2.1 第2课时 影响化学反应速率的因素(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第2课时　影响化学反应速率的因素 【新课探究】 学习任务一 实验探究过程 一、1.结构　性质 2.[实验1]　Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O [问题思考] 提示:在温度和Na2S2O3溶液浓度相同的条件下,B试管中H2SO4的浓度大,反应速率快,故先出现浑浊。 得出的结论:在其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快;反应物浓度越小,反应速率越慢。 [实验2]　[问题思考] 提示:在反应物浓度都相同的条件下,热水浴中反应液的温度高,反应速率快,故出现浑浊快。 得出的结论:在其他条件相同时,温度越高,反应速率越快;温度越低,反应速率越慢。 [实验3]　2H2O22H2O+O2↑ [问题思考] 提示:FeCl3对H2O2的分解反应起催化作用。 得出的结论:其他条件相同时,加入合适的催化剂,能加快化学反应速率。 二、2.长　慢　短　快　时间 [问题思考] 提示:①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同; ②40 mL的稀硫酸要迅速加入;③装置气密性良好,且计时要迅速准确。 知识迁移应用 例1　A　[解析] 决定反应速率的主要因素是物质本身的性质,则金属的金属性越强,其反应速率越快,金属性:Mg>Zn>Fe,硝酸或浓硫酸与金属反应不能生成H2,即B、C项中不能产生H2,A、D中金属性:Mg>Zn,且溶液中H+浓度和温度均是相同的,故反应速率最快的是A。 例2　D　[解析] 实验Ⅱ硫酸的浓度大于实验Ⅲ,浓度越大反应速率越快,所以t1<10,故A错误;根据变量控制法,需混合后溶液总体积相等,所以实验Ⅲ中a=8,故B错误;对比实验Ⅰ、Ⅱ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率加快,故C错误;温度越高,反应速率越快,Ⅰ、Ⅳ对照,可以预测实验Ⅳ:t2<12,故D正确。 学习任务二 核心知识讲解 [问题思考] (1)提示:恒温恒容条件下,化学反应速率不变;恒温恒压条件下,化学反应速率降低。 (2)提示:正反应速率增大,逆反应速率也增大。 知识迁移应用 例3　B　[解析] C为固体,其浓度视为常数,增加C的物质的量对化学反应速率无影响,A错误;将容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,化学反应速率加快,B正确;降低温度,化学反应速率降低,C错误;保持容器容积不变,充入Ne,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,D错误。 例4　A　[解析] 增大反应物的浓度,反应速率加快,A项正确;加入氮气,因为容器容积不变,体系中各气体的浓度不变,故反应速率不变,B项错误;保持容器中压强不变,加入氮气,容器容积增大,反应体系中各气体的浓度减小,反应速率减慢,C项错误;保持压强不变,再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),则容器容积增大为原来的2倍,再次平衡时反应体系中各气体的浓度不变,反应速率不变,D项错误。 【课堂评价】 1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× [解析] (3)反应的离子方程式为HS+H2O2S+H++H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响。 (4)锌与稀硫酸反应的本质是Zn+2H+Zn2++H2↑,加入稀K2SO4溶液,虽然不能增加反应物的物质的量,但稀溶液中的水能使氢离子浓度减小,反应速率减小。 (6)对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都增大。 2.D　[解析] 装置①中锌粒和稀硫酸反应生成的氢气会通过长颈漏斗逸出锥形瓶,不能测定生成氢气的速率,A错误;该实验中发生反应2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,装置②中两种高锰酸钾溶液的浓度不同,应保证两种高锰酸钾溶液的浓度相同,用不同浓度的草酸溶液来做实验,B错误;氯化铁和硫酸铜除阳离子不同外,阴离子也不同,应用同种阴离子的盐进行实验,否则无法排除阴离子对反应速率的影响,C错误;H2SO4溶液和Na2S2O3溶液的浓度和体积相同,只有反应温度不同,符合变量控制思想,装置④依据出现浑浊的快慢能比较温度对反应速率的影响,D正确。 3.(1)Zn+2H+H2↑+Zn2+ (2)收集到气体的体积 (3)反应物间接触面积越大,反应速率越快 (4)5　浓度 (5)0.000 5 mol·L-1·s-1 (6)Mn2+的催化作用 [解析] (1)Zn与硫酸反应生成H2和ZnSO4,离子方程式为 Zn+2H+H2↑+Zn2+。 (2)按照图中装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。 (3)根据此实验探究可以得出的结论是其他条件不变时,反应物间接触面积越大,反应速率越快。 (4)利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应,探究外界条件改变对化学反应速率的影响,根据控制变量法,实验中各组溶液总体积应相等,V2=2+5+3-2-3=5;A和B实验中温度相同,反应物的浓度不同,通过实验A、B可探究浓度的改变对反应速率的影响。 (5)高锰酸钾与草酸在酸性条件下发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,各组中,H2C2O4均过量,则KMnO4均完全参与反应,利用实验B中数据计算,溶液混合后KMnO4的起始浓度为=0.004 mol·L-1,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)== 0.000 5 mol·L-1·s-1。 (6)反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是催化作用,相应的粒子最有可能是Mn2+。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　影响化学反应速率的因素 ◆ 学习任务一　实验探究影响化学反应速率的因素 【实验探究过程】 一、定性研究影响化学反应速率的因素 1.内部因素(决定性因素) 反应物的组成、　　　　和　　　　等因素。  2.外部因素 定性研究外界条件对化学反应速率的影响 [实验1]　探究浓度对化学反应速率的影响 在相同温度下,0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液分别与0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、0.5 mol·L-1 H2SO4溶液反应进行对比实验,实验操作如图所示: 实验原理:　 。  [问题思考] 实验中观察到两支试管中均出现浑浊,但B试管中首先出现浑浊,分析产生上述现象的原因是什么?据此得出的结论是什么? [实验2]　探究温度对化学反应速率的影响 在浓度和体积相同的条件下,5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液分别在不同温度下与5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液反应进行对比实验,实验操作如下: 实验 步骤 实验 条件 热水浴 冷水浴 [问题思考] 实验中观察到热水浴中出现浑浊快,冷水浴中出现浑浊慢,分析产生上述现象的原因是什么?据此得出的结论是什么? [实验3]　探究催化剂对化学反应速率的影响 在相同温度下,两支试管中分别盛有5 mL 5%的H2O2溶液,向试管B中滴加几滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,实验操作如图所示。 实验原理:　 。  [问题思考] 实验中观察到试管A中无气泡产生,试管B中产生大量气泡,试管A、B中产生不同现象的原因是什么?据此得出的结论是什么? 二、定量研究外界条件对化学反应速率的影响 1.实验操作:按如图所示安装两套装置A、B,在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒,通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 4 mol·L-1的硫酸溶液。 2.实验记录及结论(记录收集10 mL H2所用的时间)。 加入试剂 反应时间 (填“长” 或“短”) 反应速率 (填“快” 或“慢”) 结论 1 mol·L-1 H2SO4溶液 　　　  　　　  可以根据产生相同体积的氢气所需要的　　　　来判断化学反应速率的快慢  4 mol·L-1 H2SO4溶液 　　　  　　　  [问题思考] 在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时,为确保测定的准确性,应注意哪些事项? 【知识迁移应用】 例1 [2025·福建福州高二月考] 下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时,放出H2速率最快的是 (　) 选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 A Mg,2.4 g 3.0 mol·L-1硫酸100 mL B Zn,6.5 g 6.0 mol·L-1硝酸100 mL C Fe,5.6 g 18.4 mol·L-1硫酸100 mL D Zn,6.5 g 6.0 mol·L-1盐酸100 mL 例2 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和0.1 mol·L-1 H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。已知反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。 实验 序号 温度/℃ Na2S2O3 溶液/mL H2SO4 溶液/mL H2O/ mL 出现沉淀所 需的时间/s Ⅰ 0 5 5 10 12 Ⅱ 0 5 10 5 t1 Ⅲ 0 5 7 a 10 Ⅳ 30 5 5 10 t2 下列说法正确的是 (　) A.实验Ⅱ中10<t1<12 B.实验Ⅲ中a=5 C.对比实验Ⅰ、Ⅱ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率减慢 D.可以预测实验Ⅳ:t2<12 [归纳总结] 利用“变量控制法”的解题策略 ◆ 学习任务二　外界条件对化学反应速率的影响规律 【核心知识讲解】 1.浓度对化学反应速率的影响 (1)固体或纯液体的浓度可视为常数,因此其物质的量改变时不影响化学反应速率。 (2)固体物质的反应速率与其表面积有关,固体颗粒越小,表面积越大,反应速率越快。块状固体可以通过研细来增大表面积,从而加快化学反应速率。 (3)若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。 2.压强对有气体参加的化学反应速率的影响 压强改变→ (1)恒温时:缩小容器容积,压强增大,反应速率增大。 (2)恒温恒容时: ①充入反应气体,总压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大。 ②充入“惰性气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体),总压强增大,但反应混合物中各组分的浓度不变,反应速率不变。 (3)恒温恒压时:充入“惰性气体”,体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减小。 3.温度对化学反应速率的影响 (1)温度对反应速率的影响适用于任何反应,无论是放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率都增大,降低温度,反应速率都减小。 (2)大量实验证明,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。该结论对吸热反应和放热反应均适用,且不受反应物状态的限制。 (3)温度对化学反应速率的影响比浓度和压强对化学反应速率的影响要大,也更容易控制。 4.催化剂对化学反应速率的影响 (1)合适的催化剂只能增大化学反应速率,不能改变反应方向,也不能改变反应热的大小。 (2)催化剂有选择性,不同的化学反应,催化剂不同。 (3)催化剂具有一定的活化温度,只有在适宜的温度下才能最大限度地发挥其催化作用。 (4)同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。 [问题思考] (1)针对氮气和氢气生成氨的反应体系,若在恒温恒容条件下充入Ar,化学反应速率会发生怎样的变化?若是在恒温恒压条件下呢? (2)对于可逆反应来说,加入高效催化剂,正反应速率和逆反应速率会发生怎样的变化? 【知识迁移应用】 例3 [2025·河南洛阳高二月考] 一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中进行反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列条件的改变(其他条件不变)可加快反应速率的是 (　) A.增加C的物质的量 B.将容器的容积缩小一半 C.降低温度 D.保持容器容积不变,充入Ne使压强增大 例4 [2026·福建莆田八中高二期中] 在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0。下列说法正确的是 (　) A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2(g),反应速率加快 B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率一定加快 C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率一定加快 D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),再次平衡时反应速率一定加快 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)NO和CO都是汽车尾气中的有毒气体,它们之间能缓慢反应生成N2和CO2,增大压强能加快该反应的化学反应速率 (　) (2)化学反应中,催化剂能改变反应的速率且反应前后化学性质、质量不变 (　) (3)向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液,通过观察实验现象,可以探究浓度对化学反应速率的影响 (　) (4)在锌与稀硫酸反应体系中加入稀K2SO4溶液,对化学反应速率无影响 (　) (5)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaCO3固体的量,可以加快反应速率 (　) (6)对于正反应吸热的可逆反应,升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小 (　) 2.[2026·河北唐山一中高二月考] 下列实验装置或操作能达到目的的是 (　) A.装置①用于测定生成氢气的速率 B.装置②依据溶液褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C.装置③用于比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解速率的影响 D.装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 3.[2025·广东三校高二联考] 某校化学活动小组做了如下探究实验: 实验一:测定相同体积的1 mol·L-1的硫酸分别与足量锌粒和锌粉反应的速率,设计如图装置: (1)写出此反应的离子方程式: 　　　 　　。  (2)按照图中装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,则还需要测定的另一个数据是　　　　　　　　　　　　　。  (3)根据此实验探究,可以得出的结论是其他条件不变时, 　 。  实验二:利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应,探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如下表: 序号 温度 /K 0.02 mol·L-1 酸性KMnO4 溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4 溶液体积/mL 水的 体积 /mL 溶液颜色 褪至无色时 所需时间/s A 293 2 5 3 t1 B 293 V1 3 5 8 C 313 2 3 V2 t2 (4)V2=　　　　　　;通过实验A、B可探究　　　　　　的改变对反应速率的影响。  (5)利用实验B中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=　 。  (6)实验中发现,反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是　 。  学科网（北京）股份有限公司 $