1、第第1讲化学反应速率及其影响因素讲化学反应速率及其影响因素【2019备考】备考】最新考纲最新考纲：1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、催浓度、温度、压强、催化剂等化剂等)对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解反应活化了解反应活化能的概念。能的概念。5.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作
2、用。了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率考点一化学反应速率(频数：频数：难度：难度：)1.化学反应速率化学反应速率快慢快慢增加增加2.0 molL1min12.化学反应速率与化学计量数的关系化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容：对于已知反应内容：对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化学反应速率可用不同，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的中各物质的_之比，即之比，即v(A)v(B)v(C)v
3、(D)_。(2)实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)2C(g)。已知。已知v(A)0.6 molL1s1，则，则v(B)_ molL1s1，v(C)_ molL1s1。化学计量数化学计量数mnpq0.20.4化学反应中各物质浓度的计算模式化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式三段式”(1)写出有关反应的化学方程式；写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。根据已知条件列方程式计算。1.教材基础知识判断教材基础知识判断答案答案(1)(2)
4、(3)(4)(5)答案答案B(1)列式计算实验列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应从反应开始至达到平衡时的反应速率速率v(AX5)_。(2)图中图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率率v(AX5)由大到小的次序为由大到小的次序为_(填实验序号填实验序号)。探源：探源：本考题源于教材本考题源于教材RJ选修选修4 P17“学与问学与问”及其拓展，对化学反应速率的有关计及其拓展，对化学反应速率的有关计算进行考查。算进行考查。题组一化学反应速率概念理解及应用题组一化学反应速率概念理解及应用1.(2018东城区期末东城区期末)在在2CH4(g)2NH3(g
5、)3O2(g)=2HCN(g)6H2O(g)反应中，已反应中，已知知v(HCN)n molL1min1，且，且v(O2)m molL1min1，则，则m与与n的关系正确的的关系正确的是是()A.m1/2nB.m2/3nC.m3/2nD.m2n解析解析已知：已知：v(HCN)n molL1min1，v(O2)m molL1min1，反应速率之，反应速率之比等于对应计量数之比，故比等于对应计量数之比，故nm23，即，即m3/2n。答案答案C答案答案C题组二化学反应速率的比较与计算题组二化学反应速率的比较与计算3.反应反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为在四种
6、不同情况下的反应速率分别为v(A)0.45 molL1s1 v(B)0.6 molL1s1v(C)0.4 molL1s1v(D)0.45 molL1s1。下列有关反应速率的比较中正确的是下列有关反应速率的比较中正确的是()A.B.C.D.答案答案B4.一定温度下，一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的的体积体积(已折算为标准状况已折算为标准状况)如下表：如下表：下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率：的平均反应速率：v(H2O2)
7、3.3102 mol(Lmin)1B.610 min的平均反应速率：的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1C.反应至反应至6 min时，时，c(H2O2)0.30 molL1D.反应至反应至6 min时，时，H2O2分解了分解了50%解析解析根据题目信息可知，根据题目信息可知，06 min，生成，生成22.4 mL(标准状况标准状况)氧气，消耗氧气，消耗0.002 mol H2O2，则，则v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1，A项正确；随反应物浓度的减小，反项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，应速率逐渐降低，B项正确；反应至项正确；反应至6 mi
8、n时，剩余时，剩余0.002 mol H2O2，此时，此时c(H2O2)0.20 molL1，C项错误；反应至项错误；反应至6 min时，消耗时，消耗0.002 mol H2O2，转化率为，转化率为50%，D项正确。项正确。答案答案C【规律方法】【规律方法】定量法比较化学反应速率的大小定量法比较化学反应速率的大小考点二影响化学反应速率的因素考点二影响化学反应速率的因素(频数：频数：难度：难度：)v(Mg)v(Al)2.外因外因(其他条件不变，只改变一个条件其他条件不变，只改变一个条件)3.理论解释理论解释有效碰撞理论有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子：能够发生有效碰撞
9、的分子。(2)活化能：如图活化能：如图图中：图中：E1为为_，使用催化剂时的活化能为，使用催化剂时的活化能为_，E2为为_，反应热为，反应热为_。(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。正反应的活化能正反应的活化能E3逆反应的活化能逆反应的活化能E1E2活化分子、有效碰撞与反应速率的关系活化分子、有效碰撞与反应速率的关系1.(RJ选修选修4P242改编改编)中国首条中国首条“生态马路生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了在上海复兴路隧道建成，它运用了“光光触媒触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中技术，在路面涂上一种光
10、催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的的NO和和CO转化转化成成N2和和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是。下列对此反应的叙述中正确的是()A.使用光催化剂不改变反应速率使用光催化剂不改变反应速率B.使用光催化剂能增大使用光催化剂能增大NO的转化率的转化率C.升高温度能加快反应速率升高温度能加快反应速率D.改变压强对反应速率无影响改变压强对反应速率无影响答案答案C2.教材知识拓展教材知识拓展答案答案(1)增大增大(2)增大增大(3)不变不变(4)减小减小总结总结(1)恒容：充入恒容：充入“惰性气体惰性气体”总压增大总压增大物质浓度不变物质浓度不变(活化分子浓度活化分子浓度不变不变)反应速率不变反
11、应速率不变(2)恒压：充入恒压：充入“惰性气体惰性气体”体积增大体积增大物质浓度减小物质浓度减小(活化分子浓度减活化分子浓度减小小)反应速率减小反应速率减小3.(溯源题溯源题)(全国卷节选全国卷节选)COCl2的分解反应为的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示示(第第10 min到到14 min的的COCl2浓度变化曲线未示出浓度变化曲线未示出)：(1)比较第比较第2 min反应温度反应温度T(2)与第与第8 min反应温度反应温
12、度T(8)的高低：的高低：T(2)_T(8)(填填“”“”“”或或“”)。(2)比较产物比较产物CO在在23 min、56 min和和1213 min时平均反应速率时平均反应速率平均反应速率分平均反应速率分别以别以v(23)、v(56)、v(1213)表示表示的大小的大小_。(3)比较反应物比较反应物COCl2在在56 min和和1516 min时平均反应速率的大小：时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填填“”“”“”或或“”)，原因是，原因是_。解析解析(1)2 min和和8 min时反应都处于平衡状态，在时反应都处于平衡状态，在4 min时生成物浓度都增大，反应物时生成物浓度
13、都增大，反应物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故浓度减小，则改变的条件是升高温度，故T(2)T(8)。(2)分析图像表示的意义，根据图像可得出平均反应速率为分析图像表示的意义，根据图像可得出平均反应速率为v(56)v(23)v(1213)。(3)分析图像可知反应在分析图像可知反应在56 min和和1516 min时，反应温度相同，因为在相同温度时，时，反应温度相同，因为在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故v(56)v(1516)。答案答案(1)(2)v(56)v(23)v(1213)(3)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率
14、越大在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大探源：探源：本高考题组源于教材本高考题组源于教材RJ选修选修4 P2022“实验实验22、23、24”和和P23“科学探科学探究究”及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。题组影响化学反应速率的因素题组影响化学反应速率的因素1.一定温度下，反应一定温度下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)H0，反应，反应2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H0。下列有关以上两个反应的说法正确的是。下列有关以上两个反应的说法正确的是()A.降低温度反应降低温度反应的速度减小，反应的速度减小，
15、反应的速率增大的速率增大B.增大压强反应增大压强反应的速率不变，反应的速率不变，反应的速率增大的速率增大C.增大压强反应增大压强反应的速率增大，反应的速率增大，反应的速率增大的速率增大D.升高温度反应升高温度反应的速率增大，反应的速率增大，反应的速率减小的速率减小解析解析降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，A、D错；对于有气体参错；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，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，错，C对。对。答案答案C下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.X的
16、浓度越大，反应速率越大的浓度越大，反应速率越大B.X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短C.X分解的速率与其浓度无关分解的速率与其浓度无关D.X的分解速率先快后慢的分解速率先快后慢解析解析X的分解速率是匀速的，与其浓度无关，的分解速率是匀速的，与其浓度无关，A、D错误，错误，C正确；正确；X的分解速率不的分解速率不变；变；X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，B项错误。项错误。答案答案C答案答案D试题分析(2014课标全国课标全国，9)已知分解已知分解1 mol H2O2放出热量放出热量98 kJ，在含少量，在含少量I
17、的溶液中，的溶液中，H2O2分解的机理为：分解的机理为：H2O2IH2OIO慢慢H2O2IOH2OO2I快快下列有关该反应的说法正确的是下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与反应速率与I的浓度有关的浓度有关B.IO也是该反应的催化剂也是该反应的催化剂C.反应活化能等于反应活化能等于98 kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解题思路：解题思路：H2O2的分解速率主要是由第一个反应决定的，的分解速率主要是由第一个反应决定的，I浓度越大，反应速率越浓度越大，反应速率越快，快，A项正确；根据总反应可知，该反应的催化剂为项正确；根据总反应可知，该反应的催化剂为I，而，而IO为中间
18、产物，为中间产物，B项错项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为项错误；反应速率关系为v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，D项错误。项错误。正确答案：正确答案：A真题演练1.正误判断，正确的打正误判断，正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”(1)使用催化剂能够降低化学反应的反应热使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)()(2016天津理综，天津理综，3A)(2)FeCl3和和MnO2均可加快均可加快H2O2分解，同等条件下二者对分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同分解速率的改变相同()(2015天津理综，天津理综，
19、3C)(3)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高()(2016浙江理综，浙江理综，8B)(4)探究催化剂对探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 mL 5%H2O2和和1 mL H2O，向另一支试管中加入，向另一支试管中加入2 mL 5%H2O2和和1 mL FeCl3溶液，观察并比溶液，观察并比较实验现象较实验现象()(2015
20、江苏化学，江苏化学，13D)答案答案(1)(2)(3)(4)2.(2017江苏化学，江苏化学，10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明，其他条件相同时，图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快浓度越小，其分解速率越快B.图乙表明，其他条件相同时，溶液图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，越小，H2O2分解速率越快分解速率越快C.图丙表明，少量图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，存在时，溶液碱性越
21、强，H2O2分解速率越快分解速率越快D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对对H2O2分解速率的影响大分解速率的影响大解析解析A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，项，NaOH浓度越大，即浓度越大，即pH越大，越大，H2O2分解速率越快，错误；分解速率越快，错误；C项，由图，项，由图，Mn2存在时，存在时，0.1 molL1的的NaOH时时H2O2的分解速率比的分解速率比1 molL1的的NaOH时快，错误；时快，错误；D项，由图项，由图可知，碱性条件下，可知，碱性条件下，Mn2存在时
22、，存在时，H2O2分解速率快，正确。分解速率快，正确。答案答案D由图由图1和图和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。答案答案(1)0.001 0 (2)降低反应活化能降低反应活化能(或作催化剂或作催化剂)30、pH2.0蛋白质变性蛋白质变性(或硫杆菌失去活性或硫杆菌失去活性)热点说明：热点说明：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验条件不变，
23、只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据得出合理结论的能力，因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中常有所因而在这几年高考试题中常有所涉及。涉及。1.考查形式考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响
24、。率的影响。2.解题策略解题策略3.实例分析实例分析探究温度、催化剂对反应：探究温度、催化剂对反应：2H2O2=2H2OO2的影响，可以确定催化剂的影响，可以确定催化剂(是否是否加入加入MnO2)和温度和温度(加热、常温加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。作为可变量，其他的则控制为不变量。根据两种条件下的反应都有气体生成的特征，利用导管将生成的气体导入水槽中，根据两种条件下的反应都有气体生成的特征，利用导管将生成的气体导入水槽中，通过观察水槽中产生气泡的剧烈程度，并以此判断该控制变量对化学反应速率是否通过观察水槽中产生气泡的剧烈程度，并以此判断该控制变量对化学反应速率是否产生影响以及
25、具体的影响效果。产生影响以及具体的影响效果。模型解题(2)如果实验中不使用如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。(3)该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验与实验与实验对照，溶液体积对照，溶液体积一直是一直是25 mL，为确保溶液体积不变，所以，为确保溶液体积不变，所以V17.5 mL，理由是保证每次实验溶液总，理由是保证每次实验溶液总体积相等。体积相等。V21 mL，理由是保证淀粉溶液的用量相同。对比几组实验数据，显然时，理由是保证淀粉溶液的用量相同。
26、对比几组实验数据，显然时间间t1大约是大约是72 s。(4)根据表中数据可以得出的结论是反应速率与反应物浓度成正比关系，即：反应物浓根据表中数据可以得出的结论是反应速率与反应物浓度成正比关系，即：反应物浓度越大，反应速率越快。度越大，反应速率越快。答案答案(1)0.5(2)显色时间太短，不易测量显色时间太短，不易测量(3)7.5保证每次实验溶液总体积相等保证每次实验溶液总体积相等1保证淀粉溶液的用量相同保证淀粉溶液的用量相同72 s(54 s72 s)(4)反应速率与反应物浓度成正比关系反应速率与反应物浓度成正比关系(反应物浓度越大，反应速率越快反应物浓度越大，反应速率越快)2.兴趣小组探究锌
27、片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们准备了以下化学用品：准备了以下化学用品：0.20 molL1与与0.40 molL1的的HCl溶液、溶液、0.2 molL1与与0.40 molL1的的CH3COOH溶液、溶液、0.10 molL1 CuCl2、锌片、锌片(形状、大小、质形状、大小、质量相同量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298 K和和308 K。(1)酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表酸液都取足
28、量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表(表中不要留空格表中不要留空格)：(2)若若(1)中实验中实验锌片消失的时间是锌片消失的时间是20 s，则锌片剩余质量与时间关系图如图。假设：，则锌片剩余质量与时间关系图如图。假设：该反应温度每升高该反应温度每升高10，反应速率是原来的，反应速率是原来的2倍；温度相同、浓度相同时，醋酸的平倍；温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速度是盐酸的均反应速度是盐酸的1/2。请你在此图中大致画出。请你在此图中大致画出“实验实验”(用实线用实线)、“实验实验中醋中醋酸实验酸实验”(用虚线用虚线)的锌片质量与时间关系曲线。的锌片质量与时间关系曲线。(3)某实验小组在做
29、某实验小组在做(1)中实验中实验时误加少量时误加少量0.10 molL1 CuCl2溶液，发现反应速率与溶液，发现反应速率与(1)中实验中实验接近。接近。该组同学对影响因素提出如下假设，请完成假设三：该组同学对影响因素提出如下假设，请完成假设三：假设一：假设一：Cu2对该反应起催化剂作用对该反应起催化剂作用假设二：假设二：Cl对该反应起催化剂作用对该反应起催化剂作用假设三：假设三：_(4)请你设计实验验证上述假设三是否成立，写出实验步骤及预期现象：请你设计实验验证上述假设三是否成立，写出实验步骤及预期现象：(3)Zn置换出置换出Cu，构成，构成Zn-Cu原电池，能够加快反应速率，所以假设原电池，能够加快反应速率，所以假设3为：形成为：形成Zn-Cu原电池，加快反应速率。原电池，加快反应速率。(4)设计对照实验，其中一个为原电池，如设计对照实验，其中一个为原电池，如将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，此过程中铜电极不反应，锌电极产生氢气；此过程中铜电极不反应，锌电极产生氢气；将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中，可以观察到在铜电极上迅速产生氢气，产生氢气的速率大于中，可以观察到在铜电极上迅速产生氢气，产生氢气的速率大于，根据，根据可知，可知，ZnCu构成原电池后可以大大加快反应速率。构成原电池后可以大大加快反应速率。
