高中化学反应速率

1、第二节影响反应速率的因素一、1影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。2其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。3对于有气体参加的化学反应，增大压强(减小容器的体积)，反应速率增大；减小压强(增大容器的体积)，反应速率减小。4其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。5使用合适的催化剂，能加快化学反应的速率。二、用碰撞理论解释影响反应速率的因素1有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。2活化分子：能够发生有效碰撞的分子。3活化能活化分子比普通分子高出的能量。如图所示：反应的活化能是E1。反应热是E1E2。 (1)反应物分子之间必须发

2、生碰撞，只有发生有效碰撞才能发生化学反应。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。(2)化学反应速率的大小，与单位体积内活化分子的数目及单位时间内有效碰撞次数有关。单位体积内活化分子的数目越多，有效碰撞的次数越多，反应速率越快。（一）浓度原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验步骤实验现象KMnO4溶液褪色KMnO4溶液褪色褪色时间褪色时间长较0.1 mol·L1H2C2O4溶液褪色时间短结论H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越快，反应速率也越快，反之H2C2O4浓度越小，反应速率越慢2.规律反应物浓度增大反应速率加快；反应物浓度减小反

3、应速率减慢。3解释反应物浓度增大单位体积活化分子数增多单位时间内有效碰撞增加反应速率加快。注意： (1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。(3)增大反应物浓度，即增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分率没有增大。(4)影响化学反应速率的主要因素是反应物的本性而不是外界条件。1.规律对于有气体参与或生成的化学反应，增大压强(缩小容器体积)，反应速率增大；减小压强(增大容器体积)，反应速率减小。2解释对于气体反应，增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率增大。3注意事项(1)对于固体或液体，压强的

4、变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。(2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。 自学教材·填要点1实验原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O实验操作实验现象混合后，两组均出现浑浊，但加热的一组首先出现浑浊结论当其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减小2.规律温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢。3解释升高温度活化分子百分数增大有效碰撞的次数增多化学反应速率加快。师生互动·解疑难(1)温度对反应速率的影响规律

5、，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。(2)对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同。(3)许多实验表明：温度每升高10，反应速率通常增大到原来的24倍。(4)一般情况下，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易控制。4设CCO22COH>0，反应速率为v1，N23H22NH3H<0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为()A同时增大 B同时减小Cv1增大，v2减小 Dv1

6、减小，v2增大解析：升高温度，吸、放热化学反应的反应速率都能增大。答案：A催化剂对化学反应速率的影响自学教材·填要点1实验原理2H2O22H2OO2实验操作实现现象a.未加入MnO2时，带余烬的木条无明显变化b加入MnO2后，锥形瓶内立即产生大量气泡，并且带余烬的木条复燃结论MnO2能加快H2O2的分解2.规律使用合适的催化剂，可加快化学反应速率。3解释使用合适的催化剂降低反应所需的活化能活化分子百分数增加有效碰撞次数增加化学反应速率加快。师生互动·解疑难(1)有的催化剂能加快化学反应速率，有的催化剂能减慢化学反应速率，能加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂；能减慢化学反应

7、速率的催化剂叫做负催化剂。在实践中，若不特别说明，凡是催化剂均指正催化剂。(2)可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。(3)催化剂具有选择性和高效性。5双选题下列关于催化剂的叙述中，正确的是()A催化剂在化学反应前后化学性质不变B催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学反应C反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性，造成催化剂“中毒”D催化剂可以提高反应物的转化率解析：催化剂参加反应，改变反应历程(即降低反应活化能)，但反应前后其质量和化学性质不变。某些杂质使催化剂的催化作用减弱或失去，叫催化剂中毒。催化剂不能改变反应物的转化率。答案：AC主题1：一定温度下，在密闭容器内进行的合成氨

8、反应，增大压强，化学反应速率就一定增大吗？甲通过压缩体积来增大压强，则化学反应速率一定增大乙向密闭容器中充入与反应有关的气体(如N2、H2或NH3)，压强增大，化学反应速率一定增大丙向密闭容器中充入与反应无关的气体(如氦气)，尽管压强增大，但化学反应速率不变丁压强对化学反应速率的影响，关键看改变压强的措施是否引起浓度的改变，若浓度改变，则化学反应速率一定改变主题2：探究增大化学反应速率的措施有哪些？甲增大反应物或生成物的浓度，化学反应速率增大乙增大压强，化学反应速率增大丙升高温度，化学反应速率一定增大丁使用催化剂，能加快化学反应速率戊增大固体物质的表面积，化学反应速率增大外界条件对化学反应速率

9、的影响例1500 mL 1 mol/L的稀盐酸与锌粒反应，不会使反应速率加快的是()A升高温度B将500 mL 1 mol/L的盐酸改为1000 mL 1 mol/L的HClC用1 mol/L的H2SO4代替1 mol/L的盐酸D用锌粉代替锌粒解析升温、增大反应物浓度均可使反应速率加快；锌粉比锌粒的表面积大，也可加快反应速率，而将等浓度的盐酸由500 mL变为1000 mL，只是改变了反应物的用量，并不改变其浓度，所以反应速率不变。答案B判断外界条件对化学反应速率的影响时，要注意外界条件的改变是否引起反应实质的改变。如Zn与浓H2SO4的反应，当H2SO4的浓度变小时，反应实质也随之发生改变。

10、 本题中若将1 mol/L的盐 酸改为2 mol/L的HNO3，能否使产生H2的速率加快？提示：不能；因为Zn与稀HNO3反应不产生H2。,有关化学反应速率的图像例2双选题下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是()选项反应纵坐标甲乙A外形、大小相近的金属和水反应反应速率KNaB4 mL 0.01 mol/L的KMnO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应0.1 mol/L的H2C2O4溶液0.2 mol/L的H2C2O4溶液C5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液反应热水冷水D5 mL 4%的

11、过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末解析反应速率与物质的本性有关，由于K比Na活泼，故K的反应速率快，且Na、K与水反应放热，反应速率逐渐加快，图像A正确；由于起始乙中H2C2O4浓度大，故反应速率比甲中快，图像B错误；甲中热水的温度高、反应速率快，随着反应的进行反应物的浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，图像C正确；MnO2在H2O2的分解中起催化作用，故乙中反应速率大于甲，图像D错误。答案AC对于时间速率图像要注意以下3点：(1)分清曲线是连续的，还是跳跃的，若是跳跃的，找出跳跃的原因。(2)分清“渐变”和“突变”。(3)增大反应物浓度的瞬间，v正突变，v逆渐变；升高

12、温度和使用催化剂，v正、v逆均突变。1试分析下列可逆反应2A(g)B(g)2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图正确的是()解析：增大压强，正、逆反应的反应速率均增大，选项A、B、D错误。答案：C外界条件对化学反应速率影响的实验探究例3(2011·广州调研)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 mol/

13、L10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)实验和的目的是_。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论；资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_。(3)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图：分析上图能够得出什么实验结论？解析(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。(2)实验和的区别是中H2O2的浓度小，中

14、H2O2的浓度大，所以实验和的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验和探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。(3)由图像知实验反应速率最快，实验反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。答案(1)降低了反应的活化能(2)探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。通过对比实验数据、分析实验现象，总结实验规律。影响化学反应速率的因素有

15、很多，用实验的方法研究外界因素对化学反应速率的影响时，必须要控制实验的条件，一次只能改变一个影响因素，否则就无法得出正确的结论。2(2011·东北师大附中期中)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L1V(H2SO4)/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝 0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝

16、1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明：_对反应速率有影响，_反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_(填实验序号)。(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号)。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15)相近，推测其原因：_。解析：(1)4、5不同之处是金属的表面积，粉末状的金属消失的快，说明其反应速率快，其中1、2也可以说明这一点。(2)仅表明反应的浓度对反应速率产生影响的实验，其他条件应完全相同，则为1、3、4、6、8及2、5

17、。(3)从表中可以看出，溶液反应前的温度不同，其他条件都相同的是6、7或8、9。(4)在所有反应中，该金属的质量和硫酸溶液体积均相等，且H2SO4过量，则产生热量相等，故溶液温度变化值相近。答案：(1)固体反应物的表面积表面积越大1和2(2)3和4(其他合理答案也正确)(3)开始反应温度6和7(或8和9)(4)一定量的该金属与足量的硫酸反应放出的热量相同随堂基础巩固1下列说法正确的是()A决定反应速率的因素只有催化剂B食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率C锌与稀硫酸反应时，加入少量水能加快产生氢气的速率D2 mol SO2与1 mol O2混合一定能生成2 mol SO3解析：决定反应速率的主要

18、因素是反应物本身的性质，影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等，A错误。降低温度，反应速率减小，B正确。加水稀释，H浓度减小，反应速率减小，C错误。SO2和O2生成SO3是可逆反应，不可能进行到底，D错误。答案：B2下列各组溶液，同时开始反应，出现浑浊最早的是()A20时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合B20时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL0.1 mol/L硫酸混合 C10时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合D10时5mL 0.1 mol/L Na2

19、S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合解析：温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快。故选B。答案：B3增大压强对下列反应的速率无影响的是()ACO2(g)Ca(OH)2=CaCO3H2OBH2(g)I2(g)=2HI(g)CNaClAgNO3AgClNaNO3DN2(g)3H2(g)2NH3(g)解析：对于反应前后没有气体参与或生成的反应，如选项C中的反应，则压强对化学反应速率无影响。答案：C4判断正误(正确的打“”错误的打“×”)。(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。()(2)一般说来，活化分子比普通分子具有更高的能量。()(3)催化剂能改变化学反应速率，

20、但不能改变反应的活化能。()(4)催化剂能改变化学反应的焓变。()答案：(1)×(2)(3)×(4)×5把下列化学反应与影响因素连线。(1)点燃镁条时，H2和Cl2的混合气体发生爆炸A催化剂(2)黄铁矿燃烧时粉碎成矿粒 B反应物本身的性质(3)H2O2溶液中加入MnO2很快产生气体 C温度(4)相同条件下，锌粒、镁条与盐酸反应产生气体快慢不同 D固体表面积(5)夏天的食物比冬天更易霉变 E光照答案：(1)E，(2)D，(3)A，(4)B，(5)C。课时跟踪训练(时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1(2012·蚌埠质

21、检)下列措施肯定使化学反应速率增大的是()A增大反应物的量 B减少生成物的量C升高温度 D增大压强解析：当物质是固体或纯液体时，改变物质的量不会影响反应速率，故A、B不对；若反应中没有气体参加或生成，增大压强时反应速率不变，故D错误。答案：C2在气体参与的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()增大反应物的浓度升高温度增大压强 移去生成物加入催化剂A BC D解析：根据活化分子的概念及影响条件知，、能增大活化分子的浓度(单位体积内的活化分子数)，加快化学反应速率，但不影响活化分子百分数；而中分子能量增加，使活化分子百分数增大，活化分子数也同时增加；中催化剂降低了活化能

22、，同样使活化分子百分数增大，活化分子数也同时增加。答案：C3双选题100 mL 6 mol·L1的硫酸跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的()A硫酸钠固体 B水C硫酸钾溶液 D硝酸钾溶液解析：加入水或硫酸钾溶液都使硫酸的浓度变小，可以减缓化学反应速率。而加入KNO3时，H、NO相当于稀硝酸，稀硝酸与金属Zn反应不产生H2。答案：BC4在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是()解析：由图像知，横坐标为时间，纵坐标为

23、V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，(1)中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比(2)大，反应结束时所用时间短，故选A。答案：A5双选题把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是()A盐酸的浓度 B镁条的表面积C溶液的温度 D氯离子的浓度解析：在0t1时间内，镁条与盐酸反应放热使体系温度升高，虽然氢离子浓度减小，但温度对反应速率的影响占主导地位，导致反应速率逐渐加快；到t1时浓度影响大于温度影响，随着反应进行硫酸中氢离子浓度逐渐降低，导致反应速率逐渐减慢。 答案：AC6用下

24、图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果是()实验所用的酸X25 mL 0.2 mol/LY50 mL 0.1 mol/L解析：由镁和盐酸反应的化学方程式可知，两者反应时镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据浓度越大，化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快，体现在图像上即曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意。答案：A7(2012·启东中学高二期中)为探究Fe3和Cu2对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是()A图1实验可通过观察

25、产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B若图1所示的实验中反应速率为>，则一定说明Fe3比Cu2对H2O2分解催化效果好C用图2装置比较反应速率，可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间D为检查图2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，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原解析：若比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化作用，应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq)，虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快，但可能是Cl的催化作用。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(6分)对于反应2SO2(g)O2

26、(g)2SO3(g)，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的SO3的反应速率的变化填入下表空格内(填“增大”“减小”或“不变”)。编号改变的条件生成SO3的速率降低温度压缩体积增大氧气的浓度使用催化剂解析：增大反应物(如O2)的浓度，增大压强(压缩体积)，使用催化剂，均能加快化学反应速率，降低温度，反应速率减慢。答案：减小增大增大增大9(9分)(2012·贵阳高二期中检测)恒温恒容时，NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)2NO2(g)，如图所示。(1)曲线_(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。(2)若升高温度，则v(正)_，v(逆)_(填“加快”或

27、“减慢”)。(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(NO2)0.3 mol·(L·min)1，乙中v(N2O4)0.2 mol·(L·min)1，则_容器中反应更快。解析：(1)由题图可见，反应至t1时刻X的变化量为0.3 mol，Y变化量为0.6 mol，根据反应方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的变化量之比为12判断，Y表示NO2。(2)升高温度，正、逆反应速率均加快。(3)乙中v(NO2)=2v(N2O4)0.4 mol·(L·min)1，大于甲容器中v(NO2)，所以乙容器中反应更快。答案：(1)Y(2)加快加快(3)乙10(12分)某同学做浓度对化学反应