高中化学苏教版（2021）选择性必修1 专题2 第一单元 第2课时 影响化学反应速率的因素（学案+课时练 word版含解析）
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| 名称 | 高中化学苏教版（2021）选择性必修1 专题2 第一单元 第2课时 影响化学反应速率的因素（学案+课时练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 732.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 13:31:04 | ||
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文档简介
第2课时 影响化学反应速率的因素
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释。2.证据推理与模型认知：建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，促进“证据推理”核心素养的发展。
一、浓度对化学反应速率的影响
1．内因
在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。
2．实验探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 均出现浑浊，先后顺序为A、B、C
实验结论 c(Na2S2O3)增大，产生浑浊的速率加快
规律总结 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小
3.理论解释
(1)碰撞理论——化学反应的微观条件
①活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。
②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。
(2)基元反应
①概念
为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应，也称为基元反应。
②基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。
(3)浓度对化学反应速率的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应( )
(2)所有的化学反应都是经历几步基元反应完成的( )
(3)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大( )
(4)增大反应物的浓度，虽然活化分子百分比未变，但单位体积内分子总数增加，使单位体积内活化分子总数增加，化学反应速率加快( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
1．所有的化学反应都是几个基元反应的总反应，对吗？举例说明。
提示 不对。有的化学反应一步就能完成，它既是基元反应又是总反应，如CO＋NO2===CO2＋NO就是基元反应。有些化学反应，尽管化学方程式表述简单，但不是基元反应，而是经过两个或多个步骤完成的复杂历程。如H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，该反应经历了两步基元反应：I2===2I、H2＋2I===2HI。
2．有同学认为活化分子总数多的，反应速率快；有效碰撞次数多的，反应速率快。你同意他的观点吗？说下你的理由。
提示 不同意，应该是单位体积内活化分子总数多的反应速率快；单位时间内有效碰撞次数多的，反应速率快。
1．下列说法正确的是( )
A．活化分子具有的能量是活化能
B．活化分子的总数越多，反应速率越大
C．某一反应的活化分子的百分数是个定值
D．单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越大
答案 D
解析 单位体积内活化分子总数越多，有效碰撞几率越大，反应速率越大，B错误；只有在一定条件下，活化分子在反应物中所占百分数才是定值，C错误。
2．下列有关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．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．一定浓度稀硫酸与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量K2SO4溶液
D．在碳酸钙和盐酸的反应中，加多些碳酸钙可使反应速率明显加快
答案 C
解析 Fe遇浓硫酸发生钝化，所以不能用浓硫酸和铁片制取氢气，故A错误；加入适量氯化钠溶液，氢离子浓度减小，所以反应速率降低，故B错误；锌和酸的反应中，向反应物中加入适量K2SO4溶液相当于加入一定量的水，则酸的浓度会降低，化学反应速率减慢，由于氢离子的物质的量不变，所以生成氢气的量不变，故C正确；在反应中，增加固体的量不影响反应速率，故D错误。
3．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 mol·
L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率由大到小的顺序是_______________________________________________________________。
①20 mL,0.03 mol·L－1
②20 mL,0.02 mol·L－1
③10 mL,0.04 mol·L－1
④10 mL,0.02 mol·L－1
答案 ①>②＝③>④
解析 混合后氢离子浓度相同，四种溶液中c(HCO)的大小决定产生CO2的速率大小。混合后HCO的浓度分别为①0.012 mol·L－1 ②0.008 mol·L－1 ③0.008 mol·L－1④0.004 mol·L－1。
浓度对化学反应速率的影响注意事项
(1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
二、压强对化学反应速率的影响
1．研究对象——气体模型的理解
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，反应物浓度增大，化学反应速率增大。
2．微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
对于反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率________，原因是______________
__________________________________________________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，容器内总压强________，反应速率________，原因是容积不变，充入氦气，_________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是压强不变，充入氦气，容积______，反应物______________________________________________________。
(4)恒温条件下，增大容器体积，正反应速率减小，逆反应速率________。
答案 (1)增大 容积不变，充入氮气，反应物氮气的浓度增大，反应速率增大 (2)增大 不变 反应物氮气、氢气的浓度均未变，反应速率不变 (3)减小 增大 氮气、氢气的浓度减小，反应速率减小 (4)减小
1．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能降低化学反应速率的是( )
A．增加少量的C(s)
B．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
C．保持压强不变，充入N2使容器体积增大
D．将容器的体积缩小为原来的一半
答案 C
解析 保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故B错误；保持压强不变，充入N2使容器体积增大，参加反应的气体的浓度减小，则反应速率减小，故C正确；将容器的体积缩小为原来的一半，浓度增大，反应速率增大，故D错误。
2．(2020·包头市模拟)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p Pa，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH<0，改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A．保持容器容积不变，向其加入1 mol N2(N2不参加反应)
B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2
C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
答案 B
解析 保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2，参加反应的物质的浓度不变，则反应速率不变，故A不符合题意；保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，反应物浓度增大，反应速率增大，故B符合题意；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2，体积增大，反应物的浓度减小，则反应速率减小，故C不符合题意；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，因体积增大为2倍，物质的量增大为2倍，则浓度不变，反应速率不变，故D不符合题意。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度
1 恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
2 恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
三、温度、催化剂对化学反应速率的影响
1．温度对化学反应速率的影响
(1)实验探究
实验 操作
实验 现象 溶液紫红色褪去所需时间长短：甲>丙>乙
实验 结论 其他条件相同时，反应物的温度越高，反应速率越快
(2)影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。
(3)微观解释
反之，反应速率减小。
2．催化剂对化学反应速率的影响
(1)实验探究
原理 2H2O22H2O＋O2↑
实验 操作
实验 现象 A、B两试管立即产生大量气泡，C试管产生气泡很慢
结论 FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。
3．用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
(1)过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′ 是逆反应的活化能。
(2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释
使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。
4．其他因素对化学反应速率的影响
如反应物间的接触面积、光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。
(1)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢( )
(2)升高温度，会使分子的平均能量升高，活化分子所占百分数增大，从而使反应速率加快
( )
(3)催化剂可以降低反应的活化能，也可以改变反应的ΔH( )
(4)一种催化剂可以催化所有的反应( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
1．设C＋CO2??2CO(吸热反应)的反应速率为v1，N2＋3H2??2NH3(放热反应)的反应速率为v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会有什么变化？试从有效碰撞理论角度分析。
提示 v1、v2均增大。无论放热反应还是吸热反应，升高温度，分子的平均能量均增加，活化分子百分比增加，单位体积内活化分子数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大。
2．某同学在实验中发现KMnO4(H＋)与H2C2O4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，该同学认为是放热导致溶液温度升高所致。重做此实验，测定溶液不同时间的温度，结果如表：
时间/s 0 5 10 15 20 25 30
温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27
写出此反应的离子方程式并结合表中数据，解释反应速率明显加快的原因。
提示 反应的离子方程式：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。反应生成的Mn2＋是该反应的催化剂，加快了化学反应速率。
1．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( )
实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
答案 D
2．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下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( )
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
答案 C
解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质反应前不存在，故正确答案为C。
3．一定温度下，反应H2＋Cl2===2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl===HCl＋H，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为____________ kJ·mol－1，ΔH为________kJ·mol－1。
答案 21.5 7.5
(1)温度对反应速率的影响规律：对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制，升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
(2)催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
(3)催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。
题组一 外界因素对化学反应速率的影响
1．已知反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)( )
A．加大CaCO3的量 B．加大盐酸的浓度
C．加大盐酸的量 D．减少CaCl2的浓度
答案 B
解析 加大反应物的量不影响化学反应速率，改变浓度才影响化学反应速率，由于给定的反应是不可逆反应，因此，该化学反应的速率和生成物的浓度无关。
2．下列说法正确的是( )
A．催化剂能使不发生反应的物质发生反应
B．在化学反应前后，催化剂的化学性质不变，质量改变
C．催化剂能改变化学反应速率
D．电解水时，往水中加入少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂
答案 C
解析 催化剂能改变反应速率，但不会引发反应，A项错误，C项正确；在化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，B项错误；在水中加入NaOH，增大了水的导电能力，NaOH不是催化剂，D项错误。
3．(2020·重庆高二测试)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( )
A．增大体积使压强减小
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
答案 B
解析 增大体积引起浓度减小，反应速率减慢；体积不变充入N2，N2的浓度增大，反应速率加快；体积不变，充入氦气，各反应物的浓度并没有改变，反应速率不变；总压不变，充入氖气，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢。
题组二 有效碰撞理论与活化能
4．下列说法错误的是( )
①当碰撞的分子具有足够高的能量和适当的取向时，才能发生化学反应
②发生有效碰撞的分子一定是活化分子
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④活化分子间每次碰撞都发生化学反应
⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量
A．①④ B．③④ C．④⑤ D．②⑤
答案 B
解析 活化分子间的碰撞有适当的取向时，才能发生有效碰撞；活化分子间只有发生有效碰撞时，才能发生化学反应。
5．下列说法不正确的是( )
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多
C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动加快，有效碰撞次数增多
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多
答案 A
解析 A项，增大反应物浓度，活化分子数目增多，但活化分子百分数不变。
6．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)??2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g)??NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g)??2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
答案 C
解析 反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·
mol－1，故C正确；增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。
7．(2020·宁波九校高二期末)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1
B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关
C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－
D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应活化能低于98 kJ·mol－1
答案 D
解析 总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，速率之比等于化学计量数之比，则总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正确；IO－为中间产物，该反应的催化剂是I－，而不是IO－，C正确；催化剂可降低反应的活化能，但其活化能大小不能确定，D错误。
题组三 化学反应速率影响因素的相关综合
8．NO和CO都是汽车尾气中的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，下列对于该反应的说法正确的是( )
A．减小压强能增大反应速率
B．使用适当催化剂增大反应速率
C．升高温度不能增大反应速率
D．增大压强对该反应速率无影响
答案 B
解析 对于气体之间的反应，增大压强、升高温度和使用催化剂均能增大反应速率。
9．(2020·辽宁建平第二中学高二月考)在生产、生活中为增大反应速率而采取的措施合理的是( )
A．食物放在冰箱中
B．在食品中添加适量防腐剂
C．在糕点包装内放置小包除氧剂
D．工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎
答案 D
解析 A项不合理，冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减缓食物腐败的速率；B项不合理，在食品中添加适量防腐剂，减慢食品变质的速度；C项不合理，在糕点包装内放置小包除氧剂，可抑制糕点的氧化，防止变质；D项合理，工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎，使固体表面积增大，反应速率增大。
题组四 化学反应速率的图像分析
10．碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是( )
A．反应开始2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后减小
C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在2～4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min－1
答案 A
解析 图中的曲线表明，在0～2 min内产生了0.1 mol CO2，以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1＝0.05 mol·min－1；2～4 min内产生了0.2 mol CO2，v2＝0.1 mol·min－1；4～6 min内产生了0.05 mol CO2，v3＝0.025 mol·min－1，产生CO2的速率先快后慢，故2～4 min内平均反应速率最大，4～6 min内平均反应速率最小，A项错误、D项正确；反应速率先增大后减小，B项正确；反应速率先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C项正确。
11．用如图所示的实验装置进行实验X、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、Y的结果的是( )
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L－1
Y 50 mL 0.1 mol·L－1
答案 A
解析 由镁和HCl反应的化学方程式知，两组实验中镁均过量，n(H＋)相等，故二者最终产生等量的氢气，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。
12.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片与H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线O→a段，不产生氢气的原因是______________________________________
________________________________________________________________________；
有关反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)曲线a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)曲线上b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是____________________。
答案 (1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜，会先与H2SO4反应 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)该反应是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大
(3)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度减小，化学反应速率逐渐减小
解析 (1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，H2SO4先和氧化铝反应，不产生氢气。(2)a→b段，虽然H2SO4溶液的浓度减小，但该反应是放热反应，体系温度升高，温度起主导作用，故化学反应速率增大。(3)曲线上b点之后，H2SO4溶液的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
13．某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：
用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间
浓度 时间/s 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2
(Ⅰ)无催化剂、不加热 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应
(Ⅱ)无催化剂、加热 360 480 540 720
(Ⅲ)MnO2催化剂、加热 10 25 60 120
①该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：____________、b：________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5 mL 5%的过氧化氢溶液中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：
催化剂 (MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间
粉末状 混合不振荡 剧烈反应，带火星的木条复燃 3.5 min
块状 反应较慢，火星红亮但木条未复燃 30 min
①写出H2O2发生反应的化学方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验结果说明催化剂作用的大小与__________有关。
答案 (1)①温度 催化剂
②其他条件相同，升高反应温度，H2O2分解速率增大(或其他条件相同，使用合适的催化剂，H2O2分解速率增大)
(2)①2H2O22H2O＋O2↑
②催化剂的颗粒大小(或催化剂的表面积)
解析 (1)从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可知，在该小组设计方案时，考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)组实验可以得知，在其他条件相同时，升高反应温度，H2O2分解速率增大；分析(Ⅱ)、(Ⅲ)组实验可以得知，在其他条件相同时，使用合适的催化剂，H2O2分解速率增大。
14．碘在科研与生活中都有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8溶液、0.10 mol·L－1 Na2S2O3溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx＝________ mL，理由是_______________________________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)－t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
答案 (1)Na2S2O3 ＜2
(2)2.0 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他条件不变
(3)
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释。2.证据推理与模型认知：建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，促进“证据推理”核心素养的发展。
一、浓度对化学反应速率的影响
1．内因
在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。
2．实验探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 均出现浑浊，先后顺序为A、B、C
实验结论 c(Na2S2O3)增大，产生浑浊的速率加快
规律总结 其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小
3.理论解释
(1)碰撞理论——化学反应的微观条件
①活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。
②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
③用碰撞理论理解化学反应的过程
④有效碰撞与化学反应速率的关系
有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。
(2)基元反应
①概念
为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应，也称为基元反应。
②基元反应的活化能与反应速率的关系
每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。
(3)浓度对化学反应速率的微观解释
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应( )
(2)所有的化学反应都是经历几步基元反应完成的( )
(3)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大( )
(4)增大反应物的浓度，虽然活化分子百分比未变，但单位体积内分子总数增加，使单位体积内活化分子总数增加，化学反应速率加快( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
1．所有的化学反应都是几个基元反应的总反应，对吗？举例说明。
提示 不对。有的化学反应一步就能完成，它既是基元反应又是总反应，如CO＋NO2===CO2＋NO就是基元反应。有些化学反应，尽管化学方程式表述简单，但不是基元反应，而是经过两个或多个步骤完成的复杂历程。如H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，该反应经历了两步基元反应：I2===2I、H2＋2I===2HI。
2．有同学认为活化分子总数多的，反应速率快；有效碰撞次数多的，反应速率快。你同意他的观点吗？说下你的理由。
提示 不同意，应该是单位体积内活化分子总数多的反应速率快；单位时间内有效碰撞次数多的，反应速率快。
1．下列说法正确的是( )
A．活化分子具有的能量是活化能
B．活化分子的总数越多，反应速率越大
C．某一反应的活化分子的百分数是个定值
D．单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越大
答案 D
解析 单位体积内活化分子总数越多，有效碰撞几率越大，反应速率越大，B错误；只有在一定条件下，活化分子在反应物中所占百分数才是定值，C错误。
2．下列有关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．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．一定浓度稀硫酸与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量K2SO4溶液
D．在碳酸钙和盐酸的反应中，加多些碳酸钙可使反应速率明显加快
答案 C
解析 Fe遇浓硫酸发生钝化，所以不能用浓硫酸和铁片制取氢气，故A错误；加入适量氯化钠溶液，氢离子浓度减小，所以反应速率降低，故B错误；锌和酸的反应中，向反应物中加入适量K2SO4溶液相当于加入一定量的水，则酸的浓度会降低，化学反应速率减慢，由于氢离子的物质的量不变，所以生成氢气的量不变，故C正确；在反应中，增加固体的量不影响反应速率，故D错误。
3．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 mol·
L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率由大到小的顺序是_______________________________________________________________。
①20 mL,0.03 mol·L－1
②20 mL,0.02 mol·L－1
③10 mL,0.04 mol·L－1
④10 mL,0.02 mol·L－1
答案 ①>②＝③>④
解析 混合后氢离子浓度相同，四种溶液中c(HCO)的大小决定产生CO2的速率大小。混合后HCO的浓度分别为①0.012 mol·L－1 ②0.008 mol·L－1 ③0.008 mol·L－1④0.004 mol·L－1。
浓度对化学反应速率的影响注意事项
(1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，其质量改变不影响化学反应速率。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
二、压强对化学反应速率的影响
1．研究对象——气体模型的理解
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积减小，反应物浓度增大，化学反应速率增大。
2．微观解释
增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
对于反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率________，原因是______________
__________________________________________________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，容器内总压强________，反应速率________，原因是容积不变，充入氦气，_________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是压强不变，充入氦气，容积______，反应物______________________________________________________。
(4)恒温条件下，增大容器体积，正反应速率减小，逆反应速率________。
答案 (1)增大 容积不变，充入氮气，反应物氮气的浓度增大，反应速率增大 (2)增大 不变 反应物氮气、氢气的浓度均未变，反应速率不变 (3)减小 增大 氮气、氢气的浓度减小，反应速率减小 (4)减小
1．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能降低化学反应速率的是( )
A．增加少量的C(s)
B．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
C．保持压强不变，充入N2使容器体积增大
D．将容器的体积缩小为原来的一半
答案 C
解析 保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故B错误；保持压强不变，充入N2使容器体积增大，参加反应的气体的浓度减小，则反应速率减小，故C正确；将容器的体积缩小为原来的一半，浓度增大，反应速率增大，故D错误。
2．(2020·包头市模拟)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p Pa，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH<0，改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A．保持容器容积不变，向其加入1 mol N2(N2不参加反应)
B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2
C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
答案 B
解析 保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2，参加反应的物质的浓度不变，则反应速率不变，故A不符合题意；保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，反应物浓度增大，反应速率增大，故B符合题意；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2，体积增大，反应物的浓度减小，则反应速率减小，故C不符合题意；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，因体积增大为2倍，物质的量增大为2倍，则浓度不变，反应速率不变，故D不符合题意。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度
1 恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。
2 恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
三、温度、催化剂对化学反应速率的影响
1．温度对化学反应速率的影响
(1)实验探究
实验 操作
实验 现象 溶液紫红色褪去所需时间长短：甲>丙>乙
实验 结论 其他条件相同时，反应物的温度越高，反应速率越快
(2)影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。
(3)微观解释
反之，反应速率减小。
2．催化剂对化学反应速率的影响
(1)实验探究
原理 2H2O22H2O＋O2↑
实验 操作
实验 现象 A、B两试管立即产生大量气泡，C试管产生气泡很慢
结论 FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。
3．用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大
(1)过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′ 是逆反应的活化能。
(2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释
使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→反应速率加快。
4．其他因素对化学反应速率的影响
如反应物间的接触面积、光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。
(1)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢( )
(2)升高温度，会使分子的平均能量升高，活化分子所占百分数增大，从而使反应速率加快
( )
(3)催化剂可以降低反应的活化能，也可以改变反应的ΔH( )
(4)一种催化剂可以催化所有的反应( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
1．设C＋CO2??2CO(吸热反应)的反应速率为v1，N2＋3H2??2NH3(放热反应)的反应速率为v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会有什么变化？试从有效碰撞理论角度分析。
提示 v1、v2均增大。无论放热反应还是吸热反应，升高温度，分子的平均能量均增加，活化分子百分比增加，单位体积内活化分子数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大。
2．某同学在实验中发现KMnO4(H＋)与H2C2O4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，该同学认为是放热导致溶液温度升高所致。重做此实验，测定溶液不同时间的温度，结果如表：
时间/s 0 5 10 15 20 25 30
温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27
写出此反应的离子方程式并结合表中数据，解释反应速率明显加快的原因。
提示 反应的离子方程式：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。反应生成的Mn2＋是该反应的催化剂，加快了化学反应速率。
1．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( )
实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
答案 D
2．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下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( )
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
答案 C
解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质反应前不存在，故正确答案为C。
3．一定温度下，反应H2＋Cl2===2HCl中的某一基元反应为H2＋Cl===HCl＋H，其能量变化如图所示。H…H…Cl表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为____________ kJ·mol－1，ΔH为________kJ·mol－1。
答案 21.5 7.5
(1)温度对反应速率的影响规律：对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制，升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
(2)催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
(3)催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。
题组一 外界因素对化学反应速率的影响
1．已知反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)( )
A．加大CaCO3的量 B．加大盐酸的浓度
C．加大盐酸的量 D．减少CaCl2的浓度
答案 B
解析 加大反应物的量不影响化学反应速率，改变浓度才影响化学反应速率，由于给定的反应是不可逆反应，因此，该化学反应的速率和生成物的浓度无关。
2．下列说法正确的是( )
A．催化剂能使不发生反应的物质发生反应
B．在化学反应前后，催化剂的化学性质不变，质量改变
C．催化剂能改变化学反应速率
D．电解水时，往水中加入少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂
答案 C
解析 催化剂能改变反应速率，但不会引发反应，A项错误，C项正确；在化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，B项错误；在水中加入NaOH，增大了水的导电能力，NaOH不是催化剂，D项错误。
3．(2020·重庆高二测试)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( )
A．增大体积使压强减小
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
答案 B
解析 增大体积引起浓度减小，反应速率减慢；体积不变充入N2，N2的浓度增大，反应速率加快；体积不变，充入氦气，各反应物的浓度并没有改变，反应速率不变；总压不变，充入氖气，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢。
题组二 有效碰撞理论与活化能
4．下列说法错误的是( )
①当碰撞的分子具有足够高的能量和适当的取向时，才能发生化学反应
②发生有效碰撞的分子一定是活化分子
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④活化分子间每次碰撞都发生化学反应
⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量
A．①④ B．③④ C．④⑤ D．②⑤
答案 B
解析 活化分子间的碰撞有适当的取向时，才能发生有效碰撞；活化分子间只有发生有效碰撞时，才能发生化学反应。
5．下列说法不正确的是( )
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多
C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动加快，有效碰撞次数增多
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多
答案 A
解析 A项，增大反应物浓度，活化分子数目增多，但活化分子百分数不变。
6．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)??2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g)??NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g)??2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
答案 C
解析 反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A错误；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B错误；由于该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·
mol－1，故C正确；增大Br2(g)浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多了，所以能加快反应速率，故D错误。
7．(2020·宁波九校高二期末)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1
B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关
C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－
D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应活化能低于98 kJ·mol－1
答案 D
解析 总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，速率之比等于化学计量数之比，则总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正确；IO－为中间产物，该反应的催化剂是I－，而不是IO－，C正确；催化剂可降低反应的活化能，但其活化能大小不能确定，D错误。
题组三 化学反应速率影响因素的相关综合
8．NO和CO都是汽车尾气中的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，下列对于该反应的说法正确的是( )
A．减小压强能增大反应速率
B．使用适当催化剂增大反应速率
C．升高温度不能增大反应速率
D．增大压强对该反应速率无影响
答案 B
解析 对于气体之间的反应，增大压强、升高温度和使用催化剂均能增大反应速率。
9．(2020·辽宁建平第二中学高二月考)在生产、生活中为增大反应速率而采取的措施合理的是( )
A．食物放在冰箱中
B．在食品中添加适量防腐剂
C．在糕点包装内放置小包除氧剂
D．工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎
答案 D
解析 A项不合理，冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减缓食物腐败的速率；B项不合理，在食品中添加适量防腐剂，减慢食品变质的速度；C项不合理，在糕点包装内放置小包除氧剂，可抑制糕点的氧化，防止变质；D项合理，工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将矿石粉碎，使固体表面积增大，反应速率增大。
题组四 化学反应速率的图像分析
10．碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是( )
A．反应开始2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后减小
C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在2～4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min－1
答案 A
解析 图中的曲线表明，在0～2 min内产生了0.1 mol CO2，以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1＝0.05 mol·min－1；2～4 min内产生了0.2 mol CO2，v2＝0.1 mol·min－1；4～6 min内产生了0.05 mol CO2，v3＝0.025 mol·min－1，产生CO2的速率先快后慢，故2～4 min内平均反应速率最大，4～6 min内平均反应速率最小，A项错误、D项正确；反应速率先增大后减小，B项正确；反应速率先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C项正确。
11．用如图所示的实验装置进行实验X、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、Y的结果的是( )
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L－1
Y 50 mL 0.1 mol·L－1
答案 A
解析 由镁和HCl反应的化学方程式知，两组实验中镁均过量，n(H＋)相等，故二者最终产生等量的氢气，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。
12.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片与H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线O→a段，不产生氢气的原因是______________________________________
________________________________________________________________________；
有关反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)曲线a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)曲线上b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是____________________。
答案 (1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜，会先与H2SO4反应 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)该反应是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大
(3)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度减小，化学反应速率逐渐减小
解析 (1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，H2SO4先和氧化铝反应，不产生氢气。(2)a→b段，虽然H2SO4溶液的浓度减小，但该反应是放热反应，体系温度升高，温度起主导作用，故化学反应速率增大。(3)曲线上b点之后，H2SO4溶液的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
13．某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：
用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间
浓度 时间/s 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2
(Ⅰ)无催化剂、不加热 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应 几乎 不反应
(Ⅱ)无催化剂、加热 360 480 540 720
(Ⅲ)MnO2催化剂、加热 10 25 60 120
①该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：____________、b：________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5 mL 5%的过氧化氢溶液中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：
催化剂 (MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间
粉末状 混合不振荡 剧烈反应，带火星的木条复燃 3.5 min
块状 反应较慢，火星红亮但木条未复燃 30 min
①写出H2O2发生反应的化学方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验结果说明催化剂作用的大小与__________有关。
答案 (1)①温度 催化剂
②其他条件相同，升高反应温度，H2O2分解速率增大(或其他条件相同，使用合适的催化剂，H2O2分解速率增大)
(2)①2H2O22H2O＋O2↑
②催化剂的颗粒大小(或催化剂的表面积)
解析 (1)从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可知，在该小组设计方案时，考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)组实验可以得知，在其他条件相同时，升高反应温度，H2O2分解速率增大；分析(Ⅱ)、(Ⅲ)组实验可以得知，在其他条件相同时，使用合适的催化剂，H2O2分解速率增大。
14．碘在科研与生活中都有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8溶液、0.10 mol·L－1 Na2S2O3溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx＝________ mL，理由是_______________________________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)－t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
答案 (1)Na2S2O3 ＜2
(2)2.0 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他条件不变
(3)