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高中苏教版 (2019)第一单元 化学反应速率学案设计
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这是一份高中苏教版 (2019)第一单元 化学反应速率学案设计，共13页。学案主要包含了有效碰撞理论，影响化学反应速率的因素等内容，欢迎下载使用。
一、有效碰撞理论、活化能、活化分子
1．有效碰撞理论
(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
(4)碰撞理论
①分子碰撞：化学反应发生的前提是反应物分子间发生碰撞。
②有效碰撞：
(5)活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
微点拨：(1)每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。
(2)活化分子的百分数越大―→单位体积内活化分数越多―→有效碰撞次数越多―→速率越快。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)活化能大的反应一定是吸热反应(×)
(2)发生有效碰撞的分子一定是活化分子(√)
(3)有效碰撞次数多，反应速率快(×)
(4)基元反应过程中没有任何中间产物生成(√)
二、影响化学反应速率的因素
1．浓度对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律
其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。
(3)理论解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 (1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
2．压强对反应速率的影响
(1)影响规律
对于有气体参加的反应，在密闭容器中、一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
增大体系的压强对气体浓度的影响
由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。
(2)理论解释
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。
(1)恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
(2)恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
3．温度对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律：其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。
(3)理论解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率增大；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 (1)温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，反应速率增大；降温时，反应速率减小。
(2)一般而言，温度对反应速率的影响比浓度、压强等对反应速率的影响要大，也更容易控制。
4．催化剂对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。
(3)理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快。
(4)特点
①选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。
②高效性：可以较大幅度降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。
正反应与逆反应的活化能 催化剂对反应活化能的影响
【特别提醒】 (1)催化剂有正、负之分，一般情况下的催化剂是指正催化剂。
(2)催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。
(3)催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
5．其他因素对反应速率的影响
除了改变反应物的浓度、压强、温度和使用催化剂能改变反应速率外，许多方法也能改变反应速率。增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。此外，光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大(×)
(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大(×)
(3)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大(×)
(4)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢(×)
(5)某反应温度每升高10 ℃，速率变为原来的2倍，若温度升高30 ℃，则速率变为原来的6倍(×)
(6)锌与稀硫酸反应，稀硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快
(×)
(7)100 mL 2 ml·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变(×)
(8)催化剂在反应过程中会参与反应，但反应前后自身的质量与化学性质不变(√)
选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。
0．1 ml/L Na2S2O3溶液、0.1 ml/L H2SO4溶液、0.5 ml/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 ml/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。
实验原理：
(1)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
(2)2H2O2eq \(=====,\s\up8(催化剂))2H2O＋O2↑
[问题] 实验方案设计
浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的深化理解
1．浓度
(1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。
(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。
2．温度
温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
3．催化剂
(1)催化剂的使用与反应过程的能量变化
加入催化剂改变反应的历程，降低反应所需的活化能，反应体系中活化分子百分数提高，使反应速率显著增大，但不改变反应过程中的反应热，能量变化如图。
(2)催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后质量和化学性质不发生改变，催化剂具有选择性，不同的反应有不同的催化剂。
(3)若催化剂是酶，要注意酶只有在温和条件下催化效果才最好，若温度过高，则酶会变性，反应无催化作用。
1．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大
B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应的速率
D [C是固体，增加C的量不影响化学反应速率，A不正确；锌粉的表面积大，反应速率大，B不正确；升高温度，吸热反应、放热反应的速率均增大，C不正确；催化剂可以增大反应速率，D正确。]
2．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 ml·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率最大的是( )
A．20 mL,0.03 ml·L－1 B．20 mL,0.02 ml·L－1
C．10 mL,0.04 ml·L－1 D．10 mL,0.02 ml·L－1
A [混合后氢离子浓度相同，四种溶液中c(HCOeq \\al(－,3))的大小决定产生CO2速率的大小。混合后HCOeq \\al(－,3)的浓度分别为①0.012 ml·L－1、②0.008 ml·L－1、③0.008 ml·L－1、④0.004 ml·L－1。]
在一密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，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)。
[问题1] 向下压缩活塞，各物质浓度怎样变化，反应速率怎样变化？
[提示] 压缩体积，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度均增大，反应速率加快。
[问题2] 如果保持温度和容器容积不变，向其中充入稀有气体He，增大压强，反应速率怎样变化？
[提示] 容积不变，则H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度不变，化学反应速率不变。
[问题3] 保持温度和容器内压强不变，向其中充入稀有气体He，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度怎样变化？化学反应速率怎样变化？
[提示] 温度、压强不变，充入He，必然要增大容器体积，使H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度减小，化学反应速率减慢。
压强对反应速率影响的深化理解
1．对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强，物质的浓度变化很小，可忽略不计，对化学反应速率无影响。
2．对于有气体参加的反应。
①恒温时：
压缩体积eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大eq \(――→,\s\up8(引起))反应物浓度增大eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率增大。
②恒温、恒容时：
充入反应物气体eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大→反应物浓度增大eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率增大；
充入“无关”气体eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大→反应物浓度不变→化学反应速率不变。
③恒温、恒压时：
充入“无关”气体→压强不变eq \(――→,\s\up8(引起))体积增大eq \(――→,\s\up8(引起))反应物浓度减小eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率减小。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。
1恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
2恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
在C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2，其中能够使反应速率增大的措施是( )
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
C [①该反应为有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快；②增加固体物质的量不影响化学反应速率；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快；④恒容下充入N2，反应物的浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入N2，反应体系体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。本题选C。]
1．下列说法中错误的是( )
A．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而化学反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率
D．加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率
B [活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞。]
2．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·ml－1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·ml－1
D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
C [反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·ml－1，故C正确；增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。]
3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
D [当有多个外界条件时，要对比找出其相同条件和不同条件，然后比较判断。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。]
4．在压强为p(Pa)密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中充入1 ml H2(g)，反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
C．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
D．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，反应速率一定加快
A [增大H2的物质的量且保持容器容积不变，H2的浓度增大，反应速率加快，A项正确；保持容器容积不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应混合物中各组分的浓度不变，反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，容器容积增大，各组分的浓度减小，反应速率减慢，C项错误。]
5．一定温度下，反应H2＋Cl2===2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl·―→HCl＋H·，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为_______kJ·ml－1，ΔH为_______kJ·ml－1。
[答案] 21.5 ＋7.5
学 习 任 务
1．通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．通过建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
实验操作
A B C
实验现象
A中最先出现浑浊，B中其次，C中出现浑浊最晚
实验结论
浓度越大，反应速率越快
实验原理
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
实验操作
第一支 第二支 第三支
实验现象
溶液紫红色褪去所需时间长短：第一支>第二支>第三支
实验结论
反应物的温度越高，反应速率越快
原理
2H2O2eq \(=====,\s\up8(催化剂))2H2O＋O2↑
实验操作
A B C
实验现象
A试管中有气泡产生；B试管中迅速产生大量气泡；C试管中只观察到有少量气泡产生
结论
MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用，但MnO2催化作用较强，加入合适的催化剂能加快化学反应速率
浓度、温度、催化剂对反应速率的影响
影响因素
实验步骤
实验现象
实验结论
浓度
均出现浑浊，但后者出现浑浊更快
增大浓度，化学反应速率增大
温度
混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊
升高温度，化学反应速率增大
催化剂
A B
A试管无明显现象，B试管出现大量气泡
催化剂能加快化学反应速率
压强对反应速率的影响
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(ml·
L－1)
V/mL
c/(ml·
L－1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
一、有效碰撞理论、活化能、活化分子
1．有效碰撞理论
(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
(4)碰撞理论
①分子碰撞：化学反应发生的前提是反应物分子间发生碰撞。
②有效碰撞：
(5)活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
微点拨：(1)每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。
(2)活化分子的百分数越大―→单位体积内活化分数越多―→有效碰撞次数越多―→速率越快。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)活化能大的反应一定是吸热反应(×)
(2)发生有效碰撞的分子一定是活化分子(√)
(3)有效碰撞次数多，反应速率快(×)
(4)基元反应过程中没有任何中间产物生成(√)
二、影响化学反应速率的因素
1．浓度对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律
其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。
(3)理论解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 (1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
2．压强对反应速率的影响
(1)影响规律
对于有气体参加的反应，在密闭容器中、一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
增大体系的压强对气体浓度的影响
由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。
(2)理论解释
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。
(1)恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
(2)恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
3．温度对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律：其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。
(3)理论解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率增大；反之，反应速率减慢。
【特别提醒】 (1)温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，反应速率增大；降温时，反应速率减小。
(2)一般而言，温度对反应速率的影响比浓度、压强等对反应速率的影响要大，也更容易控制。
4．催化剂对反应速率的影响
(1)实验探究
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。
(3)理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快。
(4)特点
①选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。
②高效性：可以较大幅度降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。
正反应与逆反应的活化能 催化剂对反应活化能的影响
【特别提醒】 (1)催化剂有正、负之分，一般情况下的催化剂是指正催化剂。
(2)催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。
(3)催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
5．其他因素对反应速率的影响
除了改变反应物的浓度、压强、温度和使用催化剂能改变反应速率外，许多方法也能改变反应速率。增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。此外，光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大(×)
(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大(×)
(3)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大(×)
(4)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢(×)
(5)某反应温度每升高10 ℃，速率变为原来的2倍，若温度升高30 ℃，则速率变为原来的6倍(×)
(6)锌与稀硫酸反应，稀硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快
(×)
(7)100 mL 2 ml·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变(×)
(8)催化剂在反应过程中会参与反应，但反应前后自身的质量与化学性质不变(√)
选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。
0．1 ml/L Na2S2O3溶液、0.1 ml/L H2SO4溶液、0.5 ml/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 ml/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。
实验原理：
(1)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
(2)2H2O2eq \(=====,\s\up8(催化剂))2H2O＋O2↑
[问题] 实验方案设计
浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的深化理解
1．浓度
(1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。
(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。
2．温度
温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
3．催化剂
(1)催化剂的使用与反应过程的能量变化
加入催化剂改变反应的历程，降低反应所需的活化能，反应体系中活化分子百分数提高，使反应速率显著增大，但不改变反应过程中的反应热，能量变化如图。
(2)催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后质量和化学性质不发生改变，催化剂具有选择性，不同的反应有不同的催化剂。
(3)若催化剂是酶，要注意酶只有在温和条件下催化效果才最好，若温度过高，则酶会变性，反应无催化作用。
1．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大
B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应的速率
D [C是固体，增加C的量不影响化学反应速率，A不正确；锌粉的表面积大，反应速率大，B不正确；升高温度，吸热反应、放热反应的速率均增大，C不正确；催化剂可以增大反应速率，D正确。]
2．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 ml·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率最大的是( )
A．20 mL,0.03 ml·L－1 B．20 mL,0.02 ml·L－1
C．10 mL,0.04 ml·L－1 D．10 mL,0.02 ml·L－1
A [混合后氢离子浓度相同，四种溶液中c(HCOeq \\al(－,3))的大小决定产生CO2速率的大小。混合后HCOeq \\al(－,3)的浓度分别为①0.012 ml·L－1、②0.008 ml·L－1、③0.008 ml·L－1、④0.004 ml·L－1。]
在一密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，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)。
[问题1] 向下压缩活塞，各物质浓度怎样变化，反应速率怎样变化？
[提示] 压缩体积，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度均增大，反应速率加快。
[问题2] 如果保持温度和容器容积不变，向其中充入稀有气体He，增大压强，反应速率怎样变化？
[提示] 容积不变，则H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度不变，化学反应速率不变。
[问题3] 保持温度和容器内压强不变，向其中充入稀有气体He，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度怎样变化？化学反应速率怎样变化？
[提示] 温度、压强不变，充入He，必然要增大容器体积，使H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度减小，化学反应速率减慢。
压强对反应速率影响的深化理解
1．对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强，物质的浓度变化很小，可忽略不计，对化学反应速率无影响。
2．对于有气体参加的反应。
①恒温时：
压缩体积eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大eq \(――→,\s\up8(引起))反应物浓度增大eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率增大。
②恒温、恒容时：
充入反应物气体eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大→反应物浓度增大eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率增大；
充入“无关”气体eq \(――→,\s\up8(引起))压强增大→反应物浓度不变→化学反应速率不变。
③恒温、恒压时：
充入“无关”气体→压强不变eq \(――→,\s\up8(引起))体积增大eq \(――→,\s\up8(引起))反应物浓度减小eq \(――→,\s\up8(引起))化学反应速率减小。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。
1恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
2恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
在C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2，其中能够使反应速率增大的措施是( )
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
C [①该反应为有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快；②增加固体物质的量不影响化学反应速率；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快；④恒容下充入N2，反应物的浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入N2，反应体系体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。本题选C。]
1．下列说法中错误的是( )
A．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而化学反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率
D．加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率
B [活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞。]
2．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·ml－1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·ml－1
D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
C [反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·ml－1，故C正确；增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。]
3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
D [当有多个外界条件时，要对比找出其相同条件和不同条件，然后比较判断。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。]
4．在压强为p(Pa)密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中充入1 ml H2(g)，反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
C．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
D．保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，反应速率一定加快
A [增大H2的物质的量且保持容器容积不变，H2的浓度增大，反应速率加快，A项正确；保持容器容积不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，反应混合物中各组分的浓度不变，反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1 ml N2(N2不参加反应)，容器容积增大，各组分的浓度减小，反应速率减慢，C项错误。]
5．一定温度下，反应H2＋Cl2===2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl·―→HCl＋H·，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为_______kJ·ml－1，ΔH为_______kJ·ml－1。
[答案] 21.5 ＋7.5
学 习 任 务
1．通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．通过建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
实验操作
A B C
实验现象
A中最先出现浑浊，B中其次，C中出现浑浊最晚
实验结论
浓度越大，反应速率越快
实验原理
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
实验操作
第一支 第二支 第三支
实验现象
溶液紫红色褪去所需时间长短：第一支>第二支>第三支
实验结论
反应物的温度越高，反应速率越快
原理
2H2O2eq \(=====,\s\up8(催化剂))2H2O＋O2↑
实验操作
A B C
实验现象
A试管中有气泡产生；B试管中迅速产生大量气泡；C试管中只观察到有少量气泡产生
结论
MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用，但MnO2催化作用较强，加入合适的催化剂能加快化学反应速率
浓度、温度、催化剂对反应速率的影响
影响因素
实验步骤
实验现象
实验结论
浓度
均出现浑浊，但后者出现浑浊更快
增大浓度，化学反应速率增大
温度
混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊
升高温度，化学反应速率增大
催化剂
A B
A试管无明显现象，B试管出现大量气泡
催化剂能加快化学反应速率
压强对反应速率的影响
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(ml·
L－1)
V/mL
c/(ml·
L－1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
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