第09讲 化学反应的速率及影响因素-2022-2023学年高一化学精讲精练（人教版2019必修第二册）（原卷版）

化学反应的速率及影响因素考点精讲1．表示方法：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的(均取正值)来表示。2．表达式：v＝，单位或。3．化学反应速率的影响因素（1）浓度：增大反应物浓度，化学反应速率。（2）温度：升高温度，化学反应速率。（3）压强：对于气体参加的反应，增大压强，气体反应物浓度，化学反应速率。（4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，一般加快反应速率。（5）其他：反应物状态、固体的、溶剂、光照等。4．温度对化学反应速率的影响实验操作试管中均为2mL5%的H2O2溶液，同时滴入2滴FeCl3溶液实验现象①产生气泡速率②产生气泡速率③产生气泡速率实验结论其他条件相同时，升高温度，化学反应速率，降低温度，化学反应速率5．催化剂对化学反应速率的影响实验操作 实验现象①有气泡出现②产生气泡③产生气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率6．压强对化学反应速率的影响在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。（1）恒容时：压强体积反应速率。（2）气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响（3）恒容：充入“惰性气体”―→总压―→反应物浓度―→反应速率。（4）恒压：充入“惰性气体”―→体积―→反应物浓度―→反应速率。考点1：化学反应速率【例1】（化学反应速率的含义）下列关于化学反应速率的说法正确的是（）A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢C．化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为1mol/LD．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加【例2】（化学反应速率大小比较）在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是（）A．v(H2)=0.01mol·L-1·s-1B．v(NH3)=0.25mol·L-1·min-1C．v(H2)=0.3mol·L-1·min-1D．v(N2)=0.1mol·L-1·min-1【例3】（化学反应速率的相关计算）在一定条件下，反应N2＋3H2==2NH3在10L恒容密闭容器中进行，测得2min内，H2的物质的量由20mol减少到8mol，则2min内H2的化学反应速率为(　　)A．1.2mol·L－1·min－1　B．1.8mol·L－1·min－1C．0.6mol·L－1·min－1D．0.2mol·L－1·min－1 【例4】（“三段式”计算）把1molX气体和0.5molY气体混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：，2min末生成0.2molW，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1，试计算（1）前2min内，用X表示的平均反应速率____________。（2）前2min内Y的转化率____________。（3）化学方程式中Z的化学计量数n____________。1．对化学反应速率的正确理解（1）同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。计量数不同，速率不同，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示。（2）无论是用反应物表示还是用生成物表示，其化学反应速率都取正值，而且是某一段时间内的平均速率。（3）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，所以不用固体或纯液体来表示反应速率。2．化学反应速率的计算方法（1）定义式法：利用公式v＝计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。（2）关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。（3）三段式法：找出起始、转化、某时刻的数据进行计算，使用三段式法进行计算比较直观明了。计算模型如下：　　　　　　　aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)起始/(mol·L－1)　a　　　b转化/(mol·L－1)　x　　x　　　x　　x某时/(mol·L－1)　a－x　b－x　　x　　x3．化学反应速率大小的比较方法（1）归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。（2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与 ，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。1．关于化学反应速率的说法中正确的是(　　)A．化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示B．化学反应速率是指一定时间内，任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显D．根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢2．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　)A．2A＋3B===2C　　　B．A＋3B===2CC．3A＋B===2CD．A＋B===C3．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(　　)A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D．用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率4．在一定条件下，反应在密闭容器中进行，内氨的质量增加了，则反应速率为（）A．B．C．D．5．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(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是(　　)A．v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－16．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。①v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1③v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1 ⑤v(NO2)＝0.01mol·L－1·s－1请比较上述5种情况反应的快慢____________(由大到小的顺序)。考点2：影响化学反应速率的因素【例5】用锌片与1mol·L－1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是（）A．对该反应体系加热B．加入少量NaCl溶液C．不用锌片，改用锌粉D．加入少量1mol·L－1硫酸【例6】恒温恒容密闭容器中发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若反应物A的浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，那么由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1所需的时间为（）A．等于10sB．等于12sC．大于12sD．小于12s【例7】在1L的容器中，用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，反应生成CO2的体积随时间的变化关系如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是（）A．OE段表示的平均反应速率最快B．F点收集到的CO2的量最多C．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为D．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7【例8】在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。（1）集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________________。（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：_________________________________________________________。（3）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，则很快产生气体：________________。（4）同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：________________________________________________________________________。（5）同样大小的石灰石分别与0.1mol·L－1盐酸和1mol·L－1盐酸反应，速率不同：________________________________________________________________________。 1．影响化学反应速率的因素对比影响因素影响规律内因反应物本身的性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越大；反之化学反应速率越小外因浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小温度升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小催化剂一般地，使用催化剂能增大反应速率压强有气体参加的反应，增大压强反应速率增大，反之减小固体的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率【注意】固体和纯液体的浓度可视为定值，即增加固体和纯液体的量，一般对化学反应速率几乎无影响。2．充入非反应气体对反应速率的影响（1）恒温恒容时充入“惰性气体”总压增大，但各组分的分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。（2）恒温恒压时充入“惰性气体”体积增大各反应物浓度减小反应速率减小。总之，压强改变，若引起浓度改变，则反应速率改变。1．下列说法中正确的是(　　)A．0.1mol·L－1盐酸和0.1mol·L－1硫酸分别与2mol·L－1NaOH溶液反应，其反应速率相同B．相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L－1盐酸反应，反应速率相同C．Mg、Al在相同条件下分别与0.1mol·L－1盐酸反应，反应速率相同D．0.1mol·L－1HCl和0.1mol·L－1HNO3分别与相同形状和大小的大理石块反应，反应速率相同2．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是(　　)①加热　②不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸　③增大稀硫酸的用量　④不用铁片，改用铁粉A．①②　　　　　　　B．①③C．②③D．③④ 3．100mL6mol/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。可向反应物中加入适量的（）A．碳酸钠(固体)B．水C．硫酸铜溶液D．硫酸铵(固体)4．一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是（）A．该反应的化学方程式为B．反应进行到1s时，C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等5．某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_________。（2）5min内用Z表示的平均反应速率为_______________。（3）化学反应速率受到很多因素的影响，例如：实验室制取氢气时一般用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应，这是利用_____________________原理加快了氢气生成的速率。考点3：变量控制法探究影响化学反应速率的因素【例9】为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是(　　) 　　　　　　实验混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100A．V1＝30，V6＝10B．反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快变量控制探究影响化学反应速率因素的思维模型确定变量解答这类题目时首先要认真审题，找出影响实验探究结果的因素定多变一在探究时，应先控制其他的因素不变，只改变一种因素，探究这种因素与题给问题的关系，然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系数据有效解答时注意选择的数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断1．某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示：实验编号锌的形态反应温度/℃收集100mL氢气所需时间/sⅠ薄片15200Ⅱ薄片2590Ⅲ粉末2510（1）该实验的目的是探究________、________对锌和稀盐酸反应速率的影响。（2）实验Ⅰ和Ⅱ表明，___________化学反应速率越大。（3）能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是______和______。（4）请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响____________________________________________。2．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。用4mL0.001mol·L－1KMnO4溶液与2mL0.01mol·L－1H2C2O4溶液，研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：组别10%硫酸体积/mL温度/℃其他物质 Ⅰ220Ⅱ22010滴饱和MnSO4溶液Ⅲ230Ⅳ1201mL蒸馏水（1）实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论：影响化学反应速率的因素是________；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验Ⅰ和___________(用Ⅰ～Ⅳ表示)。（2）实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是________________________________________________________________________________________。 1．下列说法正确的是(　　)A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．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C．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定D．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值2．下列关于化学反应速率的说法正确的是（）A．化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量浓度的增加B．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢C．化学反应速率为是指在某1s时的速率是D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显3．在密闭系统中有反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，能使反应速率加快的措施是(　　)①通过减小容器体积增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④通入CO2　⑤增加炭的量　⑥恒容条件下通入N2A．①②③⑥　　　　　　　B．①②④⑥C．①②③④D．①②③④⑤4．在2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（）A．v(A)=2mol·L-1·min-1B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1D．v(D)=1mol·L-1·s-15．下列做法利用了浓度对化学反应速率的影响的是(　　)A．将食物保存在冰箱里B．做粉尘爆炸实验时选用很细的面粉C．向过氧化氢溶液中加入MnO2D．铁与稀盐酸反应太慢时加入较浓的盐酸6．在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol·L-1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（） A．1.2mol·L-1·min-1B．0.02mol·L-1·min-1C．1.8mol·L-1·min-1D．0.18mol·L-1·min-17．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　)A．用A表示的反应速率是0.8mol/(L·s)B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol/(L·min)D．在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的8．在2L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A的平均反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则10秒钟时，容器中B的物质的量是（）A．1.6molB．2.8molC．2.4molD．1.2mol9．某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol·L－1，用Y2的变化表示的反应速率v(Y2)＝0.1mol·L－1·min－1，生成的c(Z)为0.4mol·L－1，则该反应的化学方程式为(　　)A．X2＋2Y2==2XY2NB．2X2＋Y2===2X2YC．3X2＋Y2==2X3YD．X2＋3Y2===2XY310．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的排列顺序正确的是（）甲：500℃，10molSO2和5molO2反应乙：500℃，V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应丙：450℃，8molSO2和5molO2反应丁：500℃，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲11．对于100mL1mol·L-1盐酸与铁片的反应，采取下列措施：①升高温度；②改用100mL3mol·L-1盐酸；③多用300mL1mol·L-1盐酸；④用等量铁粉代替铁片；⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是（）A．①③④B．①②④C．①②③④D．①②③⑤12．时，在0.5L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示，下列结论正确的是（） A．10s内用B表示的反应速率为B．该反应进行到10s时，消耗了0.15molAC．该反应的化学方程式为D．10s时反应生成了0.2molC13．某反应物A的浓度是2.0mol·L－1，5min后，A的浓度变为0.5mol·L－1，在这5min内A的化学反应速率是(　　)A．0.4mol·L－1·min－1B．0.3mol·L－1·min－1C．0.1mol·L－1·min－1D．0.3mol·L－114.某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为____________；反应开始至2min，Z的平均反应速率为________。15．在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标准状况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：（1）前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为_______。（2）后4s内用HCl表示的平均反应速率为________。（3）前2s与后4s比较，________反应速率较快，其原因可能是____________。（4）为了加快该反应速率，还可能采取的措施是________________________。16．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min各时间段中，反应速率最大的时间段是____________，主要的原因可能是____________；反应速率最小的时间段是________，原因是_______________________________。（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为__________________________________。（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A．蒸馏水B．Na2SO4溶液　C．NaOH溶液 D．H2SO4浓溶液　E．Na2CO3溶液你认为可行的是________(填标号)。17.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。回答下列问题：（1）曲线由O→a段不产生氢气的原因是______________________________________________，有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________。（2）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是__________________________________。（3）曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是__________________________________。18．向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)Y(g)＋3Z(g)。经5min后反应达到平衡，此后测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用Y表示的化学反应速率为________，X的转化率为________，Z的平衡浓度为________。19．（1）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2Oⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－（2）探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mLSO2饱和溶液加入2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)序号试剂组成实验现象A0.4mol·L－1KI溶液变黄，一段时间后出现浑浊Bamol·L－1KI0.2mol·L－1H2SO4溶液变黄，出现浑浊较A快C0.2mol·L－1H2SO4无明显现象D0.2mol·L－1KI0.0002molI2溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较A快①B是A的对比实验，则a＝________。②比较A、B、C，可得出的结论是_________________________________________________________________________________________________________________。③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：__________________________________________________________________________________________________________________。