影响化学反应速率的因素.docx
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影响化学反应速率的因素
第2章化学反应速率和化学平衡
第2节
影响化学反应速率的因素
考点一：
化学反应速率的影响因素
（1）有效碰撞：
能够发生化学反应的碰撞。
（2）能够发生有效碰撞的分子，必须具备：
①必须是活化分子；
②碰撞有合适的取向。
有效碰撞是发生化学反应的充分条件。
（3）活化分子：
能够发生有效碰撞的分子。
但活化分子的每一次碰撞，不一定都是有效碰撞，即发生化学反应。
（4）活化能：
活化分子高出反应物分子平均能量的部分。
E1表示活化能；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；
E2－E1表示反应热。
（一）浓度对化学反应速率的影响：
（1）影响规律：
其他条件不变：
增大反应物浓度，反应速率增大
减小反应物浓度，反应速率减小
（2）理论解释：
增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多（活化分子百分数不变）→有效碰撞几率增大→化学反应速率增加
（3）注意事项：
浓度对化学反应速率的影响，只适用于气体反应和溶液中的反应。
对于固体和纯液体，其浓度是常数，因此，改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
固体反应物的颗粒大小会影响反应速率。
随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，其他条件不变时，反应速率也会减小。
典型例题：
例1：
100mL6mol/LH2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（）
A．碳酸钠（固体）B.水C.硫酸钾溶液D.硫酸铵（固体）
【思考】Fe和稀硫酸反应制取氢气，为加快反应速率，改用浓硫酸，是否可行？
Cu和稀硝酸反应制取NO,为加快反应速率，改用浓硝酸，是否可行？
次氯酸钙与盐酸反应，制取次氯酸，为加快反应速率，改用浓盐酸，是否可行？
例2：
把下列四种x溶液，分别加入四个盛有10mL 2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时x和盐酸缓慢进行反应。
其中反应速率最大的是（）
A．20ml 3mol·L-1的x溶液 B．20ml 2mol·L-1的x溶液
C．10ml 4mol·L-1的x溶液 D．10mL 2mol·L-1的x溶液
（2）温度对化学反应速率的影响
（1）影响规律
其他条件不变：
升高温度，反应速率增大
降低温度，反应速率减小
（2）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→有效碰撞几率增加→化学反应速率增大
（3）注意事项
实验测得，其他条件不变，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍。
一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率影响要大，也更易控制。
升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大程度不同，降低温度，正、逆反应速率均减小，但减小程度不同。
典型例题：
例1：
设C＋CO2
2COΔH>0，反应速率为v1；N2＋3H2
2NH3ΔH>0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（）
A．
v1增大，v2减小B．v1减小，v2增大C．同时增大D．同时减小
例2：
把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，产生氢气的速率变化情况如图1-2所示。
图中t1～t2速率变化的主要原因是_，
t2～t3速率变化的主要原因是。
（3）催化剂对化学反应速率的影响
（1）影响规律：
使用合适的催化剂，可增大化学反应速率
（2）理论解释：
使用催化剂→降低反应所需活化能→更多反应物分子成为活化分子→增加活化分子百分数→有效碰撞几率增大→化学反应速率增大
（3）注意事项：
催化剂是通过改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，从而增大体系中活化分子百分数。
使用催化剂同等程度增加正、逆反应化学反应速率。
催化剂只有在一定温度下才能最大限度地发挥其催化作用。
（四）压强对化学反应速率的影响
（1）对于没有气体参加的反应来说，由于改变压强时，反应物的浓度变化很少中，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。
（2）对于有气体参加的反应来说，有以下几种情况：
①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率增加
②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）→反应速率增大
b、充入“惰性”气体→总压强增大→反应物的浓度不变→反应速率不变
③恒温恒压时：
充入“惰性”气体→压强不变→体积增大→气体反应物浓度
减小→反应速率减小
总结：
压强改变：
若反应物浓度改变，则反应速率改变
若反应物浓度不变，则反应速率不变
典型例题：
例1：
（多选）反应C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）
A．增加C的量
B．将容器的体积缩小一半
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N2使容器体积变大
例2：
（多选）对于反应N2（g）＋O2（g）
2NO（g），在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率（ ）
A．缩小体积使压强增大B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入He气使压强增大D．压强不变充入N2使体积增大
（五）其他因素
光辐射、放射线照射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。
典型例题：
例1：
下列因素不能使反应“Fe+2HCl=FeCl2+H2↑”速率加快的是（）
A.加热B.将铁片改为铁粉C.通入HCl气体
D.少许CuSO4粉末E.将稀盐酸改为浓硫酸
例2：
等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4，下列图中表示其产生H2总体积（V）与时间（t）的关系正确的是（）
小结
其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率，减小反应物浓度，化学反应速率；增大压强，化学反应速率，减小压强，化学反应速率；升高温度，化学反应速率，降低温度，化学反应速率；使用催化剂，化学反应速率。
实质
条件变化
活化能
单位体积内
活化分子百分数
单位时间内有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
浓度
增大
不变
增多
增多
不变
增多
增大
减小
不变
减小
减小
不变
减小
减小
压强
加压
不变
增多
增多
不变
增多
增大
减压
不变
减少
减少
不变
减小
减小
温度
升温
不变
不变
增多
增大
增多
增大
降温
不变
不变
减小
减小
减小
减小
加催化剂
减小
不变
增多
增大
增多
增大
考点二：
化学反应速率图像分析
典型例题：
例1、NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020mol·L-1的NaHSO3溶液（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
据图分析,下列判断不正确的是 （ ）
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
例2：
一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。
下列判断正确的是 （ ）
A.在0~50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
B.溶液酸性越强,R的降解速率越小
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1
随堂练习：
1、如图为反应N2+3H2⇌2NH3的速率V（N2）变化的图象，则横坐标不可能是（ ）
A．反应时间B．温度C．压强D．N2的浓度
2、在一定温度时,N2（g）与H2（g）反应过程中的能量变化曲线如图所示。
则下列叙述正确的是（ ）
A.该反应的热化学方程式为:
N2+3H2
2NH3 ΔH=-92kJ/mol
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该化学反应放出的热量增多
D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
3、在相同条件下,做H2O2分解对比实验时,其中
（1）加入MnO2作催化剂。
下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图,其中正确的是（ ）
4、恒温恒容时，NO2和N2O4之间发生反应N2O4（g）⇌2NO2（g），如图所示．
（1）曲线（填“X”或“Y”）表示NO2的物质的量随时间变化的曲线．
（2）若升高温度，则v（正），v（逆）（填“加快”或“减慢”）．
（3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v（NO2）=0.3mol•（L•min）-1，乙中v（N2O4）=0.2mol•（L•min）-1，则容器中反应更快．
综合练习：
1.用盐酸与锌反应制取氢气，下列方法能增大反应速率的是（）
A.增加盐酸的用量B．用同浓度的醋酸代替盐酸
C．用锌粉代替锌粒D．增大压强
2．下列条件一定能使反应速率加快的是：
①增加反应物的物质的量②升高温度③增大压强④加入生成物⑤加入MnO2（）
A．全部B．①②C．②D．②③
3．100mL6mol·L-1H2SO4跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量（ ）。
①Na2CO3（s）②BaCl2（aq）③Na2S（s）④CH3COONa（s）⑤KNO3（aq）⑥H2O⑦NaCl（aq）
A．①③④⑥B．②④⑥⑦C．②③④⑥D.③④⑤⑦
4．硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸溶液作用时发生如下反应：
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O 下列化学反应速率最大的是（）
A、0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度20℃
B、0.2mol/LNa2S2O3和0.2mol/LH2SO4溶液各2mL，加水16mL，反应温度10℃
C、0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度30℃
D、0.2mol/LNa2S2O3和0.2mol/LH2SO4溶液各5mL，加水10mL，反应温度30℃
5．反应C（s）+H2O（g）===CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列
条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）
A．增加C的用量B．增大反应体系的压强使体积改变
C．升高体系的反应温度D．将容器的体积缩小一半
6、反应
在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）
A.增加Fe的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变，充入N 2 使体系压强增大
D.保持压强不变，充入N 2 使容器体积增大
7、设C+CO2
2CO（正反应为吸热反应），反应速率为v1；N2+3H2
2NH3（正反应为放热反应），反应速率为v2。
对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）
A.都增大B.都减小C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大
8、对于反应3A+B
2C,下列说法中正确的是（ ）
A.某温度时,化学反应速率分别用A、B、C表示时,其数值都是相同的
B.其他条件不变时,升高温度,反应速率加快
C.其他条件不变时,增大压强,反应速率加快
D.若增加或减少A的物质的量,反应速率一定会发生明显的变化
9、为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是（ ）
A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同
B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快
D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
10、对于反应N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），在下列情况下，气体的总压强如何变化？
反应速率如何变化？
（1）升高温度；
（2）缩小体积；
（3）充入更多的氢气；
（4）保持体积不变通入He；
（5）保持压强不变通入He
课后作业
1、决定化学反应速率的根本因素是（）
A.温度和压强B.反应物的浓度
C.参加反应的各物质的性质D.催化剂的加入
2、仅改变下列一个条件，通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是（ ）
A．加热B．加压C．加负催化剂D．加大反应物浓度
3、下列有关化学反应速率的说法中，正确的是（ ）
A．100mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
4、下列说法正确的是（ ）
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多
⑤使用催化剂能提高反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大
⑥化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A．③④⑥ B．①②⑤ C．③④⑤⑥ D．②③④
5、当其它条件不变时，下列化学反应的反应速率与压强变化基本无关的是（）
A．2NaOH＋H2SO4====Na2SO4＋2H2OB．2SO2（气）＋O2（气）
2SO3（气）
B.CaCO3（固）
CaO（固）+CO2（气）D．H2（气）＋I2（气）
2HI（气）
6、将盐酸滴到碳酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是（）
A.盐酸浓度不变，使用量增大1倍B.盐酸浓度增加1倍，用量减至1/2
C.增大碳酸钠粉末的用量D.使反应在较高温度下进行
7、100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。
加入下列物质不能达到上述目的的是（）
A.把锌粉改为锌粒B.水C.碳酸钠（固体）D.降低反应体系温度
8、某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的（）
A.OA段表示开始时，反应速率稍慢
B.AB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用
C.BC段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多
D.OC线表示随时间增加，反应速率逐渐增大
9、已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．H2O2分解的热化学方程式：
H2O2═H2O+1/2O2△H＜0
10、在体积可变的密闭容器中,甲醇在浓硫酸的作用下发生如下反应:
2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g） ΔH=-25kJ·mol-1。
下列说法正确的是（ ）
A.向密闭容器中通入2molCH3OH（g）,反应放出的热量为25kJ
B.浓硫酸在反应中只作催化剂
C.2v（CH3OH）=v（CH3OCH3）
D.升高温度或增大压强均可加快反应速率
11、NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：
4NH3（g）＋3O2（g）===2N2（g）＋6H2O（g）
现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（ ）
A．v（N2）＝0.125mol·L－1·min－1B．v（H2O）＝0.500mol·L－1·min－1
C．v（O2）＝0.225mol·L－1·min－1D．v（NH3）＝0.250mol·L－1·min－1
12、反应3Fe（S）+4H2O（g）==Fe3O4（s）+4H2（g），在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其正反应速率的变化是（填增大、不变、减小，以下相同）
②将容器的体积缩小一半，其正反应速率，逆反应速率。
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率，逆反应速率。
④保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率，逆反应速率。
13、
（1）将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B（g）==2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1
其中正确的是（ ）
A．①③B．①④C．②③D．③④
（2）若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？
（3）若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？
你能迅速得出答案吗？
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