化学反应速率和化学平衡
第2课时 影响化学反应速率的因素
【考纲要求】
1.知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
2.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律。
【知识梳理】
一、影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素主要是 ；
影响化学反应速率的外界因素主要包括： 。
1.增加反应物浓度，化学反应速率 ；
减少反应物浓度，化学反应速率 ；
思考：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)反应中，加入C，反应物浓度如何变化，速率如何变化？
课本实验：利用2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O设计实验，探究浓度对化学反应速率的影响。
注意事项：
实验中KMnO4浓度不宜过大，原因： ；
实验开始时褪色较慢，一段时间后反应变快，原因： ；
2.对于有 参加的反应，增大压强（减小体积），化学反应速率 ；
对于有 参加的反应，减小压强（增大体积），化学反应速率 。
思考1：根据PV=nRT，有几种方法可增大压强？
思考2：恒温恒容容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器内气体压强如何变化？化学反应速率如何变化？
思考3：恒温恒压容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器体积如何变化？化学反应速率如何变化？
3.升高温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
降低温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
课本实验：利用Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O设计实验，探究温度对化学反应速率的影响。
注意事项：如何判断比较反应进行的快慢： ；
课本实验：已知4H+ + 4I- + O2 = 2I2 + 2H2O，现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
注意事项：三种溶液加的先后顺序： 。
4.加正催化剂，化学反应速率 。
对同一个反应，不同的催化剂具有 （相同、不同）的催化性能。
催化剂在不同的温度下具有 （相同、不同）的催化性能。
对于可逆反应，催化剂对正、逆反应的催化性能 （相同、不同）。
5.其他因素： 。
二、简化后的有效碰撞理论
1.活化分子： ；
活化能： ；
有效碰撞： 。
2.影响化学反应速率的微观因素：
活化分子数目<-分子总数，活化分子百分数
取向正确的碰撞<-分子平均运动速率，单位体积内活化分子数目
3.用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响
条件变化微观因素变化速率变化
分子总数活化分子百分数活化分子数目分子平均运动速率单位体积内活化分子数目取向正确碰撞的概率
浓度增大
压强增大
温度增大
催化剂使用
【典型例题】
1.铁和稀硫酸反应，①设计方案加快其反应速率，分析哪些是因为增加活化分子百分数造成的。② 设计方案减慢其反应速率但不影响生成氢气总量。
2.对于化学反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)。在密闭容器中，下列条件的改变引起该反应速率的变化是什么？
（A）缩小体积使压强增大
（B）体积不变充入H2使压强增大
（C）体积不变充入氩气（不参加反应）使压强增大
（D）体积不变充入氩气（不参加反应）使体积增大
3.下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100mL2mol/L盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢
4.下列说法正确的是（ ）
A.增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B.升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
C.活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D.加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率加快
5.下列说法中：①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应；③活化分子比普通分子具有较高的能量；④化学反应的实质是原子的重新组合；⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键形成的过程；⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。正确的是（ ）
A.①③④⑤ B.②③⑥ C.③④⑤⑥ D.②④⑤
【反馈练习】
1.常温下，分别将四块形状相同的铁块同时投入下列四种溶液中，产生气体速率最快的是（ ）
Ａ.200mL 3mol?L-1 HCl Ｂ.500mL 2mol?L-1 H2SO4
Ｃ.100mL 3mol?L-1 HCl Ｄ.500mL 18.4mol?L-1 H2SO4
2.把下列4种X溶液，分别加入4个盛有10mL 2mol?L-1 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应速率最大的是（ ）
A.20mL 3mol?L-1 的X溶液 B.20mL 2mol?L-1 的X溶液
C.10mL 4mol?L-1 的X溶液 D.10mL 2mol?L-1 的X溶液
3.德国化学家格哈德?埃特尔因表面化学方向获2007年诺贝尔化学奖，这个发现为现代合成氨工业和过滤汽车尾气中使用催化剂提供了科学基础，下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A、能增加活化分子百分数 B、催化剂在任何温度下催化性能相同
C、催化剂一定不参与化学反应 D、催化剂在反应前后性质不变
4.下列说法正确的是（ ）
A.活化分子碰撞即发生化学反应
B.升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的碰撞次数
C.某一反应的活化分子百分数是个定值
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
5.设C＋CO2 2CO ?H>0，反应速率为v1；N2＋3H2 2NH3 ?H<0,反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为
A.同时增大B.同时减小
C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大
6. 与0.5L 2mol/L稀盐酸反应（放热反应，反应前后溶液体积没有变化）生成 的量与反应时间的关系如下图所示．下列结论不正确的是（ ）
A．反应开始2分钟内平均反应速率最大
B．反应4分钟后平均反应速率最小
C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在第2min到第4min间生成 的平均反应速率为
7.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g) 2C(g)（正反应为放热反应）某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
8.以下列反应为例，验证浓度对化学反应速率的影响：
Na2S2O3 + 2HCl = 2NaCl + S? + SO2 + H2O
一同学在下午活动课中，配置了0.2mol?L-1的盐酸置于大烧杯中，并取了3mL 0.1mol?L-1 Na2S2O3溶液与3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需时间ts。由于时间另有安排，停止了实验。第二天又用了3mL 0.2mol?L-1 的Na2S2O3溶液与原盐酸3mL反应，产物明显浑浊也需时间ts左右。于是他得出结论：浓度对化学反应速率的影响不大。请你评价该同学的这次实验。
（1）结论是（ ）
A.可靠的 B.不可靠的 C.基本正确，但有疑点 D.可能正确，也可能不正确
（2）一般对比实验都要控制条件，且再现性好。
①请评价他实验控制条件： ；
②请评价他实验现象的对比方法： ；若他的的对比方法不好，请你经出合理的对比方法（若他的对比方法可行，此问可不答）： 。
9.（07广东卷）“碘钟”实验中，3I－＋ ＝I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号①②③④⑤
c(I－)/ mol?L－10.0400.0800.0800.1600.120
c( )/mol?L－10.0400.0400.0800.0200.040
t/s88.044.022.044.0t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是___________________________________________________。
(2)显色时间t1＝______________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)＜22.0 s (B)22.0 s～44.0 s (C)＞44.0 s (D)数据不足，无法判断
第2课时 影响化学反应速率的因素
【考纲要求】
1.知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
2.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律。
【知识梳理】
一、影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素主要是 ；
影响化学反应速率的外界因素主要包括： 。
1.增加反应物浓度，化学反应速率 ；
减少反应物浓度，化学反应速率 ；
思考：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)反应中，加入C，反应物浓度如何变化，速率如何变化？
课本实验：利用2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O设计实验，探究浓度对化学反应速率的影响。
注意事项：
实验中KMnO4浓度不宜过大，原因： ；
实验开始时褪色较慢，一段时间后反应变快，原因： ；
2.对于有 参加的反应，增大压强（减小体积），化学反应速率 ；
对于有 参加的反应，减小压强（增大体积），化学反应速率 。
思考1：根据PV=nRT，有几种方法可增大压强？
思考2：恒温恒容容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器内气体压强如何变化？化学反应速率如何变化？
思考3：恒温恒压容器中，SO2和O2发生反应，加入稀有气体Ar，容器体积如何变化？化学反应速率如何变化？
3.升高温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
降低温度，吸热反应化学反应速率 ，放热反应化学反应速率 。
课本实验：利用Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O设计实验，探究温度对化学反应速率的影响。
注意事项：如何判断比较反应进行的快慢： ；
课本实验：已知4H+ + 4I- + O2 = 2I2 + 2H2O，现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
注意事项：三种溶液加的先后顺序： 。
4.加正催化剂，化学反应速率 。
对同一个反应，不同的催化剂具有 （相同、不同）的催化性能。
催化剂在不同的温度下具有 （相同、不同）的催化性能。
对于可逆反应，催化剂对正、逆反应的催化性能 （相同、不同）。
5.其他因素： 。
二、简化后的有效碰撞理论
1.活化分子： ；
活化能： ；
有效碰撞： 。
2.影响化学反应速率的微观因素：
活化分子数目<-分子总数，活化分子百分数
取向正确的碰撞<-分子平均运动速率，单位体积内活化分子数目
3.用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响
条件变化微观因素变化速率变化
分子总数活化分子百分数活化分子数目分子平均运动速率单位体积内活化分子数目取向正确碰撞的概率
浓度增大
压强增大
温度增大
催化剂使用
【典型例题】
1.铁和稀硫酸反应，①设计方案加快其反应速率，分析哪些是因为增加活化分子百分数造成的。② 设计方案减慢其反应速率但不影响生成氢气总量。
2.对于化学反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)。在密闭容器中，下列条件的改变引起该反应速率的变化是什么？
（A）缩小体积使压强增大
（B）体积不变充入H2使压强增大
（C）体积不变充入氩气（不参加反应）使压强增大
（D）体积不变充入氩气（不参加反应）使体积增大
3.下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100mL2mol/L盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢
4.下列说法正确的是（ ）
A.增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B.升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
C.活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D.加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率加快
5.下列说法中：①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应；③活化分子比普通分子具有较高的能量；④化学反应的实质是原子的重新组合；⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键形成的过程；⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。正确的是（ ）
A.①③④⑤ B.②③⑥ C.③④⑤⑥ D.②④⑤
【反馈练习】
1.常温下，分别将四块形状相同的铁块同时投入下列四种溶液中，产生气体速率最快的是（ ）
Ａ.200mL 3mol?L-1 HCl Ｂ.500mL 2mol?L-1 H2SO4
Ｃ.100mL 3mol?L-1 HCl Ｄ.500mL 18.4mol?L-1 H2SO4
2.把下列4种X溶液，分别加入4个盛有10mL 2mol?L-1 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应速率最大的是（ ）
A.20mL 3mol?L-1 的X溶液 B.20mL 2mol?L-1 的X溶液
C.10mL 4mol?L-1 的X溶液 D.10mL 2mol?L-1 的X溶液
3.德国化学家格哈德?埃特尔因表面化学方向获2007年诺贝尔化学奖，这个发现为现代合成氨工业和过滤汽车尾气中使用催化剂提供了科学基础，下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A、能增加活化分子百分数 B、催化剂在任何温度下催化性能相同
C、催化剂一定不参与化学反应 D、催化剂在反应前后性质不变
4.下列说法正确的是（ ）
A.活化分子碰撞即发生化学反应
B.升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的碰撞次数
C.某一反应的活化分子百分数是个定值
D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
5.设C＋CO2 2CO ?H>0，反应速率为v1；N2＋3H2 2NH3 ?H<0,反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为
A.同时增大B.同时减小
C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大
6. 与0.5L 2mol/L稀盐酸反应（放热反应，反应前后溶液体积没有变化）生成 的量与反应时间的关系如下图所示．下列结论不正确的是（ ）
A．反应开始2分钟内平均反应速率最大
B．反应4分钟后平均反应速率最小
C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在第2min到第4min间生成 的平均反应速率为
7.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g) 2C(g)（正反应为放热反应）某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
8.以下列反应为例，验证浓度对化学反应速率的影响：
Na2S2O3 + 2HCl = 2NaCl + S? + SO2 + H2O
一同学在下午活动课中，配置了0.2mol?L-1的盐酸置于大烧杯中，并取了3mL 0.1mol?L-1 Na2S2O3溶液与3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需时间ts。由于时间另有安排，停止了实验。第二天又用了3mL 0.2mol?L-1 的Na2S2O3溶液与原盐酸3mL反应，产物明显浑浊也需时间ts左右。于是他得出结论：浓度对化学反应速率的影响不大。请你评价该同学的这次实验。
（1）结论是（ ）
A.可靠的 B.不可靠的 C.基本正确，但有疑点 D.可能正确，也可能不正确
（2）一般对比实验都要控制条件，且再现性好。
①请评价他实验控制条件： ；
②请评价他实验现象的对比方法： ；若他的的对比方法不好，请你经出合理的对比方法（若他的对比方法可行，此问可不答）： 。
9.（07广东卷）“碘钟”实验中，3I－＋ ＝I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号①②③④⑤
c(I－)/ mol?L－10.0400.0800.0800.1600.120
c( )/mol?L－10.0400.0400.0800.0200.040
t/s88.044.022.044.0t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是___________________________________________________。
(2)显色时间t1＝______________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)＜22.0 s (B)22.0 s～44.0 s (C)＞44.0 s (D)数据不足，无法判断
