变化观念与 平衡思想 认识反应条件对化学反应速率的影响，能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素，初步学会运用变量控制的方法研究化学反应 ③科学探究与 创新意识 能对化学反应速率的影响因素提出可能的假设，依据假设计计实验方案，完成实验操作，基于实验事实得出结论，提出自己的看法 一、化学反应速率的含义及表示方法 二、影响化学反应速率的因素 1．内因：影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 2．外因 (1)实验探究 ①催化剂的影响 实验 操作 实验 现象 　加入FeCl3溶液产生气泡的速率明显加快　 实验 结论 　催化剂可以加快反应速率　 ②温度的影响 实验 操作 实验 现象 　浸在热水里的试管中产生气泡的速率明显快于浸在冷水中的试管　 实验 结论 　温度越高反应速率越快　 ③浓度的影响 实验 操作 实验 现象 　不加水的试管中产生气泡的速率更快　 实验 结论 　浓度越大反应速率越快　 (2)外界因素对反应速率的影响 其他条件不变时，改变某一条件 影响因素 速率变化 催化剂 　加快　 温度 升高 　加快　 降低 　降低　 浓度 增大 　加快　 减小 　降低　 压强(对有 气体参加 的反应) 增大(缩小 容器体积) 　加快　 减小(增大 容器体积) 　降低　 　 化学反应速率的正确理解 　化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。理解此定义时应注意以下几点： 1．化学反应速率的定义，提供了计算化学反应速率的一种方法，即v＝，其中v表示化学反应速率，Δc表示反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，Δt是指反应所用时间。 2．速率用单位时间内“反应物浓度的减少量”或“生成物浓度的增加量”表示，二者均为正值，化学反应速率没有负值。 定义中的化学反应速率一般是指平均速率，通常不研究其瞬时速率。 3．由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小，故改变压强对它们的浓度影响很小，所以改变压强对无气体参与的化学反应的速率无影响。 4．对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。 5．同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。 [典例示范] [典例1] 反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为： ①v(A)＝0.15 mol·(L·s)－1 ②v(B)＝0.6 mol·(L·s)－1 ③v(C)＝0.4 mol·(L·s)－1 ④v(D)＝0.45 mol·(L·s)－1 该反应进行的快慢顺序为　________　。 [解析]　根据反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，把各种不同物质表示的反应速率转化为同一物质(本题中以物质A为标准)表示的反应速率，则有： v(A)∶v(B)＝1∶3，则②表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·(L·s)－1； v(A)∶v(C)＝1∶2，则③表示的反应速率为v(A)＝0.2 mol·(L·s)－1； v(A)∶v(D)＝1∶2，则④表示的反应速率为v(A)＝0.225 mol·(L·s)－1。 故反应进行的快慢顺序为④>③＝②>①。 [答案]　　④>③＝②>① [规律总结]　比较反应速率的大小时，不仅要看反应速率数值的大小，还要结合化学方程式中各物质的化学计量数进行比较。对于同一化学反应，在比较反应速率大小时，应将不同物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率且单位相同后再进行比较。 [学以致用] 1．反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为： ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1； ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1； ③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1； ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1。 则此反应在不同条件下进行得最快的是(　　) A．③　　　　　　　　 B．① C．④ D．② 解析：D　[化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，则转化为用A表示的化学反应速率分别为：①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1；②v(A)＝1.35 mol·L－1·min－1；③v(A)＝0.022 5 mol·L－1·min－1；④v(A)＝0.675 mol·L－1·min－1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。] 　　　 影响化学反应速率的因素及影响结果 影响化学反应 速率的因素 影响结果 内 因 反应物 的性质 在其他条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢 外 因 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂能极大地改变反应速率 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 反应物 的浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，减小反应物的浓度，化学反应速率减慢 气态反应 物的压强 在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反应物的压强，化学反应速率减慢 固体反 应物的 表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢 其他 光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应速率 [温馨提示]　有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变而引起的。如压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率；若体积不变，充入不参与反应的气体，虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。 [典例示范] [典例2] 在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。 (Ⅰ)(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：　________　。 (2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：　________　。 (3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体：　________　。 (4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：　 ________　。 (5)同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L－1盐酸和1 mol·L－1盐酸反应，速率不同：　 ________　。 (6)夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (Ⅱ)反应E＋F===G在温度T1下进行，反应M＋N===K在温度T2下进行，已知：T1>T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率　________　(填序号)。 A．前者大 B．后者大 C．一样大 D．无法判断 [解析]　(Ⅰ)影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。 (Ⅱ)因为这两个反应是不同的反应，而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、浓度大，但反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温、高压且有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应快。故两者的反应速率无法判断。 [答案]　　(Ⅰ)(1)光　(2)反应物的接触面积 (3)催化剂　(4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度　(6)反应温度 (Ⅱ)D [规律总结]　在进行分析判断影响化学反应速率大小的因素时应遵循以下思路：①先看内因；②内因相同者，再看外界因素(温度、浓度、压强、催化剂等)。 [学以致用] 2．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 解析：D　[首先分析浓度，四组溶液混合后的总体积均为20 mL，其中A、C两组分别含有0.5×10－3 mol Na2S2O3和1×10－3 mol H2SO4，B、D两组分别含有1×10－3 mol Na2S2O3、1×10－3 mol H2SO4。显然B、D两组的浓度大于A、C两组，又由于D的温度高于B，所以D组反应最快，故答案为D项。] 1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是(　　) A．通入大量O2　　　　 B．增大容器容积 C．移去部分SO2 D．降低体系温度 解析：A　[A.通入大量氧气，增大反应物的浓度，能增大正反应速率，故A正确；B.增大容器容积，物质的量浓度减小。正反应速率减小，故B错误；C.移去部分SO2，反应物的浓度减小，正、逆反应速率都减小，故C错误；D.降低体系的温度，正逆反应速率都减小，故D错误。] 2．下列做法利用了浓度对化学反应速率的影响的是(　　) A．将食物保存在电冰箱里 B．做粉尘爆炸实验时选用很细的面粉 C．向过氧化氢溶液中加入MnO2 D．铁与稀盐酸反应太慢时加入较浓的盐酸 解析：D　[A项，将食物保存在电冰箱里是温度对反应速率的影响，错误；B项，做粉尘爆炸实验时选用很细的面粉是接触面积对反应速率的影响，错误；C项，向过氧化氢溶液中加入MnO2是催化剂对反应速率的影响，错误；D项，铁与稀盐酸反应太慢时加入较浓的盐酸改变了盐酸的浓度，反应速率发生了改变，正确。] 3．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快 B．其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快 C．使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 D．3 mol·L－1·s－1的反应速率一定比1 mol·L－1·s－1的反应速率大 解析：B　[A.恒温时，增大压强，如通入稀有气体导致压强增大，但参加反应气体的浓度不变，则化学反应速率不加快，故A错误；B.其他条件不变，温度越高，活化分子百分数增加，则化学反应速率越快，故B正确；C.使用催化剂可改变反应速率，但不改变该反应过程中吸收或放出的热量，故C错误；D.如在同一个反应，且计量数之比为3∶1，则用不同物质表示反应速率，3 mol·L－1·s－1的反应速率与1 mol·L－1·s－1的反应速率可能相等，故D错误。] 4．在2 L密闭容器中，在一定条件下发生A＋3B2C，在10 s内反应物A的浓度由1 mol·L－1降到0.6 mol·L－1，则v(C)为(　　) A．0.04 mol·(L·s)－1 B．0.08 mol·(L·s)－1 C．0.4 mol·(L·s)－1 D．0.8 mol·(L·s)－1 解析：B　[v(A)＝＝＝0.04 mol·L－1·s－1，v(C)＝2v(A)＝0.08 mol·L－1·s－1，B正确。] 5．某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管编号为①、②、③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下表的适当位置，并写出实验结论。 (1)将对应①、②、③的时间分别写出： (a)　________　，(b)　________　，(c)　________　。 (2)实验结论： ________________________________________________________________________。 (3)写出反应的化学方程式 ________________________________________________________________________。 试管 编号 加3% Na2S2O3 加H2O 加H2SO4 (1∶5) 出现浑 浊时间 ① 3 mL 3 mL 5滴 (a) ② 4 mL 2 mL 5滴 (b) ③ 5 mL 1 mL 5滴 (c) 解析：本题考查了浓度对化学反应速率的影响，反应物浓度越大，反应速率越快，出现浑浊所用的时间越短。 答案：(1)(a)33 s　(b)28 s　(c)16 s (2)反应物浓度越大，反应速率越快 (3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 一、单项选择题 1．高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　) A．把铁块变成铁粉 B．将容器的体积缩小一半 C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．体积不变，充入氮气使容器压强增大 解析：D　[A.把铁块变成铁粉，固体表面积增大，反应速率增大，A不符合；B.将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，B不符合；C.压强不变，充入氮气使容器体积增大，则容器体积增大。气体浓度减小，反应速率减小，C不符合；D.体积不变，充入氮气使容器压强增大，浓度不变。则反应速率不变，D符合。] 2．在一定条件下，反应N2＋3H22NH3在10 L恒容密闭容器中进行，测得2 min内，H2的物质的量由20 mol减少到8 mol，则2 min内H2的化学反应速率为(　　) A．1.2 mol·L－1·min－1 B．1.8 mol·L－1·min－1 C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.2 mol·L－1·min－1 解析：C　[v(H2)＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1。] 3．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　) A．2A＋3B===2C　　 B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 解析：A　[由于A、B是反应物，C是生成物，而且物质反应时的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，因此化学反应方程式是2A＋3B===2C。] 4．下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(　　) A Mg 0.1 mol 6 mol·L－1硝酸10 mL 60 ℃ B Mg 0.1 mol 3 mol·L－1盐酸10 mL 60 ℃ C Fe 0.1 mol 3 mol·L－1盐酸10 mL 60 ℃ D Mg 0.1 mol 3 mol·L－1硫酸10 mL 60 ℃ 解析：D　[金属性越强，与酸的反应越剧烈，反应速率越大，金属性镁强于铁。反应物中氢离子的浓度越大，溶液温度越高，反应速率越快，硝酸是氧化性酸，与金属反应不能得到氢气，硫酸是二元强酸，盐酸是一元强酸，所以根据表中数据可知反应速率最快的是选项D。] 5．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 解析：C　[化学反应速率之比等于化学计量数之比，A.v(W)：v(Z)＝3∶3＝1∶1：故错误；B.v(X)∶v(Z)＝2∶3，故错误；C.v(X)∶v(Y)＝2∶4＝1∶2，故正确；D.v(W)∶v(X)＝3∶2，故错误。] 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(　　) 解析：D　[探究温度对化学反应速率的影响，要求在催化剂相同、H2O2浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。D选项符合上述要求。] 7．控制变量是科学研究的重要方法。向2 mL H2O2溶液中滴入2滴1 mol·L－1 CuSO4溶液，下列条件下分解速率最快的是(　　) 选项 A B C D H2O2溶液的物质的 量浓度(mol·L－1) 1 1 4 4 反应的温度(℃) 5 40 5 40 解析：D　[根据影响反应速率的因素，温度越高反应速率越快；硫酸铜的浓度相同，H2O2的浓度越大反应速率越快，D选项H2O2的浓度最大、温度最高，反应速率最快，故D正确。] 二、不定项选择题 8．为了探究影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是(　　) A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者反应速率一样大 B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应，大理石粉反应快 C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢相同 解析：AD　[A中Mg、Al性质不同，在相同外界条件下反应速率不同；B、C、D均为外因影响因素，增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。] 9．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应： 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是(　　) A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1 B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1 C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.225 mol·L－1·min－1 解析：CD　[设4 min时，生成6x mol H2O(g)，则 　　　　　　　4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) 起始量(mol): 4 3 0 0 变化量(mol): 4x 3x 2x 6x 4 min时(mol): 4－4x 3－3x 2x 6x 反应后总物质的量为4－4x＋3－3x＋2x＋6x＝(7＋x)mol，依据题意可得：×100%＝40%，解得x＝0.5。则4 min内H2O(g)的浓度变化量Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L－1，v(H2O)＝＝＝0.375 mol·L－1·min－1。 依据速率之比等于化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为： v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1， v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1， v(O2)＝0.1875 mol·L－1·min－1。] 10．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min内N2浓度减少了0.6 mol·L－1，对此反应速率的描述正确的是(　　) A．2 min内H2的反应速率是0.4 mol·L－1· min－1 B．2 min内N2、H2、NH3的反应速率之比是1∶2∶3 C．在2 min内，N2的反应速率是0.3 mol·L－1· min－1 D．在2 min末NH3的反应速率是0.2 mol·L－1·min－1 解析：C　[经2 min内N2浓度减少了0.6 mol·L－1，v(N2)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，A.2 min内H2的反应速率＝3v(N2)＝0.3 mol·L－1·min－1×3＝0.9 mol·L－1·min－1，故A错误；B.反应速率之比等于化学计量数之比，则2 min内N2、H2、NH3的反应速率之比是1∶3∶2，所以B选项是错误的；C.根据以上分析，在2 min内，N2的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1，故C正确；D.化学反应速率是一段时间内的平均速率，不是瞬时速率，故D错误。] 三、非选择题 11．将气体A、B置于固定容积为4 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)C(g)＋2D(g)，反应进行20 s时，测得A的物质的量为0.16 mol，B的物质的量为0.06 mol，C的物质的量为0.04 mol，请计算并回答： (1)用生成物C表示20 s内的平均反应速率为　________　mol·L－1·s－1。 (2)反应前A的物质的量浓度是 ________________________________________________________________________ mol·L－1。 (3)若改变下列条件，D的生成速率如何变化(用“增大”或“减小”或“不变”填空)。 编号 改变的条件 D的生成速率 ① 降低体系温度 ② 恒容下补充A气体 ③ 恒容下充入Ne (不参与体系反应) 解析：(1)用生成物C表示20 s内的平均反应速率为＝5×10－4 mol·L－1·s－1。 (2)生成C是0.04 mol，则消耗A是0.08 mol，因此反应前A的物质的量是0.16 mol＋0.08 mol＝0.24 mol，其浓度是0.24 mol÷4 L＝0.06 mol·L－1。 (3)降低体系温度，D的生成速率减小；恒容下补充A气体，A的浓度增大，D的生成速率增大；恒容下充入Ne(不参与体系反应)，反应物浓度不变，D的生成速率不变。 答案：(1)5×10－4 (2)0.06 (3)减小　增大　不变 12．某研究小组设计了如下实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验 操作 示意 图 实验 现象 有极少量气泡产生 产生气泡速率略有加快 产生气泡速率明显加快 (1)实验Ⅰ的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)实验Ⅲ中反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根据实验Ⅰ～Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是： ①使用合适的催化剂，可提高双氧水分解的反应速率； ②________________________________________________________________________。 (4)在一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 0～6 min，以H2O2的浓度变化表示的反应速率为v(H2O2)＝　________　mol·L－1·min－1。(计算结果精确到0.001) 解析：(1)实验Ⅰ中加入1 mL水是让溶液总体积相同，确保双氧水的浓度相同，但没加催化剂，与Ⅱ、Ⅲ相同，作对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度无关。 (2)双氧水分解产生水和氧气，三氯化铁作催化剂，反应方程式为：2H2O2FeCl3,2H2O＋O2↑。 (3)根据实验现象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化剂时化学反应速率不同，说明催化剂具有选择性，即不同催化剂的催化效率不同。 (4)0～6 min中，收集到的氧气在标况下的体积为22.4 mL，物质的量为0.001 mol，根据关系式：2H2O2～O2可知双氧水分解的物质的量为0.002 mol，所以双氧水浓度改变量Δc＝，v＝＝≈0.033 mol·L－1·min－1。 答案：(1)对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度无关 (2)2H2O22H2O＋O2↑ (3)②不同催化剂的催化效应(效果)不同 (4)0.033 学科网（北京）股份有限公司 $