【新人教版高中化学】必修一 第31讲　化学反应速率及其影响因素

第八章化学反应速率和化学平衡02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第31讲化学反应速率及其影响因素

［课标要求］

1.知道化学反应速率的表示方法，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。2.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；知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。化学反应速率及计算考点1化学反应速率的意义与表示方法减小量增加量化学反应速率与化学方程式中的化学计量数的关系aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)中v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。化学反应中各物质化学反应速率的计算方法——“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量或平衡量。a－x计算时要注意以下等量关系：①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)。22．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1，是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1。(

)提示化学反应速率为平均速率，不能表示某时刻的物质的浓度。(2)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。(

)××√提示化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，也可以用单位时间内生成某物质的物质的量多少来表示。(3)化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的物质的量多少来表示。(

)(4)用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比。(

)提示用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，不能表示化学反应速率越快。√×(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快。(

)(1)表示NH3的物质的量变化的曲线是________。X(1)计算600～1200s，生成NO2的平均速率____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L－1)1.400.960.660.480.350.240.12(2)计算反应2220s时，放出标准状况下的O2体积__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析上表的变化规律，推测表中x值为______________________。3930(3)根据图像计算：找出图像中物质的变化量，再根据定义及公式计算。(4)根据单位信息计算：平均反应速率也可以用单位时间内的某个量的变化量来表示，高考曾经考过的反应速率的其他单位：mol·min－1、mL·g－1·min－1，如：根据kPa·s－1，可以推知化学反应速率等于压强的变化量与时间之比。③>①>②>⑤>④解析在不同条件下，用CO表示的反应速率：②v(CO)＝2v(NO2)＝1.4mol·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6mol·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1；⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02mol·L－1·s－1＝1.2mol·L－1·min－1，故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。比较化学反应速率大小的思维模型影响化学反应速率的因素考点2影响化学反应速率的因素(1)主要因素——内因反应物的组成、结构和性质等因素是决定反应速率的主要因素。(2)外界因素——外因增大减小增大减小增大减小相同接触面积基元反应与有效碰撞理论(1)基元反应与活化能越大(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

分子总数百分数

分子总

数百分数“惰性气体”对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。

(2)恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小。易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大。(

)提示升高温度时，增大了单位体积内活化分子百分数，不论正反应是吸热反应还是放热反应，正、逆反应速率都增大。(2)对于反应：A＋B===C，改变容器容积，化学反应速率一定发生变化。(

)√×提示若没有气体参加，则改变容器体积，化学反应速率不变。(3)碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。(

)提示化学反应中，固体的浓度视为常数，固体质量的多少不影响反应速率，但反应物的接触面积越大其反应速率越大。(4)增大反应物的浓度，能够增大活化分子百分数，所以反应速率增大。(

)提示增大反应物的浓度，活化分子数增多，反应速率增大，但活化分子百分数不变。√×(5)使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大。(

)√提示使用合适的催化剂，降低反应的活化能，使部分不是活化分子的分子成为活化分子，增大活化分子百分数，所以反应速率增大。√解析A项减小容器容积，气体的浓度增大，正、逆反应速率均加快；B项保持容器容积不变，增加H2输入量，c(H2)增大，正反应速率加快；C项充入He，保持容器内压强不变，c(H2)、c(H2O)减小，正、逆反应速率减慢；D项升高温度，正、逆反应速率均增大。√解析其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应混合气体的浓度增大，则v正、v逆均增大，A项不成立；其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大，B项成立；保持容器体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应混合气体的浓度不变，则v正、v逆均不变，C项不成立；其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正、v逆均不变，D项不成立。①④⑥⑦(1)惰性气体(不参与反应的气体)对反应速率的影响(2)对于有气体参加的可逆反应，升高温度或增大压强v正、v逆均增大，但增大的倍数可能不同。恒温恒容条件下通入气体(不参与反应的气体)，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变恒温恒压条件下通入气体(不参与反应的气体)，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小活化能及反应机理4．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是(

)A．该反应生成产物a时活化能：Ea(正)＞Ea(逆)B．相同条件下，Z转化为产物的速率：v(a)＞v(b)C．稳定性：产物a>产物bD．该历程中正反应最大的能垒为215.49kJ·mol－1√解析由图可知，生成产物a时为放热反应，活化能：Ea(正)＜Ea(逆)，A项错误；从图中可以看出，相同条件下，Z转化为产物a的能垒小于Z转化为产物b的能垒，能垒越小，反应速率越快，则Z转化为产物的速率：v(a)＞v(b)，B项正确；物质的能量越低越稳定，产物b比产物a稳定，C项错误；该历程中正反应最大的能垒为(－18.92kJ·mol－1)－(－205.11kJ·mol－1)＝186.19kJ·mol－1，D项错误。下列有关说法正确的是(

)A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快C．第一步反应需要吸收能量D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应√解析活化配合物取向适当才是有效碰撞，A项错误；活化配合物能量越高，第一步反应速率越慢，B项错误；反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物，C项正确；该反应的反应速率主要取决于慢反应，即取决于第一步反应，D项错误。6．(2026·北京海淀)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应，同时也会发生取代反应,反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是(

)A．反应①的活化能大于反应②的B．溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热，目的是提高反应速率C．无论从产物稳定性还是反应速率的角度，均有利于C2H4的生成D．若将溶剂乙醇换成水，两种产物的比例不发生改变√解析由图可知，反应①的活化能是79.9kJ·mol－1，反应②的活化能是88.7kJ·mol－1，活化能：反应①＜反应②，A项错误；加热使普通分子转化为活化分子，有效碰撞次数增加，加热的目的是提高反应速率，B项正确；从稳定性角度看，乙醇的能量更低，乙醇是优势产物；从反应速率角度看，生成乙烯的活化能更低，乙烯是优势产物，C项错误；若将溶剂乙醇换成水，主要发生的是水解反应，乙醇的比例会增加，D项错误。解答过渡态型反应机理试题的分析方法(1)在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。(2)有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。(3)催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，基元反应的ΔH等于正反应与逆反应的活化能之差或生成物能量与反应物能量之差。(4)活化能(或能垒)大的反应速率小，活化能(或能垒)小的反应速率大，活化能(或能垒)最大的基元反应是决速步。利用“变量控制”探究影响化学反应速率的因素7．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：[实验原理]2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O[实验内容及记录]实验编号①②③实验温度/℃252550试管中所加试剂及其用量/mL0.6mol·L－1H2C2O4溶液3.02.02.0H2OV13.0V23mol·L－1稀硫酸2.02.02.00.05mol·L－1KMnO4溶液3.03.03.0溶液褪至无色所需时间/min1.52.71.0(1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。2.03.0解析(1)根据题意分析可知，实验①②探究浓度对反应速率的影响，其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②③探究温度对反应速率的影响，其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。(2)实验①②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是________________________________________________________________________________________________。浓度

其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)解析(2)实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。②③解析(3)根