2025版高考化学一轮总复习第7章化学反应速率和化学平衡第23讲化学反应速率及影响因素课件

这是一份2025版高考化学一轮总复习第7章化学反应速率和化学平衡第23讲化学反应速率及影响因素课件，共60页。PPT课件主要包含了化学计量数，m∶n∶p∶q，前2min，MgAl，有效碰撞，正反应，逆反应，E1－E2，化学反应，因而反应速率不变等内容，欢迎下载使用。

考点1　化学反应速率及计算
知识梳理1．化学反应速率
2 ml·L－1·min－1
(2)实例：在一定温度下，如在一个2 L的密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 ml A，1 s后剩余1.4 ml，则v(A)＝________________，v(B)＝_______________，v(C)＝______________。注意：计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
0.3 ml·L－1·s－1
0.1 ml·L－1·s－1
0.2 ml·L－1·s－1
4．速率常数和速率方程(1)速率常数(k)速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 ml·L－1时的反应速率。在相同浓度的条件下，可用速率常数大小来比较化学反应速率。(2)速率方程①基元反应的化学反应速率与反应物的浓度相应幂次的乘积成正比，其方次即为各物质的化学计量数。
5．化学反应速率大小的比较方法(1)定性比较通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。(2)定量比较同一化学反应中，用不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化学反应速率为1.5 ml·L－1·min－1是指1 min时某物质的浓度为1.5 ml·L－1。( 　　)(2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。( 　　)(3)单位时间内，反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率。( 　　)
(4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。( 　　)(5)化学反应速率的数值越大，代表反应速率越快。( 　　)[提示]　 同一化学反应用不同物质表示时，速率数值不一定相同。(6)化学反应中任何一种物质在单位时间内的浓度变化量都可以用来表示化学反应速率。( 　　)[提示]　 化学反应速率不能用固体或纯液体来表示。
2．在25 ℃时，向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸里放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min末，收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后，又经过4 min铁粉完全溶解。则：(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是____________________。(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是______________________。(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是____________。
0.25 ml·L－1· min－1
3．(1)某温度时，在容积为3 L的密闭容器中，X、Y、Z三种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：
①该反应的化学方程式为_______________。②反应开始至2 min末， X的反应速率为____________________。③该反应是由______(填序号)开始的。A．正反应 B.逆反应 C.正、逆反应同时
0.067 ml·L－1·min－1
(2)对于反应：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C来表示该反应的化学反应速率？_______[提示]　因固体或纯液体的浓度是常数，不随量的改变而改变，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
A．0.1 B.2.5 C.5 D.10
微考点1　化学反应速率及其计算
2．(2024·湖北黄冈模拟)如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mL。下列说法不正确的是( 　　)
A．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1C．用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s－1
下列说法正确的是( 　　)A．600～1 200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4 ml·L－1·s－1B．反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)D．推测上表中的x为3 930
微考点2　化学反应速率的大小比较速率常数和速率方程的应用
【对点训练】　1．(2024·江苏南通中学调研)某反应充分反应前后的变化如图所示(图中涉及物质均为气体)，下列关于该反应的说法不正确的是( 　　)
2．(2023·河北保定一模)已知NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋2H2O＋N2↑的速率方程为v＝k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H＋)。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积的2.0 ml·L－1 NaNO2溶液、2.0 ml·L－1 NH4Cl溶液、1.0 ml·L－1醋酸和水，充分搅拌，保持体系温度为36 ℃，用秒表测量收集1.0 mL N2所需要的时间(t)，实验数据如下表。下列说法正确的是( )
(2024·山西长治模拟)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( 　　)
微考点3　根据化学反应速率图像确定方程式
【对点训练】　根据如图填空：
(1)反应物是_________；生成物是______。(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为_________________、___________________、_________________。(3)该反应的化学方程式是________________。
3 ml·L－1·min－1
由图像确定化学方程式需要解决的问题1 确定反应物和生成物(根据曲线的变化趋势)。2 确定反应物和生成物的化学计量数(根据同一时间内浓度或物质的量的变化量)。3 反应是否为可逆反应(反应最后浓度是否不随时间的变化而变化)。
考点2　影响化学反应速率的因素与解释
[微点归纳]　(1)浓度对化学反应速率的影响的理解①固体和纯液体对化学反应速率无影响，但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度，如酸碱中和反应影响速率的是H＋、OH－浓度。
2．理论解释——有效碰撞理论(1)3个基本概念：活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生____________的分子(具有足够高的能量)。②活化能：如图所示
图中，E1为__________的活化能，E2为__________的活化能，反应热为______________。使用催化剂时，正反应的活化能为________。③有效碰撞：活化分子之间能够引发____________的碰撞。
[微点归纳]　分析外界因素对化学反应速率的影响时三注意：(1)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。(2)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。(3)对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)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。( 　　)[提示]　升高温度，正反速率和逆反应速率都增大，但增大的程度不同。(2)碳酸钙与盐酸反应的过程，再增加CaCO3固体，可以加快反应速率。( 　　)[提示]　固体或纯液体物质量的改变，不影响化学反应速率。
(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。( 　　)[提示]　在恒容情况下，在化学反应体系中加入不参与反应的气体，压强增大，而化学反应速率不变。(4)对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。( 　　)[提示]　加入MnO2能加快O2的生成速率，降低温度会减慢O2的生成速率。
(5)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大。( 　　)[提示]　加热可以使一部分能量较低的分子变成活化分子，从而增大了活化分子百分数。(6)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。( 　　)[提示]　增大反应物的浓度，活化分子的百分数不变，单位体积内活化分子数增多。
(7)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化。( 　　)[提示]　催化剂能降低反应所需的活化能，但ΔH不会发生变化。(8)化学反应的活化能越大，反应速率越快。( 　　)[提示]　化学反应的活化能越大，反应速率越慢。(9)使用一种催化剂能加快所有反应的速率。( 　　)[提示]　催化剂具有选择性，没有一种催化剂是万能的。
(10)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂。( 　　)[提示]　化学反应速率的决定因素是反应物自身的性质。(11)金属铝与硫酸反应时，增大硫酸的浓度可以提高产生氢气的速率。( 　　)[提示]　浓硫酸使金属铝发生钝化，不再产生氢气。
(12)对于一个特定的反应，在恒容或恒压容器中加入惰性气体，对反应速率的影响情况相同。( 　　)[提示]　恒容容器中加入无关气体，各物质浓度不变，反应速率不变；恒压容器中加入无关气体，因体积增大，各物质浓度减小，反应速率减小。(13)升高温度可以同时增大活化分子数和活化分子百分数，加快反应速率。( 　　)[提示]　体系从外界吸收能量后，活化分子数和百分数均增大。
(14)其他条件相同时，增大反应物浓度使分子获得能量，活化分子百分数提高，反应速率增大。( 　　)(15)Zn与稀H2SO4反应时，向酸中加几滴CuSO4溶液可以加快反应，加入醋酸钠溶液可以减缓反应。( 　　)
2．(1)按要求填空。①形状、大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁________铝。
②对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)A．升高温度：________；B．增大盐酸浓度：________；C．增大铁的质量：________；D．增加盐酸体积：________；E．把铁片改成铁粉：________；F．滴入几滴CuSO4溶液：________；G．加入NaCl固体：________。
③若把②中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？____________________________________________________。
否。Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe遇浓硫酸钝化
(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：______，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增加，
单位体积内活化分子数不变，
有效碰撞次数增多，因而反应速率增大
(3)升高温度和使用催化剂都能加快反应速率，从活化分子的角度分析两者有何相同点与不同点？[提示]　相同点：都增大了活化分子数与活化分子百分数。不同点：温度升高是增加了分子的能量，使达到活化分子要求的分子数增多；使用催化剂是降低了活化能，从而使达到要求的活化分子数增多。
(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量①CuSO4、②CH3COONa固体，产生氢气的速率如何变化？解释变化的原因。[提示]　加少量CuSO4产生氢气的速率加快；原因是Fe置换Cu2＋生成单质Cu，Cu与Fe及H2SO4形成原电池加快反应速率。加入CH3COONa固体产生H2的速率减小；原因是CH3COO－结合H＋，降低了H＋浓度，反应速率减小。
微考点1　外界条件对化学反应速率的影响
[解析]　恒容密闭容器中进行反应，充入少量氦气，原反应混合物的浓度不变，化学反应速率不变，A正确；R是固体，加入少量R(s)，逆反应速率不变，B错误；升高温度，反应物和生成物中活化分子百分数均增加，故正、逆反应速率均增大，C错误；压缩容器的容积，原反应混合气体的浓度增大，单位体积内活化分子的数目增加，化学反应速率增大，但活化分子的百分数不变，D错误。
2．(2024·湖南长沙高三检测)碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是( 　　)
A．反应开始2 min内平均反应速率最大B．反应速率先增大后减小C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大D．反应在2～4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1 ml·min－1
[解析]　图中的曲线表明，在0～2 min内产生了0.1 ml CO2，以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1＝0.05 ml·min－1；2～4 min内产生了0.2 ml CO2，v2＝0.1 ml·min－1；4～6 min内产生了0.05 ml CO2，v3＝0.025 ml·min－1，产生CO2的速率先加快后变慢，故2～4 min的平均反应速率最大，4～6 min的平均反应速率最小，A项错误，D项正确；反应速率先增大后减小，B项正确；反应速率先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C项正确。
温度、催化剂对反应速率影响“三注意”1 注意催化剂有正催化剂和负催化剂之分。正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。催化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高，反应速率才达到最大。催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。2 注意温度对反应速率的影响具有一致性。升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。
3 注意影响反应速率的主要因素与次要因素。在温度、浓度、催化剂等影响化学反应速率的因素中，催化剂为主要因素，其次是温度，最后是浓度。
【对点训练】　1．(2024·辽宁沈阳一二零中学质监)不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是( 　　)
A．Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大B．由②和③可知，pH越大，Fe2＋氧化速率越快C．由①和③可知，温度越高，Fe2＋氧化速率越快D．氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
[解析]　由图像可知，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A合理；由图像可知，②和③的反应温度相同，溶液的pH不相同，pH越大，Fe2＋氧化速率越慢，故B不合理；由图像可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2＋氧化速率越快，故C合理；氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故D合理。
2．(2024·山东青岛高三检测)在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是( 　　)
[解析]　由图像可知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，①中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比②大，反应结束时所用时间短，故A项正确。
(2024·河北衡水高三检测)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)：
微考点2　控制变量法探究影响化学反应速率的因素
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)＝0.01 ml·L－1·min－1
其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列表述正确的是( 　　)A．v(第一步的逆反应)[解析]　第一步是快速平衡，第二步是慢反应，则反应速率：v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)，A错误；由总反应及分步反应可知，NO和NO3都是中间产物，B错误；第二步反应是慢反应，说明该步中NO2和NO3的碰撞仅部分是有效的，C正确；第三步是快反应，活化能越高，反应速率越慢，故该步反应的活化能较低，D错误。
2．(2024·山东潍坊高三检测)某实验小组用0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液和0.1 ml·L－1硫酸溶液为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如表所示。已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
下列说法不正确的是( 　　)A．实验Ⅱ中10[解析]　实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行，且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大，反应速率快，所需时间短，则t<10，A错误；对比表格中数据可知0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液体积不变，只有硫酸溶液和水的体积在变，为了保证实验的准确性，硫酸和水的体积之和都是15 mL，所以a＝15－7＝8，B正确；从表格中的数据可知，温度相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，C正确；对比实验Ⅰ、Ⅳ可知，三种溶液的体积都相同，只有温度不同，实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度，而且实验Ⅳ所用时间远小于实验Ⅰ的，故保持浓度不变时，升高温度，化学反应速率增大，D正确。
2 利用“变量控制法”讨论外界条件对化学反应速率的影响
命 题 分 析近几年高考对化学反应速率的考查，主要结合化学反应图像、图表等新情景素材，考查化学反应速率的简单计算、影响化学反应速率的因素、催化剂、活化能与反应历程等相关知识。
真 题 演 练1．(2022·广东选择考)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则( 　　)
A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
下列说法错误的是( 　　)A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1B．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)[解析]　由题表中数据知随着反应的进行，Z的生成速率越来越小，由0～2 min Z的平均生成速率可得2 min末Z的浓度为0.4 ml·L－1，从而得1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1，A项正确；该反应中反应物为固体，生成物为气体，则在整个反应过程中Y、Z的物质的量之比始终为1∶2，则恒温恒容条件下Y的体积分数一直约为33.3%，C项正确；根据0～4 min和0～6 min Z的平均生成速率得在4 min末和6 min末Z的浓度均为0.6 ml·L－1，可知在4 min时，反应已经达到平衡，则5 min时X的
物质的量为2.0 ml－0.6 ml·L－1×1 L＝1.4 ml，D项正确；4 min时反应处于平衡状态，c(Y)＝0.3 ml·L－1，c(Z)＝0.6 ml·L－1，K＝c(Y)·c2(Z)＝0.3×0.62；2 min时，c(Y)＝0.2 ml·L－1，c(Z)＝0.4 ml·L－1，当再加入0.20 ml Z时，Q＝0.2×0.62v逆(Z)，B项错误。
3．(2022·北京，14)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
4．两种比较反应速率大小的方法(1)归一法；(2)比值法。5．增大化学反应速率的五个因素(1)增大反应物浓度；(2)增大气体反应物压强；(3)升高温度；(4)使用催化剂；(5)增大固体反应物表面积。