第16讲-化学反应速率的影响因素(人教版2019必修第二册)-(原卷版)

第16第16讲化学反应速率的影响因素必备知识必备知识1．影响化学反应速率的因素：(1)内因(主要因素)：反应物本身的结构与性质，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是Na＞Mg＞Al。(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)。条件的改变(其他条件不变)速率的改变浓度增大反应物浓度速率加快减小反应物浓度速率减慢压强(对于有气体参加的反应)增大压强速率加快减小压强速率减慢温度升高温度速率加快降低温度速率减慢催化剂加入正催化剂速率加快，若为可逆反应，则等倍数加快正逆反应速率反应物接触面积增大接触面积速率加快其他因素光辐射、放射线、超声波等可能加快也可能减慢速率2．理论解释——有效碰撞理论：(1)活化分子、活化能、有效碰撞。①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。②活化能(如下图)：图中E1为活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)表现活化能单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大浓度不变增加增加不变增加增大增大压强不变增加增加不变增加增大升高温度不变不变增加增加增加增大加入催化剂减小不变增加增加增加增大(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。易混易错点易混易错点1．分析外界因素对化学反应速率的影响时应注意三方面：①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。2．压强对反应速率的影响情况：压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。①恒温时，压缩体积eq\o(→,\s\up7(引起))压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应物浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器。a．充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。b．充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大→反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时。充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减小。3．升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率都加快，但吸热方向速率增大的幅度更大，温度每升高10℃，化学反应速率增加2～4倍。4．对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，则化学反应速率不变。5．固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。6．在比较溶液中物质的浓度对反应速率的影响时不能只看起始加入时物质的浓度，应该看加入后其在混合液的浓度。7．不特别指明，催化剂一般是加快反应速率。8．外界条件对反应速率影响分析：①温度：升高温度，v正、v逆均增大，对于吸热反应而言，v正增大的幅度更大；对放热反应而言，v逆增大的幅度更大。②压强：对于有气体参与的反应，增大压强，v正、v逆均增大，若正反应气体的物质的量减小，则v正增大的幅度更大；若正反应气体的物质的量增大，则v逆增大的幅度更大；若反应前后气体的物质的量不变，则v正、v逆同等程度的增大。③催化剂：催化剂一般指正催化剂，使用催化剂，v正、v逆同等程度的增大。④研究浓度对反应速率的影响时，只有改变参与离子反应的离子浓度，才会对化学反应速率产生影响。如Fe和稀H2SO4、盐酸反应，改变c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Cl－)对化学反应速率无影响。⑤比较离子浓度大小时，一定要比较混合液中的离子浓度，此时溶液的体积为混合后溶液的体积。⑥改变压强对反应速率产生影响的原因是引起浓度的改变，若改变压强但未引起反应物浓度的改变，则对化学反应速率无影响。⑦一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积，减小压强是指扩大气体的体积。⑧催化剂有正催化剂和负催化剂之分，正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。催化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高，反应速率才达到最大。催化剂能同时、同等程度地改变正、逆反应速率。⑨温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。⑩在温度、浓度、催化剂等影响化学反应速率的因素中，催化剂的影响最大，其次是温度，最后是浓度。细细剖精析·易混不混·易错不错1．只有活化分子才能发生有效碰撞吗？活化分子一定能发生有效碰撞吗？【细剖精析】活化分子只有沿一定的取向碰撞才能发生有效碰撞，故有效碰撞肯定是活化分子之间碰撞发生的，而活化分子不一定能发生有效碰撞。2．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，若增加反应物的用量，对反应速率有何影响？【细剖精析】对于固体和纯液体反应物，增加反应物的用量，对反应速率无影响，但固体的表面积会对反应速率产生影响。3．压强对反应速率影响的实质是什么？改变体系压强，反应速率是否一定改变？【细剖精析】改变压强实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。4．升高温度和使用催化剂都能加快反应速率，从活化分子的角度分析两者有何相同点与不同点？【细剖精析】相同点：都增大了活化分子数与活化分子百分数。不同点：温度升高是增加了分子的能量，使达到活化分子要求的分子数增多；使用催化剂是降低了活化能，从而使达到要求的活化分子数增多。5．在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量①CuSO4，②CH3COONa固体，产生氢气的速率如何变化？解释变化的原因。【细剖精析】加少量CuSO4产生氢气的速率加快；原因是Fe置换Cu2＋生成单质Cu，Cu与Fe及H2SO4形成原电池加快反应速率。加入CH3COONa固体产生H2的速率减小；原因是CH3COO－结合H＋，降低了H＋浓度，反应速率减小。6．下列有关有效碰撞的说法是否正确？①活化分子间所发生的所有碰撞均为有效碰撞②具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应③增大反应物浓度能够增大活化分子百分数，化学反应速率一定增大④升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大⑤催化剂能使活化能降低，使活化分子百分数增大，反应速率加快⑥增大压强，活化分子数一定增加，化学反应速率一定增大【细剖精析】能发生反应的碰撞为有效碰撞，故①错误。活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能反应，故②错误。增大反应物浓度，活化分子百分数不变，单位体积内分子总数增大，增加了单位体积内活化分子的数目，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故③错误。升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内的活化分子数目增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故④正确。催化剂能使活化能降低，使活化分子数增多，活化分子百分数增大，反应速率加快，故⑤正确。恒温恒容下，通入不反应的气体，增大压强，气体反应物的浓度不变，单位体积内活化分子数目不变，气体的反应速率不变，故⑥错误。对点训练对点训练1．下列关于化学反应速率的说法不正确的是A．影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质B．同一反应，增大反应物浓度，反应速率一定加快C．同一反应，升高温度，反应速率加快D．使用合适的催化剂可以提高反应速率2．水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，关于该反应下列说法不正确的是A．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大B．降低CO浓度，单位体积内活化分子数目减少，化学反应速率减小C．使用催化剂，降低反应活化能，加快反应速率D．适当增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率增大3．下表中是各组反应的反应物和温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是金属(粉末状)/mol酸的浓度及体积反应温度AMg0.16mol•L﹣1硝酸10mL60℃BMg0.13mol•L﹣1盐酸10mL60℃CFe0.13mol•L﹣1盐酸10mL60℃DMg0.13mol•L﹣1硫酸10mL60℃4．关于有效碰撞理论，下列说法正确的是A．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞B．升高温度会加快反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数C．使用催化剂能提高反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大D．压强的增大一定能加快化学反应速率5．某同学通过实验比较四种金属的活动性强弱。他取等质量的金属粉末分别与足量的等质量分数的稀盐酸反应，实验结果记录在下表。由此得出的实验结论正确的是金属是否放出气体收集20mL气体所需时间X是4sY不/Z是43sW是97sA．W是最不活泼的金属 B．四种金属的活动性顺序为X>Z>W>YC．Y一定是铜 D．在单位时间内，产生的气体量由多到少的顺序为X>Y>Z>W6．下列说法不正确的是A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多7．足量的锌粉与100mL0.2mol/L稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施共有多少种①升温②加入适量醋酸钠固体③加入少量硫酸铜固体④再加入100mL0.1mol/L稀盐酸⑤加入少量硫酸钠溶液⑥加适量水A．2 B．3 C．4 D．58．化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识正确的是A．决定化学反应速率的主要因素是温度、浓度、压强和催化剂B．对任何化学反应来说，反应速率越大，对应现象越明显C．用Zn和稀硫酸反应制备H2时，增大硫酸浓度一定可以加快产生H2的速率D．任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的9．反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是A．将铁片变成铁粉B．将容器的容积缩小一半C．压强不变，充入N2使容器容积增大D．保持容积不变，充入N2使容器压强增大10．可使反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应速率增大的措施是：①增大压强

②增加碳的用量③通入CO2

④恒压下充入N2

⑤恒容下充入N2

⑥通入COA．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥11．为了探究影响锌与盐酸反剧烈程度的因素，某学习小组设计了下列实验：实验①(常温下)实验②(常温下)实验③下列说法正确的是A．对比实验①和②，可研究盐酸的浓度对反应剧列程度的影响B．对比实验②和③，可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响C．对比实验②和③，可研究温度对反应剧烈程度的影响D．对比实验①和②，可研究温度对反应剧烈程度的影响12．已知：X(g)+2Y(s)⇌3Z(g)；ΔH=-akJ·molˉ1(a＞0)。保持容器体积不变，下列说法正确的是A．加入少量的Y固体，可提高反应速率B．加入合适的催化剂，可提高X的转化率C．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小D．达到平衡后，其他条件不变，充入稀有气体，此时逆反应速率等于正反应速率提升训练提升训练1．25℃时，相同的镁条与下列酸溶液反应，反应开始时放出H2最快的是A．40mL1mol·L-1醋酸 B．10mL2mol·L-1硝酸C．30mL1mol·L-1盐酸 D．20mL1mol·L-1硫酸2．下列关于反应速率的说法中，错误的是A．反应速率用于衡量化学反应进行的快慢B．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0C．决定反应速率的主要因素是反应物的性质D．提高反应温度都能增大反应速率3．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是A．该反应的逆反应为吸热反应B．该反应过程中，能量的变化是由化学键的断裂放出的能量和成键吸收的能量不同造成的C．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能D．使用催化剂改变活化能，但不改变反应热4．下列关于影响化学反应速率的条件的说法正确的是A．增大压强一定能加快化学反应速率B．使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快，但不改变反应的历程C．反应物浓度是决定化学反应速率的主要因素D．升高温度，一般能加快化学反应速率5．可知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)ΔH<0，图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是①增大A的浓度；②缩小容器的容积；③增大B的浓度；④升高温度；⑤加入合适的催化剂A．⑤ B．②④ C．②⑤ D．②③6．反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)在一密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是A．保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B．将容器的容积缩小一半C．保持容积不变，充入Ar D．保持压强不变，充入Ar7．对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，现采取下列措施，其中能够使反应速率加快的措施是A．恒容下充入氦气 B．增加碳的质量C．缩小容器体积，增大压强 D．及时移出生成的CO8．在一密闭容器中发生反应：，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是A．移走少量C B．扩大容积，减小压强C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入惰性气体9．设C(s)+CO2(g)2CO(g)△H>0的反应速率为v1，N2+3H22NH3△H<0的反应速率为v2，对于这两个反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况