第40講化學反應速率及影響因素1.知道化學反應速率的表示方法，了解測定化學反應速率的簡單方法。2．掌握影響化學反應速率的因素，并能用有關理論解釋。考點一考點二考點一

a∶b∶c∶d【師說·助學】

①不能用固體或純液體來表示化學反應速率，因為固體或純液體的濃度視為常數。②化學反應速率一般指平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應物還是用生成物表示均取正值。③同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的化學反應速率，其數值可能不同，但表示的意義相同。

錯誤。

應該指1s內某物質的濃度的變化為0.8mol·L－1

正確。正確。【教考銜接】典例(1)[2022·廣東卷，15D改編]在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X→2Y的影響，各物質濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則使用催化劑Ⅰ時，0～2min內，v(X)＝_________________。1.0mol·L－1·min－1

(2)[2022·浙江6月，20A改編]恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發生氨的分解反應：2NH3(g)催化劑N2(g)＋3H2(g)，測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，則實驗①，0～20min，v(N2)＝______________________。1.00×10－5mol·L－1·min－1

【師說·延伸】本題通過圖表數據考查化學反應速率的表示方法、化學反應速率與化學計量數的關系。【對點演練】考向一定量比較化學反應速率的大小1．已知反應2A(g)＋B(g)?3C(g)＋4D(g)在不同條件下的化學反應速率如下：①v(A)＝0.5mol·L－1·s－1②v(B)＝0.3mol·L－1·s－1③v(C)＝0.8mol·L－1·s－1④v(D)＝6mol·L－1·min－1該化學反應在上述4種條件下由快到慢的順序為______________。②＞③＞①＞④

考向二用濃度變化表示的化學反應速率的計算2．硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發生水解反應：O2NC6H4COOC2H5＋OH－?O2NC6H4COO－＋C2H5OH兩種反應物的初始濃度均為0.050mol·L－1，15℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉化率α隨時間變化的關系如表所示。計算該反應在180～240s區間的平均反應速率(寫出計算過程)。t/s120180240330600700800α/%33.041.848.858.070.471.071.0

考向三用其他物理量表示的化學反應速率的計算3．溫度為T1時，2g某合金4min內吸收氫氣240mL，吸氫速率v＝________mL·g－1·min－1。30

t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2

5．工業制硫酸的過程中，SO2(g)轉化為SO3(g)是關鍵的一步，550℃時，在1L的恒溫容器中，反應過程中部分數據見表：若在起始時總壓為p0kPa，反應速率若用單位時間內分壓的變化表示，而氣態物質分壓＝總壓×氣態物質的物質的量分數，則10min內SO2(g)的反應速率v(SO2)＝________kPa·min－1。反應時間/minSO2(g)/molO2(g)/molSO3(g)/mol04205

1.5102

15

1

考點二考點二影響化學反應速率的因素1.內因反應物本身的性質是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關系為v(Mg)>v(Al)。2．外因(其他條件不變，只改變一個條件)【師說·助學】

壓強影響反應速率適用于有氣體參加的化學反應，同時壓強改變反應速率是通過改變物質濃度引起的。3．壓強對化學反應速率的影響一定溫度下，反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在密閉容器中進行，分析下列措施對化學反應速率的影響(填“增大”“減小”或“無影響”)。(1)縮小體積增大壓強：________；(2)恒容充入氫氣：________；(3)恒容充入氮氣：________；(4)恒壓充入氮氣：________。增大增大無影響減小4．理論解釋——有效碰撞(1)活化分子、活化能與有效碰撞①活化分子：能夠發生有效碰撞的分子(必須具有足夠的能量)。②活化能：如圖圖中：E1表示反應的________，使用催化劑時的活化能為________，反應熱為________(注：E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量)。③有效碰撞：活化分子之間能夠引發化學反應的碰撞。活化能E3E1－E2(2)活化分子、有效碰撞與反應速率的關系條件改變單位體積內有效碰撞次數反應速率分子總數活化分子數活化分子百分數增大反應物濃度增加增加不變增加增大增大壓強增加增加不變增加增大升高溫度不變增加增加增加增大加催化劑不變增加增加增加增大【易錯診斷】判斷正誤，錯誤的說明理由。1．催化劑參與化學反應，改變了活化能，但反應前后物理和化學性質保持不變：______________________________________________________。2．升溫時吸熱反應速率增大，放熱反應速率減小：______________________________________________________。3．一定量的鋅與過量的稀硫酸反應制取氫氣，滴入少量硫酸銅溶液與醋酸鈉溶液均能夠提高反應速率：______________________________________________________。錯誤。催化劑在反應前后化學性質保持不變，而物理性質多數發生變化。錯誤。升溫時吸熱反應、放熱反應速率均增大。錯誤。滴入少量硫酸銅溶液，因發生原電池反應能夠加快反應速率；滴入少量醋酸鈉溶液，c(H＋)降低，反應速率降低。【教考銜接】典例[2023·浙江6月，19(5)]水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。水煤氣變換反應：CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－41.2kJ·mol－1。在催化劑活性溫度范圍內，水煤氣變換反應的歷程包含反應物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應及產物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應的反應速率先增大后減小，其速率減小的原因是________________________________________________________。答案：溫度過高時，不利于反應物分子在催化劑表面的吸附，從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應速率減小；溫度過高還會導致催化劑的活性降低，從而使化學反應速率減小解析：反應物分子在催化劑表面的吸附是一個放熱的快速過程，溫度過高時，不利于反應物分子在催化劑表面的吸附，從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應速率減小；溫度過高還會導致催化劑的活性降低，從而使化學反應速率減小。【師說·延伸】溫度升高，不利于氣相反應物分子在催化劑表面的吸附，有利于氣相產物分子在催化劑表面脫附。【對點演練】1．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現渾濁的是(

)選項反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案：D解析：結合選項知混合液的體積都為20mL，但選項D中反應溫度最高、反應物Na2S2O3的濃度最大，其反應速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質生成)。2.O3在水中易分解，一定條件下，相同濃度的O3的濃度減小一半所需的時間(t)如表。根據表中的遞變規律，推測O3分別在以下條件下反應：①40℃、pH＝3.0；②10℃、pH＝5.0；③30℃、pH＝7.0，分解速率依次增大的順序為(

)A．①②③

B．③②①

C．②①③

D．③①②答案：C解析：分析題表中數據，溫度一定時，pH越大，c(O3)減小一半所需時間越短；pH一定時，溫度越高，c(O3)減小一半所需時間越短。由題表中數據可知，c(O3)減小一半，在①40℃、pH＝3.0時，所需時間在31～158min之間；在②10℃、pH＝5.0時，所需時間大于169min；在③30℃、pH＝7.0時，所需時間小于15min，則分解速率依次增大的順序為②<①<③，C項正確。3．在有氣體參與的反應中，①增大反應物濃度、②升高溫度、③增大壓強(壓縮體積)、④加入催化劑，若以上四種方法均可使反應速率增大，完成下列問題(填序號)：(1)降低反應活化能的是____________。(2)增加活化分子百分數的是____________。(3)未改變活化分子百分數，增加單位體積內分子總數的是____________。(4)增加單位體積內活化分子數的是____________。④②④①③①②③④外界條件對化學反應速率影響的兩個易錯點1．增加或減少反應物的量并不一定能改變反應速率，如固體和純液體在反應中可視為濃度不變，故增加其量并不能加快反應速率。2．不論是吸熱反應還是放熱反應，溫度對反應速率的影響具有一致性。升高溫度，正、逆反應速率都增大，但增大的倍數不同；降低溫度，正、逆反應速率都減小，不會出現v正增大，同時v逆減小的情況。微專題13探究影響化學反應速率的因素——控制變量思想【要點歸納】1．考查形式(1)以表格的形式給出多組實驗數據，讓考生找出每組數據的變化對化學反應速率的影響。(2)給出影響化學反應速率的幾種因素，讓考生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響。2．解題策略(1)確定變量首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。(2)控制變量——定多變一在探究過程中，應該先確定其他的因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系；這樣確定一種因素的影響以后，再通過以上方法確定另一種因素的影響，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(3)數據有效選擇數據(或設置實驗)要有效，保證變量統一才能做出正確的判斷。3．實例分析探究溫度、催化劑對反應：2H2O2===2H2O＋O2↑的影響，可以確定催化劑(是否加入MnO2)和溫度(加熱、常溫)作為可變量，其他的則控制為不變量。探究對象的反應2H2O2===2H2O＋O2↑控制的可變量催化劑溫度控制的不變量濃度、溫度等濃度、催化劑等實驗方案取相同量的5%H2O2溶液于兩支規格相同的試管中，向其中一支試管中加入少量MnO2，另一支不加，在常溫下觀察取相同量的5%H2O2溶液于兩支規格相同的試管中，給其中一支試管加熱，另一支不加熱，觀察【典題示例】典例[2021·遼寧卷，12]某溫度下，降冰片烯在鈦雜環丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是(

)A．其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大B．其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大C．條件①，反應速率為0.012mol·L－1·min－1D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時，半衰期為62.5min答案：B

【師說·延伸】解答本題的兩大關鍵點①控制變量思想——定多變一；②落實題給信息——半衰期。【對點演練】1．為了研究一定濃度Fe2＋的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率，實驗結果如圖所示，判斷下列說法正確的是(

)A．pH越小，氧化率越小B．溫度越高，氧化率越小C．Fe2＋的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關D．實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2＋的氧化率答案：D解析：由②③可知，溫度相同時，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同時，溫度越高，氧化率越大，A、B錯誤；Fe2＋的氧化率除受pH、溫度影響外，還受其他因素影響，如濃度等，C錯誤。2．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響，進行了如下實驗(忽略溶液體積變化)：編號0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液體積/mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液體積/mL水的體積/mL反應溫度/℃反應時間/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列說法不正確的是(

)A．V1＝1，V2＝2B．設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響C．實驗計時是從溶液混合開始，溶液呈紫紅色時結束D．實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)＝0.01mol·L－1·min－1答案：C

3．可逆反應2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)是工業上制取H2SO