2025年人教版新高二化学暑假专项提升：化学反应速率【学生版】

第03讲化学反应速率

［学目目标］

1.知道化学反应速率的表示方法，会计算和比较反应速率，了解测定化学

反应速率的简单方法。

2.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,

能用相关理论解释其一般规律。

3.了解反应活化能的概念，知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化

能对化学反应速率的影响。

j产学习重N)

1.化学反应速率的计算与大小的判断。

2.变量控制法研究影响化学反应速率的因素。

3.活化能对化学反应速率影响解释。

I［谆学习难诵1

—IIIIIIIIII1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII-

1.变量控制法研究影响化学反应速率有关量的判断。

2.基元反应活化能对化学反应速率的影响。

i［由基础知识

问题掷变

有的化学反应瞬间完成，而有的化学反应则很慢，如何定量描述化学反应的

快慢呢？

一、化学反应速率

i.概述

意义表示化学反应进行__________的物理量

用单位时间内反应物浓度的__________—或生成物浓度的

表示

表示

Ac

表达式。一△/Ac充度的变化A/时间的变化

单位mol-L^min1或mol-L-1-s1

与化学计量数关各物质的化学反应速率之比__________化学方程式中各物质

系的化学计量数之比

(1)对于一些化学反应，也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、

体积、压强的变化量来表示化学反应速率。

(2)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率。

(3)同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能丕恒1，但

表示的意义相同。

(4)固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算

化学反应速率。

2.计算和比较

(1)化学反应速率的计算

①公式法：。=呼

注意：①如果题目中给出的是,在计算速率时应先除

以,转化为浓度的变化量。

②规律法：

运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。

对于一个化学反应：机A+〃B=pC+qD,u(A)：u(B)：o(C)：u(D)=m：n：

p.qo

③三段式法

a.写出有关反应的。

b.找出各物质的、转化量、某时刻量(转化量之比各

物质的化学计量数之比)。

c.根据已知条件列方程式计算。

例如：反应mA(g)+«B(g)=pC(g)

起始浓度/moLL-iabc

nxpx

转化浓度

/mol-L-1x-mm

某时刻浓度/mol.L-1a~xZ?—管

-i^mol-L-1

ymolA（TI777

利用化学反应速率的定义式求算，如D（A）=---,0（。=—:^一

注意：①计算中以下量的关系，对反应物：c（起始）一c（转化）=c（某时刻）;

对生成物：C（起始）+c（转化）=c（某时刻）。

C（某反应物转化量）

②转化率=xl00%o

C（该反应物起始量）

（2）比较

通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀

定性比

的__________、固体消失或气体充满所需时间的—_________等来定性判

较

断化学反应的快慢

“一看”：看化学反应速率的单位是否__________,若不一致，需转化为

同一__________6

“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成__________物质的化学反应

定量比

速率，或分别除以相应物质的化学_____________，所得数值大

较

的__________o

“三比较”：标准统一后比较__________大小，数值越大，__________越

大。

3.测定

测定原利用与化学反应中任何一种化学物质的__________相关的可观测量进

理行测定。

直接观察测定：如____________________和______________________等。

测定方科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成

法物本身有较明显的颜色时，可利用和

间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

拓展提升

1.速率常数的含义

速率常数因是指在给定温度下，反应物浓度皆为1moLL-i时的反应速率。

在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。

化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成,而速率常数是其

比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以

应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。

2.速率方程

一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的哥的乘积成正

比。

对于反应：aA+6B=gG+/7H

则v=kd(A)i(B)(其中左为速率常数)。

如：①SO2c12=SO2+C12v=h-c(SO2Cl2)

②2NO2=2NO+O2丫=依/网。2)

22

③2H2+2NO=N2+2H2。v=fa-c(H2)-c(NO)

3.速率常数的影响因素

温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应,

温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。

问题押究

影响反应速率的因素有哪些？是如何影响的？

二、影响化学反应速率的因素

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、

和等因素决定的。

.nnn.

实酷辑氮

❶实验I：定性探究影响化学反应速率的外界因素

实验原理：____________________________________________________________

实验方案设计

影响因

实验步骤实验现象实验结论

素

5mL0.1mol-L-15mL0.5molL-1

H2sO4溶液H2sOj溶液增大浓度，

浓度—化学反应速率增

府1/N府

5mL().1molL1LJ

皆Na2s2O3溶液泪大

0.1molL-1-----

「

H2SO4—.：

溶液5mL、毒W寸

().1molL-1型攀

Na2s2O3七冷水混合后均出现浑

溶液5mL'升高温度，

温度0.1molL-1浊，但70℃热水一

Na2s2O3O1化学反应速率—

溶液5mL组首先出现浑浊

0.1molL-'逑

H2sO4

溶液5mL’"工利水

3min后分别那

合并振荡

5滴1mobL-1

FeCh溶液一1前者无明显现象，催化剂能加快

催化剂

0

0后者出现大量—化学反应速率

言2mL5%

■-H2O2溶液一

❷实验n：反应速率的定量测定和比较

实验步骤:

①取一套装置（如图所示），加入40mL1moLL—1的硫酸和锌粒,测量收集

10mLH2所需的时间。

-1

②取另一套装置，加入40mL4mol-L的硫酸和锌粒，测量收集10mLH2

所需的时间。

实验现象锌与稀硫酸反应产生___________，收集10mL气体，②所用时

间比①所用时间o

实验结果

反应时间反应速率

加入试剂

（填“长”或“短”）（填“快”或“慢”）

1硫酸

40mL1mol-L——

1硫酸

40mL4mol-L——

实验结论：

4mol硫酸与锌反应比1硫酸与锌反应的速率快。

注意事项：①锌的颗粒大小基本;②40mL的稀硫酸要

加入；③装置气密性良好，且计时要迅速准确；④气体收集可以用排水量气装置

（如图所示）代替。

实验讨论：除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有:

①测定一定时间内产生的H2的；

②测定一段时间内H+的变化；

③测定一段时间内锌粒的变化。

2.外因（其他条件不变，只改变一个条件）

浓度增大反应物浓度，化学反应速率__________,反之___________

对于有气体参加的反应,增大压强（减小容器容积），反应速

压强

率__________,反之___________

升高温度，化学反应速率__________,反之____________

温度

（温度每升高10℃,化学反应速率通常增大为原来的2〜4倍）

催化剂可以________化学反应速率（对于可逆反应，正、逆反应速

催化剂

率的改变程度________）

如增大反应物的接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、

其他因素

强磁场、高速研磨、形成原电池等，都有可能改变化学反应速率

❶由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故增加（或减少）固体或纯液体的

量，反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，反应速率将加快。

溶液中的离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，才会影响反应速率，如

Zn与稀H2s04反应，加入少量Na2s04固体，生成H2速率不变。

❷增大压强实际上就是减小气体体积，增大反应物的浓度。

恒温增大压强色星体积缩小白星浓度增大也隹反应速率增大。

恒温恒a.充入气体反应物之妈反应物浓度增大型基反应速率增大。

容

b.充入稀有气体(或非反应气体)色隹总压强增大，但各物质的浓度

不变，反应速率不变。

充入稀有气体(或非反应气体)色星体积增大上星各物质浓度减小

恒温恒

压

反应速率减小。

❸不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大；降

低温度，正、逆反应速率均减小。

资料在线/

一、许多化学反应，尽管其反应方程式很简单，却不是基元反应，而是经由

两个或多个步骤完成的复杂反应。例如它的反应历程有

H2(g)+12(g)=2HI(g),

如下两步基元反应：

①12―>1+1(快)；②H2+2I===2HI(慢)

其中慢反应为整个反应的决速步骤。

二、分子发生反应必须发生碰撞，但有的碰撞不一定能发生反应。

2.理论解释

(1)有效碰撞理论

大多数化学反应往往经过几步完成的，其中的__________都称为

基元反应

基元反应

先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称

反应机理

反应机理

基元反应发反应物的分子必须发生__________

生的先决条但是并不是每一次分子碰撞都能发生__________

件

概念：能够发生__________的碰撞

有效碰撞条件：_____________________；______________________

与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率_________

①活化分子：能够发生__________分子

活化分子

对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子

和活化能

的百分数是_______的。

②活化能：活化分子具有的__________与反应物分子具有的平均

能量之差，叫做反应的活化能

反应物、生■Ei：正反应的活化能

成物的能量7E2-.活化分子变成生成物分子放出的能

与活化能的反应物［\量，也认为是逆反应的活化能

&耍

关系图反应i瓶£1：£1—及为反应热，即AH=E1~E2

（2）基元反应发生经历的过程

有

分

相

化

效

学

互

子广|新物质|

匕

量

匕

碰

反

碰

运>

应

撞

撞

动J•反应热

（始变）

（3）有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释

反应物浓度增大一单位体积内活化分子数___________-单位时间内

浓度

的次数增加-反应速率__________;反之，反应速率___________

增大__________-气体体积___________—反应物浓度___________—单位

压强体积内__________增多一单位时间内___________的次数增加一反应速

率__________；反之，反应速率___________

升高温度-___________的百分数增大一单位时间内有效碰撞的次数

温度

—__________增大；反之，反应速率___________

催化使用催化剂一改变了反应的历程，反应的__________降低一活化分子的

剂增大T单位时间内有效碰撞的_________—反应速率____________

1

绝大多数催化剂都有活性温度范围，温度太低时，催化剂的活性很小，反应

速率很慢，随着温度的升高，反应速率逐渐增大，物质转化效率增大，温度过高

又会破坏催化剂的活性。

［Q考点剖析

----------------IlllllllllltllllUlllllllllllllllllllllll-------------------

考点一：化学反应速率大小判断

4例1.(2023•浙江杭州市高二上学期期中)在2A(g)+B(g)=3C(g)

+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是

A.v(A)=0.6mol-L-1-min-1B.v(B)=0.5mol-L-1-min-1

C.v(C)=1.8mol-L_1-min-1D.v(D)=1.6mol-L_1-min-1

考点二：反应时间的判断

在］例2.(2023•江苏扬州邛江区高二上学期期中)一定温度下，在固定

体积的密闭容器中发生下列反应：PC15(g)=PC13(g)+C12(g)o若c(PC15)由0.12

mol-L-1降到0.1mol-L1时，需要10s,那么c(PCb)由0.1mol］一1降到0.09mol-L

一1时，所需反应的时间为

A.等于2.5sB.等于5sC.大于5sD.小于

5s

考点三：考查活化分子

小^|例3.(2022.河南洛阳高二上学期期中)在气体反应中，能使反应物

中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法有

①增大反应物的浓度；②升高温度；③增大压强；④加入催化剂

A.①②③④B.②④C.②③D.①②

考点四：用控制变量法探究影响化学反应速率的因素

例4.(2023•广东广州市高二上学期期中)下列有关化学反应速率的

实验探究方案设计合理的是

选

实验方案实验目的

项

向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度比较C/+和Fe3+的

A

的CuSO4和FeCh溶液，观察气体产生的速度催化效果

1

两支试管，都加入2mL1mol-L的酸性KMnO4溶

液，再同时向两支试管分别加入2mL0.1mol-L-1的

探究草酸浓度对反

BH2c2。4溶液和2mL0.05mol-L_1的H2C2O4溶液，观

应速率影响

察高镒酸钾溶液褪色所需时间（2KMnO4+5H2c2。4+

3H2s04=2MnSO4+K2SO4+10CO2T+8H2O)

◎"硫酸

q二“|~~

探究硫酸浓度对应

C在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），然

速率影响

后通过分液漏斗分别加入40mL1mol-L1和40mL

18mol-L-1的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的

时间

、

0.1mol-L-1、0.1mol-L1

H，S0|5mL、"NaSO"5mL

s/探究温度对反应速

1

Dn1.1-i工7：：：[0.1mol-L-

率的影响

Na2s2O45mL25C冷水70C热水Na2s2O45mL

3min后分别混合并振荡

规律方法点拨

关于，，控制变量法，，题目的解题策略

变量内容除而后垣最应金聚而不至百翥T菜看加

】度、温度、压强、催化剂：

\_______________________________________

;寐范妻醯"□焉:扁防藁不了菜亩亲克福

［确定变量U学反应速率的影响时,均需控制其他因:

1——H-一口素不变，再进行实验，从而理清影响实:

:验探究结果的因素，确定出变量和定量］

▽［探究时，先确定只变化一种因素，其他］

:因素不变，看这种因素和探究的问题存I

定多变一:在怎样的关系；这样确定一种以后，再|

l确定另一种，从而得出相应的实验结论;

V甯至正定熹逐彝薪函7最赛至葵盛了夏

还三键,且变量统一,否则无法做出正叫

考点五：碰撞理论与活化能

5.(2023•湖南邵阳市武冈市高二上学期期中)关于有效碰撞理论,

下列说法不正确的是

A.相同条件下活化分子百分数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快

B.一般情况下，正、逆反应的活化能越小反应速率越快

C.增大压强提高活化分子百分数，反应速率增大

D.催化剂降低反应所需活化能，提高活化分子百分数反应速率增大

||域基础达标

-------------------IIIIIIHIIIIIillltlltllllllllllllllllllll--------------------

1.(2023•北京通州区高二上学期期中)下列措施不熊加快Zn与1moLLT

H2s04反应产生H2的速率的是

A.升高温度

B.用Zn粉代替Zn粒

*12341

C.用4mol-LH2sO4代替1mol-LH2SO4

D.再加入1mol-L-1CH3coOH溶液

2.(2023•北京东城区高二上学期期末)M与N在密闭容器中反应生成P,

其反应速率分别用v(M)、v(N)、v(P)表示。已知v(M)、v(N)、v(P)之间有以下关

系：2V(M)=3v(N)、v(N)=v(P),则此反应可表示为

A.2M+3N=PB.2M+3N=3P

C.3M+2N=2PD.2M+2N=P

3.(2023・湖北宜昌市协作体高二上学期期中)对于反应3H2(g)+

N2(g)=2NH3(g)AH<Q,下列条件中能使活化分子百分数增加的是

A.增加反应物浓度B.增大

气体的压强

C.缩小反应容器的体积D.升高体系的温度

4.(2023•山东临沂市沂水县高二上学期期中)向刚性容器中通入1molCO

和ImolNCh,发生反应：CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)o已知该反应的v=

品2(NO2),在其他条件不变的情况下，反应速率无法增大的是

A.升高温度B.加入催化剂

C.充入更多的COD.充入更多的NO2

5.（2023•北京通州区高二上学期期中）下列方法不熊实现对应化学反应速

率测定的是

压力传感器测量反应前后体系

AFe2O3+3CO=2Fe+3CO2

压强变化

分析天平称量镁条变化前后的

BMg+2HCl=MgCb+H2T

质量变化

催化剂

C注射器收集反应后气体体积

2H2。2-------2H2O+O2T

Na2s2O3+H2SO4

D浊度计测量反应前后浊度变化

Na2sO4+SJ+SO2T+H2O

6.（2023•江苏扬州邛江区高二上学期期中）一定条件下，向某密闭容器中

充入HI,发生反应：2Hl（g）=H2（g）+b（g）AH>0,达到平衡状态。该反应经

过以下两步基元反应完成：

①2HI-2H+21AHi

②2I—bAH2

下列分析不亚理的是

A.AM<0、AH2>0

B.反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应

C.缩小容器体积，①的反应速率增大

D.加入催化剂，能降低该反应的活化能

7.（2023•湖北孝感市协作体高二上学期期中）下列说法中不正确的是

A.降低温度能使化学反应速率减小，主要原因是降低了反应物中活化分子

的百分数

B.减小反应物浓度，可降低单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰

撞次数减少

C.对反应Fe+2HCl=FeCb+H2T来说，若增大压强，产生气泡的速率不变

D.催化剂可以改变化学反应速率，虽然在反应过程中参与反应，但反应前

后的质量不变

8.（2023・四川乐山市高二下学期开学考）一定温度下，某化学兴趣小组设

计如下实验探究影响化学反应速率的因素。

ImLO.lmol/LFeCl,ImLO.lmol

2mL0.1mol/LH2c2O42mL0.2mol/LH2C2O4

II

2mL5%的H2O2溶液4mLO.Olmol/L的

g）KM11O4酸性溶液

实验①实验②实验③

实验④

回答下列问题：

（1）实验①和②是在探究对化学反应速率的影响，其中H2O2

分解产生气泡较快的是实验.0

（2）有同学建议将实验②中CuS04改为CuCb溶液，理由是

。还有同学认为即使改用CuCb溶液仍不

严谨，还应做对比实验：向2mL5%的H2O2溶液中滴入（填

试剂及其用量）。

（3）联系实验③、④，预期结论是

（4）实验④中〃（C02）随时间的变化如图所示，简述反应速率的变化特点

,图象中发生A点到B点变化的原因是

［营过关检测［I

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIII————

1.（2023•江苏南通如东县高二上学期月考）反应C（s）+H20（g）=C0（g）

+H2（g）在一密闭容器中进行，下列条件的改变能加快反应速率是

A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半

C.保持容器体积不变，充入N2D.保持压强不变，充入He

2.（2023・四川乐山市高二下学期开学考）目前国际空间站常采用还原法处

理C02,反应为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)。不同条件下测得该反应

的化学反应速率如下，其中表示反应进行得最快的是

A.v(CO2)=0.1mol-L-min1B.v(H2)=0.3mol-L^min1

-11-1

C.V(CH4)=0.01mol-L-i-sD.v(H2O)=0.16mol-L--min

3.(2023•北京平谷区高二上学期期末)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。随反应时间/的部分变化曲线如图，下列说法

正确的是

催化剂I

(

-

Jo

-4.Z弋

o催化剂11

s

^

yIO--/

°24t/min

A.无催化剂时，反应不能进行

B.使用催化剂I时，0〜2min内,v(X)=1.0mol-L'-min1

C.a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随/的变化

D.与催化剂I相比，催化剂n使反应活化能更低

4.(2023•辽宁鞍山市高二上学期第三次月考)在一定温度下，某密闭容器

中发生反应：2C(g)=A(g)+2B(s)AH>0,若0〜10s内c(C)由0.1mol-L1

降到0.08mol-L-i,则下列说法正确的是

A.0~10s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.002mol-L-1^-1

B.c(C)由0.1moLL，降至U0.04mol］一1所需的反应时间小于5s

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.减小反应体系的体积，化学反应速率加快

5.(2022.辽宁丹东高二上学期期末)下列各组反应中(表中物质均为反应物,

且金属的物质的量均为01mol),反应开始时放出H2的速率最快的是

金属(粉末反应温度

选项酸体积/mL浓度/molL-i

状)/℃

AMg稀盐酸10640

BZn稀硝酸10640

CZn稀盐酸20330

DMg稀硫酸10330

6.（2023•北京西城区高二上学期期末）关于化学反应速率增大的原因，下

列分析不亚项的是

A.有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活

化分子数增多

B.增大反应物的浓度，可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞

C.升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大

D.使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大

7.（2023•江苏南通如东县高二上学期月考）甲酸在一定条件下可分解生成

CO和H2O,在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说

法正确的是

反应历程

途径2

途径1

A.途径1的活化能为Eai,其大小与AM有关

B.途径1使用了催化剂，途径2没有使用催化剂，但=

C.途径2要经过三步才完成，而途径1只要一步就完成，所以途径1反应

速率更快

D.途径2中第二步反应的速率比第三步反应要慢

8.（2023•福建龙岩高二上学期期末）已知：2KMnO4+5H2c2CU+3H2so4

=2MnSO4+K2so4+IOCO2T+8H2O。某化学小组欲探究浓度、温度对该反应速

率的影响，进行如下实验（忽略溶液体积变化）。