第二章 第3节 第1课时 化学反应的快慢-【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（鲁科版）

本讲义聚焦“化学反应的快慢”核心知识点，系统梳理化学反应速率的概念、表示方法，通过内因（反应物性质）与外因（温度、浓度等）的分析构建影响因素框架，再结合速率计算（定义式法、关系式法）及大小比较方法，形成从概念理解到定量计算的学习支架。 资料以“实验探究+问题解决”为主线，设计硫代硫酸钠与稀硫酸反应等对比实验，引导学生运用变量控制方法分析影响因素，培养科学思维与探究能力。典例示范与分层练习结合，课中辅助教师突破重难点，课后助力学生巩固速率计算与影响因素分析，强化科学态度与社会责任意识。

第3节　化学反应的快慢和限度 第1课时　化学反应的快慢 课程标准 核心素养 1.体会从速率方面去认识和调控化学反应的重要性 2．知道化学反应平均速率的表示方法，通过实验探究影响化学反应速率的因素 3．认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用 ①变化观念与 平衡思想 能根据观察和实验获得的现象和数据概括化学反应速率的特征与规律 ②科学态度与 社会责任 能列举事实说明化学对人类文明的伟大贡献，主动关心与环境保护、资源开发等有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的观念 [知识梳理] 一、化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 影响因素 变化规律 内因 　反应物本身的性质　 越活泼，反应越快 外因 温度 升高温度，反应　加快　 反应物浓度 增大浓度，反应　加快　 催化剂 使用催化剂，改变反应速率 压强(气体反应物) 增大压强，反应　加快　 固体接触面积 接触面积越大，反应　越快　 三、调控化学反应速率的意义 　　 化学反应速率的计算及大小比较 1．化学反应速率的计算 (1)定义式法：v(A)＝。 (2)关系式法：对于化学反应： aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，满足如下关系： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 上述关系可总结为化学反应速率数值之比＝系数之比。 2．化学反应速率的大小比较 (1)归一法：①统一单位：若单位不统一，则要换算成相同的单位；②换算：若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；③比较：比较数值的大小，数值越大，反应速率越快。 (2)比值法：比较化学反应速率与系数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 [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系数之比，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系数进行比较。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系数之比，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。] 　 　外界条件对化学反应速率的影响 1．浓度 (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。 2．温度 (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。 3．压强 (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。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 4．催化剂 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。 5．固体接触面积 化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。 [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．现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，为了提高该反应的反应速率，拟向溶液中加入下列物质，你认为可行的是(　　) A．蒸馏水　　　　　 B．氯化钠固体 C．浓硫酸 D．浓盐酸 解析：D　[其中A选项可以使溶液稀释，反应速率减慢；B项对反应速率没有影响；C项，不能用硫酸与碳酸钙制备二氧化碳；D项可以增大盐酸的浓度，化学反应速率增大。] 2．100 mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的(　　) A．Na2CO3固体 B．NaNO3溶液 C．K2SO4固体 D．K2SO4溶液 解析：D　[Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，加入Na2CO3固体，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加入NaNO3，NO在酸性条件下具有强氧化性，与锌反应不能放出H2，所以锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加K2SO4固体，增大了SO的浓度，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量与SO的浓度无关，反应速率和生成H2的总量都不变；加K2SO4溶液，降低溶液中H＋的物质的量浓度，但H＋的物质的量不变，化学反应速率减小，但生成H2的总量不变。] 3．在温度不变的条件下，恒容容器中进行反应：N2O42NO2，若N2O4的浓度由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1要用10 s，则N2O4的浓度从0.07 mol·L－1降到0.04 mol·L－1时，所用时间(　　) A．等于10 s B．等于5 s C．大于10 s D．小于10 s 解析：C　[反应物N2O4的浓度由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，此段时间内的平均反应速率v(N2O4)＝＝0.003 mol·L－1·s－1，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小，则N2O4的浓度由0.07 mol·L－1降到0.04 mol·L－1时，此段时间内用N2O4表示的平均反应速率小于0.003 mol·L－1·s－1，所用时间t＞ ＝10 s。] 4．已知某反应aA(g)＋bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下： A B C 起始浓度/mol·L－1 3.0 1.0 0 2 s末浓度/mol·L－1 1.8 0.6 0.8 据此可推算出上述方程式中各物质的系数之比是(　　) A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 解析：B　[2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1和0.8 mol·L－1，其比例为1.2∶0.4∶0.8＝3∶1∶2，即化学方程式中各物质的系数之比是3∶1∶2。] 5．(1)少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率较慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的　________　(填字母)。 ①加H2O；②滴入几滴浓硝酸；③滴入几滴浓盐酸；④加CH3COONa固体；⑤加NaCl固体；⑥升高温度(不考虑盐酸挥发)；⑦改用10 mL 0.1 mol·L－1盐酸 A．①⑥⑦ B．③⑤⑦ C．③⑥⑦ D．⑤⑥⑦ (2)填写下列事实中影响化学反应速率的因素。 事实 影响条件 黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的颗粒 葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体正常温度下就被氧化 食物放在冰箱里能延长保质期 解析：该反应的本质是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，所以要加快反应速率同时不改变H2的产量可以采取升高温度、增大H＋浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入浓硝酸虽然增大了H＋浓度，但Fe与HNO3反应不会产生H2，会使H2的量减少；Na＋和Cl－不参与反应，故加NaCl固体对反应速率无影响。 答案：(1)C　(2)反应物的表面积　催化剂　温度 1．下列关于可逆反应的说法不正确的是(　　) A．正反应和逆反应的反应条件相同 B．反应物和生成物共存于同一体系 C．只要时间充分反应物的转化率可以达到百分之百 D．正反应和逆反应的反应方向相反 解析：C　[A.正反应方向和逆反应方向的反应条件相同，故A正确；B.可逆反应不能进行到底，故反应物、生成物共存于同一体系，故B正确；C.可逆反应不能进行到底，反应物的转化率不能达到百分之百，故C错误；D.正反应向右进行，逆反应向左进行，故D正确；故选C。] 2．已知反应A2＋3B22C，以下有关该反应的反应速率的表示中，最快的是(　　) A．v(B2)＝0.8 mol·L－1·s－1 B．v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1 C．v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1 D．v(B2)＝4.2 mol·L－1·min－1 解析：B　[根据“同一反应中，用不同物质表示反应速率时，其数值之比等于系数之比”，将选项中所给反应速率均转化为v(B2)可得B项为1.2 mol·L－1·s－1、C项为0.9 mol·L－1·s－1。特别注意，需将D项的单位进行换算，则为0.07 mol·L－1·s－1。] 3．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是(　　) ①增大C的用量　②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积增大 ⑤保持体积不变，充入水蒸气　⑥温度升高 A．②④　　　　　　　　　 B．①③ C．③④⑤ D．①④⑥ 解析：B　[C为固体，增大C的用量，化学反应速率不变；将容器体积缩小，增大反应物浓度，反应速率加快；体积不变，充入N2，反应物浓度不变，化学反应速率不变；充入N2，体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢；体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率加快；升高温度，反应速率加快。] 4．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，不正确的是(　　) A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大 B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，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．向两支试管中分别加入等体积等浓度的H2O2溶液，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热两支试管，产生氧气的快慢不同 解析：A　[影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等因素外还有光、固体颗粒大小、超声波等，而A项中的镁和铝是由于其活泼性不同，决定了反应的速率不同。] 5．在2 L密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10 s时，容器中B的物质的量是(　　) A．1.6 mol B．2.8 mol C．2.4 mol D．1.2 mol 解析：B　[根据化学反应速率之比等于对应物质的系数之比，可得v(B)＝0.5v(A)＝0.5×0.12 mol·L－1·s－1＝0.06 mol·L－1·s－1，则Δc(B)＝0.06 mol·L－1·s－1×10 s＝0.6 mol·L－1，Δn(B)＝0.6 mol·L－1×2 L＝1.2 mol，故10 s时容器中B的物质的量为4 mol－1.2 mol＝2.8 mol。] 6．已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　) A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O) C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO) 解析：D　[在同一化学反应里，各物质的速率之比等于各物质的系数之比。A选项应为5v(NH3)＝4v(O2)；B选项应为6v(O2)＝5v(H2O)；C选项应为3v(NH3)＝2v(H2O)。] 7．进行如下实验，在A锥形瓶中放入10 g块状的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙，分别加入50 mL 1 mol·L－1盐酸，如图中能正确表示实验结果的是(注：x—时间、y—锥形瓶中碳酸钙减少的质量)(　　) 解析：C　[碳酸钙粉末与盐酸的反应速率比碳酸钙块状固体的反应速率要大，在HCl的物质的量为少量的情况下，消耗的碳酸钙的质量最终是相等的。] 8．将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是(　　) 解析：D　[锌和稀硫酸反应放热，开始时，浓度比较大，且随反应进行温度升高，所以反应速率逐渐加快，但是随着反应进行到一定程度，浓度对反应速率的影响较大，所以随着硫酸浓度越来越小，反应速率越来越慢。] 9．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　) A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，不一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，只能测定反应产生的气体体积无法测定生成一定体积气体所用的时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开注射器活塞，观察活塞是否回到原位 解析：C　[图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验Cl－和SO对应的影响，故该实验不能确定Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，B正确。C项通过该装置可测定单位时间内生成气体的体积或生成相同体积气体所用的时间。] 10．(双选)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)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．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)增大 C．反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1 解析：BD　[随着反应进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A正确，B错误；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反应速率，D不正确。] 11．加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，完成下列问题： (1)实验时放出气体的总体积为　________　。 (2)放出一半气体所需要的时间为　________　。 (3)反应放出3/4气体所需要的时间为　________　。 (4)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为　________　。 解析：(1)根据图像可知，放出气体体积为60 mL。(2)放出气体一半时，对应的横轴上的点为1 min。(3)反应放出3/4气体为45 mL，对应时间为2 min。(4)A、B、C、D四点化学反应速率由快到慢的顺序为D、C、B、A。 答案：(1)60 mL　(2)1 min　(3)2 min　(4)D、C、B、A 12．一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如图的实验： ①取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸。 ②分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。 (1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：　______________　。 (2)气球膨胀速度最快的是　________　(填试管编号)。 (3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是 ________________________________________________________________________。 (4)步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？　______________________　。 解析：(1)铁与盐酸反应，铁转变为亚铁，即生成氯化亚铁和氢气；(2)三种金属中，镁的活动性最强，放出氢气速率最大，所以放入镁的A试管气球膨胀速度最快；(3)实验室制取气体时要求反应速率不能太快，反应太剧烈不易收集；也不能反应速率太慢，太慢收集需要太长时间；镁与酸反应太快、铁反应速率太慢，实验室制取氢气时不选用这两种金属。 答案：(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　(2)A (3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间 (4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属粉末同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气 13．(1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为　________　 mol·L－1·min－1。 (2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为　__________　。 (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s时，容器中有　__________　mol A，此时C的物质的量浓度为　__________　。 解析：(1)根据化学方程式中的系数关系：＝，v(B)＝3v(A)＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。 (2)解法一：3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol－1.9 mol＝0.1 mol，根据化学方程式N2＋3H22NH3，可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。 解法二：先计算出用N2表示的化学反应速率： v(N2)＝＝ mol·L－1·s－1，再根据化学方程式的系数关系，计算出用H2表示的化学反应速率： v(H2)＝3v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1。 (3)　　　3A(g)＋　　　B(g)　　　2C(g) 1.0 0.5 0 0.04 0.08 2 s时浓度 (mol·L－1) 0.08 则2 s时，n(A)＝0.88 mol·L－1×10 L＝8.8 mol，c(C)＝0.08 mol·L－1。 答案：(1)0.6　(2)0.05 mol·L－1·s－1 (3)8.8　0.08 mol·L－1 学科网（北京）股份有限公司 $