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第八章 第35讲 化学反应速率及影响因素-2025年高考化学一轮总复习课件
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这是一份第八章 第35讲 化学反应速率及影响因素-2025年高考化学一轮总复习课件，共58页。PPT课件主要包含了栏目索引，考点一，2注意事项，化学计量数，a∶b∶c∶d，考点二，Mg＞Al，有效碰撞，E1－E2，化学反应等内容，欢迎下载使用。
1．化学反应速率(1)表示方法
(3)化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能_______，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的___________之比。例如，在反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝___________。
2．利用“三段式法”计算化学反应速率(1)结合题给信息或图表中信息，找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(2)根据已知条件列方程式计算。
若反应时间为t s，则有v(A)＝_______________，v(B)＝_______________，v(C)＝_______________。
考向一 化学反应速率的计算 [例1] (2024·江西抚州四校联考)在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应的化学方程式是6X(g)＋2Y(g) ⥫⥬5Z(g)B．前2 min内Y的转化率为20%C．从反应开始到平衡时，用X表示的反应速率为0.03 ml/(L·min)D．前2 min内，用Z表示的反应速率为0.1 ml/(L·min)
[练1] 一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) ⥫⥬2NH3(g)，反应过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．t1 min时正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 ml/(L·min)D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 ml/(L·min)
考向二 化学反应速率的比较[例2] 反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 ml/(L·s)，②v(B)＝0.6 ml/(L·s)，③v(C)＝0.4 ml/(L·s)，④v(D)＝0.45 ml/(L·s)。则有关反应速率大小顺序为( )A．①＞②＞③＞④ B．①>④>②＝③C．①>④>②＞③ D．④＞①＞②＞③
[练2] 反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最大的是( )A．v(A)＝0.15 ml/(L·min)B．v(B)＝0.01 ml/(L·s)C．v(C)＝0.40 ml/(L·min)D．v(D)＝0.45 ml/(L·min)
1．影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)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_________。
(2)外因(次要因素)
2．有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生_________的分子，具有足够的_______，称为活化分子。②活化能：如图所示
图中，E1为正反应的活化能，E2为活化分子变成生成物分子放出的能量，反应热为_______。③有效碰撞：活化分子之间能够引发_________的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
3．稀有气体对化学反应速率的影响对于反应aA(g)＋bB(g) ⥫⥬cC(g)，恒温条件下，向反应体系中充入少量氦气，利用“模型法”分析化学反应速率的变化，思维流程如下：
[例1] (2024·湖北武汉重点中学联考)研究反应2X(g) ⥫⥬Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y，Z的起始浓度均为0，反应物X的浓度(ml/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。每组实验只改变一个条件。下列说法错误的是( )
A．比较实验①②③④得出：实验③最先到达平衡B．比较实验①②得出：其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大C．比较实验②④得出：其他条件相同时，升高温度化学反应速率增大D．比较实验②③得出：实验③有可能使用了催化剂，催化剂能加快正反应速率，但对逆反应速率无影响
实验③的曲线最先达到水平的拐点，故实验③最先达到平衡，A正确；实验①反应物X初始浓度大于实验②，实验①的曲线相较于实验②更陡，说明反应速率实验①大于实验②，可以说明其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大，B正确；实验②和④除了温度之外其他条件都相同，实验④的曲线斜率相较于实验②更大，说明实验④反应速率更大，可以说明其他条件相同时，升高温度反应速率增大，C正确；实验②③温度和浓度均相同，反应速率实验③大于实验②，则实验③可能使用了催化剂，催化剂能同时增大正、逆反应速率，D错误。
[练1] 某温度下，恒容密闭容器中进行反应：X(g)＋Y(g) ⥫⥬Z(g)＋W(s) ΔH>0，下列叙述错误的是( )A．向容器中充入少量氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率不变C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增大
向恒容密闭容器中充入少量氩气，原反应体系中各物质的浓度不变，故反应速率不变，A正确；W是固体，增大W的用量，反应速率不变，B正确；升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率都增大，C错误；加入催化剂，降低反应的活化能，可增大单位体积内活化分子数及百分数，有效碰撞次数增大，化学反应速率增大，D正确。
考向二 利用“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素[例2] (2024·广州番禺区调研)某实验小组的同学用0.1 ml/L Na2S2O3溶液和0.1 ml/L硫酸为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表所示。已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
下列说法不正确的是( )A．实验 Ⅱ 中10
利用“控制变量法”解题的思维流程
[练2] 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，实验结果如下图所示，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
由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大，A、B均错误；Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等，C错误。
1．下列增大化学反应速率的措施合理的是( )A．大理石与盐酸反应制取CO2时，将盐酸改为等浓度的硫酸B．往工业合成氨的刚性容器中通入He，以增大体系压强C．Zn与稀盐酸反应制取H2时，在反应容器中加入少量CuSO4溶液D．将H2O2与KMnO4溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应
由于硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，覆盖在大理石表面阻止反应继续进行，故大理石与盐酸反应制取CO2时，将盐酸改为等浓度的硫酸，不能增大反应速率，A错误；往工业合成氨的刚性容器中通入He以增大体系压强，反应体系各浓度不变，反应速率不变，B错误；Zn与稀盐酸反应制取H2时，在反应容器中加入少量CuSO4溶液，Zn置换出铜附在Zn上形成微小原电池反应，从而增大反应速率，C正确；将H2O2与KMnO4溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应，由于H2O2高温分解，导致H2O2浓度减小甚至完全分解，反应速率不一定增大，D错误。
2．(2024·湖北黄石调研)已知反应2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ/ml的反应机理如下：
下列说法错误的是( )A．①的逆反应速率大于②的正反应速率B．②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效C．N2O2和N2O是该反应的催化剂D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
①为快反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较小，反应更容易发生；②为慢反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较大，②中正反应的活化能大于①中逆反应的活化能，则①的逆反应速率大于②的正反应速率，A正确；反应②为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质粒子发生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B正确；反应过程中N2O2和N2O是中间产物，不是催化剂，C错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确。
3．将4 ml A(g)和2 ml B(g)在2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) ⥫⥬2C(g)，若经2 s后测得C的物质的量为0.6 ml。下列叙述正确的是( )A．用物质C表示的平均反应速率为0.3 ml/(L·s)B．反应开始到2 s，物质B的物质的量浓度减小0.15 ml/LC．2 s时物质A的转化率为10% D．2v(A)＝v(B)
4．(2024·山西运城调研)2SO2(g)＋O2(g) ⥫⥬2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数B．使用催化剂可以改变反应的活化能，但不能改变反应热C．该反应中，反应物断键所需的总能量小于生成物成键所放的总能量D．恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大
由图可知，反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度，提供能量，能增大活化分子百分数，A正确；加入催化剂后反应的活化能降低，但不能改变反应的始末状态，故反应的焓变不变，B正确；该反应为放热反应，反应物断键所需的总能量小于生成物成键所释放的总能量，C正确；恒温恒容条件下通入氦气，此时容器体积不变，则单位体积内O2的活化分子数不变，D错误。
5．(2022·辽宁卷)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 ml X发生反应：2X(s) ⥫⥬Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下表：
下列说法错误的是( )A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml/LB．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%D．5 min时，X的物质的量为1.4 ml
由表可知，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则速率：v(0～1 min)＞v(1～2 min)，故1 min时Z的浓度大于0.20 ml/L，A正确；4 min时生成Z的浓度为c(Z)＝0.15 ml/(L·min)×4 min＝0.60 ml/L，6 min时生成Z的浓度为c(Z)＝0.10 ml/(L·min)×6 min＝0.60 ml/L，说明该反应在4 min时已达到平衡状态，此时平衡常数K＝c(Y)·c2(Z)＝0.30×0.602＝0.108；2 min时，c(Y)＝0.20 ml/L，c(Z)＝0.40 ml/L，加入0.20 ml Z，此时浓度商Q＝c(Y)·c2(Z)＝0.20×0.602＝0.072＜K＝0.108，反应正向进行，则有v正(Z)＞v逆(Z)，B错误；
X是固体，生成Y(g)和Z(g)的物质的量之比始终为1∶2，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；5 min时反应处于平衡状态，此时生成0.60 ml Z同时消耗0.60 ml X，故此时X的物质的量为2.0 ml－0.60 ml＝1.4 ml，D正确。
6．(2022·广东卷)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·min)
1．化学反应速率(1)表示方法
(3)化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能_______，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的___________之比。例如，在反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝___________。
2．利用“三段式法”计算化学反应速率(1)结合题给信息或图表中信息，找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(2)根据已知条件列方程式计算。
若反应时间为t s，则有v(A)＝_______________，v(B)＝_______________，v(C)＝_______________。
考向一 化学反应速率的计算 [例1] (2024·江西抚州四校联考)在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应的化学方程式是6X(g)＋2Y(g) ⥫⥬5Z(g)B．前2 min内Y的转化率为20%C．从反应开始到平衡时，用X表示的反应速率为0.03 ml/(L·min)D．前2 min内，用Z表示的反应速率为0.1 ml/(L·min)
[练1] 一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) ⥫⥬2NH3(g)，反应过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．t1 min时正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 ml/(L·min)D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 ml/(L·min)
考向二 化学反应速率的比较[例2] 反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 ml/(L·s)，②v(B)＝0.6 ml/(L·s)，③v(C)＝0.4 ml/(L·s)，④v(D)＝0.45 ml/(L·s)。则有关反应速率大小顺序为( )A．①＞②＞③＞④ B．①>④>②＝③C．①>④>②＞③ D．④＞①＞②＞③
[练2] 反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最大的是( )A．v(A)＝0.15 ml/(L·min)B．v(B)＝0.01 ml/(L·s)C．v(C)＝0.40 ml/(L·min)D．v(D)＝0.45 ml/(L·min)
1．影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)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_________。
(2)外因(次要因素)
2．有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生_________的分子，具有足够的_______，称为活化分子。②活化能：如图所示
图中，E1为正反应的活化能，E2为活化分子变成生成物分子放出的能量，反应热为_______。③有效碰撞：活化分子之间能够引发_________的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
3．稀有气体对化学反应速率的影响对于反应aA(g)＋bB(g) ⥫⥬cC(g)，恒温条件下，向反应体系中充入少量氦气，利用“模型法”分析化学反应速率的变化，思维流程如下：
[例1] (2024·湖北武汉重点中学联考)研究反应2X(g) ⥫⥬Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y，Z的起始浓度均为0，反应物X的浓度(ml/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。每组实验只改变一个条件。下列说法错误的是( )
A．比较实验①②③④得出：实验③最先到达平衡B．比较实验①②得出：其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大C．比较实验②④得出：其他条件相同时，升高温度化学反应速率增大D．比较实验②③得出：实验③有可能使用了催化剂，催化剂能加快正反应速率，但对逆反应速率无影响
实验③的曲线最先达到水平的拐点，故实验③最先达到平衡，A正确；实验①反应物X初始浓度大于实验②，实验①的曲线相较于实验②更陡，说明反应速率实验①大于实验②，可以说明其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大，B正确；实验②和④除了温度之外其他条件都相同，实验④的曲线斜率相较于实验②更大，说明实验④反应速率更大，可以说明其他条件相同时，升高温度反应速率增大，C正确；实验②③温度和浓度均相同，反应速率实验③大于实验②，则实验③可能使用了催化剂，催化剂能同时增大正、逆反应速率，D错误。
[练1] 某温度下，恒容密闭容器中进行反应：X(g)＋Y(g) ⥫⥬Z(g)＋W(s) ΔH>0，下列叙述错误的是( )A．向容器中充入少量氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率不变C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增大
向恒容密闭容器中充入少量氩气，原反应体系中各物质的浓度不变，故反应速率不变，A正确；W是固体，增大W的用量，反应速率不变，B正确；升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率都增大，C错误；加入催化剂，降低反应的活化能，可增大单位体积内活化分子数及百分数，有效碰撞次数增大，化学反应速率增大，D正确。
考向二 利用“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素[例2] (2024·广州番禺区调研)某实验小组的同学用0.1 ml/L Na2S2O3溶液和0.1 ml/L硫酸为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表所示。已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
下列说法不正确的是( )A．实验 Ⅱ 中10
利用“控制变量法”解题的思维流程
[练2] 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，实验结果如下图所示，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
由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大，A、B均错误；Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等，C错误。
1．下列增大化学反应速率的措施合理的是( )A．大理石与盐酸反应制取CO2时，将盐酸改为等浓度的硫酸B．往工业合成氨的刚性容器中通入He，以增大体系压强C．Zn与稀盐酸反应制取H2时，在反应容器中加入少量CuSO4溶液D．将H2O2与KMnO4溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应
由于硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，覆盖在大理石表面阻止反应继续进行，故大理石与盐酸反应制取CO2时，将盐酸改为等浓度的硫酸，不能增大反应速率，A错误；往工业合成氨的刚性容器中通入He以增大体系压强，反应体系各浓度不变，反应速率不变，B错误；Zn与稀盐酸反应制取H2时，在反应容器中加入少量CuSO4溶液，Zn置换出铜附在Zn上形成微小原电池反应，从而增大反应速率，C正确；将H2O2与KMnO4溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应，由于H2O2高温分解，导致H2O2浓度减小甚至完全分解，反应速率不一定增大，D错误。
2．(2024·湖北黄石调研)已知反应2NO(g)＋2H2(g) ⥫⥬N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ/ml的反应机理如下：
下列说法错误的是( )A．①的逆反应速率大于②的正反应速率B．②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效C．N2O2和N2O是该反应的催化剂D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
①为快反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较小，反应更容易发生；②为慢反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较大，②中正反应的活化能大于①中逆反应的活化能，则①的逆反应速率大于②的正反应速率，A正确；反应②为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质粒子发生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B正确；反应过程中N2O2和N2O是中间产物，不是催化剂，C错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确。
3．将4 ml A(g)和2 ml B(g)在2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) ⥫⥬2C(g)，若经2 s后测得C的物质的量为0.6 ml。下列叙述正确的是( )A．用物质C表示的平均反应速率为0.3 ml/(L·s)B．反应开始到2 s，物质B的物质的量浓度减小0.15 ml/LC．2 s时物质A的转化率为10% D．2v(A)＝v(B)
4．(2024·山西运城调研)2SO2(g)＋O2(g) ⥫⥬2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数B．使用催化剂可以改变反应的活化能，但不能改变反应热C．该反应中，反应物断键所需的总能量小于生成物成键所放的总能量D．恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大
由图可知，反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度，提供能量，能增大活化分子百分数，A正确；加入催化剂后反应的活化能降低，但不能改变反应的始末状态，故反应的焓变不变，B正确；该反应为放热反应，反应物断键所需的总能量小于生成物成键所释放的总能量，C正确；恒温恒容条件下通入氦气，此时容器体积不变，则单位体积内O2的活化分子数不变，D错误。
5．(2022·辽宁卷)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 ml X发生反应：2X(s) ⥫⥬Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下表：
下列说法错误的是( )A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml/LB．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%D．5 min时，X的物质的量为1.4 ml
由表可知，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则速率：v(0～1 min)＞v(1～2 min)，故1 min时Z的浓度大于0.20 ml/L，A正确；4 min时生成Z的浓度为c(Z)＝0.15 ml/(L·min)×4 min＝0.60 ml/L，6 min时生成Z的浓度为c(Z)＝0.10 ml/(L·min)×6 min＝0.60 ml/L，说明该反应在4 min时已达到平衡状态，此时平衡常数K＝c(Y)·c2(Z)＝0.30×0.602＝0.108；2 min时，c(Y)＝0.20 ml/L，c(Z)＝0.40 ml/L，加入0.20 ml Z，此时浓度商Q＝c(Y)·c2(Z)＝0.20×0.602＝0.072＜K＝0.108，反应正向进行，则有v正(Z)＞v逆(Z)，B错误；
X是固体，生成Y(g)和Z(g)的物质的量之比始终为1∶2，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；5 min时反应处于平衡状态，此时生成0.60 ml Z同时消耗0.60 ml X，故此时X的物质的量为2.0 ml－0.60 ml＝1.4 ml，D正确。
6．(2022·广东卷)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·min)
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