第一节 第2课时　影响化学反应速率的因素 教学课件

第2课时影响化学反应速率的因素第二章

第一节课程标准1.能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响，能

用一定理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。2.通过实验探究，了解温度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应；认识活化能对化学反应

速率的影响。知识点一实验探究影响化学反应速率的外界因素随堂演练知识点二影响化学反应速率的因素课时精练内容索引索引知识点一实验探究影响化学反应速率的外界因素实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，2H2O22H2O＋O2↑实验方案设计：1．浓度对反应速率的影响实验操作实验现象均出现浑浊，但后者出现浑浊更快。实验结论增大浓度，化学反应速率____。新知导学增大2．温度对反应速率的影响实验操作

实验现象混合后均出现浑浊，但70℃热水一组首先出现浑浊。实验结论升高温度，化学反应速率____。增大3．催化剂对反应速率的影响实验操作

实验现象前者无明显现象，后者出现大量气泡。实验结论催化剂能____化学反应速率。加快控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是

A．浓度 B．温度C．催化剂 D．固体质量微自测

两个实验中，盐酸浓度相同，镁条相同，温度不同，则该实验探究影响反应速率的因素是温度。√实验操作取一套装置(如图所示)，加入40mL1mol·L－1的硫酸和锌粒，测量收集10mLH2所需的时间。

取另一套装置，加入40mL4mol·L－1的硫酸和锌粒，测量收集10mLH2所需的时间。交流研讨实验结果实验结论4mol·L－1硫酸与锌反应比1mol·L－1硫酸与锌反应的速率快。加入试剂反应时间反应速率40mL1mol·L－1硫酸长慢40mL4mol·L－1硫酸短快问题导思(1)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？提示：①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40mL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。(2)用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因，并帮助设计改进措施。提示：原因：忽视加入硫酸排出气体的体积。改进装置：

(3)除了注射器收集气体，你还可用哪些定量仪器测量收集氢气的体积？提示：气体收集可以用排水量气装置(4)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？提示：①在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；②测定一段时间内H＋的浓度变化；③测定一段时间内锌粒的质量变化。在锌与不同浓度稀硫酸反应的实验中，比较反应快慢的方法有：(1)定性描述：通过实验现象来判断反应的快慢。(2)定量描述：通过实验测量来判断反应的快慢。

归纳总结1．用如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反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是实践应用√实验所用盐酸X25mL0.2mol·L－1Y50mL0.1mol·L－12．下表是某学习兴趣小组，一定条件下测定O3在水溶液中分解浓度减少一半所需时间。已知：O3的起始浓度为0.0216mol·L－1。(1)在30℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为_______________________。pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157v＝

＝1.00×10－4mol·L－1·min－1。1.00×10－4

mol·L－1·min－1(2)pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。pH增大，则OH－浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH－。OH－(3)根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母)。a．40℃、pH＝3.0b．10℃、pH＝4.0c．30℃、pH＝7.0由表中数据可知，40℃、pH＝3.0时，所需时间在31～158min之间；10℃、pH＝4.0时，所需时间＞231min；30℃、pH＝7.0时，所需时间＜15min，则分解速率依次增大的顺序是b、a、c。b、a、c索引索引知识点二影响化学反应速率的因素1．主要因素——内因反应物的组成、结构和性质等因素是决定反应速率的主要因素，如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为Na＞Mg＞Al。新知导学2．外界因素——外因加快减慢加快减慢加快减慢相同3．“惰性气体”对反应速率的影响

在恒温恒容条件下通入“惰性气体”，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变在恒温恒压条件下通入“惰性气体”，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小1．对于有气体参加的反应，一定能使化学反应速率加快的是①扩大容器的容积②使用催化剂③增加反应物的物质的量④升高温度⑤缩小容积⑥增大容器内的压强A．②③ B．②③④⑥C．②④⑤ D．②④微自测

对于有气体参加的反应，使用催化剂、升温、缩小体积，化学反应速率一定加快；而增加反应物的物质的量，该反应物若是固体，速率不加快；增大容器内的压强，反应物浓度不一定增大，反应速率不一定加快。√2．一定温度下，反应①C(s)＋CO2(g)2CO(g)

ΔH>0，反应②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是A．降低温度反应①的速率减小，反应②的速率增大B．增大压强反应①的速率不变，反应②的速率增大C．增大压强反应①的速率增大，反应②的速率增大D．升高温度反应①的速率增大，反应②的速率减小降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，A、D错误；对于有气体参加的可逆反应，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小，B错误，C正确。√对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，原因是_____________________________________。

交流研讨增大增大反应物的浓度，化学反应速率增大(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是_____________________________________________________________________。不变恒温恒容条件下，充入氦气，反应物和生成物的浓度不变，化学反应速率不变(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是_______________________________________________________________________。减小压强不变，充入氦气，容积增大，氮气、氢气的浓度减小，化学反应速率减小归纳总结浓度对化学反应速率影响的理解1．固体和纯液体对化学反应速率无影响，但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。2．浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度，如酸碱中和反应影响速率的是H＋、OH－浓度。3．一般温度每升高10℃，反应速率通常增大为原来的2～4倍。4．压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，同时压强改变反应速率是通过改变物质浓度引起的。

1．某恒容密闭容器中进行反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)

ΔH＝akJ•mol－1；某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示，下列说法正确的是

A．10～15min内反应速率小于15～20min的反应速率，P为升高温度B．10～20min内反应速率小于20～40min的反应速率，P为减小SO3的浓度C．10～15min内反应速率大于40～50min的反应速率，P为减小压强D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小实践应用√2．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20mL0.06mol•L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率由大到小的顺序是_________________(填序号)。①20mL

0.03mol·L－1②20mL

0.02mol·L－1③10mL

0.04mol·L－1④10mL

0.02mol·L－1混合后氢离子浓度相同，四种溶液中c(HCO)的大小决定产生CO2速率的大小。混合后HCO的浓度分别为①0.012mol·L－1、②0.008mol·L－1、③0.008mol·L－1、④0.004mol·L－1。①＞②＝③＞④索引索引随堂演练1．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列反应条件的改变对上述反应的速率影响正确的是A．增大SO2的浓度能加快反应速率B．减小SO3的浓度能加快反应速率C．升高温度能减慢反应速率D．添加催化剂对反应速率无影响对于反应2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)来说，增大压强、增大反应物浓度、升高温度以及添加催化剂，都可增大反应速率。√2．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是A．缩小容器容积使压强增大 B．恒容，充入N2C．恒容，充入He D．恒压，充入HeA项，缩小容器容积，各物质的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；B项，恒容，充入氮气，氮气的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；C项，恒容，充入惰性气体，对参加反应的各物质的浓度无影响，反应速率不改变，符合题意；D项，恒压，充入惰性气体，容器的容积增大，参与反应的各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题意。√3．下列实验中，能达到预期目的的是A．测定反应生成H2的速率B．探究温度对反应速率的影响C．探究浓度对反应速率的影响D．探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果√A.生成的氢气能从长颈漏斗逸出，无法测定生成氢气的体积，故不选A；B.两组实验只有温度不同，所以可以探究温度对反应速率的影响，故选B；C.不同浓度的KMnO4溶液颜色不同，应选用相同浓度的KMnO4溶液和不同浓度的H2C2O4溶液，故不选C；D.两组实验加入催化剂的阴离子不同，所以不能探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，故不选D。4.目前，常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2。为研究如何增大该化学反应的速率，某课题组进行了以下实验探究。提出问题在其他条件不变的情况下，温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影响汽车尾气的转化速率？查阅资料使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。实验设计(1)请填写下表中的空白。编号T/℃c(NO)/(mol·L－1)c(CO)/(mol·L－1)催化剂的比表面积/(m2·g－1)Ⅰ2806.50×10－34.00×10－380.0Ⅱ

120.0Ⅲ360

80.0实验

Ⅱ

除了催化剂的比表面积与实验

Ⅰ

不同，其他的量需完全相同，实验

Ⅲ

除温度与实验

Ⅰ

不同，其他的量完全相同。2806.50×10－34.00×10－36.50×10－34.00×10－3图像分析与结论三组实验中CO的浓度随时间的变化如图所示。

(2)第Ⅰ组实验中，达到平衡时NO的浓度为___________________。由题图可知，第Ⅰ组实验平衡时c(CO)＝1.00×10－3

mol·L－1，|Δc(CO)|＝4.00×10－3

mol·L－1－1.00×10－3

mol·L－1＝3.00×10－3

mol·L－1，根据2NO＋2CON2＋2CO2可知，|Δc(NO)|＝|Δc(CO)|＝3.00×10－3

mol·L－1，平衡时c(NO)＝6.50×10－3

mol·L－1－3.00×10－3

mol·L－1＝3.50×10－3

mol·L－1。3.50×10－3

mol·L－1(3)由曲线

Ⅰ

、

Ⅱ

可知，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将________(填“增大”“减小”或“无影响”)。由表格可知实验Ⅱ中催化剂的比表面积比实验Ⅰ大，由图像可知实验Ⅱ曲线的斜率较大，即反应速率快。增大(4)由实验

Ⅰ

和

Ⅲ

可得出的结论是________________________________。实验Ⅰ和Ⅲ探究温度对汽车尾气的转化速率的影响，由图像可知，实验Ⅲ的曲线斜率较大，反应速率快，因此温度越高，尾气的转化速率越大。温度越高，尾气的转化速率越大索引索引课时精练题组一外界因素对化学反应速率的影响1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应基础达标√要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项C为反应条件不同对反应速率的影响，只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生的影响。2．已知反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的，则最快产生浑浊的是√选项反应物硫代硫酸钠溶液硫酸溶液A0.2mol·L－1，20mL0.2mol·L－1，20mLB0.5mol·L－1，20mL0.5mol·L－1，20mLC1.0mol·L－1，20mL1.0mol·L－1，20mLD1.0mol·L－1，20mL1.2mol·L－1，20mL反应物浓度越大，反应速率越快，则越快产生浑浊。3．(2022•吉林教师进修学校高二)反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是A．增大体积使压强减小B．保持体积不变，充入N2使压强增大C．保持体积不变，充入氦气使压强增大D．保持压强不变，充入氖气√A项，增大体积引起各物质的浓度减小，反应速率减小；B项，体积不变，充入N2，N2的浓度增大，反应速率增大；C项，体积不变，充入氦气，各物质的浓度并没有改变，反应速率不变；D项，保持压强不变，充入氖气，体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。题组二影响反应速率的因素综合分析4．(2022•湖北襄阳高二期末)一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：根据表中的测定结果，下列结论错误的是

A．表中c的值为1B．α、β、γ的值分别为1、2、－1C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大D．反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低√c(H2)/(moll·L－1)c(Br2)/(mol·L－1)c(HBr)/(mol·L－1)反应速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1c4v速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，将H2、Br2、HBr的浓度和反应速率都代入速率方程可以得到，①v＝k×0.1α×0.1β×2γ、②8v＝k×0.1α×0.4β×2γ、③16v＝k×0.2α×0.4β×2γ、④2v＝k×0.4α×0.1β×4γ、由①②得到β＝

，由②③得到α＝1，由①④得到γ＝－1，联立4v＝k(0.2)α(0.1)βcγ(HBr)与①，将α＝1，β＝

，γ＝－1代入，解得c＝1，由此分析。根据分析，α、β、γ的值分别为1、

、－1，c＝1，故A不符合题意，B符合题意；由于v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，α、β、γ的值分别为1、

、－1，由于速率与Br2(g)和H2(g)的浓度成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大，故C不符合题意；由于γ＝－1，增大HBr(g)浓度，cγ(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率降低，故D不符合题意。5．(2022•上海市第二中学高二期末)下列产生氢气速率最快的是√选项温度物质酸(足量)A25℃1g锌粒1mol·L－1HClB60℃1g锌粉2.5mol·L－1HNO3C60℃1g锌粒2mol·L－1HClD60℃1g锌粉1mol·L－1H2SO4反应物浓度越大，温度越高，反应物间接触面积越大，反应速率越快；硝酸和锌反应生成的是氮的氧化物；D中温度最高，氢离子浓度较大，反应物之间的接触面积较大，反应速率最快。6．少量铁粉与100mL0.01mol·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①加水②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CuO固体⑤加NaCl溶液⑥滴加几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)A．①⑤⑦ B．②④⑥

C．③⑦ D．③⑥⑦√①加水，稀释了盐酸，反应速率变慢；②加入NaOH会消耗HCl，盐酸浓度降低，与金属铁反应速率减慢；③加浓盐酸，盐酸浓度增大，反应速率加快，且不改变H2的产量；④加CuO固体会消耗HCl，盐酸浓度降低，与金属铁反应速率减慢；⑤加NaCl溶液，稀释了盐酸，反应速率变慢；⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，与盐酸反应的铁减少，故减少了氢气的产量；⑦升高温度，反应速率加快，且不改变H2的产量。7.(2022•河南周口市文昌中学高二期末)碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是A．反应开始2min内平均反应速率最大B．反应速率先增大后减小C．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D．反应在2～4min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1mol·min－1√题图中的曲线表明，在0～2min内产生了0.1molCO2，以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1＝0.05mol·min－1；2～4min内产生了0.2molCO2，v2＝0.1mol·min－1；4～6min内产生了0.05molCO2，v3＝0.025mol·min－1，产生CO2的速率先快后慢，故2～4min的平均反应速率最大，4～6min的平均反应速率最小，A项错误，B、D项正确；反应速率先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4min后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C项正确。题组三控制变量法分析化学反应速率的影响因素8．(2022•四川达州高二期末)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为A．5mL2%H2O2溶液 B．10mL2%H2O2溶液C．10mL5%H2O2溶液 D．5mL10%H2O2溶液√实验编号反应物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②

无③10mL5%H2O2溶液MnO2固体本实验的目的是运用控制变量法，探究浓度、催化剂对反应速率的影响，表中已有数据中，①和③两组实验有两个反应条件不同，二者无法达到实验目的；实验②和③中，应是探究催化剂对反应速率的影响，所以实验②中双氧水浓度和体积必须与③相同，即反应物为10mL5%H2O2溶液；实验①和②中都没有使用催化剂，可以探究双氧水浓度对反应速率的影响，实验②的反应物为10mL5%H2O2溶液时符合条件，C正确。9．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用相同体积和浓度的盐酸分别与足量的石灰石反应，并在一定时间内测量反应放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石，下列图示能正确反映两实验结果的是√相同体积和浓度的盐酸分别与足量CaCO3反应，产生CO2的量相同，但实验Ⅰ中用的CaCO3是块状的，实验Ⅱ中用的CaCO3是粉末状的，故实验Ⅱ中化学反应速率大，用时短，B项正确。10．某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。实验原理及方案：在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘，反应原理是2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。下列判断不正确的是A．最先出现蓝色的一组是实验③

B．实验①③中V1＝40，V2＝10C．探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②

D．出现蓝色的时间：t3>t2>t1√能力提升实验序号0.01mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01mol·L－1

Na2SO3溶液的体积/mL水的体积/mL实验温度/℃出现蓝色的时间/s①55V15t1②554025t2③5V23525t3①②浓度相同，②温度高，②的反应速率比①快，③反应温度与②相同，但浓度比②大，因此最先出现蓝色的一组是实验③，A正确；根据混合后溶液体积一样，实验①③中V1＝40，V2＝10，B正确；①②浓度相同，温度不同，因此探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②，C正确；出现蓝色的时间：t1>t2>t3，D错误。11．某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。

(1)该反应的化学方程式为____________________。2A＋B2C由题图可以看出，A、B的物质的量逐渐减小，则A、B为反应物，C的物质的量逐渐增大，所以C为生成物；当反应进行2min时，|Δn(A)|＝2mol，|Δn(B)|＝1mol，|Δn(C)|＝2mol，则|Δn(A)|∶|Δn(B)|∶|Δn(C)|＝2∶1∶2，已知在化学反应中，各物质的物质的量的变化之比等于其化学计量数之比，且反应结束时，反应物、生成物同时存在，反应为可逆反应，所以该反应的化学方程式为2A＋B

2C。(2)反应开始至2min时，B的平均反应速率为____________________。由题图可以看出，反应开始至2min时，|Δn(B)|＝1mol，B的平均反应速率为

＝0.1mol·L－1·min－1。0.1mol·L－1·min－1(3)平衡时A的转化率为________。平衡时A的转化率为

×100%＝40%。40%12．甲、乙两个实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)：甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，实验装置如图。其中A、B的成分见下表：序号AB①2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液②2mL0.1mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液③2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/