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文档简介
专题01化学反应速率及其影响因素
录
一、考情探究...........................................1
1.高考真题考点分布...........................................................................2
2.命题规律及备考策略........................................................................2
二、培优讲练...............................................................
考点01化学反应速率..........................................................................3
考向01考查化学反应速率的概念.............................................................7
考向02考查化学反应速率的计算.............................................................8
考向03考查化学反应速率大小比较...........................................................9
考向04考查化学反应速率的测定............................................................10
考点02影响化学反应速率的因素.................................................................14
考向01考查影响化学反应速率的因素........................................................16
考向02考查“控制变量”探究影响化学反应速率的因素..........................................17
考点03活化能与有效碰撞理论..................................................................20
考向01考查催化剂、活化能与转化效率的关系................................................23
考向02考查活化能与有效碰撞..............................................................24
好题冲关....................26
基础过关...................................................................................26
题型01化学反应速率的概念及计算..........................................................26
题型02影响化学反应速率的因素............................................................32
题型03反应热的内能变化与雄变............................................................37
能力提升...........................................................................44
真题感知...........................................................................53
考情探究
L高考真题考点分布
考点内容考点分布
化学反应速率的表示方法2025湖北卷,2024广东卷
2025海南卷,2025广西卷,2025全国卷,2025河北卷,2025安徽卷,2024江西
化学反应速率的计算卷,2024甘肃卷,2024河北卷,2024全国甲卷,2024吉林卷,2021上海卷,2023
河北卷,2023广东卷,2023山东卷
2025山东卷,2025海南卷,2025广西卷,2025天津卷,2025湖南卷,2025广东
卷,2025北京卷,2025云南卷,2025江苏卷,2025陕晋青宁卷,2025河南卷,
2025黑吉辽蒙卷,2025浙江卷,2025湖北卷,2024安徽卷,2024浙江卷,2024
影响化学反应速率的因素北京卷,2024新课标卷,2024天津卷,2024海南卷,2024广东卷,2024江苏卷,
2024吉林卷,2024上海卷,2024湖北卷,2024河北卷,2023天津卷,2023江苏
卷,2D23海南卷,2023北京卷,2023浙江卷,2023湖南卷,2023辽宁卷,2023
新课标卷,2023广东卷,2023河北卷
化学反应速率的图像2024安徽卷
2025海南卷,2025广西卷,2025江西卷,2024全国卷,2025云南卷,2025河北
卷,2。25河南卷,2024海南卷,2024广西卷,2024贵州卷,2024广东卷,2024
活化能
北东卷,2024甘肃卷,2024安徽卷,2024山东卷,2023广东卷,2023山东卷,
2023新课标卷,2023浙江卷
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从考查题型和内容上看・,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)考查一
段时间内化学反应速率的计算、反应速率快慢判断、影响化学反应的因素等;(2)结合化学平衡,考杳对
反应速率方程、速率常数的理解及计算。
【备考策略】
1、了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2、了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4、了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【命题预测】
预计近年高考仍侧重以化工生产或新信息为背景,与反应热或化学平衡相结合,考查反应速率的计算、比
较及影响因素。
培优讲练
考点01化学反应速率
考点梳理
1、化学反应速率的概念
(1)意义:化学反应速率是用来衡最化学反应过程进行快慢程度的物理品
(2)表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示
(3)表达式:v-器或v—浅;
AtVQt
式中:Ac为浓度的变化度,一般以moH.1为单位;At为时间,一般以$或min为单位
如:某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/'L,则以该反应物浓度的变化表示的该反应
在这段时间内的平均反应速率为0.8mol/(L-min)
(4)单位:mol/(L・s)、mol/(L-min)^mol/(Lh)
(5)适用范围:所有的化学反应(主要是气体和溶液)
如:在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2sO2+Chs^2SO3,经过5s后,测得SCh的物质的量为
0.8moL填写下表:
有关反应物质
SO2O2SO?
物质的量浓度变化0.4mol-L10.2mol-L'10.4mol-L-1
化学反应速率0.08mol-L-,-s-,0.()4molL-,-s-,0.08mol-L'-s-1
化学反应速率之比
v(SO2):v(O2):HSCh)=2:1:2
【易错提醒】
1、一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐减小,化学反应速率也会逐渐戒慢。因此,化学反
应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率
2、在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数莅可能相同也可能不相同,但表示的意义相
同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率
3、对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,
所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
对于反应aA+比=cC+㈤(A、B、C、D均不是固体或纯液体):则:/(A):v(B):v(C):/(D)=An(A):
△MB):AnCC):△/7(D)=AC(A):Zkc⑻:Ac(C):Ac(D)=a:b\c\d
4、表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,因为同一化学反应,用不同的物质表示的反应速率,
其数值可能不同。如:化学反应N?+3H?^^2NH3,用H?表示该反应的反应速率时应写成“用)
5、浓度是指物质的量浓度而不是物质的量或质量分数
6、化学反应速率与时间和浓度有关,无论是用反应物浓度的减少还是用生成物浓度的增加来衰示,都取正
值
7、在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓
度为常数,即△(?=()(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率
2、化学反应速率的计算
八、八-p注加7/_户碗'-Ac反应物寸松'Ac生成物
(1)公式法:v(,又应物)=----工—v(生成物)=―工-
(2)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
对于反应〃iA(g)+〃B(g)^/?C(g)—qD(g)来说,v(A):v(B):v(Ci:D)=m:n:p:qo
⑶“三段式”法
例:在一定条件下,向2L密闭容器中充入2molN2和4mol也发生反应N2(g)+3H2(g)^^^2NH3(g),
10min时测定生成NH31mo1,则用N?、H?、NHa表示的平均反应速率分别为多少?
N2(g)+3H2(g).—2NH3(g)
起始2mol4mol0在“三段式”中,转化的部分是按照化学计量系
转化0.5mol1.5mol1mol数进行反应的
末1.5mol2.5mol1mol
叱2)=2LxlOmiLS5mol/(L.mm)
MH*—2LxlOmin_0075mol/(L-m,n)
V<NH?)-2LXJQmin-0.05mol/(Lmin)
①反应的转化率(Q):指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比
=反应物转化的物质的量(或质量、浓度)xi0G喋
.一反应物起始的物质的量(或质量、浓度广°
N,的转化率=—X100%=25%,的转化率=—xl00%=37.5%
24
②生成物的产率:指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值
NH3的产率=伊则x100%=37.5%
-mol
3
③反应结束时各物质的浓度
,、1.5mol…,、2.5mol,“…,、Imol……
C(N2)=----------=0.75mol/L,c(H2)=-----------=1.25mol/L,c(NH3)=--------=0.5mol/L
2L2L2L
④反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数、物质的量分数、质量分数)
N2的体积分数=————X1OO%=30%
1.5+2.5+1
25
:
H2的体积分数=----------x100%=50%
1.5+2.5+1
NH3的体积分数=-----------X1OO%=20%
1.5+2.5+1
⑤恒温时,两种容器
恒温恒容恒温恒压
土恒温、恒压时:乜二上
军恒温、恒容时:—=—
£〃2告丫2〃2
珞=〃前=(2+4)加〃6%_〃前一(2+4)mol_6
联〃后(1.5+2.5+5/〃后(1.5+2.5+1)〃7H5
(3)从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
纵坐标可以是物质的量,也可以是物质的量浓度,横坐标是时间。
例如:某温度时;在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根
据图像可进行如下计算:
a、求某物质的平均速率、转化率,如:-(X)=§含mol/(L.s),Y的转化率=噜,100%.
匕23n2
b、确定化学方程式中的化学计量数之比,如:X、Y、Z三种物质的化学计量•数之比为(限一〃3):(想
〃3):〃2。
②依据图像求反应速率的步骤
第一步:找出横、纵坐标对应的物质的量;
第二步:将图中的变化量转化成相应的避度变化量;
Ac
第三步:根据公式V=五进行计算。
【易错提醒】
同一化学反应用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,因此,一定要标明是哪种具体物质的反应速率。
3、化学反应速率的大小比较
(1)定性比较:通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所
需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Nao
(2)定量比较:对同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同。比较时应统一里位。
①归一法:根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同
一种物质表示的化学反应速率,最后依据数值大小进行比较。
②比值法:可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大的化学反应速率大。
如aA(g)+OB(g)===cC(g),即比较吟与甯,若等噜贝J用A表示时的反应速率比用B表示时大。
(3)由图像比较反应速率大小的方法:根据图像看反应达到平衡所需的时间,时间越铝,对应的反应的温度、
浓度或压强就越大,则对应的反应速率越大。
4、化学反应速率的测定
(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的且—相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如释放由气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质-与浓
度变化间的比例关系测量反应速率。
(3)化学反应速率的测量——实验
①按下图所示安装装置,在锥形瓶.内放入2g锌粒,通过分液漏斗加入40mL1mol/L
H2sO4溶液,测量并记录收集10mlh所用的时间。
实验步骤
②如果用4mol/LH2so4溶液代替1mol/LH2s0」溶液重复上述实验,所用时间会增
加还是减少?请通过实验证明,并解释原因。
会一酸...........2
pJL-U
实验装置小锌粒一
实验仪器锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、投表
试剂所用时间反应速率
数据记录lmol/LH2SO4
4mol/LH2sO4
实验现象锌跟硫酸反应产生气泡;收集10mL气体,②所用时间比①所用时间通
实验结论4的疏酸与锌反应比1molL1的硫酸与锌反应快
(4)化学反应速率的测量一实验
①反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t
②实验装置
③测量数据
a、单位时间内收集氢气的佐积;
X收集相同体积氢气所需要的明回;
c、有pH计测相同时间内pH变化,即4c(H,
d、用传感器测△c(Zn2+)变化。
e、测相同时间内△m(Zn).
f、相同时间内恒容压强变化:
2、相同时间内绝热容器中温度变化。
【易错提醒】
1、对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少
2、对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少
3、对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中c(H')或c(OHD的变化
4、对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定滂液变色或变浑浊所消耗时间的多少
易错辨析〉
请判断下列说法的正误(正确的打7”,错误的打“x”)
1、对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。()
2、同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。()
3、化学反应中任何一种物质在单位时间内的浓度变化量都可以用来表示化学反应速率。()
4、甲、乙两容器中分别充入2moiNO)和4moiNO,5分钟后两者各反应抻NO、1mol和2mol,则说明
乙中反应速率大。()
【答案】1.x2.73.x4.x
典例引领〉
考向01考查化学反应速率的概念
【例1】(2025•山东•模拟预测)一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应:N2O5(g).2NO2(g)+io2(g),
实验测得的数据如下表:
时间/S050010001500200025003000
,
c(N2O5)/niolE5.003.522.401.751.230.870.61
下列说法错误的是
A.向容器中通入氧气,平衡逆向移动,K不变
B.1000~1500s时,NQs分解的平均反应速率为
C.HXXK时,生成NO2的瞬时反应速率为2.6x10\IOLLLU
D.该反应的速率常数k正、(言5)
【答案】C
【详解】A.一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应:N2O3(g)p2NO式g)+;O式g),向容器中通入氧气,
平衡逆向移动,温度不变,K不变,A正确;
2.40mol/L-1.75mol/L
B.1000〜1500s时,NQ$分解的平均反应速率为=1.3x10'mol-L'-s'B正确;
500s
5.(X)inol/L-2.40mol/L
C.0-1000s生成NO2的平均反应速率为=2.6x10'mol-L'不能计算1000s时,
KXJOs
生成NO?的瞬时反应速率,C错误;
D.该反应的反应物只有N2O5且系数为1,则v正=卜遇(90。,该反应的速率常数k正二疝小,D正确:
故选Co
【思维建模】
1、化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
2、同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义用同。
3、不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
考向02考查化学反应速率的计算
【例2】(2025•河北衡水•三模)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,以反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2T+8H,0。进行了如下实验。下列说法错误的是
试管中所加试剂及其用量/mL
实验编号实验温度/0
溶液溶液
0.6mol/LH2C2O4H2O3mol/L稀硫酸0.05mol/LKMnC>4
©253.02.03.0
②252.03.02.03.0
③302.0匕2.03.0
A.该实验还需要测最的数据是溶液褪色所需的时间
B.探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②③,且匕=2.0
C.实验①用时1.5min,用草酸表示化学反应速率为0.025mol/(L・min)
D.若反应一段时间后速率明显增大,可能是MnSO4有催化作用
【答案】B
【详解】A.草酸溶液和酸性高钵酸钾溶液反应生成硫酸钵、硫酸钾、二氧化碳和水,高镒酸钾溶液为紫红
色,可以通过测量溶液褪色所需的时间来比较反应速率的大小,A正确;
B.根据分析可知%=3.0,B错诙;
C.反应为2KMnOj+5H2cq4+3H2SC)4=K2SO4+2MnSO4+10CO2T+8H?0,由题表数据可知,高镒酸钾
完全反应,则实验①的
0.05mol/Lx.................-.................
V(HCO)=|V(KMnO)=|x-----------------3哈2mL+2mL+3mL=/(.yC正确;
22440025moILmin
D.若反应・•段时间后速率明显增大,可能是因为生成物有催化作用,反应过程中生成了锦离子,故推测可
能的催化剂是生成的MnSO-D正确;
故选Bo
考向03考查化学反应速率大小比较
【例3】(2025•四川绵阳•模拟预测)在2A(g)+B(g)/3c(g)+4D(g)反应中,下列反应速率中最快的是
A.v(A)=0.5mol-U,-s-1B.v(B)=0.3moIL-1s-1
C.v,(C)=0.8mol-U1-s-1D.v(D)=6molLT1min-1
【答案】B
【详解】A.v(B)=iv(A)=0.25mol.L1-s-,;
D.v(B)=0.3molU's-1;
C.v(B)=-v(C)0.27mol-L-1-s-1;
D.v(B)=^-v(D)=1.5mol-L-1-min-1=0.025mol-U1s-';
综上所述,反应速率最快的是u(B)=0.3mol・L<sT;
故选Bo
考向04考查化学反应速率的测定
【例4】(2025•辽宁抚顺•二模)下列实验装置及描述正确的是
A.利用图甲可测品锌与稀硫酸反应的反应速率
B.利用图乙可验证FeCb与KI的反应是可逆反应
C.利用图丙可制得SO2
D.利用图丁可测醋酸的浓度
【答案】A
【详解】A.图甲中装置为密闭体系,恒压滴液漏斗中液体能够顺利滴下,且稀硫酸与锌粒反应生成氢气
会使注射器活塞右移,能准确测量反应速率,A符合题意:
B.向FeCb溶液中加入少量KI溶液,发生反应2Fe3++21=2Fe2++l2,反应后溶液中加入硫氨化钾固体,若溶
液变红,说明溶液中仍有Fe3+,由于反应物中FeCb过量,即不能说明FeCb与KI的反应不能进行完全,是
可逆反应,B不合题意;
C.铜与浓硫酸在加热条件下才反应生成SCh,图丙中没有加热装置,不能制得SCh,C不合题意;
D.NaOH与醋酸恰好完全反应牛成醋酸钠和水,滴定终点时溶液呈碱性,应选用酚酰作指示剂,而甲基橙
的变色范围是3.1-4.4,在酸性范围内变色,不能准确指示滴定终点,D不合题意;
故答案为:Au
【思维建模】
1、测定原理:利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
2、测定方法
①利用能够直接观察的某些性质洌定:如通过测量释放出一定体积气体的时间来
测定反应速率,或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。如气体
体枳、体系压强、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中,当
反应物或生成物本身有较明显的颜色时,人们常利用颜色深浅和显色物质浓度向
的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
②利用科学仪器测量:如在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物
质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
A
对点提升
【对点1](2025•辽宁辽阳•模拟预测)一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的NO和。2,发生反应:
2NO(g)+O2(g)=N2O4(g)>经历两步反应:①2NO(g)+O2(g)=2N()2(g);②2N0?(g)=NQ/g)。反
应体系中N。,、NO、N,O」的浓度(c)随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
B.4时,C(NO)=C(NO2)=2C(N2O4)
C.4时,《NOJ的生成速率大于消耗速率
D.G时,小⑺一广:网
【答案】D
【详解】A.NO?是中间产物,其浓度先增大,后减小,曲线a代表NO,A项错误;
B.根据图像可知,。时NO、NO2>Nq«的浓度相等,B项错误;
C.q时,NO?浓度在减小,说明生成速率小「消耗速率,(:项错误;
D.根据氮元素守恒,G时,NO完全消耗,则4NOJ+勿($04)=0。,D项正确;
故选Do
【对点2】(2025•河北衡水•模拟预测)一定温度下,某恒容密闭容器中同时发生两个反应:①P+Q=X+Z、
②P+Q=Y+Z,其反应速率方程分别是匕=4-c(P)c(Q)、彩=/c(P)-c(Q)(占、6为速率常数,大小
只与温度有关)。反应过程中,Q、X的浓度随时间变化的关系如图所示。卜列说法不正确的是
B.容器中Z的生成速率大于X的生成速率
C.45min时,<?(Y)=0.24molL1
相同温度下,
D.%>k2
【答案】D
【详解】A.由分析可知,0~20min内,两反应的速率之比为二=勺,A正确;
B.由方程式可知,两反应均生成Z,相同时间内,浓度变化量的关系为:Ac(Z)=Ac(Q)=Ac(X)+Ac(Y),则容
器中Z的生成速率大于X的生成速率,B正确;
C.由图可知,45min时,Q的浓度为0.2mol/L,变化量为:△c(Q)=Ac(X)+Ac(Y)=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,
v.k,Ac(X)2、.
反应速率一=—=.z-.A=-»解联立方程可得Ac(X)=0.16mol/L、△c(Y)=0.24mol/L,所以45min时,Y的浓
v2k2Ac(Y)3
度为0.24mol/L,C正确;
k.2
D.由分析可知,速率常数7k=2,则尢〈他,D错误;
K23
故选Do
【对点3](2025•甘肃•调研)对于可逆反应A(g)+3B(s)2c(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,
其中表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5mol-Ld-min'1B.v(B)=1.2mol-L'^s1
C.v(C)=0.1mol-L^s1D.v(D)=0.4mohL--min-1
【答案】C
【详解】A.v(A)=0.5mol-L^min"1,v(C)=1.0mol-La-min1;
B.B呈固态,不能用浓度变化表示反应速率;
C.v(C)=0.1mol-L'1^'1.v(C)=6.0mol-L4-min*1:
D.v(D)=0.4molL-^min1,v(C)=0.4mol-L4min4;
从数值上可以看出,选项C中用C表示的反应速率最快,故选C。
【对点4】(2025•陕西咸阳・模拟预测)某化学兴趣小组为了测定化学反应速率,并研究外界条件对化学反应
速率的影响,设计并完成了如下实验:
I.甲同学利用下图所示装置(夹持装置略)测定化学反应速率,借助秒表测量量气管内液面不再变化时所需的
时间,同时读取量气管在反应前后的液面差,计算该反应的速率。
回答下列问题:
⑴蒸储烧瓶中发生反应的离子方程式为。
(2)为了减少气体溶解.,试剂X最好选用(填名称)。
⑶实验结束后,读数时应该注意:、(任填两项),然后再读取数据。
0.乙同学设计如下实验探究高钵酸钾的浓度对速率的影响,并测定反应速率。
水
温的
实O.OSmolL'1KMnOO.lmoIL"HCO6moiL"H2so』
度4224体溶液褪色的时间/min
验溶液的体积/mL溶液的体积/mL的体积/mL
/团积
/mL
①25103020402.5
②25203020a3.0
③2540302010溶液颜色变浅,但不褪去
(4)»=o
⑸利用实验①中数据,计算用长1^。4表示的化学反应速率为molL'.min',通过数据比较可以得
出:反应速率①(填。〃、々〃或J〃)②。
⑹实验③最终溶液颜色变浅、但不褪去的原因可能是。
【答案】⑴2MnO;+5H2cq+6H+=2Mn2++10CO2T+8H2。⑵饱和碳酸氢钠溶液
⑶冷却至室温,上下调节量气管使左右两端液面齐平读数时视线与量气管凹液面相平
⑷30(5)0.002<(6)高锌酸钾过量(或草酸的量不足,无法使KMnO4完全反应)
【详解】(1)蒸储烧瓶中KMnCU、H2c2O4和H2sCh溶液反应生成硫酸镭、硫酸钾、二氧化碳和水,其反应
F2>
的离子方程式为:2MnO4+5H2C,O4+6H=2Mn+I()CO2T+8H2O;
(2)可通过排饱和NaHCCh溶液的方法收集CO2,试剂X为饱和碳酸氢钠溶液;
(3)实验结束后,先冷却到室温,再上下移动量气管、使左右两边液面相平,然后视线与凹液面的最低处
相平,读取数据;
(4)乙同学通过控制变量法测定KMnCU溶液的浓度对化学反应速率的影响,溶液的总体积为100mL,则
a=30mL;
(5)利用实验①中数据可知,溶液混合后KMnCU溶液的浓度为0.05x*=0.005mol/L,用KMnCU表示的
化学反应速率为绊绊匹=0。02moi【Lmin,用同样方法计算出反应②中KMnd表示的化学反应速
2.5min
率为0.0033molL-1-min」,则反应速率①V②;
(6)实验③中n(KMnO4)=0.05mol「x0.04L=0.002moLn(H2C2O4)=0.imol-x0.03L=0.003mol,根据
2MnO:+5H2cq+6氏=2'1++108/+8Hq可以判断出高锦酸钾过量(或草酸的量不足),故最终溶液
颜色变浅,但不褪去。
考点02影响化学反应速率的因素
考点梳理
1、影响化学反应速率的主要因素一内因
反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的侬是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素
单质与由反应的速率大小关系为F2>Cb>Br2>l2;镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为
Mg>Al>Zn>Fe。
【易错提醒】
内因包括组成、结构、性质等物质自身因素。
2、影响化学反应速率的主要因素一外因
(1)浓度对化学反应速率的影响规律: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、固体和纯液体对化学反应速率无影响,但要注意水(液态)对:容液的稀释作用。
2、浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度,如酸碱中和反应影响速率的是小、OK浓度。
(2)压强对反应速率的影响规律: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。
①恒温时,压缩体积眄压强增大淮反应物浓度增大也反应速率加快。
②恒温时,对于恒容密闭容器
a、充入气体反应物强•气体反应物浓度增大(压强也增大)生及反应速率加快。
k充入“惰性”气体理总压强增大一反应物浓度未改变一反应速率不变。
③恒温恒压时
充入“惰性”气体里起■体积增大强气体反应物浓度减小与理反应速率减小。
【易错提醒】
1、压强只对有气体参与的化学反应对于气体反应速率有影响。
2、压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,
要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。
(3)催化剂对反应速率的影响规律:当其他条件不变时,使用催化剂,化学反应速率增大
【易错提醒】
催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能.同等程应改变正、逆反应速率,但不
会改变反应的限度和反应热。
(4)温度对反应速率的影响规律: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】
升高温度正反应速率和逆反应速率都加快,但加快的程度不同:降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢,
但减慢的程度不同,吸热反应的反应速率总是受温度影响大。
⑸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)
(6)“情性”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+3H2=^2NH3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+3H>^2NH3为例
a、恒温恒容时(T、V一定时)
恒温恒容1
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
匕、恒温恒压时('「、P一定时)
恒温恒压
充入惰性气体些>体积增大皿:各反应物浓度减少―反应速率减小
分析思路
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
易错辨析
请判断下列说法的正误(正确的打7”,错误的打“x”)
1、碳酸钙与盐酸反应的过程,再增加CaCCh固体,可以加快反应速率。()
2、加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大。()
3、使用一种催化剂能加快所有反应的速率。()
【答案】1.x273.x
典例引领
考向01考查影响化学反应速率的因素
[例1](2025・四川•模拟预测)一种甲烷水蒸气催化重整制氢气的反应原理如图所示(己知银元素的常见价
态为+2价和+3价)。下列有关说法正确的是
仁太阳光
A.NiFeQ,中铁元素为+2价
B.反应中NiO、FeO为反应的催化剂
C.将16gCH4和足量的HzO(g)通过该方法制氢,理论上生成6gH2
D.与甲烷分解制取氢气相比,该方法节能,且原子利用率为100%
【答案】C
【详解】A.NiFe?。,中,设Ni为x价,Fe为y价,由化合物化合价代数和为。得x+2),+4x(—2)=0,Ni
常见价态为+2或+3,若Ni为+2,则2+2),=8,y=+3;若Ni为+3,则3+2.y=8,y=2.5(不合理),故
Ni为+2,Fe为+3价,A错误;
B.催化剂反应前后质量和性质不变。由图可知,反应回消耗NiFe?。,生成NiO、2FeO,反应(3消耗NiO、2FeO
生成NiFjO-故NiO、FeO为中旬产物,NiFqO。为催化剂,B错误;
C.NiO、FeO为中间产物,NiFeq」为催化剂,总反应中CH』、H?O(g)为反应物,CO、H?为生成物,总反
催化剂
应为CHs+H?。,=CO+3H.168cH4为1mol,根据方程式1molCH4生成3moiH2,质;止为
3molx2g/mol=6g,C正确;
D.甲烷分解吸热,该方法利用太阳光可能节能,但总反应生成CO和W,目标产物为H2,存在副产物CO,
原子利用率不为100%,D错误;
故选Co
【思维建模】
警惕外界因素对化学反应速率影响的5大误区
1、误认为随着化学反应的进行,化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定,因为反应速率不仅受浓度影响,
而且受温度影响,一般会先增大后减小。
2、误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率.速率大小比较时易忽视各物质的反应速率
的单位是否一致,单位书写是否正确。
3、误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能田纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应
速率,但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。
4、误认为只要增大压强,化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行,若充入氮气
(或不参与反应的气体),压强增大,但参与反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;若反应在密闭容积
可变的容器中进行,充入氮气(或不参与反应的气体)而保持压强不变,容器体积增大,各组分浓度减小,
反应速率减小。
5、误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向
移动,则对于放热反应,升温时,逆反应速率增大,而正反应速率减小。其实不然,温度升高,正、逆反
应速率都增大,只是吸热反应方向速率增大程度大;同理,降温会使吸热反应方向速率减小程度大,而导
致化学平衡向放热方向移动。
考向02考查“控制变量”探究影响化学反应速率的因素
【例2】(2025・四川自贡•模拟预测)为探究化学反应速率的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现
象。其中方案设计、现象、结论均正确的是
选影响因
方案设计现象结论
项素
加入5mL盐酸的增大反应物浓
室温下,分别向颗粒度相同的大理石碎块中加入
A浓度试管中产生气泡度,反应速率加
5mLL0.1molL-'的盐酸和lmL0.5molL1的盐酸
速率更快快
向两只盛有2mL0.1molL'Na2S2O,溶液,分别同时
热水中,试管产生升高温度,化学
B温度加入2mL0.1moll”稀H2so4溶液,振荡,再分别
浑浊的速率更快反应速率加快
置于冷水和热水中
向两个同体积的密闭容器中,分别充入lOOmLHI气气体颜色变化速增大压强对反应
C压强
体,和lOOmLHI与lOOmLAr的混合气体率相同速率无影响
室温下,向两只相同的试管中分别加入2mLi0%的滴入FeCq溶液的使用合适的催化
D催化剂耳。?溶液。向其中一只滴入2滴ImolUFeCU溶试管中产生气泡剂可使化学反应
液的速率更快速率加快
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.探究浓度对化学反应速率的影响时,应该控制加入相同体积、不同浓度的盐酸,此处方案设计
错误,A错误;
B.硫代硫酸根离子在酸性条件下发生自身歧化反应生成硫单质、二氧化硫和水,先将浓度、体积相同的硫
代硫酸钠溶液分别置于冷水、热水种,再滴加硫酸并振荡,通过观察产生浑浊的速率,探究浓度对化学反
应速率的影响,B错误;
C.2HZ(g)^H2(o)+L(g).该反应气体分子数不变,改变床强平衡不移动,由于题干中HI的浓度相同.
所以气体颜色变化速率相同,但增大压强反应速率增大,C错误;
D.向两只相同的试管中分别加入2mLi0%的Hz。2溶液,向其中一只滴入2滴ImolPFeCy溶液,观察加
入氯化铁的试管产生气泡速度快,说明使用合适的催化剂可使化学反应速率加快,D正确;
故答案为:D.
【思维建模】
控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略
1、确定变量:理清影响实脸探究结果的所有因素。
2、定多变一:在探究时,先确定其他的因素不变,只变化一种因素,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题之间的关系,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,否则无法作出正确判断。
对点提升
【对点1](2025•陕西安康•模拟预测)甲酸(HCOOH)是一种储氢容量较高且可再生的化学制氧材料,研究人
员提出了在含钉化合物催化作用下利用甲酸和二氧化碳在低温条件循环可逆储氢,其储放氢的历程如图所
示("+'代表放氢过程,飞”代表储氢过程)。下列说法正确的是
A.放氢过程中环境酸性越强放氢速率越快
B.可通过调节C02的分压来实现储放氢的循环
C.储放氢的过程中钉(Ru)的成键数目没有发生变化
D.含钉化合物提高了储氢过程的活化能,降低了放氢的过程的活化能
【答案】B
【详解】A.放氢过程涉及HCOO参与,酸性越强,H+浓度高会使HCOCT与
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