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第二章　第一节　第二课时
一、选择题
1．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为( C )
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 MnO2固体
A.5 mL 2%H2O2溶液
B．10 mL 2%H2O2溶液
C．10 mL 5%H2O2溶液
D．5 mL 10%H2O2溶液
2．对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)。下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是( A )
A．增加C的量
B．减少CO的量
C．升高反应体系的温度
D．保持压强不变，充入He以增大体积
解析： C为固体，增加C的量，C的浓度不变，反应速率不变，故A正确；减少CO的量，CO浓度减小，反应速率减小，故B错误；升高反应体系的温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，故C错误；保持压强不变，充入He以增大体积，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，故D错误。
3. 对于反应：N2(g)＋O2(g)??2NO(g)，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是( B )
A．增大体积压强减小
B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入氦气使压强增大
D．使总压强不变，充入氖气
解析：增大体积使压强减小，参加反应的气体的浓度减小，则反应速率减小，故A错误；体积不变充入N2使压强增大，氮气的浓度增大，反应速率加快，故B正确；体积不变充入氦气使压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故C错误；保持总压强不变，充入氖气，体积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，故D错误。
4．钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为W(s)＋2I2(g)WI4(g)。下列说法不正确的是( C )
A．灯管内的I2可循环使用
B．WI4 在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
C．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢
D．利用该反应可以提纯W
解析： 在高温下WI4分解生成W及I2，生成的W附着在还没有挥发的W上，灯管内的I2可循环使用，故A、B正确；升高温度，也能加快W与I2的反应速率，故C错误；在高温下WI4分解生成的W附着在还没有挥发的W上，则利用该反应可以提纯W，故D正确。
5．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 H2O2溶液浓度 H2O2溶液温度(℃) 催化剂 所用时间
① 5% 20 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t1
② 5% 40 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t2
③ 10% 20 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t3
④ 5% 20 不使用 t4
下列说法中，不正确的是( B )
A．实验①②研究温度对反应速率的影响
B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响
C．获得相同体积的O2：t1>t3
D．实验③与④比较：t3解析：实验①②中只有温度不同，故是研究温度对反应速率的影响，故A正确；实验②④中反应温度不同，不能研究催化剂对反应速率的影响，故B错误；①和③比较，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，故C正确；实验③与④比较，③中过氧化氢的浓度大，使用催化剂，故反应速率快，时间短，故D正确。
6．常温常压时烯烃与氢气混合不反应，高温时反应很慢，但在适当的催化剂存在时可与氢气反应生成烷烃，一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下：
下列说法中正确的是( D )
A．乙烯和H2生成乙烷的反应是吸热反应
B．加入催化剂，可减小反应的热效应
C．催化加氢过程中不存在基元反应
D．催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体
解析：根据图示，得到反应物的能量高于产物的能量，所以该反应是放热反应，A错误；催化剂只会加快反应速率，不会引起反应热的变化，反应的热效应不变，B错误；催化加氢不是一步就完成的反应，过程中存在多个基元反应，C错误；根据化学反应的历程：催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体，故D正确。
7．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化有关实验数据见表。下列说法不正确的是( D )
　　　　 时间水样　　　　 0 5 10 15 20 25
Ⅰ(pH＝2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09
Ⅱ(pH＝4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16
Ⅲ(pH＝4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0
A.在0～20 min内，Ⅰ中M的平均分解速率为0.015 mol·L－1·min－1
B．其他条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D．对比Ⅰ、Ⅳ可知，Cu2＋的存在可加快M的分解速率
解析：在0～20 min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化为0.3 mol·L－1，则，Ⅰ中M的分解速率为＝0.015 mol·L－1·min－1，故A正确；对比Ⅰ、Ⅱ组数据，0～5 min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.12 mol·L－1，Ⅱ中M的物质的量浓度变化0.09 mol·L－1，则酸性增强，速率增大，故B正确；在0～25 min内，Ⅲ中M的浓度变化0.15 mol，分解率为×100%＝75%，Ⅱ中变化0.24 mol，分解率为×100%＝60%，则Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，故C正确；Ⅰ和Ⅳ中pH不同，因此不能说明Cu2＋存在可加快M的分解速率，故D错误。
8．取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L－1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是( C )
A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 mol·L－1·min－1
C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
解析：反应20 min时，过氧化氢的浓度变为0.4 mol·L－1，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)＝(0.80－0.40)mol·L－1×0.05 L＝0.02 mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)＝0.01 mol，标况下的体积V＝n·Vm＝0.01 mol×22.4 L·mol－1＝0.224 L＝224 mL，A正确；20～40 min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40－0.20)mol·L－1＝0.20 mol·L－1，则这段时间内的平均速率v＝＝＝0.010 mol·L－1·min－1，B正确；随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C错误；I－在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确。
9．用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是( A )
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L－1
Y 50 mL 0.1 mol·L－1
解析：由镁和盐酸反应的化学方程式知，两组实验中镁均过量，n(H＋)相等，故二者产生氢气的体积相等，排除选项C和D；根据其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越大可知，实验X产生氢气的速率大，体现在图像上即实验X对应的曲线的斜率比实验Y的大，结合以上两点可知，选项A符合题意。
10．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法错误的是( D )
实验编号 温度/℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A.实验②在前15 min内，M的降解速率最快
B．实验①②说明升高温度，M的降解速率增大
C．实验①③说明pH越高，越不利于M的降解
D．实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢
11．对于溶液中的反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O，下列措施一定能使反应速率提高的是( D )
A．加水
B．加入同浓度的FeSO4溶液
C．向溶液中滴加稀硫酸
D．加入少量的高锰酸钾固体
12．某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。实验原理及方案：在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘，反应原理是2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 0.01 mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL 0.01 mol·L－1Na2SO3溶液的体积/mL 水的体积/mL 实验温度/℃ 出现蓝色的时间/s
① 5 5 V1 5 t1
② 5 5 40 25 t2
③ 5 V2 35 25 t3
下列判断不正确的是( D )
A．最先出现蓝色的一组是实验③
B．实验①③中V1＝40，V2＝10
C．探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②
D．出现蓝色的时间：t3>t2>t1
二、非选择题
13．在生活中，需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究，以便控制化学反应。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
项目 反应物 催化剂 温度
① 10 mL 10%H2O2溶液 无 25 ℃
② 10 mL 20%H2O2溶液 无 25 ℃
③ 10 mL 20%H2O2溶液 无 40 ℃
④ 10 mL 20%H2O2溶液 1～2滴0.1 mol·L－1FeCl3溶液 40 ℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图甲所示，回答下列问题：
(1)代表实验①的曲线是_Ⅳ__。
(2)对比实验③和④的目的是_研究催化剂对反应速率的影响__。
(3)通过上面对比实验，所得的实验结论是_其他条件不变，增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂，化学反应速率均加快__。
Ⅱ.一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，一定条件下发生反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，测得其中N2的物质的量随时间变化如图乙所示。回答下列问题：
(4)从开始反应到t2时刻，氨的平均反应速率为 mol·L－1·min－1　。
解析：Ⅰ.(1)温度越高，反应速率越快；使用催化剂，反应速率加快；反应物浓度越大，反应速率越快。实验①中双氧水浓度最小，没有使用催化剂，温度最低，则在实验①～④中反应速率最小，图中曲线斜率越大，反应速率越快，则代表实验①的为曲线Ⅳ。(2)根据表中数据可知，实验③④中反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。(3)根据实验①②可知，增加反应物浓度，反应速率加快；根据实验②③可知，升高反应温度，反应速率加快；根据实验③④可知，使用催化剂，反应速率加快，所以通过上面对比实验，所得的实验结论是其他条件不变，增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂，化学反应速率均加快。
Ⅱ.(4)根据图乙可知，t2时刻氮气的物质的量为0.50 mol，氮气的浓度变化量为Δc(N2)＝ mol·L－1＝0.25 mol·L－1，从开始反应到t2时刻，氮气的平均反应速率v(N2)＝＝ mol·L－1·min－1，根据合成氨的反应可知，氨的平均反应速率为v(NH3)＝2v(N2)＝2× mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·min－1。
14．甲、乙两个实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4酸化)：
甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，实验装置如图。其中A、B的成分见下表：
序号 A B
① 2 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
② 2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液
③ 2 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液和少量MnSO4
(1)该反应的离子方程式为 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　。实验结束后读数前需要移动量气管，使两个量气管的液面相平。
乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需的时间来比较化学反应速率的大小。为了探究KMnO4溶液与H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验：
实验编号 1 2 3 4
水/mL 10 5 0 x
0.5 mol·L－1H2C2O4溶液/mL 5 10 10 5
0.2 mol·L－1KMnO4溶液/mL 5 5 10 10
时间/s 40 20 10 —
(2)x＝_5__,4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是_KMnO4溶液过量__。
(3)2号实验中，用H2C2O4表示的反应速率为_0.006_25_mol·L－1·s－1__(反应后溶液的总体积变化忽略不计)。
(4)在实验中发现酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高，再次进行3号实验，测定反应过程中不同时间溶液的温度，结果如下表：
时间/s 0 5 10 15 20 25 30
温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27
①结合实验目的与表中数据，你得出的结论是_温度不是反应速率突然加快的原因__。
②从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是_催化剂__的影响。若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_d__(填字母)。
a．硫酸钾 B．水
c．二氧化锰 D．硫酸锰
15．某小组研究了铜片与5.6 mol·L－1HNO3反应的速率，实验现象记录如下表。
实验 时间段 现象
0～15 min 铜片表面出现极少气泡
15～25 min 铜片表面产生较多气泡，溶液呈很浅的蓝色
25～30 min 铜片表面均匀冒出大量气泡
30～50 min 铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色
为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。
实验Ⅰ：监测上述反应过程中溶液温度变化，得曲线如图。
实验Ⅱ：②～④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积5.6 mol·L－1HNO3。结果显示：Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显，NO2能明显加快该反应的速率。
实验Ⅲ：在试管中加入铜片和5.6 mol·L－1HNO3，当产生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其中含有NO。
(1)根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：_反应速率先变快后变慢__。
(2)实验Ⅰ的结论：温度升高_不是__(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。
(3)实验Ⅱ的目的是_检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率__。
(4)小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验Ⅱ、Ⅲ，在下图方框内填入相应的微粒符号①_NO2__，②_NO__，以补全催化机理。
解析：(1)根据表格中的气泡多少的现象，可知该反应的速率随时间的变化情况：反应速率先变快后变慢。(2)反应30 min时，反应速率已经较快了，再升高温度，反应速率增大有限，则温度升高不是反应速率加快的主要原因。(3)NO2能明显加快该反应的速率，Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显，具有对比性，则实验Ⅱ的目的是检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率。(4)由实验Ⅱ、Ⅲ，硝酸得到电子生成二氧化氮，Cu与二氧化氮反应生成铜离子和NO，则图中①为NO2，②为NO。
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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
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，认识一般规律。
2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3．了解通过改变外界条件从而改变化学反应速率的方法和意义。
通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素，形成由宏观到微观、由感性到理性的科学探究过程，并获得基本的观察能力、探究能力和实际解决问题的能力。
Ⅰ.定性研究影响化学反应速率的因素
1．科学研究的基本步骤
提出问题→收集化学事实与信息→提出假设→设计实验方案→实验探究→得出结论
一、实验探究影响化学反应速率的外界因素
化学事实和信息 提出假设——反应
速率的影响因素
Na与水的反应比Mg与水的反应剧烈 ___________________
食物真空保存变质慢 _______________
夏天食物变质快 _______
向H2O2中加入MnO2后会迅速分解产生气泡 _________
将等质量的铁片与铁粉放入稀硫酸中，铁粉产生气泡较快 ___________
反应物本身的性质
反应物的浓度
温度
催化剂
接触面积
2.化学反应速率的定性描述
能体现化学反应速率的反应现象有：颜色_______快慢，产生气泡_______，产生浑浊快慢，固体减少快慢等。
3．定性研究影响化学反应速率的因素
(1)实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
变化
快慢
(2)实验方案设计
浑浊
出现浑浊更快
增大
浑浊
首先出
现浑浊
增大
无明显现象
出现大量气泡
加快
Ⅱ.定量研究影响化学反应速率的因素
1．原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
2．实验操作：按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L－1和40 mL 4 mol·L－1的硫酸溶液。
3．实验记录及结论(记录收集10 mL H2所用的时间)
加入试剂 反应时间
(填“长”或
“短”) 反应速率
(填“快”或
“慢”) 结论
1 mol·L－1
H2SO4溶液 _____ _____ 增大反应物浓度，化学反应速率_______
4 mol·L－1
H2SO4溶液 _____ _____
长
慢
短
快
增大
4.实验拓展探究
在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时：
(1)为确保测定的准确性，应注意哪些事项？
_________________________________________________________________________________________。
(2)用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因是_____________________ _____________。
(3)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？___________________________________________________ ________________________________________________________。
锌的颗粒(即比表面积)大小基本相同；稀硫酸要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确
忽视加入稀硫酸排出气体的体积
在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H＋的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等
正｜误｜判｜断
(1)任何化学反应都可以通过反应现象判断化学反应的快慢。(　　)
(2)测定化学反应速率，可以用比色的方法测定溶液颜色的深浅进行比较。(　　)
(4)锌与H2SO4反应，H2SO4的浓度越大，产生H2的速率越快。(　　)
×
√
×
×
深｜度｜思｜考
1.(1)亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温，不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，分解时刚加入硫酸反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为_________________________。
(2)H2O2分解制O2的实验中，在10%H2O2溶液中未加催化剂，试管口带火星的木条没有明显变化。加入MnO2粉末，溶液中迅速产生大量气泡，木条立刻复燃；若加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，溶液中产生气泡比较快，木条复燃；若加入1 mL 0.1 mol·L－1CuCl2溶液，溶液中产生气泡比较慢，一段时间后木条复燃。由此可知催化剂的催化效果________________________。
溶液中的Cl－起催化作用
溶液中的Cl－起催化作用
2．控制变量法是化学实验的常用方法之一。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H2SO4 H2O
Na2S2O3溶液 稀H2SO4 V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
回答下列问题：
(1)V1＝_____，V2＝_______。
(2)设计实验方案①和②的目的是：__________________________ _______________。
(3)设计实验方案②和④的目的是：__________________________ ____。
(4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：_______________ __________________。
5
10
探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响
探究温度对化学反应速率的
影响
各实验方案中混合液的体积均相等
应｜用｜体｜验
1.某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的稀硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10 s内收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)。下列说法不正确的是(　　)
A
A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s内该反应的速率为0.3 mol·L－1·min－1
D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率
组
别 溶液用量 蓝色开始出现时刻
0.02 mol·L－1
Fe2(SO4)3 0.04 mol·L－1
KI 0.004 mol·L－1Na2S2O3 H2O 1%
淀粉
1 20 mL 20 mL 5 mL 0 mL 5 mL t s
2 20 mL 10 mL 5 mL 10 mL 5 mL 4t s
3 10 mL 20 mL 5 mL 10 mL 5 mL 2t s
下列说法不正确的是(　　)
A．根据“一段时间后蓝色出现”的现象，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢
B．若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008 mol·L－1，蓝色出现时间不受影响
C．要提高反应Ⅰ速率，增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效
D．0～t s，实验1中反应平均速率v(Fe3＋)＝0.000 4/t mol·L－1·s－1
B
1．实验探究的科学方法及思路
变量控制→对照实验→定性观察或定量测定→科学归纳
2．控制变量探究实验题的思维流程
1．浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率_______；减小反应物的浓度，化学反应速率_______。
注意事项　①浓度对速率的影响适用于气体或溶液参与的反应，固体和纯液体的浓度视为常数。②对于离子反应，实际参加反应的离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
二、外界因素对化学反应速率的影响
加快
减慢
2．压强
增大压强，引起气体反应物浓度_______，化学反应速率_______；减小压强，引起气体反应物浓度_______，化学反应速率_______。
注意事项　压强对速率的影响适用于有气体参与的反应，且通过浓度对反应速率的影响实现。
增大
加快
减小
减慢
3．温度
升高温度，化学反应速率_______；
降低温度，化学反应速率_______。
注意事项　温度对反应速率的影响适用于除电化学反应外的绝大多数化学反应，如升高温度，不论吸热反应还是放热反应，不论正反应速率还是逆反应速率，均加快。
加快
减慢
4．催化剂
催化剂同等程度的影响正、逆反应速率，正催化剂_______化学反应速率，逆催化剂_______化学反应速率。
5．其他因素
接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场、形成原电池等均能影响化学反应速率。
注意　实际生产生活中，影响一个化学反应速率的因素可能是多方面的。
加快
减慢
正｜误｜判｜断
(1)增加少量固体反应物的质量，化学反应速率增大。(　　)
(2)100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变。(　　)
(3)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢。(　　)
(5)无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大。(　　)
(6)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大。(　　)
×
×
×
×
×
×
深｜度｜思｜考
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，原因是____________________ _________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率_______，原因是________________________________________________________ ___________。
增大
增大反应物的浓度，
化学反应速率增大
不变
恒容条件下，充入氦气，反应物和生成物的浓度不变，化学反应速率不变
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率_______，原因是_______________________________________________________ __________________________。
减小
压强不变，充入氦气，容积增大，反应物和生成物的浓度减小，化学反应速率减小
应｜用｜体｜验
1.下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是(　　)




解析： C项中锌的表面积最大，硫酸的浓度最大，温度最高，故反应速率最快。
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
C
2．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。某研究小组利用该反应来探究温度对反应速率的影响，进行如下四组实验。每组实验分别在0 ℃和80 ℃条件下进行。试判断最能实现研究目的的一组实验是(　　)
C
组
别 KMnO4 H2SO4 H2C2O4 温度 ℃ 记录的数据
V mL C mol·L－1 V mL C mol·L－1 V mL C mol·L－1 温度
℃ 记录的
数据
A 2 0.01 0.5 1 2 0.1 0 至气体不
再产生所
需要的时间
80
B 2 0.1 0.5 1 2 0.01 0 至气体不
再产生所
需要的时间
80
组
别 KMnO4 H2SO4 H2C2O4 温度
℃ 记录的
数据
V mL C mol·L－1 V mL C mol·L－1 V mL C mol·L－1 温度
℃ 记录的
数据
C 2 0.01 0.5 1 2 0.1 0 溶液完全褪色所需要的时间
80
D 2 0.1 0.5 1 2 0.01 0 溶液完全褪色所需要的时间
80
解析：探究温度对反应速率的影响，即控制的变量是温度，就这一点A、B、C、D都符合要求；气体不再产生的现象作为反应终点，不易控制，A、B不符合题意；D选项KMnO4过量，无法看到溶液完全褪色的现象。故选C。
归纳总结：
(1)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。
(2)在温度、浓度、催化剂等影响反应速率的因素中，各因素对反应速率的影响程度不同，催化剂为主要因素，其次是温度，最后是浓度。
(3)探究外界因素对化学反应速率的思维模型“实验现象——影响规律——理论解释”，解决实际问题时注意运用证据推理思路和思维认知模型。
随堂演练·知识落实
1．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)
A．使用光催化剂不改变反应速率
B．使用光催化剂降低了反应速率
C．升高温度能加快反应速率
D．改变压强对反应速率无影响
解析：使用催化剂能加快反应速率，故A、B两项均错误；D项，对于有气体参加的化学反应，改变压强能改变反应速率。
C
2．500 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
C
解析： 该反应的实质是2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑，增大反应物浓度可使反应速率增大，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。而将等浓度的盐酸由500 mL变为1 000 mL，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。用1 mol·L－1的H2SO4溶液代替1 mol·L－1的稀盐酸，溶液中氢离子浓度增加一倍，所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生氢气。
3．足量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的(　　)
①加H2O ②加NaOH固体
③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体
⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用50 mL 0.01 mol·L－1的稀硫酸
A．①④⑤ B．②④⑤
C．③⑥⑦ D．⑥⑦⑧
D
解析：①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢，故不选；②加NaOH固体，与盐酸反应，减少了盐酸的浓度，故反应速率变慢，故不选；③滴入几滴浓盐酸，反应速率加快，但生成的氢气也增多，故不选；④加CH3COONa固体与盐酸反应生成弱酸醋酸，故反应速率减慢，故不选；⑤加NaCl溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢，故不选；⑥滴入几滴硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，铁粉又足量，故不改变H2的产量，故选；⑦升高温度，反应速率加快，不改变H2的产量，故选；⑧改用50 mL 0.01 mol·L－1的稀硫酸，则氢离子浓度增大，但物质的量不变，所以反应速率加快，不改变H2的产量，故选D。
4．草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂。下面是利用草酸探究外界条件对反应速率影响的实验。
(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是_____(填字母)。
A．可能明显加快
B．可能明显减慢
C．几乎无影响，可以忽略
C
(2)用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如图1(KMnO4溶液已酸化)：
①该反应的离子方程式为___________________________________ ______________。
②该实验探究的是___________对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是_______(用实验序号填空)。
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
10CO2↑＋8H2O
草酸浓度
②>①
(4)小组同学发现反应速率总是如图2，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：
①___________________；
②_______________________________________。
0.0052
该反应为放热反应
产物Mn2＋(或MnSO4)是反应的催化剂
解析：(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强没有引起溶液体积变化，反应物浓度不改变，则对其反应速率几乎无影响，可以忽略，选项C符合题意。
(4)催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2＋(或MnSO4)是反应的催化剂，此外反应释放热量，也可以使化学反应速率加快。

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