高中化学苏教版必修专题6化学反应与能量变化化学反应速率与反应限度影响化学反应速率的因素

第2课时影响化学反应速率的因素1.内因决定化学反应速率的主要原因是反应物本身的性质。例如：Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，___发生的反应更剧烈，反应更快。Mg2.外界因素(1)催化剂实验操作

(H2O2的量均是5mL、4%)实验现象产生气泡速率的相对大小：____结论催化剂能_____H2O2分解的反应速率B>A加快(2)温度实验操作

实验现象产生气泡由快到慢的顺序：______实验结论升高温度，反应速率_____；降低温度，反应速率_____C>B>A增大减小(3)浓度实验操作

实验现象盛有12%H2O2溶液的试管中先产生气泡实验结论增大反应物的浓度，反应速率_____加快(4)固体的表面积实验操作V(4mol·L-1HCl)/mLm(CaCO3)/gCaCO3状态实验15.05粉末实验25.05块状实验现象产生气泡速率的相对大小：____________结论相同条件下，增加固体表面积能_____化学反应速率实验1>实验2加快3.其他因素：除催化剂、温度和反应物的浓度外，增加反应物的接触面积，能增大反应速率，此外，对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，______________。_____等条件对一些化学反应速率也有一定的影响。4.物质状态的表示符号：气体(g)、固体(s)、液态(l)反应速率越大光照【自主探索】

(情境思考)古代皇室专用版冰箱——“冰鉴”在周朝的时候，古人就发明了一种东西——冰鉴，专门用来保存“冰”。最开始的时候，冰鉴只是用来保存冰，让皇帝解暑用的，而到了后面，有个御膳房的厨师发现：在北方，冬天下雪的时候，寒气可以让食物“更长久”的保鲜，而冰也是一种寒气，所以就发明了用冰鉴进行保鲜。①古代的“冰鉴”和现代的冰箱能够较长时间保存食物的原理是什么？提示：通过降低温度，降低化学反应的速率，起到延长食品保存时间的作用。②生活中用煤粉代替煤块并向炉膛鼓风，可以使炉火更旺，原理是什么？提示：增大煤与空气的接触面积，加快反应速率。知识点影响化学反应速率的因素

1.内因反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。2.外因(只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响)影响因素影响结果浓度在其他条件相同时，增大反应物的浓度，v加快；减小反应物的浓度，v减慢温度在其他条件相同时，升高温度，v加快；降低温度，v减慢影响因素影响结果压强在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，v加快；减小气态反应物的压强，v减慢催化剂在其他条件相同时，使用催化剂能极大地加快反应速率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使用合适的溶剂等也影响化学反应速率

【规律方法】浓度、压强对速率的影响(1)增大反应物的浓度反应速率不一定增大，如铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，反应速率降低。此时要考虑常温下铁在浓硫酸中的钝化。(2)压强对反应速率的影响：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。①压缩体积或恒容充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。②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。③体积可变的恒压容器，充入不参与反应的气体。虽然压强不变，但容器体积增大，反应物浓度减小，故化学反应速率减小。【合作探究】(1)(思维升华)下列措施对增大反应速率是否明显有效？(宏观辨识与微观探析)①Na与水反应时增大水的用量②CaCO3与盐酸反应制取CO2时，改用硫酸③C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)，将炭块改成炭粉进行实验④锌与盐酸反应制H2，将稀盐酸换成浓硫酸提示：①增大水的用量并不能增加反应物的浓度；②CaCO3与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，附着在CaCO3表面，阻止反应的继续进行；③将炭块改成炭粉，增大了反应物的接触面积，化学反应速率加快；④如果把稀盐酸换成浓硫酸，反应将不能制得H2。(2)(想一想)把形状、大小相同的锌粒分别投入10mL1mol·L-1的盐酸和10mL4mol·L-1的盐酸中，哪个化学反应速率较快？提示：盐酸浓度越大，化学反应速率越快。(3)(教材二次开发)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时，通常用锌粉代替锌粒，其原因是什么？提示：锌粉与稀硫酸的接触面积比锌粒与稀硫酸的接触面积大，能加快化学反应速率。在恒温下，使反应C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，改变下列条件，其反应速率如何变化？(科学探究与创新意识)①若加压将容器的体积缩小一半_____。

②若保持体积不变，充入N2使体系压强增大_____。

③若保持压强不变，充入N2使容器体积变大_____。

提示：①加压后体积减半，气体浓度增大，反应速率增大；②若保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但原体系中各气体的浓度未变，反应速率不变；③保持压强不变，充入N2使容器体积变大，体系中各气体的浓度减小，反应速率减小。【典例示范】

【典例】某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。反应物催化剂温度①10mL10%H2O2溶液无25℃②10mL20%H2O2溶液无25℃③10mL20%H2O2溶液无40℃④10mL20%H2O2溶液1～2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液40℃通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。回答下列问题：(1)代表实验①的图示是_______。

(2)对比实验③和④的目的是

。

(3)通过上面对比实验，所得出的实验结论是

。

【解题指南】解答本题要明确以下两点：(1)理解影响化学反应速率的因素。(2)反应速率只与参与反应的微粒有关。【解析】(1)反应温度越高，使用催化剂，反应物浓度越大，反应速率越快，实验①中双氧水浓度最小，没有使用催化剂，温度为25℃，则在实验①～④中反应速率最小，图中斜率越大，反应速率越快，并且①中产生O2是②、③、④的一半，则代表实验①的为Ⅳ。(2)实验③、④中，反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。(3)根据实验①、②可知，增大反应物浓度，反应速率加快；根据实验②、③可知，升高反应温度，反应速率加快；根据实验③、④可知，使用合适的催化剂，反应速率加快；通过对比实验，得出的实验结论是其他条件不变，增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂，化学反应速率加快。答案：(1)Ⅳ

(2)研究催化剂对反应速率的影响(3)其他条件不变，增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂，化学反应速率加快

【母题追问】(1)图中曲线Ⅰ代表的是哪个实验？提示：④。(2)实验②、③哪个放出气泡的速率快？提示：③。【方法导引】控制变量法探究影响化学反应速率的因素(1)准确变量在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为弄清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验，从而理清影响实验探究结果的因素。(2)定多变一在探究时，应先确定其他因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种因素的影响结果以后，再确定另一种因素的影响结果，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。

【素养训练】炼铁工业是在炼铁高炉中进行的，高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用的石灰石，从位于炉子下部沿炉周围的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧反应生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。在炼铁高炉中的反应有C(s)+CO2(g)

2CO(g)，下列措施能使该反应速率加快的有哪些？①通过减小容器体积增大压强；②升高温度；③将炭粉碎；④通入CO2；⑤增加炭的量；⑥恒容条件下通入N2提示：①②③④。化学反应速率概念规律比较计算实验探究影响因素控制变量法①转化为同一物质、同一单位表示的反应速率。②1mol/(L·s)＝60mol/(L·min)外界条件加快，反应速率加快；外界条件减弱，反应速率减慢。同一反应中不同物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。表示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少量或生成物浓度的增加量来表示。【课堂小结】

三言两语话重点

(1)浓度、温度和催化剂：增大浓度、升高温度和使用催化剂能加快化学反应速率。(2)压强：对有气体参与的反应，增大压强，化学反应速率增大。1.下列措施对增大反应速率明显有效的是 (

)A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝粉改为铝片B.Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用质量分数为98.3%的浓硫酸C.Zn与稀硫酸反应时，适当提高溶液的温度D.实验室用大理石制取CO2，增加大理石的量【解析】选C。A项减小了固体表面积，化学反应速率减小；B项改用98.3%的浓硫酸会使铁钝化；C项升温，化学反应速率增大；D项增加固体的用量不会提高化学反应速率。2.(双选)(2020·南宁高一检测)在Ag+催化作用下，Cr3+被

氧化为

的机理为①

+2Ag+====2

+2Ag2+(慢)；②2Cr3++6Ag2++7H2O====6Ag++14H++

(快)。下列有关说法正确的是

(

)A.反应速率与Ag+浓度有关B.Ag+是该反应的催化剂C.溶液的温度与该反应的速率无关D.②反应决定整个反应的反应速率【解析】选A、B。反应速率与Ag+浓度有关，A正确；Ag2+为中间产物不是催化剂，Ag+是催化剂，B正确；溶液的温度与该反应的速率有关，C错误；慢反应决定整个反应的反应速率，D错误。【加固训练】把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，下列因素对产生H2的速率无关的是 (

)A.H+的浓度 B.镁条的表面积C.溶液的温度 D.Cl-的浓度【解析】选D。镁条和盐酸反应实质是Mg+2H+====Mg2++H2↑，H+的浓度越大，反应速率越快，而与Cl-浓度无关。3.2020年全球暴发了新型冠状病毒肺炎疫情，疫情期间，使用15%的过氧乙酸(

)溶液对环境进行消毒，能够有效消除病菌。已知生成过氧乙酸(CH3COOOH)的反应：CH3COOH+H2O2

CH3COOOH+H2O，下列有关说法正确的是 (

)A.降低温度可加快该反应速率B.加入合适的催化剂可提高该反应速率C.达到平衡时，v(正)=v(逆)=0D.达到平衡时，H2O2转化率为100%【解析】选B。降低温度，化学反应速率会减小，A错误；催化剂能够改变反应速率，加入合适的催化剂可提高该反应速率，B正确；达到平衡时，正逆反应速率相等，但不等于0，即v(正)=v(逆)≠0，C错误；该反应为可逆反应，达到平衡时双氧水的转化率不可能为100%，D错误。4.一定温度下，反应H2O(g)+C(s)

CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是 (

)A.增大体积使压强减小B.恒容，充入H2O(g)C.恒容，充入He气 D.恒压，充入He气【解析】选B。增大体积使压强减小，反应速率减小，A错误；恒容，充入H2O(g)使反应物H2O(g)的浓度增大，速率加快，B正确；恒容，充入He气，因为He不参与反应，虽然反应容器内压强增大，但各组分的浓度并没有发生变化，反应速率不变，C错误；恒压，充入He气，反应容器体积增大，各组分的浓度减小，反应速率减慢，D错误。5.向200mL6mol·L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题：(1)设OE段的反应速率为v1，EF段的反应速率为v2，FG段的反应速度为v3，则v1、v2、v3从大到小的顺序为________。

(2)为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是_______(填字母)。

A.蒸馏水 B.氯化钾固体C.氯化钠溶液 D.浓盐酸(3)加入CaCO3的质量为_______。

(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计，则EF段用盐酸表示的化学反应速率v(HCl)=________。

【解析】(1)根据题图中数值计算速率大小为v2>v1>v3。(2)加蒸馏水、氯化钠溶液，相当于减小反应物的浓度，反应速率减慢。(3)最终生成标准状况下5.6LCO2，n(CaCO3)=n(CO2)=5.6L÷22.4L·mol-1=0.25mol，加入CaCO3的质量为0.25mol×100g·mol-1=25g。(4)EF段生成标准状况n(CO2)=3.36L÷22.4L·mol-1=0.15mol，参加反应的n(HCl)=0.30mol，v(HCl)=0.30mol÷0.2L÷1min=1.5mol·L-1·min-1答案：(1)v2>v1>v3

(2)AC

(3)25g(4)1.5mol·L-1·min-1

素养