第16講-化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素(人教版2019必修第二冊)-(原卷版)

第16第16講化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素必備知識必備知識1．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：(1)內(nèi)因(主要因素)：反應(yīng)物本身的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，反應(yīng)類型相同，但反應(yīng)物不同，反應(yīng)速率不同。如相同條件下，Na、Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系是Na＞Mg＞Al。(2)外因(其他條件不變，只改變一個條件)。條件的改變(其他條件不變)速率的改變濃度增大反應(yīng)物濃度速率加快減小反應(yīng)物濃度速率減慢壓強(qiáng)(對于有氣體參加的反應(yīng))增大壓強(qiáng)速率加快減小壓強(qiáng)速率減慢溫度升高溫度速率加快降低溫度速率減慢催化劑加入正催化劑速率加快，若為可逆反應(yīng)，則等倍數(shù)加快正逆反應(yīng)速率反應(yīng)物接觸面積增大接觸面積速率加快其他因素光輻射、放射線、超聲波等可能加快也可能減慢速率2．理論解釋——有效碰撞理論：(1)活化分子、活化能、有效碰撞。①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能(如下圖)：圖中E1為活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1－E2。③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(2)表現(xiàn)活化能單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大濃度不變增加增加不變增加增大增大壓強(qiáng)不變增加增加不變增加增大升高溫度不變不變增加增加增加增大加入催化劑減小不變增加增加增加增大(3)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系。易混易錯點(diǎn)易混易錯點(diǎn)1．分析外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時應(yīng)注意三方面：①催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，降低了正、逆反應(yīng)的活化能，同等程度改變正、逆反應(yīng)速率，但不會改變反應(yīng)的限度和反應(yīng)熱。②升高溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快，但加快的程度不同；降低溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減慢，但減慢的程度不同，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是受溫度影響大。③對于固體和純液體反應(yīng)物，其濃度可視為常數(shù)，改變用量速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。2．壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響情況：壓強(qiáng)只對有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率有影響。①恒溫時，壓縮體積eq\o(→,\s\up7(引起))壓強(qiáng)增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)物濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快。②恒溫時，對于恒容密閉容器。a．充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強(qiáng)也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快。b．充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度未改變→反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時。充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應(yīng)物濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。3．升高溫度，不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率都加快，但吸熱方向速率增大的幅度更大，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率增加2～4倍。4．對于沒有氣體參加的反應(yīng)，改變體系壓強(qiáng)，反應(yīng)物的濃度不變，則化學(xué)反應(yīng)速率不變。5．固體反應(yīng)物量的增減，不能改變化學(xué)反應(yīng)速率，固體的表面積改變才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。6．在比較溶液中物質(zhì)的濃度對反應(yīng)速率的影響時不能只看起始加入時物質(zhì)的濃度，應(yīng)該看加入后其在混合液的濃度。7．不特別指明，催化劑一般是加快反應(yīng)速率。8．外界條件對反應(yīng)速率影響分析：①溫度：升高溫度，v正、v逆均增大，對于吸熱反應(yīng)而言，v正增大的幅度更大；對放熱反應(yīng)而言，v逆增大的幅度更大。②壓強(qiáng)：對于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，v正、v逆均增大，若正反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量減小，則v正增大的幅度更大；若正反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量增大，則v逆增大的幅度更大；若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則v正、v逆同等程度的增大。③催化劑：催化劑一般指正催化劑，使用催化劑，v正、v逆同等程度的增大。④研究濃度對反應(yīng)速率的影響時，只有改變參與離子反應(yīng)的離子濃度，才會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。如Fe和稀H2SO4、鹽酸反應(yīng)，改變c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Cl－)對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。⑤比較離子濃度大小時，一定要比較混合液中的離子濃度，此時溶液的體積為混合后溶液的體積。⑥改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的原因是引起濃度的改變，若改變壓強(qiáng)但未引起反應(yīng)物濃度的改變，則對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。⑦一般意義上的增大壓強(qiáng)是指壓縮氣體的體積，減小壓強(qiáng)是指擴(kuò)大氣體的體積。⑧催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分，正催化劑即通常所說的催化劑，負(fù)催化劑又稱為抑制劑。催化劑只有在適宜的溫度下催化活性才最高，反應(yīng)速率才達(dá)到最大。催化劑能同時、同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。⑨溫度對反應(yīng)速率的影響具有一致性，升高溫度，v正、v逆都增大，降低溫度，v正、v逆都減小。⑩在溫度、濃度、催化劑等影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中，催化劑的影響最大，其次是溫度，最后是濃度。細(xì)細(xì)剖精析·易混不混·易錯不錯1．只有活化分子才能發(fā)生有效碰撞嗎？活化分子一定能發(fā)生有效碰撞嗎？【細(xì)剖精析】活化分子只有沿一定的取向碰撞才能發(fā)生有效碰撞，故有效碰撞肯定是活化分子之間碰撞發(fā)生的，而活化分子不一定能發(fā)生有效碰撞。2．對于固體和純液體反應(yīng)物，其濃度可視為常數(shù)，若增加反應(yīng)物的用量，對反應(yīng)速率有何影響？【細(xì)剖精析】對于固體和純液體反應(yīng)物，增加反應(yīng)物的用量，對反應(yīng)速率無影響，但固體的表面積會對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。3．壓強(qiáng)對反應(yīng)速率影響的實(shí)質(zhì)是什么？改變體系壓強(qiáng)，反應(yīng)速率是否一定改變？【細(xì)剖精析】改變壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)是改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速率的改變。對于沒有氣體參加的反應(yīng)，改變體系壓強(qiáng)，反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不發(fā)生改變。4．升高溫度和使用催化劑都能加快反應(yīng)速率，從活化分子的角度分析兩者有何相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？【細(xì)剖精析】相同點(diǎn)：都增大了活化分子數(shù)與活化分子百分?jǐn)?shù)。不同點(diǎn)：溫度升高是增加了分子的能量，使達(dá)到活化分子要求的分子數(shù)增多；使用催化劑是降低了活化能，從而使達(dá)到要求的活化分子數(shù)增多。5．在鐵與稀硫酸的反應(yīng)混合物中分別加入少量①CuSO4，②CH3COONa固體，產(chǎn)生氫氣的速率如何變化？解釋變化的原因?！炯?xì)剖精析】加少量CuSO4產(chǎn)生氫氣的速率加快；原因是Fe置換Cu2＋生成單質(zhì)Cu，Cu與Fe及H2SO4形成原電池加快反應(yīng)速率。加入CH3COONa固體產(chǎn)生H2的速率減??；原因是CH3COO－結(jié)合H＋，降低了H＋濃度，反應(yīng)速率減小。6．下列有關(guān)有效碰撞的說法是否正確？①活化分子間所發(fā)生的所有碰撞均為有效碰撞②具有足夠能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③增大反應(yīng)物濃度能夠增大活化分子百分?jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大④升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大⑤催化劑能使活化能降低，使活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快⑥增大壓強(qiáng)，活化分子數(shù)一定增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大【細(xì)剖精析】能發(fā)生反應(yīng)的碰撞為有效碰撞，故①錯誤?；罨肿影l(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果不是有效碰撞，則不能反應(yīng)，故②錯誤。增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，單位體積內(nèi)分子總數(shù)增大，增加了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，故③錯誤。升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，故④正確。催化劑能使活化能降低，使活化分子數(shù)增多，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，故⑤正確。恒溫恒容下，通入不反應(yīng)的氣體，增大壓強(qiáng)，氣體反應(yīng)物的濃度不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目不變，氣體的反應(yīng)速率不變，故⑥錯誤。對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法不正確的是A．影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)B．同一反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率一定加快C．同一反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快D．使用合適的催化劑可以提高反應(yīng)速率2．水煤氣變換反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，關(guān)于該反應(yīng)下列說法不正確的是A．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大B．降低CO濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目減少，化學(xué)反應(yīng)速率減小C．使用催化劑，降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率D．適當(dāng)增大壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大3．下表中是各組反應(yīng)的反應(yīng)物和溫度，反應(yīng)剛開始時，放出H2速率最快的是金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度AMg0.16mol?L﹣1硝酸10mL60℃BMg0.13mol?L﹣1鹽酸10mL60℃CFe0.13mol?L﹣1鹽酸10mL60℃DMg0.13mol?L﹣1硫酸10mL60℃4．關(guān)于有效碰撞理論，下列說法正確的是A．活化分子間的碰撞一定是有效碰撞B．升高溫度會加快反應(yīng)速率，原因是增加了單位時間內(nèi)活化分子的有效碰撞次數(shù)C．使用催化劑能提高反應(yīng)速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大D．壓強(qiáng)的增大一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率5．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)比較四種金屬的活動性強(qiáng)弱。他取等質(zhì)量的金屬粉末分別與足量的等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在下表。由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是金屬是否放出氣體收集20mL氣體所需時間X是4sY不/Z是43sW是97sA．W是最不活潑的金屬 B．四種金屬的活動性順序?yàn)閄>Z>W>YC．Y一定是銅 D．在單位時間內(nèi)，產(chǎn)生的氣體量由多到少的順序?yàn)閄>Y>Z>W6．下列說法不正確的是A．增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B．增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多C．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，分子運(yùn)動速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多7．足量的鋅粉與100mL0.2mol/L稀鹽酸反應(yīng)，為了減慢反應(yīng)速率，但是又不影響生成的氫氣總量，可以采取的措施共有多少種①升溫②加入適量醋酸鈉固體③加入少量硫酸銅固體④再加入100mL0.1mol/L稀鹽酸⑤加入少量硫酸鈉溶液⑥加適量水A．2 B．3 C．4 D．58．化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度是化工生產(chǎn)研究的主要問題之一，下列對化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的認(rèn)識正確的是A．決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑B．對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，對應(yīng)現(xiàn)象越明顯C．用Zn和稀硫酸反應(yīng)制備H2時，增大硫酸濃度一定可以加快產(chǎn)生H2的速率D．任何可逆反應(yīng)都有一定的限度，且限度是可以改變的9．反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是A．將鐵片變成鐵粉B．將容器的容積縮小一半C．壓強(qiáng)不變，充入N2使容器容積增大D．保持容積不變，充入N2使容器壓強(qiáng)增大10．可使反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反應(yīng)速率增大的措施是：①增大壓強(qiáng)

②增加碳的用量③通入CO2

④恒壓下充入N2

⑤恒容下充入N2

⑥通入COA．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥11．為了探究影響鋅與鹽酸反劇烈程度的因素，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)①(常溫下)實(shí)驗(yàn)②(常溫下)實(shí)驗(yàn)③下列說法正確的是A．對比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究鹽酸的濃度對反應(yīng)劇列程度的影響B(tài)．對比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究鹽酸的濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響C．對比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響D．對比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響12．已知：X(g)+2Y(s)?3Z(g)；ΔH=-akJ·molˉ1(a＞0)。保持容器體積不變，下列說法正確的是A．加入少量的Y固體，可提高反應(yīng)速率B．加入合適的催化劑，可提高X的轉(zhuǎn)化率C．升高反應(yīng)溫度，逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小D．達(dá)到平衡后，其他條件不變，充入稀有氣體，此時逆反應(yīng)速率等于正反應(yīng)速率提升訓(xùn)練提升訓(xùn)練1．25℃時，相同的鎂條與下列酸溶液反應(yīng)，反應(yīng)開始時放出H2最快的是A．40mL1mol·L-1醋酸 B．10mL2mol·L-1硝酸C．30mL1mol·L-1鹽酸 D．20mL1mol·L-1硫酸2．下列關(guān)于反應(yīng)速率的說法中，錯誤的是A．反應(yīng)速率用于衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢B．可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率都為0C．決定反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)D．提高反應(yīng)溫度都能增大反應(yīng)速率3．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示(圖中E1表示無催化劑時正反應(yīng)的活化能，E2表示無催化劑時逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述不正確的是A．該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)過程中，能量的變化是由化學(xué)鍵的斷裂放出的能量和成鍵吸收的能量不同造成的C．該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能D．使用催化劑改變活化能，但不改變反應(yīng)熱4．下列關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件的說法正確的是A．增大壓強(qiáng)一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．使用催化劑，使反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)速率加快，但不改變反應(yīng)的歷程C．反應(yīng)物濃度是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素D．升高溫度，一般能加快化學(xué)反應(yīng)速率5．可知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行：A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)ΔH<0，圖中曲線b代表一定條件下該反應(yīng)的進(jìn)程。若使曲線b變?yōu)榍€a，可采取的措施是①增大A的濃度；②縮小容器的容積；③增大B的濃度；④升高溫度；⑤加入合適的催化劑A．⑤ B．②④ C．②⑤ D．②③6．反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)在一密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其化學(xué)反應(yīng)速率幾乎無影響的是A．保持容積不變，增加H2O(g)的物質(zhì)的量 B．將容器的容積縮小一半C．保持容積不變，充入Ar D．保持壓強(qiáng)不變，充入Ar7．對于反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，現(xiàn)采取下列措施，其中能夠使反應(yīng)速率加快的措施是A．恒容下充入氦氣 B．增加碳的質(zhì)量C．縮小容器體積，增大壓強(qiáng) D．及時移出生成的CO8．在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，達(dá)到平衡時采取下列措施，可以使正反應(yīng)速率v正增大、D的物質(zhì)的量濃度c(D)增大的是A．移走少量C B．?dāng)U大容積，減小壓強(qiáng)C．縮小容積，增大壓強(qiáng) D．體積不變，充入惰性氣體9．設(shè)C(s)+CO2(g)2CO(g)△H>0的反應(yīng)速率為v1，N2+3H22NH3△H<0的反應(yīng)速率為v2，對于這兩個反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，v1和v2的變化情況