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(
第六章 化学反应与能量
第
二
节 化学反应速率与限度
)
知识思维导图
第1课时 化学反应速率
课程学习目标
1、掌握影响化学反应速率的主要因素
2、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响
【新知学习】
知识点01影响化学反应速率的因素
一、影响化学反应速率的主要因素——内因
不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素，如：形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁小于铝
二、影响化学反应速率的外界因素——外因
1、浓度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL 和 1 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，向盛有1 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL 蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
实验编号 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢
1 2 0 2
2 1 1 2
实验结论
(2)影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，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
【易错提醒】
①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，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
②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率
③对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变
④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小
提请注意:并非所有反应的速率都与浓度有关，除了纯固体或纯液体的反应不受浓度变化影响外。生物体内一些酶催化的反应还有一-些表面催化的反应(如NH3在金属钨表面热分解: ，它们的反应速率就与反应物的浓度无关。
问题。
2、压强对化学反应速率的影响
(1)影响规律：对于气体反应，当其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快；减小压强，气体体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢
(2)原因：对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比
【易错提醒】
①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应
②压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的，P增大→c浓度成比例增大，P减小→c浓度成比例减小
③压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响
3、温度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程 取两支大小相同的试管，各加入2 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
实验编号 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊的快慢
1 2 2 冷水
2 2 2 热水
实验结论
(2)影响规律：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率
【易错提醒】
①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率，如：木炭燃烧是放热反应，温度越高，燃烧越快
②实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2～4倍
4、催化剂对化学反应速率的影响
(1)实验探究
实验过程 向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10%H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1mol/LFeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢
化学方程式 2H2O22H2O＋O2↑
实验操作
实验现象 ①有少量气泡出现；②产生大量气泡；③产生大量气泡
实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大
5、其他因素对化学反应速率的影响
(1)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。
(2)反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。
(3)形成原电池：可以增大氧化还原反应的反应速率。
(4)其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨，均是行之有效的改变化学反应速率的方法(块状)
知识点02“惰性”气体对化学反应速率的影响
1、惰性气体：化学反应速率中的“惰性气体”指的是不与反应物、生成物(体系中)任何成分发生化学反应的气体。如：向N2 + 3H22NH3充入CO2、He，其中CO2、He则称为惰性气体
2、惰性气体对化学反应速率的影响：以反应N2 + 3H22NH3为例
(1)恒温恒容时(T、V一定时)
恒温恒容
分析思路 充入惰性气体体系总压增大，但体积不变，即各物质的浓度不变，故反应速率不变
(1)恒温恒压时（T、P一定时）
恒温恒压
分析思路 充入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小 或充入惰性气体体系的分压减小，相当于减小压强，故反应速率减小
【易错提醒】
对于压强的改变，只有引起反应体系中反应物浓度变化，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度
【拓展培优】
【问题探究】
一．化学反应速率的影响因素
1．实验室常用30%左右的硫酸与足量的锌粒反应制取H2，当反应一段时间后，气泡变得稀少了，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来，原因是什么？
反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。c(H＋)的大小影响着该反应的反应速率。气泡变稀少了，是因为c(H＋)减小了，反应速率减慢。添加一些适当浓度的硫酸溶液，由于溶液中c(H＋)又迅速增大，因而反应速率加快，产生气泡的速率又加快了。
2．在恒压条件下，发生反应N2(g)＋3H2(g) ??2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
减小。总压强不变，通入氦气体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。
3．在恒容条件下，发生反应N2(g)＋3H2(g) ??2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
不变。容器体积不变，通入氦气，反应物的浓度不变，反应速率不变。
【知识归纳总结1】
1．内因
2．外因
在其他条件相同时，改变某一条件：
影响因素 影响结果
浓度 增大反应物的浓度，速率加快； 减小反应物的浓度，速率减慢
温度 升高温度，速率加快； 降低温度，速率减慢
压强 增大气态反应物的压强，速率加快； 减小气态反应物的压强，速率减慢
催化剂 使用催化剂能极大地加快反应速率
固体反应物 的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢
其他 形成原电池、使用合适的溶剂等也影响化学反应速率
【易错提醒】
(1)由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢，此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。
(2)中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。
【典例1】（23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中）下列四支试管中，分别盛有等量的锌、酸溶液，其中生成的反应速率最快的是
试管 酸及浓度 温度 锌的状态
① 溶液 20℃ 粉末状
② 溶液 40℃ 粉末状
③ 溶液 40℃ 大块状
④ 溶液 40℃ 粉末状
A．① B．② C．③ D．④
【答案】B
【详解】A．①④试管中所用酸溶液中c(H+)相等，锌都是粉末状，④的温度高于①，其他条件相同时，升高温度化学反应速率加快，则④中生成H2的反应速率比①的快，A不符合题意；
B．②中温度、c(H+)、反应物的接触面积均较大，生成H2的反应速率最快，B符合题意；
C．③④试管中所用酸溶液中c(H+)相等，反应温度都是40℃，④中锌为粉末状，③中锌为大块状，④中锌与酸的接触面积比③中大，其他条件相同时，增大反应物的接触面积反应速率加快，则④中生成H2的反应速率比③的快，C不符合题意；
D．②④中温度相同，锌都是粉末状，②中所用酸溶液中c(H+)更大，则②生成H2的反应速率比④快，D不符合题意；
故答案选B。
（变式训练1）（23-24高一下·四川成都·期中）下列说法正确的是
A．对于反应A(s)＋B(g) C(g)＋D(g)，加入A，反应速率加快
B．2NO2 N2O4，升高温度，反应速率减慢
C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压时充入He，不改变反应速率
D．100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
【答案】D
【详解】A．对于反应A(s)＋B(g) C(g)＋D(g)，A为固体，加入固体A，A的浓度不变，反应速率不变，故A错误；
B．升高温度，化学反应速率加快，故B错误；
C．密闭容器中保持恒压，充入He，容器的体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢，故C错误；
D．稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜发生置换反应析出铜，形成原电池，生成氢气的速率加快，故D正确；
故本题选D。
【典例2】 （22-23高二上·安徽芜湖·期中）在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，下列说法正确的是
A．无催化剂时，反应不能进行
B．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低
【答案】B
【分析】由图可知，在无催化剂条件下，反应也能进行；反应曲线越陡，活化能越低，反应速率越快；根据 计算反应速率。
【详解】A．催化剂只是改变反应速率，由图可知，在无催化剂条件下，反应也能进行，故A错误；
B．使用催化剂Ⅰ，X的浓度随t的变化为a，时0～2min内，，故B正确；
C．2min时，X转化的浓度为2mol L 1，X与Y的系数比为1：2，则Y增加的量为4mol L 1，对应的曲线为Ⅰ，故C错误；
D．反应曲线越陡，活化能越低，反应速率越快，故与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更高，故D错误；
故答案选B。
（变式训练2）（23-24高一下·云南昆明·期中）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量、发生反应：，该反应经历两步：①；②。图为该体系中X、Y、Z的浓度（c）随时间（t）变化的曲线。下列说法正确的是
A．曲线表示随的变化 B．时刻，的消耗速率大于生成速率
C．随着的减少，反应①、②速率均减小 D．时刻，
【答案】D
【分析】根据①；②，X浓度逐渐减小，Y的浓度先增大，后减小，且最终转变为Z，且Z的浓度一直增大，故a代表X，b代表Z，c代表Y，据此解答。
【详解】A．曲线a、b、c分别表示X、Z、Y的浓度随时间的变化，A不符合题意；
B．从反应开始到达到最大值之前，不断增大，说明的消耗速率小于生成速率，不符合题意；
C．随的减小，先增大后减小，②的反应速率先增大后减小，不符合题意；
D．时刻，处于减小趋势，，则，D符合题意;
故选D
【课堂检测】
一、单选题
1．（23-24高一下·湖南长沙·期中）对于化学反应：，其他条件一定时，下列措施不能增大反应速率的是
A．增大HCl浓度 B．加入饱和食盐水
C．升高体系温度 D．粉碎固体
【答案】B
【详解】A．增大HCl浓度是增大了反应物浓度，反应速率增大，A不符合题意；
B．加入饱和食盐水相当于稀释，反应物浓度降低，反应速率减小，B符合题意；
C．升高体系温度，反应速率增大，C不符合题意；
D．粉碎固体，增大了接触面积，反应速率增大，D不符合题意；
故选B。
2．（23-24高一下·北京·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
B．的催化氧化是一个放热反应，所以降低温度，反应速率加快
C．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，可改用的浓硫酸加快生成氢气速率
D．合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
【答案】D
【详解】A．在金属钠与足量水反应中，水为纯液体，增加水的量不能加快反应速率，A错误；
B．降低温度，反应速率减小，B错误；
C．浓硫酸使得铁钝化，阻碍了反应的进行，C错误；
D．合成氨时增大气体压强，可以加快反应速率，D正确；
故选D。
3．（23-24高一下·吉林四平·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B．4Na+O2=2Na2O，加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C．糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率的影响
D．反应在恒容密闭容器中进行，增加C(s)的质量，反应速率增大
【答案】C
【详解】A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，弱粗锌含有杂质，锌可与杂质构成原电池，从而能够加快化学反应速率，A错误；
B．在常温下Na与O2反应产生Na2O，在加热时Na与O2反应生成Na2O2，反应条件不同，反应不同，因此不能通过加热来提高生成Na2O的反应速率，B错误；
C．糕点包装袋里放小包除氧剂，除氧剂能够和食品包装袋中的氧气反应，降低包装袋内氧气浓度，导致食品氧化变质的反应速率降低，因此糕点包装袋内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率的影响，C正确；
D．碳是固体物质，增加固体的质量，化学反应速率不变，D错误；
故合理选项是C。
4．（23-24高一下·海南·期中）利用反应可以去除石油化工工业催化剂上吸附的碳粒。向某密闭容器中加入和碳粉发生上述反应，下列条件能加快该反应速率的是
A．保持体积不变，增加碳粉的用量
B．保持体积不变，再向容器中充入
C．保持压强不变，再向容器中充入He
D．保持体积不变，再向容器中充入He
【答案】B
【详解】A．碳是固体其浓度视为常数，保持体积不变，增加碳粉的用量，反应物浓度不变，则反应速率不变，A不符合题意；
B．保持体积不变，再向容器中充入，反应物二氧化碳浓度增大，反应速率加快，B符合题意；
C．保持压强不变，再向容器中充入He，体积减小，气体的浓度减小，反应速率减慢，C不符合题意；
D．保持体积不变，再向容器中充入He，参与反应的气体浓度不变，反应速率不变，D不符合题意；
故选B。
5．（23-24高一下·福建福州·期中）在生产、生活中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A．洗衣粉中添加酶 B．口香糖中添加木糖醇
C．将鲜肉存放冰箱中 D．制硫酸时将黄铁矿石粉碎
【答案】B
【详解】A．洗衣粉中添加酶，作为蛋白质溶解的催化剂，可加快反应速率，A不符合题意；
B．口香糖中添加木糖醇，可增加口香糖的甜度，增加人体的食欲，与调控反应速率无关，B符合题意；
C．将鲜肉存放冰箱中，可降低温度，从而降低鲜肉变质的速率，C不符合题意；
D．制硫酸时将黄铁矿石粉碎，可增大接触面积，从而加快反应速率，D不符合题意；
故选B。
6．（23-24高一下·山东临沂·期中）日常生活中的下列做法，与调控反应速率无关的是
A．食品抽真空包装 B．在铁制品表面刷油漆
C．向门窗合页里注油 D．用冰箱冷藏食物
【答案】C
【详解】A．食品抽真空包装是防止食品被氧化腐坏，降低食品内的化学反应速率，A不符合题意；
B．在铁制品表面刷油漆可以隔绝氧气，降低反应速率，B不符合题意；
C．向门窗合页里注油是用来减小摩擦的，而与调控反应速率无关，C符合题意；
D．用冰箱冷藏食物是通过降低温度减小反应速率，D不符合题意；
故选C。
7．（23-24高一下·北京·期中）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A．与水反应时，增加水的用量
B．铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸
C．与盐酸反应制取时，将块状大理石改为粉末状大理石
D．溶液与溶液反应时，增大压强
【答案】C
【详解】A．水为纯液体，水的多少不影响反应速率，所以Ma与水反应时增大水的用量不影响反应速率，A错误；
B．常温下浓硫酸与铁发生钝化现象，加热时反应但不生成氢气，生成二氧化硫，B错误；
C．将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，C正确；
D．溶液与溶液反应在溶液中进行，没有气体参加反应，则增大压强，反应速率不变，D错误；
故选C。
8．（23-24高一下·上海·期末）以下说法正确的是
A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B．在二氧化硫到三氧化硫反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率
C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动
【答案】C
【详解】A．影响化学反应速率的因素除了浓度、压强、温度和催化剂外，还有其他因素，如接触面积等，A错误；
B．在二氧化硫到三氧化硫反应使用催化剂能大大提高反应速率，不能使平衡移动，因此不能提高原料的平衡转化率，B错误；
C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性，C正确；
D．凡是影响反应速率的因素，不一定都可以使化学平衡发生移动，例如对于反应前后体积不变的反应，压强的改变不能影响平衡，D错误；
故答案为：C。
9．（23-24高一下·安徽亳州·期中）实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是
A．升高温度 B．增大压强 C．将锌粒研磨成锌粉 D．适当加大盐酸的浓度
【答案】B
【详解】A．升高温度能加快锌粒和稀盐酸的反应速率，A项不符合题意；
B．该反应的反应物中无气体，增大压强，不能使反应速率加快，B项符合题意；
C．将锌粒研磨成锌粉，增大接触面积，可以加快反应速率，C项不符合题意；
D．适当加大反应物盐酸的浓度，可以加快反应速率，D项不符合题意；
故答案为：B。
10．（22-23高一下·湖南永州·阶段练习）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法中不正确的是
A．CO和O生成是放热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O反应生成了
D．催化剂可以加快反应速率
【答案】B
【详解】A．由能量变化图可知，反应物总能量大于生成物总能量，CO和O生成是放热反应，A正确；
B．根据状态I、II可以看出CO碳氧键一直未断裂，B错误；
C．由状态Ⅰ→状态Ⅲ可知，CO和O反应生成了，C正确；
D．催化剂在反应中可以降低活化能，加快反应速率，D正确；
答案选B。
11．（23-24高一下·广东茂名·期末）一定温度下，容积为1 L的密闭容器内，某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是
A．时Y的浓度是X的2倍 B．时，平均反应速率mol L min
C．时正反应速率等于逆反应速率 D．时向容器中加入催化剂，Y的转化率增大
【答案】D
【分析】时X的物质的量增大了3mol-2mol=1mol，Y的物质的量减小了：8mol-6mol=2mol，X为生成物，Y为反应物，Y、X的计量数之比为2mol:1mol=2:1，所以该反应的化学方程式为：2Y(g)X(g)；
【详解】A．时Y、X的物质的量分别是6 mol、3 mol，因此Y的浓度是X的2倍，A正确；
B．时，平均反应速率，B正确；
C．之后，Y、X物质的量不变，达到平衡状态，则反应的正、逆反应速率相等，C正确；
D．催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，Y的转化率不变，D错误；
故选D。
12．（23-24高一下·河北唐山·期中）下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A．比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 B．结合秒表用于测定生成氢气的速率
C．依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 D．探究反应过程中的热量变化
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．H2O2会分解产生O2而有气泡产生，在两支试管中加入的两种溶液中含有的金属阳离子种类不同，且溶液浓度未知，溶液中离子浓度大小未知，因此不能用来比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响，A错误；
B．锌与稀硫酸反应产生H2，H2进入注射器中，使活塞右移，因此可结合秒表的时间及反应产生的H2的体积，来测定反应生成氢气的速率，B正确；
C．H2SO4与Na2S2O3发生反应：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑，反应产生的S单质难溶于水，因此可结合两种不同浓度的硫酸与同浓度、同体积Na2S2O3溶液反应，根据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，C正确；
D．酸、碱会发生中和反应，反应放出热量使温度计示数增大，因此能用于探究反应过程中的热量变化，D正确；
故合理选项是A。
13．（23-24高一下·甘肃天水·期中）某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是
A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应
B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率
C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变
D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大
【答案】B
【详解】A．稀硫酸浓度越大，反应速率越快，则曲线I表示0.2mol L 1的稀硫酸与足量锌粉反应，故A项正确；
B．0~t2min时，100mL0.1mol L 1稀硫酸完全反应，c(H+)=0.2mol L 1，曲线Ⅱ中用H+的浓度变化表示的反应速率为：，故B项错误；
C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，锌和硫酸铜反应生成铜单质，形成Cu-Zn原电池加快反应速率，则t1和t2均减小，由于锌粉足量，因此V不变，故C项正确；
D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，H+浓度变大，反应速率均加快，生成氢气的体积增大，故D项正确；
故答案选B。
14．（23-24高一下·四川绵阳·期末）在不同条件下，用O2氧化一定浓度FeCl2溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A．内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．氧化过程的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
C．由曲线①和③可知，温度越高，Fe2+的氧化速率越快
D．由曲线②和③可知，pH越大，Fe2+的氧化速率越快
【答案】D
【详解】A．内，随时间延长，Fe2+的氧化率呈上升趋势，A正确；
B．由曲线②和③可知，温度及时间相同时，pH越小，Fe2+的氧化率越高，说明氢离子浓度越大越有利于Fe2+的氧化，可推测氧化过程的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ，B正确；
C．由曲线①和③可知，在相同时间内，温度越高，Fe2+的氧化率越高，即Fe2+的氧化速率越快，C正确；
D．由曲线②和③可知，在相同温度下，相同时间内时，pH=1.5时的Fe2+的氧化率高于pH=2.5时的Fe2+的氧化率，即pH越小，Fe2+的氧化率越高，D错误；
答案选D。
二、非选择题
15．（23-24高一下·福建龙岩·阶段练习）某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。
(2)反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= 。
(3)2min反应达到平衡时体系内的压强比起始时的压强 (填增大、减小或无变化)：平衡时混合气体密度和起始时相比 。(填增大、减小或无变化)
(4)下列措施能加快反应速率的是_______。
A．升高温度 B．选择高效的催化剂
C．恒容时充入氦气 D．及时分离出Z
(5)下列说法正确的是_______。
A．使用催化剂不可以使化学平衡发生移动。
B．已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．化学反应的限度是不可能改变的
【答案】(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2)0.05 mol·L-1·min-1
(3) 减小 无变化
(4)AB
(5)A
【详解】（1）由图中可以看出，X、Y为反应物，Z为生成物，且X、Y、Z的物质的量的变化量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，且三者的化学计量数之比为0.3mol:0.1mol:0.2mol =3:1:2，2min后各物质的物质的量不再发生变化，且都大于0，则反应为可逆反应，从而得出该反应的化学方程式为：3X(g)+Y(g)2Z(g)。
（2）反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1。
（3）依据阿伏加德罗定律的推论：同温同容下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则2min反应达到平衡时，==0.9＜1，所以体系内的压强比起始时的压强减小：反应前后混合气的质量、体积都不发生变化，则平衡时混合气体密度和起始时相比无变化。
（4）A．升高温度，分子的能量增加，有效碰撞的次数增多，反应速率加快，A符合题意；
B．选择高效的催化剂，可降低反应的活化能，从而加快反应速率，B符合题意；
C．恒容时充入氦气，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，C不符合题意；
D．及时分离出Z，减少生成物浓度，则反应速率减慢，D不符合题意；
故选AB。
（5）A．使用催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不可以使化学平衡发生移动，A正确；
B．已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率也加快，B不正确；
C．增大Y的浓度，反应发生后，生成物浓度也增大，则正反应速率加快，逆反应速率也加快，C不正确；
D．如果改变化学平衡建立的条件，如温度、压强、浓度等，化学平衡可能会发生移动，从而使化学反应的限度发生改变，D不确定；
故选A。
【点睛】若压强一定时，向平衡体系中充入稀有气体，则反应物和生成物的浓度都减小，化学反应速率减慢。
16．（23-24高一下·新疆·期中）Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空：
(1)该反应的化学方程式为 ；
(2)从开始至2min，A的平均反应速率为 。
Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。
(3)5分钟内 ； ；此时，的转化率为 。
【答案】(1)
(2)0.6mol/(L·min)
(3) 0.12 mol/(L·min) 0.04 mol/(L·min) 20%
【详解】（1）A物质的量减少，B、C物质的量增大，A是反应物、B、C是生成物，2min内A、B、C的变化量分别为1.2mol、0.4mol、1.2mol，根据变化量之比等于化学计量数之比，该反应的化学方程式为；故答案为：；
（2）从开始至2min，X物质的量减少0.3mol，X的平均反应速率为=；故答案为：；
（3）在容积为2L的密闭容器中，充入3mol N2和6mol H2，5分钟时NH3的物质的量浓度为0.4mol/L，则列出三段式(单位mol)：，则5分钟内；；
此时H2的转化率为，故答案为：0.12 mol/(L·min)；0.04 mol/(L·min)；20%。
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(
第六章 化学反应与能量
第
二
节 化学反应速率与限度
)
知识思维导图
第1课时 化学反应速率
课程学习目标
1、掌握影响化学反应速率的主要因素
2、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响
【新知学习】
知识点01影响化学反应速率的因素
一、影响化学反应速率的主要因素——内因
不同的化学反应，具有 的反应速率，因此， 是决定化学反应速率的主要因素，如：形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁小于铝
二、影响化学反应速率的外界因素——外因
1、浓度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL 和 1 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，向盛有1 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL 蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
实验编号 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢
1 2 0 2
2 1 1 2
实验结论
(2)影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以 化学反应速率；减小反应物的浓度，可以 化学反应速率
【易错提醒】
①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，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
②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率
③对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变
④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小
提请注意:并非所有反应的速率都与浓度有关，除了纯固体或纯液体的反应不受浓度变化影响外。生物体内一些酶催化的反应还有一-些表面催化的反应(如NH3在金属钨表面热分解: ，它们的反应速率就与反应物的浓度无关。
问题。
2、压强对化学反应速率的影响
(1)影响规律：对于气体反应，当其他条件不变时，增大压强，气体体积 ，浓度 ，化学反应速率 ；减小压强，气体体积 ，浓度 ，化学反应速率
(2)原因：对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比
【易错提醒】
①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应
②压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的，P增大→c浓度成比例增大，P减小→c浓度成比例减小
③压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响
3、温度对化学反应速率的影响
(1)实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应
实验过程 取两支大小相同的试管，各加入2 mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1mol/L H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
化学方程式 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
实验编号 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊的快慢
1 2 2 冷水
2 2 2 热水
实验结论
(2)影响规律：当其他条件不变时，升高温度，可以 化学反应速率；降低温度，可以 化学反应速率
【易错提醒】
①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率，如：木炭燃烧是放热反应，温度越高，燃烧越快
②实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2～4倍
4、催化剂对化学反应速率的影响
(1)实验探究
实验过程 向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10%H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1mol/LFeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢
化学方程式 2H2O22H2O＋O2↑
实验操作
实验现象 ①有 气泡出现；②产生 气泡；③产生 气泡
实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率
5、其他因素对化学反应速率的影响
(1)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积 ，与其他反应物的接触面积 ，化学反应速率 。
(2)反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能 反应物之间的接触面积，有利于 反应速率。
(3)形成原电池：可以 氧化还原反应的反应速率。
(4)其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨，均是行之有效的改变化学反应速率的方法(块状)
知识点02“惰性”气体对化学反应速率的影响
1、惰性气体：化学反应速率中的“惰性气体”指的是不与反应物、生成物(体系中)任何成分发生化学反应的气体。如：向N2 + 3H22NH3充入CO2、He，其中CO2、He则称为惰性气体
2、惰性气体对化学反应速率的影响：以反应N2 + 3H22NH3为例
(1)恒温恒容时(T、V一定时)
恒温恒容
分析思路 充入惰性气体体系总压增大，但体积不变，即各物质的浓度不变，故反应速率不变
(1)恒温恒压时（T、P一定时）
恒温恒压
分析思路 充入惰性气体 各反应物浓度减少 或充入惰性气体体系的分压减小，相当于 ，故
【易错提醒】
对于压强的改变，只有引起反应体系中反应物 ，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了
【拓展培优】
【问题探究】
一．化学反应速率的影响因素
1．实验室常用30%左右的硫酸与足量的锌粒反应制取H2，当反应一段时间后，气泡变得稀少了，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来，原因是什么？
2．在恒压条件下，发生反应N2(g)＋3H2(g) ??2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
3．在恒容条件下，发生反应N2(g)＋3H2(g) ??2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
【知识归纳总结1】
1．内因
2．外因
在其他条件相同时，改变某一条件：
影响因素 影响结果
浓度 增大反应物的浓度，速率加快； 减小反应物的浓度，速率减慢
温度 升高温度，速率加快； 降低温度，速率减慢
压强 增大气态反应物的压强，速率加快； 减小气态反应物的压强，速率减慢
催化剂 使用催化剂能极大地加快反应速率
固体反应物 的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢
其他 形成原电池、使用合适的溶剂等也影响化学反应速率
【易错提醒】
(1)由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢，此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。
(2)中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。
【典例1】（23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中）下列四支试管中，分别盛有等量的锌、酸溶液，其中生成的反应速率最快的是
试管 酸及浓度 温度 锌的状态
① 溶液 20℃ 粉末状
② 溶液 40℃ 粉末状
③ 溶液 40℃ 大块状
④ 溶液 40℃ 粉末状
A．① B．② C．③ D．④
（变式训练1）（23-24高一下·四川成都·期中）下列说法正确的是
A．对于反应A(s)＋B(g) C(g)＋D(g)，加入A，反应速率加快
B．2NO2 N2O4，升高温度，反应速率减慢
C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压时充入He，不改变反应速率
D．100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
【典例2】 （22-23高二上·安徽芜湖·期中）在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，下列说法正确的是
A．无催化剂时，反应不能进行
B．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低
（变式训练2）（23-24高一下·云南昆明·期中）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量、发生反应：，该反应经历两步：①；②。图为该体系中X、Y、Z的浓度（c）随时间（t）变化的曲线。下列说法正确的是
A．曲线表示随的变化 B．时刻，的消耗速率大于生成速率
C．随着的减少，反应①、②速率均减小 D．时刻，
【课堂检测】
一、单选题
一、单选题
1．（23-24高一下·湖南长沙·期中）对于化学反应：，其他条件一定时，下列措施不能增大反应速率的是
A．增大HCl浓度 B．加入饱和食盐水
C．升高体系温度 D．粉碎固体
2．（23-24高一下·北京·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
B．的催化氧化是一个放热反应，所以降低温度，反应速率加快
C．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，可改用的浓硫酸加快生成氢气速率
D．合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
3．（23-24高一下·吉林四平·期中）下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B．4Na+O2=2Na2O，加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C．糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率的影响
D．反应在恒容密闭容器中进行，增加C(s)的质量，反应速率增大
4．（23-24高一下·海南·期中）利用反应可以去除石油化工工业催化剂上吸附的碳粒。向某密闭容器中加入和碳粉发生上述反应，下列条件能加快该反应速率的是
A．保持体积不变，增加碳粉的用量
B．保持体积不变，再向容器中充入
C．保持压强不变，再向容器中充入He
D．保持体积不变，再向容器中充入He
5．（23-24高一下·福建福州·期中）在生产、生活中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A．洗衣粉中添加酶 B．口香糖中添加木糖醇
C．将鲜肉存放冰箱中 D．制硫酸时将黄铁矿石粉碎
6．（23-24高一下·山东临沂·期中）日常生活中的下列做法，与调控反应速率无关的是
A．食品抽真空包装 B．在铁制品表面刷油漆
C．向门窗合页里注油 D．用冰箱冷藏食物
7．（23-24高一下·北京·期中）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A．与水反应时，增加水的用量
B．铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸
C．与盐酸反应制取时，将块状大理石改为粉末状大理石
D．溶液与溶液反应时，增大压强
8．（23-24高一下·上海·期末）以下说法正确的是
A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B．在二氧化硫到三氧化硫反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率
C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动
9．（23-24高一下·安徽亳州·期中）实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气，下列措施不能使反应速率加快的是
A．升高温度 B．增大压强 C．将锌粒研磨成锌粉 D．适当加大盐酸的浓度
10．（22-23高一下·湖南永州·阶段练习）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法中不正确的是
A．CO和O生成是放热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O反应生成了
D．催化剂可以加快反应速率
11．（23-24高一下·广东茂名·期末）一定温度下，容积为1 L的密闭容器内，某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是
A．时Y的浓度是X的2倍 B．时，平均反应速率mol L min
C．时正反应速率等于逆反应速率 D．时向容器中加入催化剂，Y的转化率增大
12．（23-24高一下·河北唐山·期中）下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A．比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 B．结合秒表用于测定生成氢气的速率
C．依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 D．探究反应过程中的热量变化
A．A B．B C．C D．D
13．（23-24高一下·甘肃天水·期中）某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是
A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应
B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率
C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变
D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大
14．（23-24高一下·四川绵阳·期末）在不同条件下，用O2氧化一定浓度FeCl2溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A．内，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．氧化过程的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
C．由曲线①和③可知，温度越高，Fe2+的氧化速率越快
D．由曲线②和③可知，pH越大，Fe2+的氧化速率越快
二、非选择题
15．（23-24高一下·福建龙岩·阶段练习）某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。
(2)反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= 。
(3)2min反应达到平衡时体系内的压强比起始时的压强 (填增大、减小或无变化)：平衡时混合气体密度和起始时相比 。(填增大、减小或无变化)
(4)下列措施能加快反应速率的是_______。
A．升高温度 B．选择高效的催化剂
C．恒容时充入氦气 D．及时分离出Z
(5)下列说法正确的是_______。
A．使用催化剂不可以使化学平衡发生移动。
B．已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．化学反应的限度是不可能改变的
16．（23-24高一下·新疆·期中）Ⅰ.某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据完成下列填空：
(1)该反应的化学方程式为 ；
(2)从开始至2min，A的平均反应速率为 。
Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，5分钟时的物质的量浓度为0.4mol/L。
(3)5分钟内 ； ；此时，的转化率为 。
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