影响化学反应速率的因素（学生版）-2023-2024学年高二化学（苏教版）

第2课时影响化学反应速率的因素

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课程标准课标解读

1.通过实验探究，了解浓度、压1.通过教材实验，从宏观上认识外界条件影响化学反应

强、温度、催化剂和其他氏素对化速率的规律及原因。（宏观辨识与微观探析）

学反应速率的影响。2.形成化学变化是有条件的观念，认识反应条件对化

2.知道化学反应是有历程的，认学反应速率的影响，能运用化学反应原理分析影响化学

识基元反应活化能对化学反应速反应速率的因素，初步学会运用变量控制的方法研究化

率的影响。学反应。（变化观念与平衡思想）

知识01碰撞理论

1.碰撞理论

（1）碰撞理论要点

反应物分子间必须相互碰撞才有发生反应，反应速率的大小与

成正比。

（2）有效碰撞的定义：能的碰撞。

（3）发生有效碰撞的条件：

①分子必须具有的能量；

②分子在发生碰撞。

2.活化分子与活化能

（1）活化分子：能量,有可能发生______________的分子。

（2）活化能：活化分子的与所有分子的之差称为活化能。

3.基元反应

（1）基元反应：

反应物分子经过______________就转化为产物分子的反应，称为基元反应，反应过程中没有任何

生成。

（2）复杂反应:

经过______________步骤完成的反应。

（3）基元反应的活化能与反应速率的关系

每个基元反应都有对应的活化能，活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例就

,化学反应速率o

基元反应与活化能

(1)基元反应发生的条件

研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。

如H2(g)+L(g)===2HI(g),经历了两步基元反应：h===2IH2+2I===2HI

每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应反映了2Hl;比+L的反应历程。反应历程又

称反应机理。

基元反应发生的条件就是要发生有效碰撞。

(2)反应物、生成物的能量可活化能的关系

如图所示，是基元反应反应物和生成物的能量与活化能的关系，其中：后表示正反应的活化能，色表

示逆反应的活化能；⑶及表示反应热。

【即学即练1】下列说法正确的是()

A.活化分子发生碰撞即发生化学反应

B.升高温度会增大反应速率.原因是增大了活化分子的碰撞次数

C.某一反应的活化分子的百分数是一个定值

D.活化分了•间的碰撞不一定是有效碰撞

知识02外界因素对反应速率的影响

1.主要因素

影响化学反应速率的主要因素是。例如：金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱

反应。

2.外部因素

影响反应速率的外部因素有：、、、及等。

(1)浓度对反应速率的影响

①实验探究

原理Na2s2O3+H2SO4=Na2SO4+SChT+SJ+比0

实验操作

实验现象硫代硫酸钠溶液的浓度越大，产生沉淀和气体的速率就_______

结论反应物浓度越大，反应速率_______

②规律：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率；减小反应物的浓度，反应速率。

③微观解释：当增加反应物的浓度时，单位体积内反应物的活化分子数H,反应物发生有效碰

撞的次数，所以反应速率O

(2)压强对•化学反应速率的影响

①影响规律：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大压强，气体体积,相当于

反应物的浓度，化学反应速率0减小压强，气体体积,相当于反应物的浓度，化学

反应速率°

②微观解释

增大压强一气体体积缩小一反应物浓度增大一单位体积内活化分子数-单位时间内有效碰撞

几率-反应速率:反之，反应速率。

(3)温度对化学反应速率的影响

①实验探究

原理

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+1OCO2T+8H2O

实验操作

实验现象溶液紫红色褪去所需时间长短：______________

实验结论反应物的温度越高，反应速率_______

②影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率；降低温度，化学反应速率o

③微观解释：升高温度-活化分子数目-活化分子有效碰撞的次数-反应速率

(4)催化剂对化学反应速率的影响

①实验探究

原理

2H2H2O+O2T

实验操作

实验现象加入FeCb溶液和MnO2固体时生成气体的速率比什么也不加时—

结论催化剂能______HQ?的分解速率

②影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率

③微观解释：使用催化剂一改变了反应的路径(如下图)，反应的活化能一活化分子的百分数

一单位时间内有效碰撞几率-反应速率0

(5)兑他因素对反应速率的影响

除了上述因素外，增大反应物间的接触面积，反应速率，另外光、电磁波、超声波等因素也

会对反应速率产生影响。

1.内因(主要因素)：反应物本身的性质。

2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)

2.用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响

影响单位体积内有效碰化学反应

分子总数活化分子活化分撞次数速率

3.加入催化剂后反应历程

如图所示：反应A+B-AB的活化能为瓦，加入催化剂K后，反应分两步进行:

①A+K-AK活化能为（反应）

②AK+B-AB+K活化能为（反应）

总反应：A+B」TAB活化能为

可以看出，加入催化剂K后，两步反应的活化能Ed和42均小于原反应的活化能反，因此反应速

率。仔细分析这两步反应可以看山：由于区&2,第।步反应是反应，是整个反

应快慢的步骤，称为“定速步骤”或'‘决速步骤”，第1步反应越快，则整体反应速率就越快。因此对总反应

来说，第一步反应的活化能区|就是在催化条件下总反应的活化能。

（即学即练4]己知分解ImolHzO?放出98kJ的热，在含少量I的溶液中，H2O2的分解机理为:H2O2+I->H2O+IO

（慢），H2O2+IOTH2O+O2+I（快）。

下列有关该反应的说法正确的是（）

A.反应速率与I的浓度有关

B.IO也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98kJmoP

D.V（H2O2）=V（H2O）=V（O2）

【即学即练5】反应A+B=AB的活化能是反，加入催化剂K后，反应历程发生变化，A+K=AK,活化能

为Ei，AK+B=AB+K,活化能为&，（反>&>£）则加入催化剂后，反应的活化能为（）

A.E]B.EiC.E\+E2D.E\E?

题型一碰撞理论

1.有效碰撞理论可以从活化分子的浓度或者活化分子的百分含量角度分析外界条件对化学反应速率的影响,

下列有关外界条件对化学反应速率的影响的说法中有明显错误的是（）

A.对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子百分含量增加，因

而反应速率增大

B.活化分子间发生的碰撞不一定为有效碰撞

C.升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大

D.加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而增大反应速率

题型二影响反应速率的因素

2.下列说法正确的是（）

A.同体积的0.1molL-1HC1和0.1mol-L1H2so4与10mL2moiNaOH溶液反应速率相同

B.大理石块与大理石粉末分别和同浓度盐酸反应，速率相同

C.Mg、Al在相同条件卜.分别与0.1molL「盐酸反应，其反应速率相同

D.（）.1mol-L-1HC1和0.1mol-L-'HNCh与相同形状和大小的大理石反应,速率相同

3.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质的是（）

A.Cu能与浓硝酸反应，则不与浓盐酸反应

B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快

C.N?与02在常温、常压下不反应，放电时可反应

D.Fe与浓盐酸反应快，与稀盐酸反应慢

4.反应C（s）+H2O（g）4CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，卜.列条件的改变对其反应速率几

乎无影响的是（）

A.将容器的体积扩大一倍

B.将容器的体枳缩小一半

C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大

D.保持压强不变，充入N?使容器体积变大

（1）对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。

（2）恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。

（3）恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。

题型三化学反应速率图像问题

5.在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中⑴中加入MQ催化，⑵中不加MnCh催化。如图是反

应放出02的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是（）

（I）看图：弄清横坐标和纵坐标的含义。

（2）看线：弄清线的走向、变化趋势。

（3）看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、线与线的交点、线的折

点、最高点和最低点等。

题型四变量控制法

6.某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将•3支试管分别编号为①②③，并按下表中物质的量进

行实验，记录下的时间数据是16s、28s、33s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。

试管编号出现浑浊时间

加3%Na2s2O3加H2O加H2SO4(1:5)

①3mL3mL5滴(a)

②4mL2mL5滴(b)

③5mL1mL5滴(c)

(1)将对应①、②、③的时间分别写出：

(a)，(b),(c)。

(2)实验结论：。

(3)写出反应的化学方程式：___________________________________________________

(1)确定变量

解答这类题目时首先要认真审题，知道影响实验探究结果的因素有哪些。

(2)定多变一

在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这

样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问即之间的关系，得出所有影响因素与所探究

问题之间的关系。

(3)数据有效

解答时注意选择数据(或设置实验)要有•效，且变量统一，否则无法做出正确判断。

基础巩固

1.500mLimol・Li的稀盐酸与锌反应，下列操作能使产生氢气的速率增大的是()

A.在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量

B.将500mL1molL-1的稀盐酸改为1000mL1molL-1的稀盐酸

C.用1mol-L।的H2s04溶液代替Imol-L1的稀盐酸

D.用浓硫酸代替1molLri勺稀盐酸

2.下列关于催化剂的说法，正确的是()

A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应

B.在化学反应前后催化剂化学性质和质量发生了变化

C.催化剂能改变化学反应速率

D.在化学反应过程中，催化剂能提高转化率

3.把下歹U4种X溶液，分别加入4个盛有10mL2mol-L1盐酸的烧杯中，并加水稀糕到50mL,止匕时X

与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是()

A.20mL,3mol-L-1B.2()mL,2mol-L-1

C.10mL,4mol-L-1D.10mL,2mol-L-1

4.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同时增大的方法是()

①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂

A.B.②⑤C.②③⑤D.①③④

5.如图所示为反应：N2(g)+3H2(g)一^2N%(g)的反应速率v(Nz)变化的图像，则横坐标不可能是()

V(N2)

A.反应时间B.温度C.压强D.N2的浓度

6.在一密闭容器中充入1molH?和1molL，压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应：H2(g)+h(g)

^^2HI(g)AH<Oa下列说法正确的是()

A.保持容器容积不变，向其中充入1molHz(g),反应速率一定加快

B.保持容器容积不变，向其中充入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快

C.保持容器内气体压强不变，向其中充入1molNMNz不参加反应)，反应速率•定加快

D.保持容器内，(体压强不变，向其中充入1molHz(g)和1molI2(g),反应速率一定加快

7.己知反应2NO(g)+BMg)=^2NOBr(g)AH=-akJmor'(a>0),其反应机理如下：

①NO(g)+Br2(g)=^NOBr：(g)快

②NO(g)+NOB3g)^^2NOBr(g)慢

下列有关该反应的说法正确的是()

A.该反应的速率主要取决于①的快慢

B.NOBn是该反应的催化剂

C.正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ-moF1

D.增大Bn(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率

8.在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A、B,发生反应：A(g)+2B(g)=^3C(g)+D(/),如图是A的

正反应速率v(A)随时间变化的示意图。下列说法正确的是()

A.反应物A的浓度：a点小于b点

B.可能是某种生成物对反应起到催化作用

C.曲线上的c、d两点都表示达到反应限度

D.平均反应速率：ab段大于be段

编号改变的条件生成SO3的速率

①升高湿度

②降低温度

③增大氧气的浓度

④使用V2O5作催化剂

⑤压缩体积

保持压强不变，充入N2

⑦保持气体总体积不变，充入N2

10.某探究小组通过测定H2O2分解过程中生成氧气的量来研究影响H2O2分解反应速率的因素，已知实验

温度为315K和273K,每次实验使用3mL30%H2O2溶液，

（1）请完成以下实验设计表：

编号实验目的温度/K催化剂（MnCh）的质量/g

I为以下实验作参照——

II探究________对该反应速率的影响2730

III探究催化剂对该反应速率的影响3153

⑵实验后整理数据，得出H2O2的浓度随时间变化的关系如图所示。

①曲线c表示实验（填“I”“11”或“IH"）中H2O2的浓度变化。

②由该实验得出的结论是o

③根据题中信息，写出一种保存H2O2溶液的方法：o

培优竞赛

I.亚氯酸盐（如NaClO*可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发

生分解：5HC1O2=4C1O2T+H++C「+2H20。刚力口入硫酸时，分解反应缓慢，随后反应速率突然加快，

释放出大量CIO?，这是因为（）

A.可能是由于本反应为放热反应，温度升高加快了反应速率

B.溶液中的H+起催化作用

C.溶液中的SO；起催化作用

D.逸出的CIO2使生成物的浓度降低

2.某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。实验原理及方案：在酸性溶液中，

碘酸钾（KQ）和亚硫酸钠可发生反应生成碘，反应原理是：2IO7+5SOr+2H-=I2+5SOr+H2O,生

成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

0.01molL-1KIO30.01mol-L-1

实验水的体积实验温度出现蓝色的

酸性溶液（含淀粉）Na2sO3溶液

序号/mL/℃时间/s

的体积/mL的体积/mL

①55Vi5八

②554025匕

③53525

下列判断不正确的是()

A.最先出现蓝色的•组是实验③

B.实验①③中匕=40,V2=10

C.探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②

D.出现蓝色的时间：行

3.用如图所示的实验装置进行实验X、Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积，下列选项中能正确表

示实验X、Y的结果的是()

实验所用盐酸