高中化学反应速率

第二节影响反应速率的因素

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：反应的活化能是良。反应热是反二名。

反应过程

(1)反应物分子之间必须发生碰撞，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

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2t+8H2O

2mLO.lmol-L-1I2mL0.2mol-L-1

/HCO溶液卜/H2c2O4溶液

1224

实验步骤

4mL0.01mol-L1_4mLO.Olmol-L-1

溶液滂/KMnO溶液

i“KMnO,4

实验现象KMnCU溶液褪色KMnCU溶液褪色

较0.1moLL-iH2c2。4

褪色时间褪色时间近

溶液褪色时间短

H2c2。4浓度越大，KMnCU溶液褪色越快，反应速率也越怏，反之H2c2。4浓

结论

度越小，反应速率越慢

2.规律

反应物浓度增大一反应速率如怏；反应物浓度减小一反应速率减慢。

3.解释

反应物浓度增大一单位体积活化分子数增多一单位时间内有效碰撞增加一反应速率加

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

(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。

［自尊教材•嫉要点］

1.实验

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

升高温度一活化分子百分数增大有效碰撞的次数增多一化学反应速率加快。

［师1文助•斛疑难］

(1)温度对反应速率的影响规律，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2〜4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。

//////方%/〃〃/

4.设C+CO22C0AH>0,反应速率为s，N2+3H22NH3AH<0,反应速率

为。2,对于上述反应，当温度升高时，和。2的变化情况为()

A.同时增大B.同时减小

C.01增大，减小D.减小，02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・旗要点］

1.实验

a.未加入MnCh时，带余烬的木条无明显变化

实现现象

」「b.加入MnCh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MnCh能加快-。2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

使用合适的催化剂一降低反应所需的活化能f活化分子百分数增加f有效碰撞次数增

加f化学反应速率加快。

［师1♦劭・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。

//////身^-//////

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

品堂，卜结交流探讨•点迷津

主题1:一定温度下，在密闭容器内进行的合成氨反应，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

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

乙

定增大

丙向密闭容器中充入与反应无关的气体（如氨气），尽管压强增大，但化学反应速率不变

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

T

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

T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的影响

［例1］500mLlmol/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500mL1mol/L的盐酸改为1000mL1mol/L的HC1

C.用1mol/L的H2so4代替1mol/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500mL变为1000mL,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

/倍/髭/发/挥/

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H2s04的反应，当H2SO4的浓度变小时，反应实质也随之发生改变。

本题中若将1mol/L的盐

酸改为2mol/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。O

考向二有关化学反应速率的图像

，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（）

纵坐

选项反应甲乙

标

外形、大小相近的金属和水

AKNa

反应

4mL0.01mol/L的KMnO4

溶液，分别和不同浓度的0.1mol/L的H2c2。40.2mol/L的H2c2。4

B

H2c2。4（草酸）溶液各2mL溶液溶液

反应

反应

速率

5mL0.1mol/LNa2s2O3溶

C液和5mLO.lmol/LH2SO4热水冷水

溶液反应

5mL4%的过氧化氢溶液分无MnO?加MnO2

D

解放出02粉末粉末

加时间上。时间

C.D.

［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H2c2。4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；MnCh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

/借/髭/发/挥/

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，。正突变，。逆渐变；升高温度和使用催化剂，。正、。逆均突

变。

代跟踪训练

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•厂州调研)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

©10mL2%H2O2溶液无

②10mL5%H2O2溶液无

③10mL5%H2O2溶液1mLO.lmol/LFeCb溶液

④10mL5%H2O2溶液+少量HC1溶液1mL0.1mol/L

⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol/LFeCh溶液

(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是。

(2)实验①和②的目的是o

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o

(3)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图：

02的

体

积

ot

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①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的

目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②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⑤反应速率最快，实验④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。

/倍/题/发/挥/

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。

■跟踪训练

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：

实验金属金属c(H2so4)V(H2so4)溶液温度/℃金属消失的

序号质量/g状态/mol-L1/mL反应前反应后时间/S

10.10丝0.5502034500

20.10粉末0.550203550

30.10丝0.7502036250

40.10丝0.8502035200

50.10粉末0.850203625

60.10丝1.0502035125

70.10丝1.050355050

80.10丝1.1502034100

90.10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)o

(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、5o

(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、9o

(4)在所有反应中，该金属的质量和硫酸溶液体积均相等，且H2s。4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

［成堂基砒双圆］

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

D.2molSO2与1molO2混合一定能生成2molSO3

解析：决定反应速率的主要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。2生成SO3是可逆反应，不可能进行到底，D错误。

答案：B

2.下列各组溶液，同时开始反应，出现浑浊最早的是()

A.20℃时5mL0.05mol/LNa2s2O3溶液与5mL0.1mol/L硫酸混合

B.20℃时5mL0.1mol/LNa2s2O3溶液与5mLO.lmol/L硫酸混合

C.10℃时5mL0.05mol/LNa2s2O3溶液与5mLO.lmol/L硫酸混合

D.10℃时5mL0.1mol/LNa2s2O3溶液与5mLO.lmol/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：B

3.增大压强对下列反应的速率无影响的是()

A.CO2(g)+Ca(OH)2=CaCO3J+H2O

B.H2(g)+l2(g)=2HI(g)

C.NaCl+AgNO3AgClI+NaNO3

D.N2(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：c

4.判断正误(正确的打“V”错误的打“X”)。

(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，但不能改变反应的活化能。()

(4)催化剂能改变化学反应的熔变。()

答案：(1)X⑵J(3)X(4)X

5.把下列化学反应与影响因素连线。

(1)点燃镁条时，比和CL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汨2。2溶液中加入MnCh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。

［德时砥麻制秣］

(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：C

2.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()

①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂

A.①②③B.①②③⑤

C.②⑤D.①②③④⑤

解析：根据活化分子的概念及影响条件知，①、③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②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；⑤中催化剂降低了活化能，同样使活化分子

百分数增大，活化分子数也同时增加。

答案：C

3.［双选题］100mL6moi1一1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：BC

4.在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中⑴加入MnCh催化，（2）不加MnCh

催化。下图是反应放出02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V（O2）,只要H2O2的量相同，两种情况下

最终产生02的体积相同，（1）中加入MnCh作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间

内产生。2的体积比（2）大，反应结束时所用时间短，故选A。

答案：A

5.［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0〜〃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；到九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：AC

6.用下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

X25mL0.2mol/L

Y50mL0.1mol/L

带有刻度的试管

放

出

气

体

体

积

放

出

气

体

体

积

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

氨气，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：A

7.(2012•启东中学高二期中)为探究Fe3+和Ci?+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①>②，则一定说明Fe3+比Ci?+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Ci?+对H2O2分解的催化作用，应选用Fe2(SO4)3(aq)^CuSO4(aq)o

如果选用FeCb（aq）和CuS04（aq）,虽然加入FeCb（aq）的反应速率快，但可能是C「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（g）2so3（g）,当其他条件不变时，只改变一个反应条

件，将生成的SCh的反应速率的变化填入下表空格内（填“增大”“减小”或“不变”）。

改变的条件

编号生成SO3的速率

①降低温度

②压缩体积

③增大氧气的浓度

④使用催化剂

解析：增大反应物（如。2）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，NCh和N2O4之间发生反应

N2O4（g）2NO2（g）,如图所示。

⑴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。（正）,。（逆）（填“加快”或“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o（NC>2）=0.3mol-（L-min）

r,乙中“N2O4）=0.2mol-（L-min）-I则容器中反应更快。

解析：（1）由题图可见，反应至勿时刻X的变化量为0.3mol,Y变化量为0.6mol,根据

反应方程式N2（）4（g）2NCh（g）和X、Y的变化量之比为1：2判断，Y表示NCh。

（2）升高温度，正、逆反应速率均加快。

⑶乙中o（NO2）=2o（N2C>4）=0.4moL（L-min）r,大于甲容器中o（NC>2）,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速率的影响的实验时，将3支试管编号为①②③，

并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是：16s、28s、33so请将3个数据填入

下表的适当位置，并写出实验结论。

⑴将对应①、②、③的时间分别写出:

(a)，(b),(c)o

(2)实验结论：-

(3)写出反应的化学方程式______________________________________________

加

加3%出现浑

试管编号加H2OH2so4(1

Na2s2O3浊时间