2025届高中化学全程复习学案全套40化学反应速率及影响因素

这是一份2025届高中化学全程复习学案全套40化学反应速率及影响因素，共13页。学案主要包含了师说·助学，易错诊断，教考衔接，师说·延伸，对点演练，要点归纳，典题示例等内容，欢迎下载使用。
1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。
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
1.化学反应速率
(1)概念
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
(2)表示方法及单位
v＝ΔcΔt，单位为ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
2．化学反应速率与化学计量数的关系
在反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝____________。
【师说·助学】 ①不能用固体或纯液体来表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。
②化学反应速率一般指平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
③同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
3．化学反应中各物质浓度的计算模型——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
例如：反应 mA ＋ nB ⇌ pC
起始浓度ml·L-1 a b c
转化浓度ml·L-1 x nxm pxm
某时刻浓度ml·L-1 a－x b－nxm c＋pxm
(3)根据已知条件列式计算。
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．化学反应速率为0.8 ml·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L－1：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．由v＝ΔcΔt计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．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：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例(1)[2022·广东卷，15D改编]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，则使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝________。
(2)[2022·浙江6月，20A改编]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)催化剂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，则实验①，0～20 min，v(N2)＝________。
听课笔记

【师说·延伸】 本题通过图表数据考查化学反应速率的表示方法、化学反应速率与化学计量数的关系。
【对点演练】
考向一 定量比较化学反应速率的大小
1．已知反应2A(g)＋B(g)⇌3C(g)＋4D(g)在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(A)＝0.5 ml·L－1·s－1
②v(B)＝0.3 ml·L－1·s－1
③v(C)＝0.8 ml·L－1·s－1
④v(D)＝6 ml·L－1·min－1
该化学反应在上述4种条件下由快到慢的顺序为______________。
定量比较化学反应速率大小的两种方法
(1)归一法：先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比值法：先统一单位，再比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)，若vAa＞vBb，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
考向二 用浓度变化表示的化学反应速率的计算
2．硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－⇌O2NC6H4COO－＋C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050 ml·L－1，15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的关系如表所示。
计算该反应在180～240 s区间的平均反应速率(写出计算过程)。
考向三 用其他物理量表示的化学反应速率的计算
3．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。
4．在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)＋12O2(g)⇌H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以ml·min－1为单位，写出计算过程)。
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，反应过程中部分数据见表：
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，而气态物质分压＝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。
考点二 影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
【师说·助学】 压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，同时压强改变反应速率是通过改变物质浓度引起的。
3．压强对化学反应速率的影响
一定温度下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在密闭容器中进行，分析下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“无影响”)。
(1)缩小体积增大压强：________；
(2)恒容充入氢气：________；
(3)恒容充入氮气：________；
(4)恒压充入氮气：________。
4．理论解释——有效碰撞
(1)活化分子、活化能与有效碰撞
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。
②活化能：如图
图中：E1表示反应的________，使用催化剂时的活化能为________，反应热为________(注：E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量)。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
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，滴入少量硫酸铜溶液与醋酸钠溶液均能够提高反应速率：_______________________________________。
【教考衔接】
典例[2023·浙江6月，19(5)]水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·ml－1。在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
听课笔记

【师说·延伸】 温度升高，不利于气相反应物分子在催化剂表面的吸附，有利于气相产物分子在催化剂表面脱附。
【对点演练】
1．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( )
2.O3在水中易分解，一定条件下，相同浓度的O3的浓度减小一半所需的时间(t)如表。
根据表中的递变规律，推测O3分别在以下条件下反应：①40 ℃、pH＝3.0；②10 ℃、pH＝5.0；③30 ℃、pH＝7.0，分解速率依次增大的顺序为( )
A．①②③ B．③②① C．②①③ D．③①②
3．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)：
(1)降低反应活化能的是____________。
(2)增加活化分子百分数的是____________。
(3)未改变活化分子百分数，增加单位体积内分子总数的是____________。
(4)增加单位体积内活化分子数的是____________。
外界条件对化学反应速率影响的两个易错点
1．增加或减少反应物的量并不一定能改变反应速率，如固体和纯液体在反应中可视为浓度不变，故增加其量并不能加快反应速率。
2．不论是吸热反应还是放热反应，温度对反应速率的影响具有一致性。升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大的倍数不同；降低温度，正、逆反应速率都减小，不会出现v正增大，同时v逆减小的情况。
微专题13探究影响化学反应速率的因素——控制变量思想
【要点归纳】
1．考查形式
(1)以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。
(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。
2．解题策略
(1)确定变量
首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)控制变量——定多变一
在探究过程中，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素的影响以后，再通过以上方法确定另一种因素的影响，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效
选择数据(或设置实验)要有效，保证变量统一才能做出正确的判断。
3．实例分析
探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。
【典题示例】
典例[2021·辽宁卷，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－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min
听课笔记

【师说·延伸】 解答本题的两大关键点
①控制变量思想——定多变一；②落实题给信息——半衰期。
【对点演练】
1．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是( )
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
2．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＝2
B．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
3．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
(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。
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是________。
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”)。
(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________(填代号)。
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
温馨提示：请完成课时作业40
第40讲 化学反应速率及影响因素
考点一
夯实·必备知识
2．a∶b∶c∶d
易错诊断
1．错误。 应该指1 s内某物质的浓度的变化为0.8 ml·L－1 。
2．错误。由v＝ΔcΔt计算平均速率时，无论用反应物表示，还是用生成物表示，均取正值 。
3．正确。
4．正确。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析： (1)使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min 内，Y的浓度变化了4.0 ml·L－1，则v(Y)＝ΔcYΔt＝4.0 ml·L-12 min＝2.0 ml·L－1·min－1，v(X) ＝12v(Y) ＝12×2.0 ml·L－1·min－1＝1.0 ml·L－1·min－1。
(2)实验①中，0～20 min，v(N2)＝12v(NH3)＝12×(2.40×10－3 ml·L－1－2.00×10－3 ml·L－1)÷20 min＝1.00×10－5 ml·L－1·min－1。
答案：(1)1.0 ml·L－1·min－1 (2)1.00×10－5 ml·L－1·min－1
对点演练
1．解析：方法一 ①v(B)＝12v(A)＝0.25 ml·L－1·s－1，②v(B)＝0.3 ml·L－1·s－1，③v(B)＝13v(C)＝13×0.8 ml·L－1·s－1≈0.27 ml·L－1·s－1，④v(B)＝14v(D)＝14×6 ml·L－1·min－1＝1.5 ml·L－1·min－1＝0.025 ml·L－1·s－1，故该化学反应由快到慢的顺序为②＞③＞①＞④。
方法二 ①12v(A)＝12×0.5 ml·L－1·s－1＝0.25 ml·L－1·s－1，②v(B)＝0.3 ml·L－1·s－1，③13v(C)＝13×0.8 ml·L－1·s－1≈0.27 ml·L－1·s－1，④14v(D)＝14×6 ml·L－1·min－1＝1.5 ml·L－1·min－1＝0.025 ml·L－1·s－1，故该化学反应由快到慢的顺序为②＞③＞①＞④。
答案：②＞③＞①＞④
2．解析：v(180～240 s)＝0.050 ml·L-1×48.8%-41.8%240-180s≈5.8×10－5 ml·L－1·s－1。
答案：5.8×10－5 ml·L－1·s－1
3．解析：由单位可知v＝240 mL2 g×4 min＝30 mL·g－1·min－1。
答案：30
4．解析：解法一 2.0～6.0 min内，Δn(Cl2)＝5.4×10－3 ml－1.8×10－3 ml＝3.6×10－3 ml，
v(Cl2)＝3.6×10-3 ml4 min＝9.0×10－4 ml·min－1，所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4 ml·min－1＝1.8×10－3 ml·min－1。
解法二 设HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋12O2(g)⇌H2O(g)＋Cl2(g)
2 1
n (5.4－1.8)×10－3 ml
解得n＝7.2×10－3 ml，
所以v(HCl)＝7.2×10-3 ml6.0-2.0min＝1.8×10－3 ml·min－1。
答案：1.8×10－3 ml·min－1
5．解析：列出“三段式”
2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)
初始/ml 4 2 0
转化/ml 2 1 2
10 min/ml 2 1 2
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p0 kPap10 min kPa＝6 ml5 ml，即p10 min＝56p0 kPa，p初始(SO2)＝23p0 kPa，p10 min(SO2)＝56p0 kPa×25＝13p0 kPa，故v(SO2)＝(23p0 kPa－13p0 kPa)÷10 min＝p030 kPa·min－1。
答案：p030
考点二
夯实·必备知识
3．(1)增大 (2)增大 (3)无影响 (4)减小
4．(1)②活化能 E3 E1－E2
易错诊断
1．错误。催化剂在反应前后化学性质保持不变，而物理性质多数发生变化。
2．错误。升温时吸热反应、放热反应速率均增大。
3．错误。滴入少量硫酸铜溶液，因发生原电池反应能够加快反应速率；滴入少量醋酸钠溶液，c(H＋)降低，反应速率降低。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析：反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小。
答案：温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小
对点演练
1．解析：结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
答案：D
2．解析：分析题表中数据，温度一定时，pH越大，c(O3)减小一半所需时间越短；pH一定时，温度越高，c(O3)减小一半所需时间越短。由题表中数据可知，c(O3)减小一半，在①40 ℃、pH＝3.0时，所需时间在31～158 min之间；在②10 ℃、pH＝5.0时，所需时间大于169 min；在③30 ℃、pH＝7.0时，所需时间小于15 min，则分解速率依次增大的顺序为②