资源简介 (共70张PPT)第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率第2课时 影响化学反应速率的因素一、外界因素对化学反应速率的影响条件 内容浓度 (1)当其他条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率; 减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。(2)此规律只适用于气体或溶液的反应,对于固体或纯液体的反应物, 一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但 固体反应物表面积越大,反应速率越大。温度 (1)升高温度,可加快反应速率。温度对化学反应速率的影响对放热反 应和吸热反应都适用。(2)大量实验证明,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的 2~4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。催化剂 合适的催化剂可以加快反应速率。同一催化剂能同等程度的改变正、逆化 学反应的速率。条件 内容压强 1.压强对固体和液体(溶液)间的反应无影响,仅仅适用于气相反应。2.对于气体反应有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强→浓度增大→反应速率增大。(2)恒容时:a.充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增 大;b.充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起总压 增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变→反应速率不变。(3)恒压时:充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)→引起体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢。3.改变压强实质是改变反应物的浓度,判断时看反应物的浓度是否发生变。【判断】××××××A. 催化氧化氨制备硝酸时加入铂B. 中和滴定时,边滴边摇锥形瓶C. 锌粉和盐酸反应时加水稀释D. 石墨合成金刚石时增大压强解析:催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂会加快化学反应速率,故催 化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;中和滴定时, 边滴边摇锥形瓶,让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;锌 粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会减慢化学反应速率,C项符合题意; 石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不 符合题意。CC. 当一定量的锌粉和过量的6 mol·L-1盐酸反应时,为了减小反应速率,又不影响产生H2的总量,可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D. 对任何一个化学反应,温度发生变化,化学反应速率一定发生变化D(1)再加入一定量的活性炭,反应速率 (填“增大”“减小”或“不 变”,下同)。(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入NO气体,反应速率 ,充入氮气, 逆反应速率 。(3)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,反应体系的压强 ,NO、 N2、CO2的浓度 ,反应速率 。(4)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,NO、N2、CO2的浓度 ,反 应速率 。不变 增大 增大 增大 不变 不变 减小 减小 二、实验探究影响化学反应速率的外界因素1. 内因:在相同条件下,不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的 、、 等因素决定的。2. 实验探究外因(1)定性探究影响化学反应速率的外界因素组成 结构 性质 ②实验方案设计影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论浓度 其他条件相同,增大 浓度,化学反应速 率 均出现浑浊,但后者出现浑浊更快增大 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论温度 混合后均出现浑浊,但70 ℃水一组 出现浑浊 其他条件相同,升高 温度,化学反应速 率 首先 增大 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论催化剂 前者无明显现象,后者出现 大量 其他条件相同,催化 剂能 化学反 应速率气泡 加快 (2)定量研究影响化学反应速率的因素①按如图所示安装装置,在锥形瓶内放入2 g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L- 1的稀硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。②用4 mol·L-1的稀硫酸代替1 mol·L-1的稀硫酸重复上述实验。【实验记录】加入试剂 反应时间 反应速率40 mL 1 mol·L-1稀硫酸 40 mL 4 mol·L-1稀硫酸 【实验结论】4 mol·L-1稀硫酸与锌反应比1 mol·L-1稀硫酸与锌反应的速率 。长慢短快快 【思考交流】 在用上述实验装置测定锌与硫酸反应的速率时:(1)为确保测定的准确性,应注意哪些事项?(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,从装 置缺陷的角度分析可能的原因是 。(3)除了测定氢气的体积外,你还能设计哪些方案测定锌与H2SO4溶液反应的 速率?锌的颗粒(即比表面积)大小基本相同;H2SO4溶液要迅速加入;装置气密性良好,且计时要迅速准确忽视加入H2SO4溶液排出气体的体积在恒容反应装置中,测定一段时间内压强的变化;测定一段时间内H+的浓度变化;测定一段时间内锌粒的质量变化等选项 实验目的 方案设计 现象或结论A 探究压强对化学反应速率的影响 反应速率增大,说明其他条件相同时,压强越大,化学反应速率越快B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液,观察并比较实验现象 其他条件相同时,浓度越 大,单位体积活化分子数越多,化学反应速率越快C选项 实验目的 方案设计 现象或结论C 探究温度对化学反应速率的影响 向两支装有5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液的试管中分别加入5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液,然后分别放入冷水和热水中,观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊,说明其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快D 探究固体表面积对化学反应速率的影响 称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察并比较实验现象 粉末状的纯碱反应速率更 快,说明增大固体的接触面积,化学反应速率越快A. 其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大B. 其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大C. 条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1D. 条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 minB3. (2025·雅安高二期中)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进 行了如下实验:[实验内容及记录]实验 编号 实验温 度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色 所需时间/min0.6 mol/LH2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀H2SO4溶液 0.05 mol/LKMnO4溶液① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0(1)请完成此实验设计,其中:V1= ,V2= 。解析:(1)实验①②探究的是浓度对反应速率的影响,其他条件应该是相同的,则 V1=2.0;实验②③探究的是温度对反应速率的影响,其他条件应该是相同的,则V2 =3.0。解析:(2)根据表中数据可知,实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响,根 据表中的实验数据,可以得到的结论是其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度, 化学反应速率加快(减慢)。2.0 3.0 浓度 其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率加快(减慢)(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验 (填实验编号)。解析:(3)根据表中数据可知,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②③。②③ 0.01 mol/(L·min) 题后归纳 在研究影响化学反应速率的因素时,常用控制变量法解决该类问题。三、化学反应速率图像分析1. 反应速率图像分析化学反应速率与浓度、压强、温度、催化剂等外界因素有关。(1)溶液中的反应速率图像分析v-c(H+)图像 v-T(温度)图像 v-t(时间)图像说明:t1时刻前,影响v的主要因素是温度,反应放热、温度升高,反应速率增大,t1时刻后,影响v的主要因素是c(H+),c(H+)逐渐减小,化学反应速率减小(2)密闭容器中的反应速率图像分析 v-p(压强)图像 v-V(容积)图像 v-t(时间)图像 v-p、T(T1<T2) 图像【特别提醒】分析图像时特别关注图像中坐标轴、起点、终点、拐点、图像变化趋势等。2. 反应速率相关量的图像分析化学反应速率与反应中单位时间内各物质的物质的量浓度变化、质量的变化符合化学 方程式中化学计量关系,根据图像中相关量的变化可以间接分析反应速率。(1)物质的量与时间关系图像特别关注:①反应物和生成物的判断;②反应是否可逆;③依据各物质的变化量计算 化学反应速率或确定化学方程式。(2)浓度与时间关系图像特别关注:①起点、终点——计算平均反应速率;②斜率——曲线斜率代表某时刻的 瞬时反应速率。A. T1>T2B. a点的反应速率小于c点的反应速率C. a点的正反应速率小于b点的逆反应速率D. b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1DA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O2的体积相同,(1)中加入MnO2作催化剂,加快了H2O2的分解速率,反 应结束时所用时间短,故A正确。A. 反应过程中生成H2体积一直增加B. t1→t2速率增大,与反应放热和氧化膜减少有关C. t2→t3速率减小,只与c(H+)减小有关D. 反应过程中的速率变化是温度、c(H+)、Al与盐酸接触面积共同作用的结果C解析:在Al与盐酸反应过程中同时存在多个影响因素。①表面积:随着金属表面氧化 膜与盐酸反应,Al与盐酸接触面积增大;随铝条与盐酸反应,铝条与盐酸接触面积减 小。②温度:Al与盐酸反应放热,使溶液温度升高,随时间延长,体系热量散失,溶 液温度逐渐下降。③c(H+):整个过程中,c(H+)始终在下降。反应过程中, H2生成速率不同,但生成H2的量一直在增加,A正确;t1→t2,溶液温度升高、Al与 盐酸接触面积增大对反应速率的影响大于c(H+)降低的影响,B正确;t2→t3,c (H+)降低为主要影响因素,但不是唯一因素,C错误;多种因素综合影响反应速 率,但不同阶段主要影响因素不同,D正确。课时作业(六) 影响化学反应速度的因数[对点训练]题组一 外界条件对反应速率的影响①铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②增 加反应物的用量,一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应 物的浓度 ④光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑤使用催化剂,使反应的 活化能降低,反应速率加快A. ①⑤ B. ④⑤ C. ②④ D. ③B123456789101112解析:常温下,铁在浓硫酸中钝化,得不到氢气,故①错误;增加反应物的用量,不 一定会增大化学反应速率,例如改变固体的质量,故②错误;决定化学反应速率的主 要因素是反应物自身的性质,如钠和冷水剧烈反应,但铁在高温下才能与水蒸气反 应,故③错误;有些物质在光照条件下反应,如次氯酸的分解等,因此光是影响某些 化学反应速率的外界条件之一,故④正确;使用催化剂使反应的活化能降低,反应速 率加快,故⑤正确。故选B。123456789101112A. 增加铁粉的质量B. 保持容积不变,充入N2,使体系压强增大C. 将容器的容积缩小一半D. 保持压强不变,充入N2,使容器的容积增大C123456789101112解析:铁粉为固体,增加铁粉的量不影响化学反应速率,A不符合题意;容积不变充 入N2,体系压强增大,但N2不参加反应,体系内H2、H2O(g)的浓度不变,化学反 应速率不变,B不符合题意;将容器的容积缩小一半,体系内H2、H2O(g)的浓度增 大,反应速率增大,C符合题意;压强不变充入N2,容器的容积增大,体系内H2、 H2O(g)的浓度减小,反应速率减小,D不符合题意。123456789101112①水 ②NaNO3溶液 ③98%的硫酸④CH3COONa固体 ⑤K2SO4溶液A. ①④ B. ①④⑤C. ①②④ D. ①③⑤B123456789101112解析:加水,稀硫酸浓度降低,反应速率减慢,但是硫酸物质的量不变,生成氢气总 量不变,故①正确;加入硝酸钠溶液,硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,会与铁 反应生成NO气体,不生成氢气,故②错误;加入适量98%的硫酸,加快反应速率, 影响生成氢气的总量,故③错误;加入醋酸钠固体,醋酸钠与硫酸反应生成醋酸,溶 液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,但最终电离出的氢离子物质的量不变,生成氢 气的总量不变,故④正确;加入硫酸钾溶液,溶液中氢离子浓度降低,反应速率减 慢,但硫酸最终电离出的氢离子物质的量不变,生成氢气总量不变,故⑤正确。123456789101112题组二 实验探究外界条件对反应速率的影响4. (2025·承德期中)某同学设计Fe与1 mol·L-1 H2SO4溶液反应的下列实验,探究化 学反应速率的影响因素。序号 铁的质量/g 铁的形状 温度/℃ 铁完全溶解于酸的时间/sⅠ 2 粉末 20 108Ⅱ 2 薄片 20 t1Ⅲ 2 薄片 15 t2DA. t1>t2B. t2<108C. 单位时间内消耗铁的质量:Ⅱ<ⅢD. 初始化学反应速率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ123456789101112解析:其他条件相同,温度越高,化学反应速率越快,铁完全溶解于酸的时间越短, t1<t2,A项错误;其他条件相同,温度越高,固体接触面积越大,化学反应速率越 快,铁完全溶解于酸的时间越短,t2>108,B项错误;反应Ⅱ和反应Ⅲ中铁的质量和 形状相同,反应Ⅱ的反应温度高,因此反应Ⅱ的化学反应速率快,单位时间内消耗的 铁的质量:Ⅱ>Ⅲ,C项错误;反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中铁的质量相同,固体的接触面积越 大,化学反应速率越快,温度越高,化学反应速率越快,故初始化学反应速率:Ⅰ>Ⅱ >Ⅲ,D项正确。123456789101112C123456789101112选项 反应 影响因素 所用试剂A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl粉末状CaCO3、0.5 mol/L HClB a H+浓度 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl块状CaCO3、3.0 mol/L HClC b H+浓度 0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO40.1 mol/L Na2S2O3、浓H2SO4D b 温度 0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 mol/L H2SO4、冷水0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 mol/L H2SO4、热水123456789101112123456789101112编号 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/minⅠ 2 2 0 20 2.1Ⅱ 2 V1 1 20 5.5Ⅲ 2 V2 0 50 0.5CA. V1=1,V2=2B. 实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响C. 实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02 mol·L-1·min-1D. 若改用0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液,将不能达到实验目的123456789101112123456789101112[综合强化]实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤c(H+)/(mol·L-1) 0.008 0.008 0.004 0.008 0.0040.001 0.001 0.001 0.002 0.002c(Br-)/(mol·L-1) 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40v/(mol·L-1·s-1) 2.4×10-8 4.8×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8 v123456789101112AA. 实验⑤中,v=9.6×10-8B. 若温度升高到40 ℃,则常数k增大C. m=1,n=1,p=2123456789101112123456789101112组 号 反应温 度/℃ Na2S2O3 H2SO4 H2O 开始出现浑浊 的时间/sV/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mLⅠ 10 10 0.1 10 0.1 0 t1Ⅱ 10 5 0.1 10 0.1 x t2Ⅲ 20 10 0.1 10 0.1 y t3Ⅳ 20 10 0.2 10 0.1 z t4BA. x=5、y=0、z=0B. t1>t2>t3>t4C. 实验Ⅰ、Ⅱ可用于探究浓度对化学反应速率的影响D. 实验Ⅰ、Ⅲ可用于探究温度对化学反应速率的影响123456789101112解析:实验Ⅱ和实验Ⅰ相比较,变量为Na2S2O3的浓度,其他量均相同,由于溶液的总 体积为20 mL,则加入H2O的体积为5.0 mL,则x=5,同理,y=0,z=0,A正确; 温度越高,浓度越大,反应速率越快,实验Ⅳ的反应速率最快,实验Ⅲ与Ⅰ中Na2S2O3 的浓度相同,但实验Ⅲ中的温度又比Ⅰ高,因此反应速率Ⅲ>Ⅰ,实验Ⅰ中Na2S2O3的浓 度比Ⅱ大,反应速率Ⅰ>Ⅱ,则出现浑浊需要的时间t2>t1,即t2>t1>t3>t4,B错误; 实验Ⅰ、Ⅱ中温度、H2SO4的浓度均相同,只有Na2S2O3浓度不同,可用于探究浓度对化 学反应速率的影响,C正确;实验Ⅰ、Ⅲ中Na2S2O3、H2SO4浓度都相同,温度不同,可 用于探究温度对化学反应速率的影响,D正确。1234567891011129. (2025·北京市海淀区高二期中)室温下,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线V/mL V/mL V/mL① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 x④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10123456789101112DA. 实验③中x=8B. 实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率C. 降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大D. 将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线应为a123456789101112123456789101112实验 1 2 3 4 5 6 7溶液组成 H2O 1.0 mol/LNH4Cl 0.1 mol/LNH4Cl 1.0 mol/LNaCl 1.0 mol/LNaNO3 0.8 mol/LNH4Cl+ 0.2 mol/L NH3·H2O 0.2 mol/LNH4Cl+ 0.8 mol/L NH3·H2OV/mL 12 433 347 160 14 401 349AB. 由实验1、4、5可得,Cl-对镁和水的反应有催化作用C. 由实验3、7可得,反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面,减慢反应123456789101112123456789101112SO2 4H+ 123456789101112(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱 和溶液加入2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序号 A B C D试剂组成 0.4 mol·L-1 KI a mol·L-1 KI0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1 KI0.000 2 molI2实验现象 溶液变黄,一段 时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑 浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪 色,变成黄色,出现 浑浊较A快①B是A的对比实验,则a= 。0.4 123456789101112解析:(2)①由于B是A的对比实验,所以两组实验中KI的浓度必须相同,即a= 0.4。②A说明I-能催化SO2发生歧化反应。C中无明显现象,说明H+单独存在时不具 有催化作用,不能使SO2歧化反应速率加快。B中溶液变黄,出现浑浊较A快,结合C 可知,增强溶液的酸性,可增强I-的催化效果。③对比D和A,D中加入KI的浓度小 于A,D中多加了I2,反应ⅰ消耗H+和I-,反应ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪 色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率D>A,由此可见,反应ⅱ比反应ⅰ速率 快,反应ⅱ产生H+使c(H+)增大,从而使反应ⅰ加快。I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以增强I-的催化效果反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快12345678910111212. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的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。编号 反应物 催化剂Ⅰ 10 mL 2% H2O2溶液+1 mL水 无Ⅱ 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL水 无Ⅲ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液Ⅳ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液Ⅴ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液123456789101112(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ的目的是 。解析:(1)实验Ⅰ和Ⅱ均未使用催化剂,混合液的总体积均为11 mL,c(H2O2)不 同,则实验目的是探究反应物浓度对反应速率的影响。(2)实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始反应速率由大到小的顺序为 (用实验编号表 示)。解析:(2)实验Ⅰ中,c(H2O2)最小且未使用催化剂,则实验Ⅰ中起始反应速率最 小;实验Ⅱ和Ⅲ中c(H2O2)相同,实验Ⅲ中加入FeCl3溶液,则实验Ⅲ的起始反应速 率大于实验Ⅱ,故反应速率由大到小的顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。探究反应物浓度对反应速率的影响Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ 123456789101112(3)实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中,测得生成氧气的体积(折算成标准状况)随时间变化的关 系如图所示。②实验Ⅲ在t1~t2时间内,以H2O2表示的反应速率为 。碱性环境能加快H2O2分解的速率,酸性环境能减慢H2O2分解的速率 123456789101112123456789101112 展开更多...... 收起↑ 资源预览