第05讲 影响化学反应速率的因素1.宏观辨识与微观探析：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。2.证据推理与模型认知：建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型。3.科学探究：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。一、实验探究影响化学反应速率的外界因素1.定性研究影响化学反应速率的因素（1）实验原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O2H2O22H2OO2（2）实验方案设计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反应物浓度，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前者无明显现象，后者出现大量气泡催化剂能加快化学反应速率 思考与交流：某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。实验方案反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mL2550.1100.1525V10.250.2103550.1100.153550.250.2V2回答下列问题：(1)V15，V210。(2)设计实验方案和的目的是：探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响。(3)设计实验方案和的目的是：探究温度对化学反应速率的影响。(4)各实验方案均需加入一定体积的水的原因：各实验方案中混合液的体积均相等。2.控制变量探究实验题的思维流程二、外界条件对化学反应速率的影响规律外界因素对化学反应速率的影响注意事项浓度其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量一般不会改变化学反应速率。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压强对于有气体参加的化学反应，在温度、体积一定的条件下，增大压强，反应物的浓度增大，化学反应速率增大；减小压强，反应物的浓度减小，化学反应速率减小压强只对有气体参加的反应的速率有影响。压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的温度其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减慢温度对反应速率影响的规律，对吸热反应、放热反应都适用。若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，反之均减小催化剂催化剂加快化学反应速率同等程度的影响正、逆反应速率其他因素接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率【易错警示】解答压强对化学反应速率影响的关键弄清“真”变还是“假”变若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)(1)恒温恒容时充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大。充入不参与反应的气体(如He、N2等)引起总压增大，各物质的浓度不变反应速率不变。(2)恒温恒压时，充入不参与反应的气体(如He、N2等)引起体积增大各反应物浓度减少反应速率减小。考点01 外界因素对化学反应速率的影响【例1】密闭容器中发生反应。下列措施能增大反应速率的是A增加C的物质的量B降低反应温度C将容器的体积缩小一半D保持压强不变，充入【答案】C【解析】A固体不影响反应速率，A错误；B温度降低，活化分子百分数降低，反应速率降低，B错误；C将容器的体积缩小一半，相当于加压，浓度增大，化学反应速率增大，C正确；D保持压强不变，充入 N2相当于减压，体积增大，浓度减小，反应速率降低，D错误；故选C。【变式1-1】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增加碳的量将容器的体积减小一半保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大ABCD【答案】C【解析】C是固体，没有浓度可言，不影响反应速率，故正确；将容器的体积缩小一半，气体物质浓度增大，反应速率增大，故错误；保持体积不变，充入He使体系压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故正确；保持压强不变，充入He使容器体积变大，参加反应的气体的分压减小，反应速率减小，故错误；只有正确，故答案为C。【变式1-2】硫酸是重要的化工原料，广泛用于制造肥料、燃料电池、电子元件、纺织品、医药品等。催化制备的反应：在体积可变的密闭容器中进行。关于该反应的说法正确的是A缩小容器体积增大压强，能减慢反应速率B升高温度能减慢反应速率C使用恰当的催化剂能加快反应速率D0.4与0.2充分反应生成0.4【答案】C【解析】A缩小容器体积增大压强，能加快反应速率，A项错误；B升高温度能加快反应速率，B项错误；C使用恰当的催化剂能加快反应速率，C项正确；D由于该反应是可逆反应，0.4与0.2充分反应，生成的少于0.4，D项错误；故答案为：C。考点02 化学反应速率的图像分析【例2】在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) H0，其他条件不变时，改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是A图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响B图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响C图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响D图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响【答案】D【解析】A增大反应物浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响，A错误；B降低温度，正反应和逆反应速率都下降，图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B错误；C该反应气体分子总数减小，所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快， 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C错误；D使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响，D正确；答案选D。【变式2-1】如图曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+ Y(g) 2Z(g) + W(s)H0 的反应过程。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是A加入催化剂B增大Y的浓度C降低温度D减小体系压强【答案】A【解析】a曲线变为b曲线，反应速率增大，但平衡不移动。加入催化剂可实现此目的。又因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，故增大体系压强也可实现此目的，因此答案选A。【变式2-2】等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到如图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别是组别温度/状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状A4、3、2、1B1、2、3、4C3、4、2、1D1、2、4、3【答案】A【解析】根据外界条件对反应速率的影响结果可知，温度越高反应速率越快，浓度越大反应速率越快，固体的颗粒越小接触面积越大，反应速率越快，故由于3、4的温度高于2的，4使用铁粉末，3用铁块，故反应速率432，而1的温度比2低，盐酸浓度也比2小，故反应速率比2慢，综上所述反应速率是：4321，反应速率越快用时越短，故曲线a、b、c、d所对应的实验组别是4、3、2、1，故答案为：A。考点03 化学反应速率的实验探究【例3】探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2+8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：实验编号温度催化剂用量g酸性KMn04溶液H2C2O4溶液KMn04溶液褪色平均时间(min)体积(mL)浓度(molL-1)体积(mL)浓度(molL-1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是Aa6.7C用KMnO4表示该反应速率，(实验3)(实验1)D可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢【答案】C【解析】A由表中数据可知，实验2的温度比实验1的高，其余条件均相同，故反应2的反应速率比实验1的快，故褪色时间更短，a6.7，B正确；C由表中数据可知，反应1中KnMnO4的浓度是实验3的10倍，但所用时间仅是实验3的2倍不到，故用KMnO4表示该反应速率，(实验3)(实验1)，C错误；D反应生成的气体只有二氧化碳，相同条件下可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢，D正确；故答案为：C。【变式3-1】反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成14 g N2放出332 kJ的热量，该反应的速率表达式为v=kc(NO)mc(H2)n(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：2NO+H2=N2+H2O2(慢)H2O2+H2=2H2O(快)，T时测得有关实验数据如下：序号c(NO)/mol/Lc(H2)/mol/L速率/mol/(Lmin)0.00600.00101.810-40.00600.00203.610-40.00100.00603.010-50.00200.00601.210-4下列说法错误的是A该反应速率达式：=500c2(NO)c(H2)B正反应的活化能：C整个反应速度由第步反应决定D该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-664 kJ/mol【答案】A【解析】A比较图表数据1、II 数据NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，、 IV数据分析，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大到4倍，据此得到速率方程v= Kc2(NO).c(H2)，依据I中数据计算K = 5000，则速率方程=5000o2(NO)c(H2)，故A错误；B反应很慢进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是，故B正确;C2NO+H2 = N2 + H2O2 (慢)，H2O2+H2=2H2O(快) ，反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速度由第步反应决定，故C正确;D反应2NO(g