还剩52页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
第44讲 化学反应速率及影响因素-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）
展开
这是一份第44讲 化学反应速率及影响因素-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共60页。PPT课件主要包含了复习目标，内容索引，专项突破，归纳整合，ABEF等内容，欢迎下载使用。
1.了解化学反应速率的概念及表示方法，能提取信息计算化学反应速率。2.掌握影响化学反应速率的因素，并能用有关理论解释。
考点一 化学反应速率及表示方法
考点二 影响化学反应速率的因素
考点一 化学反应速率及表示方法
2) 通常，用单位时间内， 定量表示。
1)理论上，化学反应速率可以利用单位时间内某一种物质的_____、__________、___________或_________、_________、___________等相关量的变化来定性判断。
反应物浓度的减小或生成物浓度的增加
衡量化学反应进行快慢的物理量。
即v =
用单位时间内反应物浓度的增加或生成物的浓度的减少来表示。
ml/(L·s）或 ml/(L·min）或 ml/(L·h）
ml•L-1•S-1 或 ml•L-1•min-1
ml•L-1•h-1
…… Δt表示变化所对应的一段时间
①对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。
对于某一反应：a A +b B = c C + d D
v(A) :v(B):v(C):v(D) = a:b:c:d
②同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
③一般不用固体或纯液体物质表示速率(其浓度视为常数)
C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g)
④化学反应速率均用正值来表示.且表示的是平均速率而不是瞬时速率.
⑤比较反应进行得快慢，应统一单位、化为同一物质表示的速率来比较
⑥有关反应速率、化学平衡的计算问题，往往利用“起、转、平”三段式
1.定性判断：观察产生气泡的快慢、颜色变化的快慢、固体量的变化(增加或减少)、溶液变浑浊程度等。
Na2S2O3 +H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
化学反应的速率是通过实验测定的
二、化学反应速率的实验测定
锌和不同浓度的稀硫酸的实验
①观察产生气泡的快、慢；②观察试管中剩余锌粒质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低
实验测量 来判断反应的快慢
问题：你能通过哪些实验现象定性描述该反应速率的快慢？
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
(1)按图组装实验装置，在锥形瓶里装有2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1ml/L硫酸溶液，测量并记录收集10ml氢气所用时间。
(2)用4ml/L硫酸溶液代替1ml/L硫酸溶液重复上述实验
实验中还需要用到的必不可少的仪器是
(1)锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同
(2)40ml硫酸溶液要迅速加入
(3)装置气密性要好，且计时要迅速准确
实验前，关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉，放开后，若回到原位，说明气密性良好
(如何减小硫酸溶液体积对实验造成的影响？)
讨论：除本实验测定速率的方法外，可行的方案还有哪些？
利用手持技术测量一定时间内溶液中H+ 或Zn2+浓度的变化。
实验必须测定的量：时间和特征变量
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
测量一定时间内锌粒质量的变化，然后通过化学方程式换算成硫酸浓度的变化量。
【知识拓展】实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。
测量一定时间内溶液的电导变化、反应的热量变化等。
①测定氢气的质量的变化②测量体系的压强的变化③测定锌粒的质量的变化④测定Zn2+的浓度变化⑤测定H+的浓度(或PH变化)⑥测定体系的温度或测定反应的热量变化
三、化学反应速率的计算
有关反应速率、化学平衡的计算问题，往往利用“起、转、平”三段式
同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
比较反应速率大小，需统一单位，且换算成同一物质来表示
1.一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4mlNH3和0.5mlO2发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。4min后，NO的浓度为0.06ml/L。下列有关说法错误的是（ ）A．4min末，用NO表示的反应速率为0.03ml/(L·min）B．4min末，NH3的浓度为0.14ml/LC．0-4min内，生成的水的质量为3.24gD．0-4min内，O2的物质的量减少了0.15ml
2.将固体NH4Br置于
1.化学反应速率通常指一定时间内反应的平均速率。2.在化学反应进程中，未达平衡时，瞬时反应速率一般是不断变化的。3.对于瞬时反应速率，通常与各反应物浓度的幂之积成正比。4.速率常数和速率方程对于反应： aA + bB + … → 产物速率方程为:v= k·cx(A)·cy(B)·… ，式中的 k 称为速率常数。
[补充拓展]化学反应的速率常数和速率方程
( )
再将a = 1代入①或②式中，得到b = 1/2
A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示反应速率，其比值是1∶2∶3C.在2 min末的反应速率，用B表示为0.3 ml·L－1·min－1D.在这2 min内用B和C表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的
1.一定温度下反应：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 ml·L－1，对此反应速率的表示正确的是
一、化学反应速率的概念及基本计算
vB=0.3ml/(L·min)
在反应过程中B的浓度逐渐减小，故A、B反应生成C、D的瞬时速率也逐渐减小。
2.一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应过程如图。下列说法不正确的是
A.t1 min时，正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C.0～8 min，H2的平均反应速率 v(H2)＝0.011 25 ml·L－1·min－1D.10～12 min，N2的平均反应速率 v(N2)＝0.002 5 ml·L－1·min－1
t1 min时,反应没有达到平衡状态
请比较上述5种情况反应的快慢：_______________(由大到小的顺序)。
①v(CO)＝1.5 ml·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7 ml·L－1·min－1③v(N2)＝0.4 ml·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1⑤v(NO2)＝0.01 ml·L－1·s－1
v(CO)＝2v(NO2)＝1.4 ml·L－1·min－1
v(CO)＝4v(N2)＝1.6 ml·L－1·min－1
v(CO)＝v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1
v(CO)＝2v(NO2)＝0.02 ml·L－1·s－1＝1.2 ml·L－1·min－1
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示，再比较数值大小
4.温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL， 吸氢速率v＝_____mL·g－1·min－1。
二、用其他物理量的变化表示的化学反应速率的计算
5.工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550 ℃时，在1 L的恒温容器中，反应过程中的部分数据见下表：
若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=____ kPa·min－1。
列出三段式 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g)初始/ml 4 2 0 转化/ml 2 1 210 min时/ml 2 1 2
恒温恒容下，气体总压之比等于气体物质的量之比，
所以10 min时体系总压p10 min满足
1.在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是（ ）A、铁 B、铜 C、铝 D、钠
2.反应①：E+F=G在温度T1时进行， 反应②：M+N=K在温度T2时进行，已知，T1>T2且E和F的浓度均大于M和N的浓度（其他条件都相同），则两者的反应速率（ ） A.反应①大 B.反应②大 C. 相等 D.无法判断
归纳：影响化学反应速率的主要因素是
3)温度：升高体系的温度可以加快化学反应速率
2)压强（仅适用于有气体参加的反应） 增加体系的压强,若引起了反应物浓度增大，则可以加快 v
1)浓度：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率
一.影响化学反应速率的因素
4)催化剂：使用正催化剂可以加快化学反应速率； 使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。
5)其他因素的影响：如:光、固体颗粒大小、溶剂、原电池等
[规律方法]对于同一个化学反应，外界条件对反应速率的影响程度大小： 催化剂>温度>浓度(或压强)
(1)有效碰撞？(2)活化分子？(3)活化能？
能够发生化学反应的碰撞。
二、理论解释——有效碰撞理论
如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；2、碰撞分子必须具有足够的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向
能够发生有效碰撞的分子
[类比于班上的活跃份子]
问题：活化分子具有的高能量从何来?
①吸收外界能量(如加热、光照等) ②分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。
即活化分子在反应物中所占的个数百分比
:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
E1:断开旧键吸收的能量E吸
(1)不同的化学反应 所需的活化能差别很大。
(2)活化能越小,普通分子越容易变成活化分子,反应越容易发生。
(3)活化能的大小对化学反应的反应热不产生任何影响！
E2:形成新键释放的能量E放
E3: 使用了催化剂的活化能
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
下列说法正确的是（ ）A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有较高的能量F.活化能是指活化分子具有的平均能量与反应物分子平均能量的差值。G.催化剂能使不起反应的物质间发生反应
单位体积内活化分子数增多
归 纳：有效碰撞理论与化学反应速率的关系
普通分子越易变成活化分子
单位时间内有效碰撞次数增多
能够发生化学反应的碰撞
结论：某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。
理论解释1：浓度对化学反应速率的影响
→单位时间内有效碰撞次数
N活=N总×活化分子%
浓度对化学反应速率的影响
1.固体、纯液体不受浓度的影响；
2.可逆反应达到平衡时，若增加反应物浓度， V正、V逆均增大 若减小反应物浓度， V正 、 V逆均减小
练: 画出当某可逆反应达平衡时,减小生成物浓度时ⅴ-t图像
增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快。
理论解释2：压强对化学反应速率的影响
(前提:有气体参加或生成的反应)
即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小
压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
补充分析:对于有气体参加的反应体系， ν 受压强的影响
则体积缩小，反应物浓度增大
C（反）增大， ν增大
（相当于减小反应物浓度）
C（反）减小， ν减小
以N2+3H2 2NH3为例
练: 分别画出上述反应达平衡时，改变条件后的ⅴ-t图像
改变压强时，对气体体积缩小的反应影响更大，V缩变化总是大于V增
充入He的瞬间，V增、V缩突减， 减小幅度更多，平衡朝 的方向移动
N2 、H2、NH3浓度都减小，
(1)充入N2或H2，
(2)充入稀有气体He，
C（反）不变， 则ν不变
结论:对于有气体参加的反应，体系压强的改变，只有引起了反应物浓度的变化，才会改变化学反应速率
压强增大，反应物浓度增大
压强增大，但反应物浓度不变
以反应 N2 + 3H2 2NH3
(2)充入稀有气体He
分析：充入N2或H2瞬间， 相当于增大反应物浓度，而此时NH3浓度不变
反应 N2 + 3H2 2NH3
反应体系中各物质浓度不变， 则V正、V逆均不变
理论解释3：温度对化学反应速率的影响
结论：当其它条件不变时， 升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减小。
2.一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。
1. 温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。
温度对化学反应速率的影响
T升高，V正、V逆均增大,且对 热反应有利, 升高更多
T降低，V正、V逆均减小,且对 热反应不利, 减小更多。
变化后的反应速率V′= V ×倍数值（t2-t1)/10
例、对于反应M+N→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的20%需要162min，将温度提高到50℃完成反应的20%需要的时间为( ) A.2min B.3min C.6min D.9min
反应速率提高 倍，时间缩短 倍。
升高温度,对吸热反应有利
降低温度,对吸热反应不利
问题：其他条件不变时，能否画出温度升高或温度降低时的v－t图象？
理论解释4：催化剂对化学反应速率的影响
友情提醒：使用正催化剂同等程度的降低了正逆反应的活化能，所以可以同等程度的增大正逆反应速率，从而缩短反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂催化剂具有一定的选择性
解释：“对可逆反应而言，催化剂既能催化正反应又能催化逆反应”试利用如图原理加以解释？
练1：某反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.改变催化剂，可改变该反应的活化能B.该反应为吸热反应，反应热等于△HC.a反应过程有催化剂参与 D.在催化剂作用下，该反应的活化能等于E1+E2
E1、E2分别代表b反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D项错误。
练习2：反应2N2O5(g)→4NO2(g)＋O2(g)经历如下历程：第一步N2O5 ⇌ NO3＋NO2， 快速平衡；第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2，慢反应；第三步NO＋NO3→2NO2， 快反应。其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是（ ）A. v(第一步的逆反应)
2. 当一个化学反应存在多个过渡态时，总反应的活化能等于反应物的能量与具有最高能量过渡态的能量之差的绝对值。
1. 化学反应的活化能越大，反应速率越慢。
3. 正反应最大的活化能对应的基元反应是反应的决速步骤。
缩小容器体积，增大压强
普通分子获得能量，变成活化分子
普通分子升级为活化分子
注 意：浓度、压强：不改变“活%”只改变N总温度、催化剂才改变“活%”
影响化学反应速率的因素
内因：物质本身的性质 外因：
反应速率的影响：一般是:催化剂>温度>浓度。
1．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) ΔH>0，下列叙述正确的是 ( )A．在容器中通入氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率增大C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．将容器的体积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图乙中HI分子发生了有效碰撞C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多， 单位时间内有效碰撞次数增加
2.我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子；活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。下列说法不正确的是( )
压强增大，并引起反应物浓度增大
4、用铁片与1ml/L的稀硫酸反应制取H2时，下列措施能使H2生成速率加大的是 ①对该反应体系加热 ②加入少量NaOH固体 ③滴加少量CuSO4 ④改用98%的浓硫酸⑤改用铁粉 ⑥加入3ml/L的盐酸 ⑦加入一定量的Na2SO4溶液⑧加入少量BaCl2固体
相当于冲稀溶液，ν减小
迁移应用：少量铁粉与100mL0.01ml·L-1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的①由铁粉换铁块 ②加NaNO3固体③将0.01ml·L-1的稀盐酸换成98％的硫酸溶液④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用100mL0.1ml·L-1盐酸 A．③⑤B．①③ C．⑥⑦ D．⑦⑧
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质保持不变( )2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小( )3.一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率( )4.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大( )5.100 mL 2 ml·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变( )
1.下列措施可以增大化学反应速率的是__________(填序号)。①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强
⑤Na与水反应时，增大水的用量⑥2H2O2=2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2⑦H2与Cl2混合后光照
一、影响化学反应速率的因素
④2SO2＋O2 2SO3 ΔH<0，升高温度
2.一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大：______， 原因是 。(2)恒容充入N2：______。(3)恒容充入He：_______，原因是____________________________。(4)恒压充入He：______。
单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多
单位体积内活化分子数不变
3.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被O2氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是
二、用控制变量法探究影响化学反应速率的因素
A.pH越小，氧化率越小B.温度越高，氧化率越小C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率
还受其他因素影响,如浓度等
4.已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：
下列说法不正确的是A.V1＝1，V2＝2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01ml/(L·min)
根据控制变量法的原则，溶液总体积应保持不变
溶液紫红色刚好褪去时结束
由表中数据可知,草酸溶液过量
注意:溶液总体积为4ml
Δc(KMnO4)=0.005ml·L－1
5.可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是________________。
使用催化剂(其他合理答案也可)
(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示。
两组实验的压强、温度和起始浓度均相同
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃，则φ(SO3)达到a%所需时间_____t1(填“小于”“大于”或“等于”)。
温度升高后，化学反应速率加快
(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列的是_____(填字母)。甲：在500 ℃时，10 ml SO2和10 ml O2反应乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 ml SO2和10 ml O2反应丙：在450 ℃时，8 ml SO2和5 ml O2反应丁：在500 ℃时，8 ml SO2和5 ml O2反应A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
关于“控制变量法”题目的解题策略
A.实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 ml·L－1·min－1B.实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
1.(2022·浙江6月选考,20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是
(先分析C、D选项，后再分析B)
实验①相对于实验②为增大氨气浓度
解析B:实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡
则实验①达平衡时氨气浓度为4.00×10－4 ml·L－1
实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动
又由于①②反应速率相同
则②在60 min之前已经处于平衡状态
达平衡时氨气浓度小于4.00×10－4 ml·L－1
2.(2021·辽宁,12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
A.其他条件相同时，催化剂浓度越大， 反应速率越大B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大， 反应速率越大C.条件①，反应速率为0.012 ml/(L·min)D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml/L时,半衰期为62.5 min
故说明反应速率与降冰片烯浓度无关
1.了解化学反应速率的概念及表示方法，能提取信息计算化学反应速率。2.掌握影响化学反应速率的因素，并能用有关理论解释。
考点一 化学反应速率及表示方法
考点二 影响化学反应速率的因素
考点一 化学反应速率及表示方法
2) 通常，用单位时间内， 定量表示。
1)理论上，化学反应速率可以利用单位时间内某一种物质的_____、__________、___________或_________、_________、___________等相关量的变化来定性判断。
反应物浓度的减小或生成物浓度的增加
衡量化学反应进行快慢的物理量。
即v =
用单位时间内反应物浓度的增加或生成物的浓度的减少来表示。
ml/(L·s）或 ml/(L·min）或 ml/(L·h）
ml•L-1•S-1 或 ml•L-1•min-1
ml•L-1•h-1
…… Δt表示变化所对应的一段时间
①对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。
对于某一反应：a A +b B = c C + d D
v(A) :v(B):v(C):v(D) = a:b:c:d
②同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
③一般不用固体或纯液体物质表示速率(其浓度视为常数)
C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g)
④化学反应速率均用正值来表示.且表示的是平均速率而不是瞬时速率.
⑤比较反应进行得快慢，应统一单位、化为同一物质表示的速率来比较
⑥有关反应速率、化学平衡的计算问题，往往利用“起、转、平”三段式
1.定性判断：观察产生气泡的快慢、颜色变化的快慢、固体量的变化(增加或减少)、溶液变浑浊程度等。
Na2S2O3 +H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
化学反应的速率是通过实验测定的
二、化学反应速率的实验测定
锌和不同浓度的稀硫酸的实验
①观察产生气泡的快、慢；②观察试管中剩余锌粒质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低
实验测量 来判断反应的快慢
问题：你能通过哪些实验现象定性描述该反应速率的快慢？
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
(1)按图组装实验装置，在锥形瓶里装有2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1ml/L硫酸溶液，测量并记录收集10ml氢气所用时间。
(2)用4ml/L硫酸溶液代替1ml/L硫酸溶液重复上述实验
实验中还需要用到的必不可少的仪器是
(1)锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同
(2)40ml硫酸溶液要迅速加入
(3)装置气密性要好，且计时要迅速准确
实验前，关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉，放开后，若回到原位，说明气密性良好
(如何减小硫酸溶液体积对实验造成的影响？)
讨论：除本实验测定速率的方法外，可行的方案还有哪些？
利用手持技术测量一定时间内溶液中H+ 或Zn2+浓度的变化。
实验必须测定的量：时间和特征变量
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
测量一定时间内锌粒质量的变化，然后通过化学方程式换算成硫酸浓度的变化量。
【知识拓展】实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。
测量一定时间内溶液的电导变化、反应的热量变化等。
①测定氢气的质量的变化②测量体系的压强的变化③测定锌粒的质量的变化④测定Zn2+的浓度变化⑤测定H+的浓度(或PH变化)⑥测定体系的温度或测定反应的热量变化
三、化学反应速率的计算
有关反应速率、化学平衡的计算问题，往往利用“起、转、平”三段式
同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
比较反应速率大小，需统一单位，且换算成同一物质来表示
1.一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4mlNH3和0.5mlO2发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。4min后，NO的浓度为0.06ml/L。下列有关说法错误的是（ ）A．4min末，用NO表示的反应速率为0.03ml/(L·min）B．4min末，NH3的浓度为0.14ml/LC．0-4min内，生成的水的质量为3.24gD．0-4min内，O2的物质的量减少了0.15ml
2.将固体NH4Br置于
1.化学反应速率通常指一定时间内反应的平均速率。2.在化学反应进程中，未达平衡时，瞬时反应速率一般是不断变化的。3.对于瞬时反应速率，通常与各反应物浓度的幂之积成正比。4.速率常数和速率方程对于反应： aA + bB + … → 产物速率方程为:v= k·cx(A)·cy(B)·… ，式中的 k 称为速率常数。
[补充拓展]化学反应的速率常数和速率方程
( )
再将a = 1代入①或②式中，得到b = 1/2
A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示反应速率，其比值是1∶2∶3C.在2 min末的反应速率，用B表示为0.3 ml·L－1·min－1D.在这2 min内用B和C表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的
1.一定温度下反应：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 ml·L－1，对此反应速率的表示正确的是
一、化学反应速率的概念及基本计算
vB=0.3ml/(L·min)
在反应过程中B的浓度逐渐减小，故A、B反应生成C、D的瞬时速率也逐渐减小。
2.一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应过程如图。下列说法不正确的是
A.t1 min时，正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C.0～8 min，H2的平均反应速率 v(H2)＝0.011 25 ml·L－1·min－1D.10～12 min，N2的平均反应速率 v(N2)＝0.002 5 ml·L－1·min－1
t1 min时,反应没有达到平衡状态
请比较上述5种情况反应的快慢：_______________(由大到小的顺序)。
①v(CO)＝1.5 ml·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7 ml·L－1·min－1③v(N2)＝0.4 ml·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1⑤v(NO2)＝0.01 ml·L－1·s－1
v(CO)＝2v(NO2)＝1.4 ml·L－1·min－1
v(CO)＝4v(N2)＝1.6 ml·L－1·min－1
v(CO)＝v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1
v(CO)＝2v(NO2)＝0.02 ml·L－1·s－1＝1.2 ml·L－1·min－1
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示，再比较数值大小
4.温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL， 吸氢速率v＝_____mL·g－1·min－1。
二、用其他物理量的变化表示的化学反应速率的计算
5.工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550 ℃时，在1 L的恒温容器中，反应过程中的部分数据见下表：
若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=____ kPa·min－1。
列出三段式 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g)初始/ml 4 2 0 转化/ml 2 1 210 min时/ml 2 1 2
恒温恒容下，气体总压之比等于气体物质的量之比，
所以10 min时体系总压p10 min满足
1.在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是（ ）A、铁 B、铜 C、铝 D、钠
2.反应①：E+F=G在温度T1时进行， 反应②：M+N=K在温度T2时进行，已知，T1>T2且E和F的浓度均大于M和N的浓度（其他条件都相同），则两者的反应速率（ ） A.反应①大 B.反应②大 C. 相等 D.无法判断
归纳：影响化学反应速率的主要因素是
3)温度：升高体系的温度可以加快化学反应速率
2)压强（仅适用于有气体参加的反应） 增加体系的压强,若引起了反应物浓度增大，则可以加快 v
1)浓度：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率
一.影响化学反应速率的因素
4)催化剂：使用正催化剂可以加快化学反应速率； 使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。
5)其他因素的影响：如:光、固体颗粒大小、溶剂、原电池等
[规律方法]对于同一个化学反应，外界条件对反应速率的影响程度大小： 催化剂>温度>浓度(或压强)
(1)有效碰撞？(2)活化分子？(3)活化能？
能够发生化学反应的碰撞。
二、理论解释——有效碰撞理论
如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；2、碰撞分子必须具有足够的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向
能够发生有效碰撞的分子
[类比于班上的活跃份子]
问题：活化分子具有的高能量从何来?
①吸收外界能量(如加热、光照等) ②分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。
即活化分子在反应物中所占的个数百分比
:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
E1:断开旧键吸收的能量E吸
(1)不同的化学反应 所需的活化能差别很大。
(2)活化能越小,普通分子越容易变成活化分子,反应越容易发生。
(3)活化能的大小对化学反应的反应热不产生任何影响！
E2:形成新键释放的能量E放
E3: 使用了催化剂的活化能
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
下列说法正确的是（ ）A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有较高的能量F.活化能是指活化分子具有的平均能量与反应物分子平均能量的差值。G.催化剂能使不起反应的物质间发生反应
单位体积内活化分子数增多
归 纳：有效碰撞理论与化学反应速率的关系
普通分子越易变成活化分子
单位时间内有效碰撞次数增多
能够发生化学反应的碰撞
结论：某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。
理论解释1：浓度对化学反应速率的影响
→单位时间内有效碰撞次数
N活=N总×活化分子%
浓度对化学反应速率的影响
1.固体、纯液体不受浓度的影响；
2.可逆反应达到平衡时，若增加反应物浓度， V正、V逆均增大 若减小反应物浓度， V正 、 V逆均减小
练: 画出当某可逆反应达平衡时,减小生成物浓度时ⅴ-t图像
增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快。
理论解释2：压强对化学反应速率的影响
(前提:有气体参加或生成的反应)
即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小
压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
补充分析:对于有气体参加的反应体系， ν 受压强的影响
则体积缩小，反应物浓度增大
C（反）增大， ν增大
（相当于减小反应物浓度）
C（反）减小， ν减小
以N2+3H2 2NH3为例
练: 分别画出上述反应达平衡时，改变条件后的ⅴ-t图像
改变压强时，对气体体积缩小的反应影响更大，V缩变化总是大于V增
充入He的瞬间，V增、V缩突减， 减小幅度更多，平衡朝 的方向移动
N2 、H2、NH3浓度都减小，
(1)充入N2或H2，
(2)充入稀有气体He，
C（反）不变， 则ν不变
结论:对于有气体参加的反应，体系压强的改变，只有引起了反应物浓度的变化，才会改变化学反应速率
压强增大，反应物浓度增大
压强增大，但反应物浓度不变
以反应 N2 + 3H2 2NH3
(2)充入稀有气体He
分析：充入N2或H2瞬间， 相当于增大反应物浓度，而此时NH3浓度不变
反应 N2 + 3H2 2NH3
反应体系中各物质浓度不变， 则V正、V逆均不变
理论解释3：温度对化学反应速率的影响
结论：当其它条件不变时， 升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减小。
2.一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。
1. 温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。
温度对化学反应速率的影响
T升高，V正、V逆均增大,且对 热反应有利, 升高更多
T降低，V正、V逆均减小,且对 热反应不利, 减小更多。
变化后的反应速率V′= V ×倍数值（t2-t1)/10
例、对于反应M+N→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的20%需要162min，将温度提高到50℃完成反应的20%需要的时间为( ) A.2min B.3min C.6min D.9min
反应速率提高 倍，时间缩短 倍。
升高温度,对吸热反应有利
降低温度,对吸热反应不利
问题：其他条件不变时，能否画出温度升高或温度降低时的v－t图象？
理论解释4：催化剂对化学反应速率的影响
友情提醒：使用正催化剂同等程度的降低了正逆反应的活化能，所以可以同等程度的增大正逆反应速率，从而缩短反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂催化剂具有一定的选择性
解释：“对可逆反应而言，催化剂既能催化正反应又能催化逆反应”试利用如图原理加以解释？
练1：某反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.改变催化剂，可改变该反应的活化能B.该反应为吸热反应，反应热等于△HC.a反应过程有催化剂参与 D.在催化剂作用下，该反应的活化能等于E1+E2
E1、E2分别代表b反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D项错误。
练习2：反应2N2O5(g)→4NO2(g)＋O2(g)经历如下历程：第一步N2O5 ⇌ NO3＋NO2， 快速平衡；第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2，慢反应；第三步NO＋NO3→2NO2， 快反应。其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是（ ）A. v(第一步的逆反应)
2. 当一个化学反应存在多个过渡态时，总反应的活化能等于反应物的能量与具有最高能量过渡态的能量之差的绝对值。
1. 化学反应的活化能越大，反应速率越慢。
3. 正反应最大的活化能对应的基元反应是反应的决速步骤。
缩小容器体积，增大压强
普通分子获得能量，变成活化分子
普通分子升级为活化分子
注 意：浓度、压强：不改变“活%”只改变N总温度、催化剂才改变“活%”
影响化学反应速率的因素
内因：物质本身的性质 外因：
反应速率的影响：一般是:催化剂>温度>浓度。
1．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) ΔH>0，下列叙述正确的是 ( )A．在容器中通入氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率增大C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．将容器的体积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图乙中HI分子发生了有效碰撞C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多， 单位时间内有效碰撞次数增加
2.我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子；活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。下列说法不正确的是( )
压强增大，并引起反应物浓度增大
4、用铁片与1ml/L的稀硫酸反应制取H2时，下列措施能使H2生成速率加大的是 ①对该反应体系加热 ②加入少量NaOH固体 ③滴加少量CuSO4 ④改用98%的浓硫酸⑤改用铁粉 ⑥加入3ml/L的盐酸 ⑦加入一定量的Na2SO4溶液⑧加入少量BaCl2固体
相当于冲稀溶液，ν减小
迁移应用：少量铁粉与100mL0.01ml·L-1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的①由铁粉换铁块 ②加NaNO3固体③将0.01ml·L-1的稀盐酸换成98％的硫酸溶液④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用100mL0.1ml·L-1盐酸 A．③⑤B．①③ C．⑥⑦ D．⑦⑧
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质保持不变( )2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小( )3.一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率( )4.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大( )5.100 mL 2 ml·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变( )
1.下列措施可以增大化学反应速率的是__________(填序号)。①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强
⑤Na与水反应时，增大水的用量⑥2H2O2=2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2⑦H2与Cl2混合后光照
一、影响化学反应速率的因素
④2SO2＋O2 2SO3 ΔH<0，升高温度
2.一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大：______， 原因是 。(2)恒容充入N2：______。(3)恒容充入He：_______，原因是____________________________。(4)恒压充入He：______。
单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多
单位体积内活化分子数不变
3.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被O2氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是
二、用控制变量法探究影响化学反应速率的因素
A.pH越小，氧化率越小B.温度越高，氧化率越小C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率
还受其他因素影响,如浓度等
4.已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：
下列说法不正确的是A.V1＝1，V2＝2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01ml/(L·min)
根据控制变量法的原则，溶液总体积应保持不变
溶液紫红色刚好褪去时结束
由表中数据可知,草酸溶液过量
注意:溶液总体积为4ml
Δc(KMnO4)=0.005ml·L－1
5.可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是________________。
使用催化剂(其他合理答案也可)
(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示。
两组实验的压强、温度和起始浓度均相同
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃，则φ(SO3)达到a%所需时间_____t1(填“小于”“大于”或“等于”)。
温度升高后，化学反应速率加快
(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列的是_____(填字母)。甲：在500 ℃时，10 ml SO2和10 ml O2反应乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 ml SO2和10 ml O2反应丙：在450 ℃时，8 ml SO2和5 ml O2反应丁：在500 ℃时，8 ml SO2和5 ml O2反应A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
关于“控制变量法”题目的解题策略
A.实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 ml·L－1·min－1B.实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
1.(2022·浙江6月选考,20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是
(先分析C、D选项，后再分析B)
实验①相对于实验②为增大氨气浓度
解析B:实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡
则实验①达平衡时氨气浓度为4.00×10－4 ml·L－1
实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动
又由于①②反应速率相同
则②在60 min之前已经处于平衡状态
达平衡时氨气浓度小于4.00×10－4 ml·L－1
2.(2021·辽宁,12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
A.其他条件相同时，催化剂浓度越大， 反应速率越大B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大， 反应速率越大C.条件①，反应速率为0.012 ml/(L·min)D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml/L时,半衰期为62.5 min
故说明反应速率与降冰片烯浓度无关
相关课件
第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）： 这是一份第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共60页。PPT课件主要包含了复习目标，内容索引，真题演练明确考向，专项突破，归纳整合，解题原则，热点强化19等内容，欢迎下载使用。
第48讲 影响化学平衡的因素和平衡转化率-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）： 这是一份第48讲 影响化学平衡的因素和平衡转化率-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共60页。PPT课件主要包含了专项突破，归纳整合等内容，欢迎下载使用。
第41讲 常考新型化学电源-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材）： 这是一份第41讲 常考新型化学电源-【精梳精讲】2024年高考化学大一轮精品复习课件（新教材），共41页。PPT课件主要包含了复习目标，内容索引，专项突破，归纳整合，“浓差电池”等内容，欢迎下载使用。
