1.第二章 第一节 化学反应速率（课件PPT）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应速率 知识点（一） 化学反应速率 　 1. 化学反应速率 概念 化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量。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 表达式 v＝ 单位 常用mol/（L·s）（或mol·L－1·s－1） 2. 化学反应速率与化学计量数的关系 对于一个化学反应mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g）： 其反应速率可用不同的反应物或生成物来表示：v（A）＝ 、v （B）＝ 、v（C）＝ 、v（D）＝ 。 单位相同时，化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之 比，即v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q或 ＝ ＝ ＝ 。 　　｜特别提醒｜ （1）由公式v＝ 计算得到的化学反应速率，是某一时间段的平均速率而 不是瞬时速率。 （2）固体或液体纯物质（不是溶液）的物质的量浓度可视为不变的常数， 因此，一般不用固体或液体纯物质表示化学反应速率。 （3）不论是反应物还是生成物，其化学反应速率都取正值。 （4）同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同， 但它们表示的意义完全相同。 （5）也可以用气体体积、体系的压强或物质的质量等物理量表示化学反应 速率。 3. 化学反应速率的测定 （1）测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。 （2）测定方法 可通过直接观察或科学仪器测定反应体系中气体的体积、体系的压强、颜 色的深浅、光的吸收、导电能力等的变化。例如，对于在溶液中进行的反应， 当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化与浓度变化间的比 例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 　　 　　｜知识拓展｜ 一定温度下，化学反应速率（瞬时速率）通常与反应物浓度有关。 如对于反应：aA＋bB cC＋dD，速率方程为v＝k·cx（A）·cy（B）。 （1）x、y通常为实验测定值，与化学方程式中的化学计量数没有必然联 系，即x、y与a、b不一定相等。 （2）k为反应速率常数，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等 性质影响。 　　4. 计算化学反应速率 方法一：利用基本公式v＝ 。 方法二：利用速率之比＝化学计量数之比＝各物质浓度的变化量（Δc）之 比＝各物质物质的量的变化量（Δn）之比。 方法三：“三段式”法 例如：反应　　　　　　　mA＋ nB pC 起始浓度/（mol·L－1） a b c 转化浓度/（mol·L－1） x t时刻浓度/（mol·L－1） a－x b－ c＋ v（A）＝ ，v（B）＝ ，v（C）＝ 。 比较化学反应速率的大小 同一化学反应中，用不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需 要进行转化。常用以下两种方法： （1）归一法 （2）比值法 通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学 反应速率大。 如对于反应aA（g）＋bB（g） cC（g）＋dD（g），若 ＞ ，则用A表示的化学反应速率较大。 [应用体验] （2026·北京海淀测试）对于可逆反应A（g）＋3B（g） 2C（g）＋2D （g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 （　　） A. v（A）＝0.5 mol·L－1·min－1 B. v（B）＝1.2 mol·L－1·s－1 C. v（D）＝0.4 mol·L－1·min－1 D. v（C）＝0.1 mol·L－1·s－1 [应用体验] （2026·北京海淀测试）对于可逆反应A（g）＋3B（g） 2C（g）＋2D （g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 （　　） √ 解析　在不同条件下，用不同物质表示的化学反应速率数值的大小不能表 示反应速率的快慢，需用同一物质表示化学反应速率，且注意单位一致，将选 项中反应速率均转化成用物质A表示的速率。v（A）＝0.5 mol·L－1·min－1； v（B）＝1.2 mol·L－1·s－1，根据化学计量数之比，v（A）＝ ＝ ＝24 mol·L－1·min－1； v（D）＝0.4 mol·L－1·min－1，根 据化学计量数之比，v（A）＝ ＝ ＝0.2 mol·L－1·min－1；v（C）＝0.1 mol·L－1·s－1，根据化学计量数之比，v（A）＝ ＝ ＝3 mol·L－1·min－1；数值最大的v（A）＝24 mol·L－ 1·min－1表示的反应速率最快。 知识点（二）　影响化学反应速率的因素　 1. 化学反应速率的影响因素 2. 外界条件对化学反应速率的影响 （1）浓度 规律：一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率 增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小。 （2）温度 规律：①升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。 ②温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。 （3）催化剂 规律：催化剂同等程度的改变正、逆反应的化学反应速率。在不加说明 时，催化剂一般是指能使反应速率加快的正催化剂。 （4）压强 ①规律：对于有气体参与的化学反应，压强改变对速率的影响如下图 所示： ②实例分析： a.恒温恒容时 ⅰ.充入气体反应物，总压强增大，浓度增大，反应速率加快。 ⅱ.充入“无关气体”（如He、Ne、Ar、N2等不参与本反应也不干扰本反 应的气体，下同），总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 b.恒温恒压时 ⅰ.同等程度地充入相应的气体反应物，容器容积增大，但各反应物浓度不 变，则反应速率不变。 ⅱ.充入“无关气体”，容器容积增大，各反应物浓度减小，反应速率 减小。 　　｜特别提醒｜ （1）若质量、物质的量、体积等的改变不能使反应物浓度发生改变，则化 学反应速率不改变。 （2）固体或液体纯物质的浓度视为常数，所以改变固体的物质的量，并不 会对反应速率产生影响，但是增大固体的表面积，可以增大反应速率。另外注 意水（液态）对溶液的稀释作用。 （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，如Fe与 稀硫酸反应，但常温下铁遇浓硫酸钝化。 （4）温度改变，对于吸、放热反应改变的方向一致但程度不同，对吸热反 应方向的速率影响更大。 利用“变量控制法”探究影响化学反应速率的因素 1. 探究策略 2. 思考路径 　　[应用体验] 某实验小组以H2O2分解为例，探究化学反应速率的影响因素。 【实验Ⅰ】　小组同学进行以下对比实验，并记录实验现象。 （1）实验Ⅰ的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响 解析　 实验Ⅰ的实验变量为温度，故目的是其他条件相同时，探究温 度对H2O2分解速率的影响。 【实验Ⅱ】　为了探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果：在两支试管中 各加入2 mL 5％的H2O2溶液，再向其中分别滴入1 mL浓度均为0.1 mol·L－1的 FeCl3溶液和CuSO4溶液。 （2）有同学建议将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，理由是　　　　　　　 ；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，建议补做对比实验：向2 mL 5％的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是 　　　　　　　　 　。 未排除阴离子差异带来的干扰 1 mL 0.2 mol·L－1（或0.3 mol·L－1）NaCl（或KCl）溶液 解析　 对比实验中要注意变量控制，建议将CuSO4溶液改为CuCl2溶 液，理由是FeCl3溶液和CuSO4溶液中阴离子、阳离子均不同，未排除阴离子差 异带来的干扰；为观察氯离子是否对过氧化氢分解起催化作用，建议补做对比 实验：向2 mL 5％的H2O2溶液中滴入1 mL 0.2 mol·L－1（或0.3 mol·L－1）NaCl （或KCl）溶液，观察实验现象。 知识点（三） 活化能 1. 有效碰撞与活化能 反应 历程 2HI H2＋I2的反应历程如下：2HI H2＋2I·　2I· I2 其中每一步反应都称为基元反应 有效 碰撞 定义 能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞 条件 反应物分子具有较高的能量和碰撞时有合适的取向 活化 分子 能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量较高 活 化 能 定 义 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之 差，叫做反应的活化能。活化能越小，反应速率越快 示 意 图 　　2. 利用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 　　｜特别提醒｜ 通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等方法，向 反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。 （1）催化剂可通过改变反应历程，降低活化能，来提高反应速率，且同等 程度的改变正、逆反应速率。多步反应中，活化能大的速率慢，为决速步骤。 （2）催化剂影响活化能，但是不改变反应的焓变。 突破催化剂在反应机理题中的考查 （3）催化剂需要合适的温度，且具有一定的选择性。 　　[应用体验] H2O2是重要的绿色消毒液和氧化剂，研究其分解反应有重要意义。I－催化 H2O2分解的机理是：ⅰ.H2O2＋I－ H2O＋IO－；ⅱ.H2O2＋IO－ H2O＋O2 ＋I－。分解反应过程中能量变化如图所示，下列判断不正确的是（　　） A. I－改变了H2O2分解反应历程，曲线②为含有I－的反应过程 B. 反应ⅰ为吸热过程，反应ⅱ为放热过程 C. 反应ⅰ的反应速率比反应ⅱ慢 D. 若提高H2O2浓度，活化分子百分数增大，反应速率也会加快 解析　根据H2O2分解的机理可知，I－为该反应的催化剂，I－改变了H2O2分 解的路径，曲线②为含有I－的反应过程，故A正确；反应ⅰ生成物能量高，是吸 热反应，反应ⅱ生成物能量低，是放热反应，故B正确；由图可知，反应ⅰ的活化 能大于反应ⅱ，反应ⅰ的反应速率比反应ⅱ慢，故C正确；提高H2O2浓度，单位体 积内活化分子数目增多，但活化分子百分数未改变，故D错误。 √ $