2021_2022学年新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第1节第2课时影响化学反应速率的因素活化能课件新人教版选择性必修1
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| 名称 | 2021_2022学年新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第1节第2课时影响化学反应速率的因素活化能课件新人教版选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-10 15:46:02 | ||
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文档简介
(共62张PPT)
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能
素养目标
1．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律，培养科学探究与创新意识等学科核心素养
2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用，培养科学态度与社会责任
3．知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响
学法指导
1．复习回顾必修第二册有关外界条件对化学反应速率的影响
2．复习有关热化学知识，认真领会活化能、活化分子、有效碰撞等基本概念，使活化能理论与浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响有机融合，达到融会贯通的学习效果
3．认真做好探究性实验，从实验角度感知外界条件对化学反应速率的影响
知识导图
课前 · 新知导学
在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和________等因素决定的。
1．浓度对反应速率的影响
当其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率________；降低反应物浓度，化学反应速率_______。
性质
影响化学反应速率的因素
增大
减小
2．温度对反应速率的影响
其他条件相同时，升温反应速率________，降温反应速率________。大量实验证明，反应的温度每升高10 ℃，其反应速率通常增大为原来的_______倍，这表明温度对反应速率的影响非常显著。
3．催化剂对反应速率的影响
使用催化剂可__________化学反应速率(一般情况下是指________反应速率)。
增大
减小
2～4
改变
增大
4．压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应，在相同温度下：
增大压强(减小容器容积)，反应速率________；
减小压强(增大容器容积)，反应速率________。
5．其他因素对反应速率的影响
如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、__________反应物间的接触面积等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法。
增大
减小
增大
决定化学反应速率的最主要因素是什么？
微思考
【答案】反应物本身的性质。
判断正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快。 ( )
(2)锌与稀H2SO4反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。 ( )
(3)化学反应中，催化剂能改变反应的速率且反应前后化学性质、质量不变。 ( )
(4)向存在A(g)＋B(s)===C(g)＋D(s)的密闭容器中加入A物质后反应速率一定会加快。 ( )
(5)面粉加工厂生产车间里要严禁烟火，否则的话有可能引起火灾、爆炸事故。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
1．有效碰撞：__________________________的碰撞。
2．活化分子：能够发生________________的分子。
3．活化能：_________分子具有的平均能量与反应物分子具有的________________。
能够发生化学反应
活化能
有效碰撞
活化
平均能量之差
4．指出下图中有关能量E的含义
E1：反应的__________；
E2：活化分子变成生成物分子__________的能量；
E1－E2：____________。
活化能
放出
反应热
5．外界条件对化学反应速率影响的理论解释
(1)浓度：其他条件不变时，增加反应物浓度→单位体积内反应物的活化分子数目________→有效碰撞的次数________→化学反应速率_______。反之，减小反应物浓度，化学反应速率______。
(2)压强：对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强→气体体积减小→反应物浓度________→反应速率________；反之，减小压强，反应速率______。
(3)温度：其他条件相同时，升高温度→活化分子____________以及分子间碰撞频率提高→有效碰撞的次数______→化学反应速率________。
增多
增多
增大
减小
增大
增大
减小
百分数
增加
增大
(4)催化剂：______反应所需活化能→提高____________________→有效碰撞的次数________→反应速率________。
降低
如图所示，使用催化剂使反应速率增大：
其中途径Ⅰ表示______________。途径Ⅱ表示____________。使用了催化剂，反应的活化能_____。
图中E1、E2都是该反应的活化能，但E2________E1是因为使用了催化剂，与不使用催化剂相比，反应的活化能由__________变为__________。
活化分子百分数
增加
增加
无催化剂
使用催化剂
降低
＜
E1
E2
(1)发生有效碰撞的条件是什么？
(2)既能增大活化分子在反应物分子中的百分数，又能增大活化分子个数的外界条件是什么？
微思考
【答案】(1)活化分子间的碰撞，且碰撞有合适的取向。(2)升温、使用催化剂(加快反应速率的)。
有关碰撞理论，下列说法不正确的是 ( )
A．具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
B．增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
【答案】A
【解析】活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能发生化学反应，A错误。
课堂 · 素养初培
任务一 浓度、压强对化学反应速率的影响
素养探源 核心素养 考查途径
宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 本知识点在高考题中一般融合在化学原理综合题中考查，往往借助速率与平衡图像进行，解题的关键是对图像的解读
(1)向下压缩活塞，使容器的压强增大，反应速率如何变化？
【答案】压缩体积、增大压强，反应物的浓度增大，反应速率加快。
(2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【答案】充入氦气，尽管压强增大，但反应物的浓度不变，反应速率不变。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【答案】充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢。
[深化理解]
1．浓度对化学反应速率的影响
(1)规律：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大，减小反应物浓度，反应速率减小。此规律只适用于有气体或溶液参与的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度视为视为常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。
(2)原因分析：
①增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增加→反应速率增大；
②减小反应物浓度→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞几率减小→反应速率减小。
2．压强对化学反应速率的影响(适用范围：有气体参与的化学反应)
(1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。
(2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。
(4)原因分析：
①增大压强→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增加→反应速率加快；
②减小压强→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞几率减小→反应速率减慢。
500 mL 1 mol·L－1的稀盐酸与锌反应，下列操作能使产生氢气的速率增大的是 ( )
A．在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量
B．将500 mL 1 mol·L－1的稀盐酸改为1 000 mL 1 mol·L－1的稀盐酸
C．用 1 mol·L－1的H2SO4溶液代替1 mol·L－1的稀盐酸
D．用浓硫酸代替1 mol·L－1的稀盐酸
【答案】C
[典例精练]
【解析】A中，由于纯固体、纯液体的浓度为定值，所以在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量，不能增大反应速率。B中，只是改变了溶液的体积，并未改变其浓度，所以反应速率不变。D中，浓硫酸与锌反应不产生氢气。
【答案】A
【解析】反应物的浓度越大，反应速率越大。①A、B的浓度各为0.5 mol·L－1；②A、B的浓度各为1 mol·L－1；③A、B的浓度各为0.05 mol·L－1；④A、B的浓度各为0.25 mol·L－1；所以四者反应速率的大小关系是②>①>④>③。
【答案】(1)增大 (2)不变 (3)减小
【解析】(1)恒容条件下，充入H2，增大了反应物浓度，反应速率增大。(2)恒容条件下，充入与反应无关的气体(Ar)，没有引起反应物浓度的变化，反应速率不变。(3)恒压条件下，充入与反应无关的气体(Ar)，使得容器体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减小。
其他条件一定，下列条件的改变，一定能增大化学反应速率的是 ( )
A．增大压强 B．增大反应物的浓度
C．增大反应物的量 D．减小生成物的浓度
【答案】B
任务二 温度、催化剂对化学反应速率的影响
素养探源 核心素养 考查途径
宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 本知识点在高考题中一般融合在化学原理综合题中考查，往往借助速率与平衡图像进行，特别是多维图像中每条曲线的涵义解读
[情境导入]
实验室常用下列装置探究温度和催化剂对化学反应速率的影响：
(1)对一个吸热反应，其他条件不变时，升高温度，它的反应速率也增大吗？
【答案】增大；升高温度，活化分子百分数、单位时间内有效碰撞次数都增加，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率都增大。
(2)活化能和反应速率有什么关系？
【答案】活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，活化分子越多，单位时间内有效碰撞次数越多，则反应速率越大。
(3)催化剂一定都能增大化学反应速率吗？
【答案】不一定。有的催化剂可减小化学反应速率。
[深化理解]
1．温度、催化剂对化学反应速率的影响
2．有关催化剂对速率影响的注意事项
(1)催化剂有正、负之分，正催化剂能增大反应速率，负催化剂能减小反应速率，不特别指明的条件下，均指正催化剂。
(2)催化剂只有在一定温度下，才能最大限度地发挥其催化作用。
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 ( )
[典例精练]
【答案】D
【解析】当有多个外界条件时，要对比找出其相同条件和不同条件，然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合溶液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越大，可以推知D正确。
下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是 ( )
选项 金属 酸溶液的浓度和体积 温度/℃
A 2.4 g锌片 3 mol·L－1硫酸溶液100 mL 40
B 2.4 g锌粉 1 mol·L－1硫酸溶液300 mL 30
C 2.4 g锌粉 3 mol·L－1硫酸溶液100 mL 40
D 5.6 g锌片 3 mol·L－1硫酸溶液200 mL 30
【答案】C
(2020·广东广州执信中学检测)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，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是 ( )
甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙：500 ℃，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁：500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
【答案】B
【解析】增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂等均可增大反应速率。要比较正反应速率大小，则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度。
下列四个试管中，过氧化氢分解产生氧气的反应速率最快的是 ( )
试管 温度 过氧化氢溶液浓度 催化剂
A 常温 3% 无
B 常温 6% 无
C 水浴加热 3% 无
D 水浴加热 6% MnO2
【答案】D
辨析 · 易错易混
不明确有效碰撞的内涵
例1 有效碰撞是指 ( )
A．反应物分子间的碰撞
B．反应物活化分子间的碰撞
C．能发生化学反应的碰撞
D．生成物分子间的碰撞
错解：B
错因分析：部分同学错认为有效碰撞是指反应物活化分子间的碰撞。反应物分子间发生碰撞是发生化学反应的前提，但不具有一定能量的反应物分子间的碰撞，不足以断裂化学键，故A不一定为有效碰撞；反应物中活化分子间的碰撞也不一定发生化学反应，如果分子不是沿着合适的取向相碰撞，也不能使旧键断裂，故B不一定是有效碰撞。
满分策略：活化分子间的碰撞不一定都有效，活化分子间只有合适取向的碰撞才有效，才会生成产物分子。
正解：C
错解：C
错因分析：部分同学认为增大固体的量可以改变反应速率。Fe为固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，因此增加Fe的量对反应速率几乎无影响；容器体积缩小一半，即压强增大，H2O(g)和H2的物质的量浓度增大，正反应速率和逆反应速率都增大；体积不变充入H2O(g)，增大反应速率；充入N2，使容器体积增大，容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度都减小，正反应速率和逆反应速率都变小。
满分策略：对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。
正解：A
压强对化学反应速率的影响
例3 对于反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)，在密闭容器中进行，下列哪些条件一定能加快该反应的速率 ( )
A．增大体积
B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入He使压强增大
D．压强不变充入N2使体积增大
错解：C
错因分析：错选C的原因在于认为只要增大压强，反应速率就一定增大，实际上，体积不变，充入He，虽然总压增大，但体系中各物质浓度均没有改变，故反应速率不变。错选A的原因在于知识记忆不牢，弄错规律，增大容器体积，反应速率会减小。错选D的原因在于不理解“压强不变”的含义，要保证压强不变，则充入N2时容器的体积增大，各物质的浓度除N2增大外，其余均减小，故反应速率的变化无法判断。
满分策略：对于外加气体对速率的影响，可理解为只要改变了原气体或溶液的浓度就会影响到速率。
正解：B
小练 · 素养达成
1．下列说法不正确的是 ( )
A．增大压强(有气体参加的反应)，活化分子百分数不变，化学反应速率增大
B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C．加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
D．使用催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
【答案】C
2．下列说法正确的是 ( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会增大反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多
⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①②③ D．②③④
【答案】B
【解析】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞，活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；③升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大，单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加，反应速率增大，故正确；④增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率增大，故正确；⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学反应，故正确。
3．某反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的
活化能
【答案】C
4．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。图中哪个图像能正确反映两种实验的结果( )
【答案】B
【答案】B
【解析】对于有气体参与的化学反应，增大压强，反应速率增大，减小压强，反应速率减小。
6．在一定条件下，容积为2 L的密闭容器中，将2 mol L气体和3 mol M气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)===xQ(g)＋3R(g)，10 s末，生成2.4 mol R，并测得Q的浓度为0.4 mol·L－1。计算：
(1)10 s末L的物质的量浓度为______________。
(2)前10 s内用M表示的化学反应速率为________。
(3)化学方程式中x值为________。
(4)在恒温恒容条件下，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(5)在恒温恒压条件下，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________。
【答案】(1)0.2 mol·L－1 (2)0.12 mol·L－1·s－1 (3)1 (4)不变 (5)减小
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能
素养目标
1．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律，培养科学探究与创新意识等学科核心素养
2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用，培养科学态度与社会责任
3．知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响
学法指导
1．复习回顾必修第二册有关外界条件对化学反应速率的影响
2．复习有关热化学知识，认真领会活化能、活化分子、有效碰撞等基本概念，使活化能理论与浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响有机融合，达到融会贯通的学习效果
3．认真做好探究性实验，从实验角度感知外界条件对化学反应速率的影响
知识导图
课前 · 新知导学
在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和________等因素决定的。
1．浓度对反应速率的影响
当其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率________；降低反应物浓度，化学反应速率_______。
性质
影响化学反应速率的因素
增大
减小
2．温度对反应速率的影响
其他条件相同时，升温反应速率________，降温反应速率________。大量实验证明，反应的温度每升高10 ℃，其反应速率通常增大为原来的_______倍，这表明温度对反应速率的影响非常显著。
3．催化剂对反应速率的影响
使用催化剂可__________化学反应速率(一般情况下是指________反应速率)。
增大
减小
2～4
改变
增大
4．压强对反应速率的影响
对于有气体参加的反应，在相同温度下：
增大压强(减小容器容积)，反应速率________；
减小压强(增大容器容积)，反应速率________。
5．其他因素对反应速率的影响
如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、__________反应物间的接触面积等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法。
增大
减小
增大
决定化学反应速率的最主要因素是什么？
微思考
【答案】反应物本身的性质。
判断正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快。 ( )
(2)锌与稀H2SO4反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。 ( )
(3)化学反应中，催化剂能改变反应的速率且反应前后化学性质、质量不变。 ( )
(4)向存在A(g)＋B(s)===C(g)＋D(s)的密闭容器中加入A物质后反应速率一定会加快。 ( )
(5)面粉加工厂生产车间里要严禁烟火，否则的话有可能引起火灾、爆炸事故。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
1．有效碰撞：__________________________的碰撞。
2．活化分子：能够发生________________的分子。
3．活化能：_________分子具有的平均能量与反应物分子具有的________________。
能够发生化学反应
活化能
有效碰撞
活化
平均能量之差
4．指出下图中有关能量E的含义
E1：反应的__________；
E2：活化分子变成生成物分子__________的能量；
E1－E2：____________。
活化能
放出
反应热
5．外界条件对化学反应速率影响的理论解释
(1)浓度：其他条件不变时，增加反应物浓度→单位体积内反应物的活化分子数目________→有效碰撞的次数________→化学反应速率_______。反之，减小反应物浓度，化学反应速率______。
(2)压强：对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强→气体体积减小→反应物浓度________→反应速率________；反之，减小压强，反应速率______。
(3)温度：其他条件相同时，升高温度→活化分子____________以及分子间碰撞频率提高→有效碰撞的次数______→化学反应速率________。
增多
增多
增大
减小
增大
增大
减小
百分数
增加
增大
(4)催化剂：______反应所需活化能→提高____________________→有效碰撞的次数________→反应速率________。
降低
如图所示，使用催化剂使反应速率增大：
其中途径Ⅰ表示______________。途径Ⅱ表示____________。使用了催化剂，反应的活化能_____。
图中E1、E2都是该反应的活化能，但E2________E1是因为使用了催化剂，与不使用催化剂相比，反应的活化能由__________变为__________。
活化分子百分数
增加
增加
无催化剂
使用催化剂
降低
＜
E1
E2
(1)发生有效碰撞的条件是什么？
(2)既能增大活化分子在反应物分子中的百分数，又能增大活化分子个数的外界条件是什么？
微思考
【答案】(1)活化分子间的碰撞，且碰撞有合适的取向。(2)升温、使用催化剂(加快反应速率的)。
有关碰撞理论，下列说法不正确的是 ( )
A．具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
B．增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞的几率增大，反应速率增大
【答案】A
【解析】活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，如果不是有效碰撞，则不能发生化学反应，A错误。
课堂 · 素养初培
任务一 浓度、压强对化学反应速率的影响
素养探源 核心素养 考查途径
宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 本知识点在高考题中一般融合在化学原理综合题中考查，往往借助速率与平衡图像进行，解题的关键是对图像的解读
(1)向下压缩活塞，使容器的压强增大，反应速率如何变化？
【答案】压缩体积、增大压强，反应物的浓度增大，反应速率加快。
(2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【答案】充入氦气，尽管压强增大，但反应物的浓度不变，反应速率不变。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【答案】充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢。
[深化理解]
1．浓度对化学反应速率的影响
(1)规律：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大，减小反应物浓度，反应速率减小。此规律只适用于有气体或溶液参与的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度视为视为常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。
(2)原因分析：
①增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增加→反应速率增大；
②减小反应物浓度→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞几率减小→反应速率减小。
2．压强对化学反应速率的影响(适用范围：有气体参与的化学反应)
(1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。
(2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。
(4)原因分析：
①增大压强→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞几率增加→反应速率加快；
②减小压强→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞几率减小→反应速率减慢。
500 mL 1 mol·L－1的稀盐酸与锌反应，下列操作能使产生氢气的速率增大的是 ( )
A．在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量
B．将500 mL 1 mol·L－1的稀盐酸改为1 000 mL 1 mol·L－1的稀盐酸
C．用 1 mol·L－1的H2SO4溶液代替1 mol·L－1的稀盐酸
D．用浓硫酸代替1 mol·L－1的稀盐酸
【答案】C
[典例精练]
【解析】A中，由于纯固体、纯液体的浓度为定值，所以在忽略接触面积变化的情况下，增加锌的质量，不能增大反应速率。B中，只是改变了溶液的体积，并未改变其浓度，所以反应速率不变。D中，浓硫酸与锌反应不产生氢气。
【答案】A
【解析】反应物的浓度越大，反应速率越大。①A、B的浓度各为0.5 mol·L－1；②A、B的浓度各为1 mol·L－1；③A、B的浓度各为0.05 mol·L－1；④A、B的浓度各为0.25 mol·L－1；所以四者反应速率的大小关系是②>①>④>③。
【答案】(1)增大 (2)不变 (3)减小
【解析】(1)恒容条件下，充入H2，增大了反应物浓度，反应速率增大。(2)恒容条件下，充入与反应无关的气体(Ar)，没有引起反应物浓度的变化，反应速率不变。(3)恒压条件下，充入与反应无关的气体(Ar)，使得容器体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减小。
其他条件一定，下列条件的改变，一定能增大化学反应速率的是 ( )
A．增大压强 B．增大反应物的浓度
C．增大反应物的量 D．减小生成物的浓度
【答案】B
任务二 温度、催化剂对化学反应速率的影响
素养探源 核心素养 考查途径
宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 本知识点在高考题中一般融合在化学原理综合题中考查，往往借助速率与平衡图像进行，特别是多维图像中每条曲线的涵义解读
[情境导入]
实验室常用下列装置探究温度和催化剂对化学反应速率的影响：
(1)对一个吸热反应，其他条件不变时，升高温度，它的反应速率也增大吗？
【答案】增大；升高温度，活化分子百分数、单位时间内有效碰撞次数都增加，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率都增大。
(2)活化能和反应速率有什么关系？
【答案】活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，活化分子越多，单位时间内有效碰撞次数越多，则反应速率越大。
(3)催化剂一定都能增大化学反应速率吗？
【答案】不一定。有的催化剂可减小化学反应速率。
[深化理解]
1．温度、催化剂对化学反应速率的影响
2．有关催化剂对速率影响的注意事项
(1)催化剂有正、负之分，正催化剂能增大反应速率，负催化剂能减小反应速率，不特别指明的条件下，均指正催化剂。
(2)催化剂只有在一定温度下，才能最大限度地发挥其催化作用。
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 ( )
[典例精练]
【答案】D
【解析】当有多个外界条件时，要对比找出其相同条件和不同条件，然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合溶液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越大，可以推知D正确。
下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是 ( )
选项 金属 酸溶液的浓度和体积 温度/℃
A 2.4 g锌片 3 mol·L－1硫酸溶液100 mL 40
B 2.4 g锌粉 1 mol·L－1硫酸溶液300 mL 30
C 2.4 g锌粉 3 mol·L－1硫酸溶液100 mL 40
D 5.6 g锌片 3 mol·L－1硫酸溶液200 mL 30
【答案】C
(2020·广东广州执信中学检测)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，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是 ( )
甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙：500 ℃，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁：500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
【答案】B
【解析】增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂等均可增大反应速率。要比较正反应速率大小，则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度。
下列四个试管中，过氧化氢分解产生氧气的反应速率最快的是 ( )
试管 温度 过氧化氢溶液浓度 催化剂
A 常温 3% 无
B 常温 6% 无
C 水浴加热 3% 无
D 水浴加热 6% MnO2
【答案】D
辨析 · 易错易混
不明确有效碰撞的内涵
例1 有效碰撞是指 ( )
A．反应物分子间的碰撞
B．反应物活化分子间的碰撞
C．能发生化学反应的碰撞
D．生成物分子间的碰撞
错解：B
错因分析：部分同学错认为有效碰撞是指反应物活化分子间的碰撞。反应物分子间发生碰撞是发生化学反应的前提，但不具有一定能量的反应物分子间的碰撞，不足以断裂化学键，故A不一定为有效碰撞；反应物中活化分子间的碰撞也不一定发生化学反应，如果分子不是沿着合适的取向相碰撞，也不能使旧键断裂，故B不一定是有效碰撞。
满分策略：活化分子间的碰撞不一定都有效，活化分子间只有合适取向的碰撞才有效，才会生成产物分子。
正解：C
错解：C
错因分析：部分同学认为增大固体的量可以改变反应速率。Fe为固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，因此增加Fe的量对反应速率几乎无影响；容器体积缩小一半，即压强增大，H2O(g)和H2的物质的量浓度增大，正反应速率和逆反应速率都增大；体积不变充入H2O(g)，增大反应速率；充入N2，使容器体积增大，容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度都减小，正反应速率和逆反应速率都变小。
满分策略：对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。
正解：A
压强对化学反应速率的影响
例3 对于反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)，在密闭容器中进行，下列哪些条件一定能加快该反应的速率 ( )
A．增大体积
B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入He使压强增大
D．压强不变充入N2使体积增大
错解：C
错因分析：错选C的原因在于认为只要增大压强，反应速率就一定增大，实际上，体积不变，充入He，虽然总压增大，但体系中各物质浓度均没有改变，故反应速率不变。错选A的原因在于知识记忆不牢，弄错规律，增大容器体积，反应速率会减小。错选D的原因在于不理解“压强不变”的含义，要保证压强不变，则充入N2时容器的体积增大，各物质的浓度除N2增大外，其余均减小，故反应速率的变化无法判断。
满分策略：对于外加气体对速率的影响，可理解为只要改变了原气体或溶液的浓度就会影响到速率。
正解：B
小练 · 素养达成
1．下列说法不正确的是 ( )
A．增大压强(有气体参加的反应)，活化分子百分数不变，化学反应速率增大
B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C．加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
D．使用催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
【答案】C
2．下列说法正确的是 ( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会增大反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多
⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①②③ D．②③④
【答案】B
【解析】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞，活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；③升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大，单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加，反应速率增大，故正确；④增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率增大，故正确；⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学反应，故正确。
3．某反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的
活化能
【答案】C
4．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。图中哪个图像能正确反映两种实验的结果( )
【答案】B
【答案】B
【解析】对于有气体参与的化学反应，增大压强，反应速率增大，减小压强，反应速率减小。
6．在一定条件下，容积为2 L的密闭容器中，将2 mol L气体和3 mol M气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)===xQ(g)＋3R(g)，10 s末，生成2.4 mol R，并测得Q的浓度为0.4 mol·L－1。计算：
(1)10 s末L的物质的量浓度为______________。
(2)前10 s内用M表示的化学反应速率为________。
(3)化学方程式中x值为________。
(4)在恒温恒容条件下，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(5)在恒温恒压条件下，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________。
【答案】(1)0.2 mol·L－1 (2)0.12 mol·L－1·s－1 (3)1 (4)不变 (5)减小