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专题6
第一单元　化学反应速率与反应限度
课时1　化学反应速率　影响化学反应速率的因素
化学反应与能量变化
1．了解化学反应速率的概念，知道化学反应平均速率的表示方法，能应用化学反应速率公式进行简单的计算。
2．能从内因、外因两方面认识化学反应速率，能运用控制变量的方法探究影响化学反应速率的因素。
活动一：感知化学反应速率的大小
1．列举生活中一些较快和较慢的化学反应案例。
【答案】 爆炸反应几乎能在瞬间完成；食物腐败和钢铁生锈则较为缓慢，一般需要数日至数月；溶洞中钟乳石和石笋的形成则极为缓慢，在短时间内无法观察到明显的变化。
2．完成下列基础实验，观察并比较两个反应的快慢。
取两支试管，各加入5 mL 0.5 mol/L盐酸，再剪取相同大小的镁条和铁片，用砂纸打磨后，分别放入两支试管中。你是通过观察什么现象判断反应快慢的？
【答案】 通过观察两支试管中气泡产生的快慢判断反应快慢，气泡产生的越快，表示反应越快。
活动二：学习化学反应平均速率的表示方法
1．化学反应的快慢通常用化学反应速率来定量表示。化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。反应速率的表达式是什么？单位是什么？表达式中的速率v表示一段时间的平均速率还是某一时刻的瞬时速率？
2．反应速率的表示、反应速率的计算。
(1) 在一定条件下，某过氧化氢溶液(即双氧水)放置100 min后，H2O2的浓度从5×10－2 mol/L 下降到4×10－2 mol/L，100 min内，H2O2分解反应的平均速率为多少？
【答案】 在这100 min内，H2O2的浓度减少了1×10－2 mol/L，所以在此过程中H2O2分解反应的平均速率是1×10－4 mol/(L·min)。
(2) 在容积为100 mL的溶液中，发生以下反应：
反应开始时，Br－的物质的量为0.01 mol；经过10 s后，Br－的物质的量变为 0.002 mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10 s内，Br－消耗的平均速率是多少？
【答案】 0.008 mol/(L·s)。
3．相同时间段内的同一反应的反应速率可以用不同的反应物或生成物来表示，它们的数值相等吗？它们之间有什么关系？任何反应物和产物都可以用来表示化学反应速率吗？
【答案】 相同时间段内的同一反应的反应速率，可以用不同的反应物或生成物来表示，数值不一定相等，但表示的意义相同。用不同物质表示的反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比。不是任何物质都可以用来表示化学反应速率，如固体或纯液体在反应中浓度基本不变，不能用来表示化学反应速率。
4．巩固练习。
一般用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率，其单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。
【答案】 0.04 mol/(L·s)
【答案】 (1)中条件下的化学反应速率较大
【归纳总结】
1．化学反应速率的简单计算。
(2) 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的反应物或生成物来表示，当单位相同时，同一段时间内，用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
2．化学反应速率的大小比较。
(1) 归一法：换算成用同一物质、同一单位表示的化学反应速率，再比较数值大小。
(2) 比值法：统一单位后，用各物质的化学反应速率分别除以方程式中各物质的化学计量数，再比较数值大小。
活动三：探究化学反应速率的影响因素
1．讨论：影响化学反应速率的因素可能有哪些？
【答案】 化学反应速率会受到反应物自身性质的影响，对于特定的某个化学反应而言，它的反应速率也不是一成不变的，还会受其他多种外界因素的影响。催化剂、反应温度和反应物的浓度都是影响化学反应速率的因素，反应物间的接触面积、光照等条件对一些化学反应速率也有影响。
2．完成下列实验，探究影响化学反应速率的因素。
实验一：分析影响过氧化氢分解反应速率的因素
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验Ⅰ

实验Ⅱ

加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率大
使用催化剂可以增大反应速率
热水浴的试管中产生气泡的速率大
升高温度可以增大反应速率
实验序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验Ⅲ

12%的双氧水中产生气泡的速率大
增大反应物浓度可以增大反应速率
实验二：比较块状、粉末状大理石与盐酸反应的速率
实验操作 实验现象 实验结论
粉末状大理石产生气泡的速率比块状大理石大
增大反应物的接触面积可以增大反应速率
(1) 若保持反应容器的压强不变，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
【答案】 保持反应容器的压强不变，向容器中通入氦气，容器的容积增大，参加反应的各物质的浓度减小，化学反应速率减小。
(2) 若保持反应容器的容积不变，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
【答案】 保持反应容器的容积不变，向容器中通入氦气，参加反应的各物质的浓度不变，化学反应速率不变。
4．阅读教材，了解控制变量法。
多因素问题的研究比较复杂，常常需要将其分解，每次只改变其中一个因素，控制其余几个因素不变，研究被改变的因素对事物发展的影响。这种方法叫控制变量法。
活动四：应用化学反应速率知识解决问题
1．根据下列实例，结合已有的知识和经验，填写下表。
实例 影响化学反应速率的因素 如何影响
(1) 氢气与氯气混合后在光照条件下可以发生爆炸，氢气与硫蒸气在加热条件下缓慢化合
(2) 夏季食品更容易变质

反应物的性质(非金属性)
非金属性越强，与氢气反应越剧烈
温度
温度升高，反应速率增大
实例 影响化学反应速率的因素 如何影响
(3) 蜡烛在纯净的O2中燃烧比在空气中燃烧更剧烈
(4) 粉煤车间严禁烟火，以防爆炸
(5) 实验室用KClO3制取O2时，加入少量MnO2粉末
浓度
浓度增大，反应速率增大
反应物的接触面积
反应物的接触面积增大，反应速率增大
催化剂
使用催化剂，可以增大反应速率
2．某学生用纯净的Mg与过量稀盐酸反应制取H2，实验结果如右图所示。
(1) 图中表示化学反应速率最大的是哪一段？对该段化学反应速率增大可能的原因提出合理的猜想。
【答案】 AB段。该反应为放热反应，随着温度的升高，化学反应速率增大。
(2) 哪一段化学反应速率开始减小？解释化学反应速率减小的原因。
【答案】 BC段。随着反应的进行，盐酸的浓度减小，化学反应速率减小。
1．(教材习题)下列措施中，不能增大化学反应速率的是 (　　)
A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片
C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
1
A
【解析】 加入蒸馏水，硫酸浓度变小，反应速率减小，A符合题意；用铝粉代替铝片，增大了反应物的接触面积，反应速率增大，B不符合题意；适当升高温度，反应速率增大，C不符合题意；MnO2是KClO3受热分解的催化剂，加入催化剂，反应速率增大，D不符合题意。
2
C
A．1∶1∶1
B．2∶2∶1
C．2∶1∶1
D．1∶1∶2
3
C
【解析】 0～6 min内，物质N、M、P的物质的量浓度的变化量分别为6 mol/L、3 mol/L、3 mol/L，则a∶b∶c＝6∶3∶3＝2∶1∶1，C正确。
3
A．v(NH3)＝0.6 mol/(L·s) B．v(NO)＝0.7 mol/(L·s)
C．v(O2)＝0.8 mol/(L·s) D．v(H2O)＝1.0 mol/(L·s)
4
B
4
5．(2025扬州中学月考)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 (　　)
A．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石
B．常温下，铁与稀硫酸反应制备H2，改用浓硫酸
C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强
D．钾与水反应时，增加水的用量
5
A
【解析】 改为粉末状大理石，反应物间的接触面积变大，对增大化学反应速率有明显效果，A正确；常温下，铁在浓硫酸中会钝化，不产生H2，反应停止，B错误；无气体参加反应，增大压强，对增大化学反应速率没有明显效果，C错误；水为纯液体，增加水的用量，浓度不变，对增大化学反应速率没有明显效果，D错误。
5
6
6．(教材习题)在锌与某浓度盐酸反应的实验中，得到如下结果：

下列说法正确的是 (　　)
①t2＞t3　②t2＜200　③实验2、3比较，单位时间内消耗的锌的质量：m2＞m3
A．只有① B．①②
C．只有② D．②③
实验 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 锌完全溶解于酸的时间/s
1 2 薄片 15 200
2 2 粉末 15 t2
3 2 粉末 35 t3
B
6
【解析】 实验2、3比较，其他条件相同，实验3的温度较高，反应速率更大，锌完全溶解于酸的时间更短，故t2＞t3，①正确；实验1、2比较，其他条件相同，实验2中的Zn是粉末状的，与盐酸的接触面积较大，反应速率更大，故锌完全溶解于酸的时间比实验1短，故t2＜200，②正确；实验3的反应速率比实验2大，故单位时间内消耗的锌的质量：m2＜m3，③错误。故选B。
7
7. CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不相同，但所表示的意义相同
B. 反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)
C. 4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小
D. 反应开始后，前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大
B
7
【解析】用体系中不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比，但所表示的意义相同，A正确；反应在2～4 min 内生成0.2 mol CO2，但容器容积未知，所以不能确定CO2的浓度变化及反应速率，B错误；随着反应进行，c(H＋)逐渐减小，4 min 后，反应速率减小的主要原因是 c (H＋)减小，C正确；反应开始后，前4 min内，c(H＋)减小使反应速率减小，溶液温度升高使反应速率增大，但实际的反应速率增大，尤其是2～4 min内，说明温度的快速上升比浓度减小对反应速率的影响大，D正确。
8．(教材习题)现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答下列问题。
(1) 实验过程如图所示，分析判断：OE、EF、FG三段中，________段化学反应速率最大，_______段收集的CO2最多。
8
EF
EF
(2) 为了减小该反应的速率，拟向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_______(填字母)。
A．蒸馏水 B．氯化钠固体
C．NaCl溶液 D．浓盐酸
(3) 除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减小化学反应速率：________________________________________________________ ____________(至少回答2点)。
AC
降低反应温度；改用块状碳酸钙；加入少量CH3COONa(答案合理即可)
8
【解析】 (2) 碳酸钙与稀盐酸反应的实质是CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O。加入蒸馏水、NaCl溶液，溶液体积变大，c(H＋)减小，反应速率减小。
(1) 用A的浓度变化表示反应的平均速率：____________________。
(2) 2 min末，B的浓度为______________。
9
0.375 mol/(L·min)
2.75 mol/L
(3) 若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)：
①升高温度，化学反应速率________；
②充入1 mol B，化学反应速率________；
③将容器容积变为3 L，化学反应速率________。
9
增大
增大
减小
9
10．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(实验记录的体积为累计值，且已换算成标准状况)。
10
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
(1) 反应速率最大的是_____________(填“0～1 min”“1～2 min” “2～3 min”“3～4 min”或“4～5 min”，下同)，原因是________________________________________________。
2～3 min
锌与盐酸反应放热，溶液温度升高，反应速率增大
(2) 哪一时段的反应速率最小？_____________，原因是__________ ___________________________________________。
(3) 2～3 min内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率(溶液体积不变)为____________________。
(4) 为了减小反应速率而又不减少产生氢气的量，可在盐酸中加入______(填字母)。
A．蒸馏水　　　　B．NaNO3溶液　　　C．Na2CO3溶液
4～5 min
随着反应的进行，盐酸(H＋)的浓度降低，反应速率减小
10
0.1 mol/(L·min)
A

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