1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第2课时浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响必备知识自主学习一、浓度对化学反应速率的影响1一般规律：2定量关系：(1)反应速率方程意义：反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系。实例：对于反应H2O22HI=2H2OI2其反应速率方程为vkc(H2O2)c(HI)，其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成正比。(2)反应速率常数(k)含义表示单位浓度下的化学反应速率单位不同反应速率方程中k的单位不同意义通常反应速率常数k越大，反应进行
2、得越快影响因素与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响(3)一个反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系是由实验测定的，不能根据化学方程式直接写出。(1) 为什么改变固体或者纯液体的量对反应速率没有影响？提示：对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。(2)100 mL 6 molL1的H2SO4溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下，加入下列物质，试将对v(H2)和n(H2)的影响填入下表中：加入物质对v(H2)的影响对n(H2)的影响Na2CO3固体减小减小K2SO4溶液减小不变NaNO3固体减小减小二、压强对化学反应速
3、率的影响1基本规律(对于有气体参加或生成的反应)：2解释：压强的改变导致气体浓度的改变，从而对反应速率产生影响。反之，压强减小，化学反应速率减小。(1)判断下列说法是否正确。正确的打“”，错误的打“”。对于有气体参加和生成的可逆反应，增大压强(体积缩小)v正、v逆均增大，但增大的倍数可能不同。()提示：。有气体参加或生成的反应增大压强，化学反应速率一定会加快。压强对反应速率的影响是通过浓度的改变影响的。()提示：。压强的改变只有引起浓度的改变才能影响化学反应速率。(2)(情境思考)其他条件相同时，分析增大压强对下列反应的速率的影响？H2(g)I2(g)2HI(g)NaClAgNO3=AgClN
4、aNO3N2(g)3H2(g)2NH3(g)提示：速率增大，因为此反应为气体之间的反应。速率无变化。因为此反应是无气体参加的反应，压强变化对化学反应速率无影响。速率增大，因为此反应为气体之间的反应。三、温度对化学反应速率的影响1基本规律：2经验规律范托夫规律：对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的24倍。3过渡态及活化能：(1)过渡态：一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态。(2)活化能。定义：过渡态能量与反应物能量之间的差值。符号：Ea。单位：kJmol1。(3)活化能对反应速率的影响活化能越高，反应越难进行，反应速率越小。升高温度，可以提高反应物
5、分子的能量，增大反应物分子形成活化分子的比例，使反应速率加快。4温度影响反应速率的理论解释：在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子活化分子百分数增加化学反应速率增大。因此，升高温度可以增大化学反应速率。(1)活化分子与普通分子有什么区别？活化分子之间一定能发生有效碰撞吗？提示：活化分子与普通分子的区别就是活化分子能量高；活化分子之间不一定能发生有效碰撞，发生有效碰撞的条件是成为活化分子且有正确的碰撞取向。(2)判断下列说法是否正确。正确的打“”，错误的打“”。对于COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，升温能加快正反应速率，降低逆反应速率。
6、()提示：。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。温度升高时，对放热反应和吸热反应速率的影响程度是一样的。()提示：。由于放热反应和吸热反应的活化能不同，因此温度的变化对速率的影响程度是不同的。四、催化剂对化学反应速率的影响1催化剂：能加快化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。2催化剂的催化原理：(1)由于催化剂的质量及化学性质在反应前后不变，反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂生成的反应。(2)催化剂是通过参与反应改变反应历程，改变反应的活化能来改变化学反应速率。3催化剂的特点：五、其他因素对化学反应速率的影响如光辐射、放射线辐射、
7、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响。判断下列说法是否正确。正确的打“”，错误的打“”。(1)催化剂能使不能发生的化学反应发生。()提示：。催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应进行的方向。(2)加入催化剂，降低反应的活化能，化学反应速率增大，但反应路径没改变。()提示：。催化剂对反应速率的影响是通过降低反应的活化能，改变了反应的历程实现的。(3)用相同质量的锌粉和锌片与同浓度的足量盐酸反应，产生氢气的量和速率都相同。()提示：。锌粉的接触面积大，因而反应速率大。关键能力合作学习知识点一反应条件对化学反应速率的影响1影响因素：2理论解释：反应条件对化学反
8、应速率的影响，实际是通过影响单位体积内活化分子的数量，增加(或减少)有效碰撞次数来实现的。影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂，它们的影响可以归纳如下：(1)分析反应因素对化学反应速率的影响时有3点需注意：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，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。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。对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量反应速率不变。(2)压强对反应速率的影响3种情况：压强只对有气
9、体参与的化学反应速率有影响。恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。恒温时，对于恒容密闭容器。a充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。b充入“惰性”气体总压强增大反应物浓度未改变反应速率不变。恒温恒压时。充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。(1)(思维升华)为什么升高相同温度时， 不同化学反应的速率增加的倍数不同？(宏观辨识与微观探析)提示：由于不同化学反应的活化能(Ea)值不同，由阿伦尼乌斯经验公式得： Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大，因此，当升高相同温度时，不同化学反应的速率增加的倍数不同。(2)反应N2O22NO，在体
10、积不变的密闭容器中进行，若向容器内充入He使气体压强增大，能否加快反应速率？(变化观念与平衡思想)提示：反应速率不变。因为充入He仅使体系的总压强增大，但反应容器体积不变，各反应成分的浓度不变，则化学反应速率不变。改变压强能否影响化学反应速率，关键是看其能否改变各反应物成分的浓度。【典例】(2021海口高二检测)10 mL浓度为1 molL1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入3 molL1的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()AH2SO4BCH3COONaCCuSO4 DNa2CO3【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)影响反应速率的因素；(2)盐酸具有强酸性，和弱酸盐发生复
11、分解反应，还需要注意反应生成的氢气量不变。【解析】选B。Zn与稀盐酸发生反应：Zn2HCl=ZnCl2H2，若加入物质使反应速率降低，则c(H)减小，但是不影响生成氢气的物质的量，说明最终电离产生的n(H)不变。A项，H2SO4是强酸，故溶液显酸性，电离产生的H使c(H)变大，产生的氢气的量增加，不符合题意；B项，CH3COONa与HCl发生反应：CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，使溶液中c(H)减小，反应速率降低，当反应进行到一定程度，会发生反应：2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2，因此最终不会影响生成氢气的物质的量，符合题意；C项，加入CuSO4溶液与Zn发生置
12、换反应：CuSO4Zn=CuZnSO4，生成的Cu与Zn和盐酸构成原电池，会加快反应速率，不符合题意；D项，若加入Na2CO3溶液，会与盐酸发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，使溶液中的c(H)减小，但由于部分H生成了H2O，因此使n(H)也减小，生成氢气的物质的量减小，不符合题意。【母题追问】(1)假若题干改成“能加快反应速率”答案选什么？提示：选A、C。因为H2SO4是强酸，故溶液显酸性，电离产生的H使c(H)变大，产生的氢气的量增加；加入CuSO4会置换出铜，形成原电池加快反应速率。(2)若将题干改成“能减慢反应速率且使产生的氢气量减小的是”则答案选什么？提示：选D。
13、Na2CO3溶液，会与盐酸发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，使溶液中的c(H)减小，但由于部分H生成了H2O，因此使n(H)也减小，生成氢气的物质的量减小。反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)H0；在一容积可变的密闭容器中进行，试回答下列问题：(1)增加Fe的量，化学反应速率是否变化，为什么？提示：无变化。由于固体或纯液体的浓度可视为常数，所以改变固体或纯液体的量，对化学反应速率无影响。(2)用铁粉取代铁粒，加入密闭容器，化学反应速率怎样变化？为什么？提示：加快。因为增加固体的表面积能够加快化学反应速率。(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，化
14、学反应速率怎样变化？为什么？提示：不变。因为保持体积不变，充入N2，容器内的压强虽然增大，但反应物的浓度没有改变，反应速率不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，化学反应速率怎样变化？为什么？提示：减小。因为容器内的压强保持不变，充入N2，容器的容积增大，反应物的浓度减小，化学反应速率减小。(5)达平衡后，将容器的容积缩小一半，对该可逆反应的正逆反应速率各有什么影响？平衡是否移动？提示：该反应反应前后气体分子数不变，增大压强，v正、v逆同时增大且v正v逆，化学平衡不发生移动。(6)你还有哪些加快反应速率的措施？提示：升高反应体系的温度，加入催化剂等。【加固训练】1对于反应C(s)H
15、2O(g)CO(g)H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是 ()A增大C(s)的量B增大H2O(g)的浓度C增大CO(g)或H2(g)的浓度D减小H2O(g)的浓度【解析】选A。改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率。2(2021连云港高二检测)下列反应中，温度不变时，缩小容器的体积，化学反应速率不受影响的是()A(NH4)2SO4(aq)BaCl2(aq)BH2(g)I2(g)CNO2(g)H2O(l)DCa(OH)2(aq)CO2(g)【解析】选A。缩小容器的体积，增大体系的压强，增大压强实质为增大气态反应物的浓度，对于无气体参加
16、的反应，增大压强对反应速率无影响。知识点二化学反应速率的图象分析1化学反应速率的基本图象：图象图象分析(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度增大而增大(图)(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大(图)(3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强增大而增大(图)(4)有气体参加的反应，化学反应速率随着容器体积的增大而减小(图)(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大(图，T2T1)2.速率时间图象：(1) (思维升华)若正逆化学反应速率同等倍数地增大，则改变的反应条件可能是什么？ (变化观念与平衡思想)提示：当化学反应的速率同等
17、倍数地增大的时候，应该是使用催化剂，或者是有气体参加或生成，且反应前后的气体分子数相等的反应，增大了压强。若反应前后气体的分子数不相等，增大压强时，化学反应速率也增大，但正逆反应速率增大的倍数不同。(2)(前后知识串联)改变反应物溶液的用量会对化学反应速率有影响吗？ 为什么？ (变化观念与平衡思想)提示：没有影响。改变反应物溶液的用量，由于其浓度不变，因此对化学反应速率无影响。【典例】(双选)(2021南京高二检测)已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。一定条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和
18、CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是()A3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率B从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)0.225 molL1min1C13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率不变D13 min时，向容器中充入2 mol氦气，CO2的转化率增加【解题指南】解答本题注意以下两点：(1) 仔细观察图象，了解图象横纵坐标的含义及图象变化趋势不同的原因。(2) 注意反应条件变化对速率和平衡的不同影响。【解析】选B、C。A项，3 min时反应还没有平衡，错误；B项，v(H2)3v(CO
19、2)0.225 molL1min1，正确；C项，由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，化学反应速率不变，正确；同理，平衡没有移动，D错误。【母题追问】(1)根据题目所给的条件可知，该反应的化学平衡常数是多少？提示：3。根据化学平衡常数的计算公式可知该反应的平衡常数为K(0.750.75)/(0.250.753)5.33。(2)若将上述反应升高温度，正逆反应速率的变化分别是什么？提示：升高温度，正逆反应速率均变大，但是平衡逆向移动，所以逆反应速率增大的倍数比正反应速率增大的倍数大。(2021南宁高二检测)在实验和实验中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应
20、所放出的CO2的体积。实验用的是块状的石灰石，实验用的是粉末状石灰石。如图中哪个图象能正确反映两种实验的结果()【解析】选B。固体物质参加反应，增大接触面积，能提高反应速率，粉末状的固体比块状的固体的表面积大，反应比反应的速率快；盐酸的物质的量相同，则产生的CO2的体积应相等，因此A、C错误，从D中可以看出的反应速率大于，故D错误。三言两语话重点1纯液体和固体的反应速率的影响因素分析纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。2压强对化学反应速率影响的分析增大压强体积缩小气态反应物或产物浓度增大引起反应速率增大。3温度对化学反应速率影响的分析升高温度，增大活化分子百分数，增大
21、分子的碰撞频率，因此升高温度可以加快化学反应的速率。反之，降低温度可以减小化学反应的速率。4催化剂对化学反应速率的影响催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，但不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率。课堂检测素养达标1(教材习题改编)下列说法正确的是()A医药用品应该一直在高温下保存B向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去C压强越大反应速率越大D二氧化锰在过氧化氢的分解前后质量减少【解析】选B。医药用品应该在低温、干燥的环境下密封保存，A不正确；篝火中鼓风，主要是增加了氧气的浓度，有利于它继续燃烧下去，B正确；压强的变化只有引起浓度的变化才会对反应速率产生影响，C不正确；二氧化锰在过
22、氧化氢的分解中只起催化剂的作用，反应前后质量不会发生变化，D不正确。【加固训练】(2021菏泽高二检测)500 mL 1 molL1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500 mL 1 molL1的稀盐酸改为1 000 mL 1 molL1的稀盐酸C用1 molL1的H2SO4溶液代替1 molL1的稀盐酸D用浓硫酸代替1 molL1的稀盐酸【解析】选C。该反应的实质是2HZn=Zn2H2，增大反应物浓度可使反应速率增大，由于纯固体、纯液体的组成为定值，所以在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量，不能增大反应速率，而将等浓度的
23、盐酸由500 mL变为1 000 mL，只是改变了反应物的体积，并未改变其浓度，所以反应速率不变。用1 molL1的H2SO4溶液代替1 molL1的稀盐酸，溶液中氢离子浓度增加一倍，所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生氢气。2(2021南安高二检测)对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是()A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3 D降低体系温度【解析】选A。增大容器容积、移去部分SO3，即减少浓度，而减少物质的浓度、降低温度均减小反应速率，B、C、D错误，A中增加O2的浓度，反应速率加快，A正确。3(2021东莞高二检测)等质量的铁与过量的盐酸在不同
24、的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到如图曲线，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()组别c(HCl)(molL1)温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状A4、3、2、1B1、2、3、4C3、4、2、1 D1、2、4、3【解析】选A。影响化学反应速率的因素主要有温度、压强、浓度、接触面积、催化剂等，本题涉及温度、浓度、接触面积三种因素对反应速率的影响。其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实
25、验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验3和实验4虽然浓度、温度相同，物质的状态却不相同，表面积越大，反应速率越快，故选A。【加固训练】(双选)对于反应：X(g)Y(g)2Z(g)H0的反应，某一时刻改变反应条件，其速率随时间的变化图象如图所示。则下列说法符合该图象的是()A.t1时刻，增大了X的浓度Bt1时刻，增大了体系压强Ct1时刻，降低了体系温度Dt1时刻，使用了催化剂【解析】选B、D。由图象可知，反应条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高(或降低)体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、C错误；由于此反应前后气体
26、物质的系数相等，因此增大压强，以同等程度地改变正、逆反应速率，B正确；使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。4(双选)(2021辽宁省实验中学高二检测)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd()表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd()表面的物种用*标注。下列说法正确的是()A.该历程中活化能最小的反应方程式为CH2O*2H*CHO*3H*B该历程中能垒(反应活化能)最大的是C该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*3H*CO*4H*D由此历程可知：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)H0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中
27、进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度B10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强C反应方程式中n1D05 min内，用X表示的反应速率为v(X)0.04 molL1min1【解析】选A、D。升高温度，10 min时反应物和反应产物浓度不会瞬间同时增大，A错误；05 min内，用X表示的反应速率v(X)0.08 molL1min1，用Z表示的反应速率v(Z)0.08 molL1min1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应方程式中n1，C正确，D错误；正反应是气体体积减小的反应，则增大压强，各物质的浓度均增大
28、，平衡向正反应方向移动，B正确。 素养新思维 6一定条件下，在一体积不变的密闭容器中发生反应2A(g)B(g)3C(g)Ha kJmol1。图为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。(1)t3时改变的条件为_，t4时改变的条件为_。(2)a_0(填“”或“v(逆)可知正反应吸热，H0。答案：(1)减小压强(或使用负催化剂)升高温度(2)【加固训练】影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(浓度分别为0.5 molL1、2 molL1、18.4 molL1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
29、甲同学研究的实验报告如下表：实验目的实验步骤现象结论_分别取等体积的2 molL1的硫酸于三支试管中_反应速率MgFe，Cu不反应金属的性质越活泼，反应速率越_(1)请完善上述实验报告。(2)甲同学要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是什么？乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。(3)乙同学在实验中应该测定的数据有哪些？(4)乙同学完成该实验应怎样选用实验药品？(5)该实验中能否选用浓度为18.4 molL1的硫酸？为什么？【解析】(1)由实验报告的内容可知甲同学的实验目的是研究反应物本身的性质与反应速率的关系，要想通过实验比较法得出正确的结论，必须排除
30、其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。所以中加入的Mg、Fe、Cu大小、形状都应该相同。(2)因为实验目的是研究反应物本身的性质与反应速率的关系，所以还需要控制的实验条件是温度相同。(3)可以通过单位时间里产生气体的多少或产生相同体积的气体所需时间的长短来比较化学反应速率的快慢。(4)由于探究的是浓度对反应速率的影响，因此应选用不同浓度的硫酸和同一种金属在相同条件下反应。(5)常温下Fe、Al遇浓H2SO4、浓HNO3钝化且Mg和浓H2SO4反应无氢气生成，所以不能选用18.4molL1的浓H2SO4。答案：(1)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg快(2)温度相同(3)测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)(4)Mg(或Fe)、0.5 molL1硫酸和2 molL1硫酸(5)不能，常温下Mg和18.4 molL1浓硫酸反应生成SO2；Fe在18.4 molL1浓硫酸中发生钝化关闭Word文档返回原板块
