第2课时 影响化学反应速率的因素(基础课)
素养 目标 1．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。 2．建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型。 3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力。
旧知 回顾 1．Mg、Al与同浓度的盐酸反应，前者反应速率____后者反应速率，理由是____________________。 2．对于2SO2＋O2 2SO3，下列措施能使该反应速率增大的是________(填序号)。 ①增大O2的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④使用催化剂
知识点一 探究影响化学反应速率的因素
1．化学反应速率的决定因素
决定因素(内因)：反应速率由反应物的____、____和____等因素决定。
2．实验探究影响化学反应速率的外界因素
【实验探究Ⅰ】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、2H2O22H2O＋O2↑
(2)实验方案设计
影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论
浓度 均出现____，但后者____________ 增大反应物浓度，化学反应速率____
温度 混合后均出现____，但70 ℃ 热水一组____________ 升高温度，化学反应速率____
催化剂 前者__________，后者____________ 催化剂能____化学反应速率
【实验探究Ⅱ】定量研究影响化学反应速率的因素
(1)实验操作：按如图所示安装两套装置，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和的H2SO4溶液。
(2)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“大”或“小”) 结论
H2SO4溶液 __ __ 可以根据产生相同体积的氢气所需要的____来判断化学反应速率的大小
H2SO4溶液 __ __
该实验测定的数据可以是产生相同体积H2所需要的时间，也可以是相同时间内收集H2的体积。
“变量控制”实验题的思维模型
1．某研究小组为了研究不同条件下金属铝块在过量稀硫酸中的反应速率，设计如下实验。已知：c(H2SO4)＝4.5 mol·L-1，反应均需要搅拌60 s。
编号 ____℃ 稀硫酸的 体积/mL H2O的 体积/mL 铝块加 入量/g 铝块溶 解量/g
① 20 40 0 2.005 0 0.054 0
② 80 40 0 2.005 0 0.118 4
③ T1 20 V1 2.005 0 0.220 0
下列说法不正确的是( )
A．实验①中用硫酸表示的反应速率v(H2SO4)＝0.075 mol·L-1·min-1
B．实验①和②是为了研究温度对反应速率的影响
C．若实验①和③是研究硫酸的浓度对反应速率的影响，则T1＝20，V1＝20
D．若增加铝块的质量，反应速率会明显增大
2．某同学在实验中发现酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应时，开始一段时间反应速率较小，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显增大，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
(1)写出此反应的离子方程式： __________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)结合表中数据，解释反应速率明显增大的原因是________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
知识点二 外界条件对化学反应速率的影响规律
1．外界条件对化学反应速率的影响规律
条件 影响规律
浓度 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率____；降低反应物浓度，化学反应速率____
温度 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率____；降低温度，化学反应速率____
催化剂 其他条件相同时，催化剂可以____化学反应速率
(1)大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。
(2)对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。
(3)其他因素：固体表面积、搅拌、光波、电磁波等。
2．压强对化学反应速率的影响
(1)恒温时：气体体积缩小压强增大浓度增大化学反应速率增大。
(2)恒温恒容时：
a．充入气体反应物浓度增大化学反应速率增大。
b．充入惰性气体总压强增大，但各气体分压不变―→各物质的浓度不变―→化学反应速率不变。
(3)恒温恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小化学反应速率减小。
总之，压强改变对化学反应速率产生的影响是因为压强改变会引起浓度变化，从而对反应速率产生影响。
解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清“真”变还是“假”变
若体系的压强变化使反应物或生成物的浓度发生变化，即“真”变，否则是“假”变。如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，恒温恒容充入He(g)，化学反应速率不变；恒温恒压充入He(g)，化学反应速率减小。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大。 ( )
(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大。 ( )
(3)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大。 ( )
(4)升高温度，吸热反应速率会增大，而放热反应速率会减小。 ( )
(5)对于反应N2＋3H2 2NH3，在恒温恒容条件下，充入Ar气体，压强增大，反应速率增大。 ( )
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%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
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．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减小
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，反应速率减小
3．硫酸工业是化学工业的基础工业之一。在密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，下列说法不正确的是( )
A．保持容器压强不变，充入氦气，化学反应速率减小
B．保持容器体积不变，充入氦气，化学反应速率增大
C．保持容器体积不变，充入一定量的SO2，化学反应速率增大
D．升高温度，化学反应速率增大
1．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是( )
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．向茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
2．在下列影响化学反应速率的外界因素中，肯定能使化学反应速率增大的方法是( )
①升高温度 ②加入正催化剂 ③增大反应物浓度 ④将固体块状反应物磨成粉末
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
3．(教材互鉴：改编自鲁科版教材)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率增大
B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定增大
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)，反应速率一定增大
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)，反应速率一定增大
4．某同学利用反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，探究外界条件对化学反应速率的影响。反应过程中溶液出现浅黄色浑浊和有刺激性气味的气体，得到各组实验数据如下表：
实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 温度/℃
浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL 体积/mL
Ⅰ 0.1 1.5 0.1 1.5 V 20
Ⅱ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 20
Ⅲ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 30
(1)实验Ⅰ、Ⅱ探究_____________________________________________________
对化学反应速率的影响。V＝___________________________________________，
加入V mL蒸馏水的目的是_____________________________________________。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明，实验Ⅲ的反应速率最大，支持这一结论的实验现象是_________________________________________
_____________________________________________________________________。
7 / 7第2课时 影响化学反应速率的因素(基础课)
素养 目标 1．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。 2．建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型。 3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力。
旧知 回顾 1．Mg、Al与同浓度的盐酸反应，前者反应速率大于后者反应速率，理由是Mg的活动性强于Al。 2．对于2SO2＋O2 2SO3，下列措施能使该反应速率增大的是①②③④(填序号)。 ①增大O2的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④使用催化剂
知识点一 探究影响化学反应速率的因素
1．化学反应速率的决定因素
决定因素(内因)：反应速率由反应物的组成、结构和性质等因素决定。
2．实验探究影响化学反应速率的外界因素
【实验探究Ⅰ】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、2H2O22H2O＋O2↑
(2)实验方案设计
影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论
浓度 均出现浑浊，但后者出现浑浊更快 增大反应物浓度，化学反应速率增大
温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃ 热水一组首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率增大
催化剂 前者无明显现象，后者出现大量气泡 催化剂能增大化学反应速率
【实验探究Ⅱ】定量研究影响化学反应速率的因素
(1)实验操作：按如图所示安装两套装置，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和的H2SO4溶液。
(2)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“大”或“小”) 结论
H2SO4溶液 长 小 可以根据产生相同体积的氢气所需要的时间来判断化学反应速率的大小
H2SO4溶液 短 大
该实验测定的数据可以是产生相同体积H2所需要的时间，也可以是相同时间内收集H2的体积。
“变量控制”实验题的思维模型
1．某研究小组为了研究不同条件下金属铝块在过量稀硫酸中的反应速率，设计如下实验。已知：c(H2SO4)＝4.5 mol·L-1，反应均需要搅拌60 s。
编号 温度℃ 稀硫酸的 体积/mL H2O的 体积/mL 铝块加 入量/g 铝块溶 解量/g
① 20 40 0 2.005 0 0.054 0
② 80 40 0 2.005 0 0.118 4
③ T1 20 V1 2.005 0 0.220 0
下列说法不正确的是( )
A．实验①中用硫酸表示的反应速率v(H2SO4)＝0.075 mol·L-1·min-1
B．实验①和②是为了研究温度对反应速率的影响
C．若实验①和③是研究硫酸的浓度对反应速率的影响，则T1＝20，V1＝20
D．若增加铝块的质量，反应速率会明显增大
D [铝与稀硫酸发生反应===＋3H2↑，实验①中溶解0.054 0 g铝块(即0.002 mol Al)，同时消耗0.003 mol H2SO4，则v(H2SO4)＝＝0.075 mol·L-1·min-1，A正确；根据实验①和②的实验条件对比可知，二者反应温度不同，其余条件均相同，推测其目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；实验①和③是为了研究硫酸的浓度对反应速率的影响，应该保证除了浓度不同，其他条件均相同，则温度都应为20 ℃，但浓度不同，溶液总体积相同，则有V1＝20，C正确；铝块是固体，增加铝块的质量，反应速率不会明显增大，D错误。]
2．某同学在实验中发现酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应时，开始一段时间反应速率较小，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显增大，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
(1)写出此反应的离子方程式： __________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)结合表中数据，解释反应速率明显增大的原因是________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] ＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
(2)反应生成的Mn2+对该反应起催化作用
知识点二 外界条件对化学反应速率的影响规律
1．外界条件对化学反应速率的影响规律
条件 影响规律
浓度 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小
温度 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
催化剂 其他条件相同时，催化剂可以改变化学反应速率
(1)大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。
(2)对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。
(3)其他因素：固体表面积、搅拌、光波、电磁波等。
2．压强对化学反应速率的影响
(1)恒温时：气体体积缩小压强增大浓度增大化学反应速率增大。
(2)恒温恒容时：
a．充入气体反应物浓度增大化学反应速率增大。
b．充入惰性气体总压强增大，但各气体分压不变―→各物质的浓度不变―→化学反应速率不变。
(3)恒温恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小化学反应速率减小。
总之，压强改变对化学反应速率产生的影响是因为压强改变会引起浓度变化，从而对反应速率产生影响。
解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清“真”变还是“假”变
若体系的压强变化使反应物或生成物的浓度发生变化，即“真”变，否则是“假”变。如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，恒温恒容充入He(g)，化学反应速率不变；恒温恒压充入He(g)，化学反应速率减小。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大。 (×)
(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大。 (×)
(3)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大。 (×)
(4)升高温度，吸热反应速率会增大，而放热反应速率会减小。 (×)
(5)对于反应N2＋3H2 2NH3，在恒温恒容条件下，充入Ar气体，压强增大，反应速率增大。 (×)
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%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
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．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减小
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，反应速率减小
D [常温下浓硫酸与铁发生钝化而阻碍了反应进行，故改用98%的浓硫酸后不能增大生成氢气的速率，A错误；加入氯化钠溶液后，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，相当于稀释，导致稀盐酸浓度减小，反应速率减小，B错误；升高温度，增大反应速率，C错误；压强越小反应速率越小，所以减小压强，反应速率减小，D正确。]
3．硫酸工业是化学工业的基础工业之一。在密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，下列说法不正确的是( )
A．保持容器压强不变，充入氦气，化学反应速率减小
B．保持容器体积不变，充入氦气，化学反应速率增大
C．保持容器体积不变，充入一定量的SO2，化学反应速率增大
D．升高温度，化学反应速率增大
B [保持容器压强不变，充入非反应气体氦气，容器体积增大，反应物浓度减小，化学反应速率减小，故A说法正确；保持容器体积不变，充入非反应气体氦气，反应物浓度不变，化学反应速率不变，故B说法不正确；保持容器体积不变，充入一定量的SO2，反应物浓度增大，化学反应速率增大，故C说法正确；升高温度，化学反应速率增大，故D说法正确。]
1．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是( )
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．向茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
D [A.低温冷藏不能使其永远不变质，错误；B.选用催化剂只改变反应速率，不改变反应程度，故不一定能提高经济效益，错误；C.温度差别对反应速率影响较大，错误。]
2．在下列影响化学反应速率的外界因素中，肯定能使化学反应速率增大的方法是( )
①升高温度 ②加入正催化剂 ③增大反应物浓度 ④将固体块状反应物磨成粉末
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
[答案] D
3．(教材互鉴：改编自鲁科版教材)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率增大
B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定增大
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)，反应速率一定增大
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)，反应速率一定增大
A [增大反应物的浓度，反应速率增大，A项正确；加入氮气，因为容器容积不变，体系中各气体的浓度不变，故反应速率不变，B项错误；保持容器中压强不变，加入氮气，容器容积增大，反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小，C项错误；保持压强不变，再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，则容器容积增大为原来的2倍，反应体系中各气体的浓度不变，反应速率不变，D项错误。]
4．某同学利用反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，探究外界条件对化学反应速率的影响。反应过程中溶液出现浅黄色浑浊和有刺激性气味的气体，得到各组实验数据如下表：
实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 温度/℃
浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL 体积/mL
Ⅰ 0.1 1.5 0.1 1.5 V 20
Ⅱ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 20
Ⅲ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 30
(1)实验Ⅰ、Ⅱ探究_____________________________________________________
对化学反应速率的影响。V＝___________________________________________，
加入V mL蒸馏水的目的是_____________________________________________。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明，实验Ⅲ的反应速率最大，支持这一结论的实验现象是_________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)实验Ⅰ、Ⅱ中 Na2S2O3溶液用量不同，H2SO4用量相同(浓度也一定相同)，温度相同，则从题中表格中可以看出实验Ⅰ、Ⅱ的变量为Na2S2O3溶液的浓度，硫酸的浓度相同，所以需控制总体积相同，则V＝9；故实验Ⅰ、Ⅱ是探究反应物中Na2S2O3溶液浓度对化学反应速率的影响，V＝9，加入9 mL蒸馏水的目的是保证H2SO4溶液浓度相同。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ改变的是温度条件，其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率增大，因为反应中有硫沉淀生成，故可以测定溶液变浑浊的快慢。
[答案] (1)Na2S2O3溶液浓度 9 保证H2SO4溶液浓度相同 (2)实验Ⅲ最先出现浅黄色浑浊
数智分层作业(五) 影响化学反应速率的因素
(分值：40分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．下列措施不能改变相应化学反应速率的是( )
A．在铁制品表面刷油漆——铁的腐蚀速率
B．高炉炼铁增加炉高——CO的反应速率
C．食物放在冰箱中储存——食物的腐败速率
D．烧煤时用煤粉代替煤块——煤的燃烧速率
B [铁表面刷油漆，阻止铁与氧气接触反应，降低反应速率，故不选A；高炉炼铁增加炉高并不能改变CO的反应速率，故选B；冰箱中温度低，反应速率减小，故不选C；烧煤时用煤粉代替煤块，增大了固体的表面积，可以增大煤的燃烧速率，故不选D。]
2．“液态阳光”能有效助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”，其主要反应之一是CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)(放热反应)。下列有关说法正确的是( )
A．升高温度能增大反应速率
B．减小H2浓度能增大反应速率
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．使用催化剂不影响反应速率，能影响反应限度
A [升高温度能增加活化分子数，从而增大反应速率，故A正确；减小浓度可以减小反应速率，故B错误；该反应是放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错误；催化剂影响反应速率，不影响反应限度，故D错误。]
3．实验室制备CO2的装置如图所示，下列措施可使该反应速率增大的是( )
A．将碳酸钙固体粉碎
B．将稀盐酸换成同浓度的稀硝酸
C．将稀盐酸换成等浓度的稀硫酸
D．将分液漏斗中的稀盐酸稀释后使用
A [将碳酸钙固体粉碎，增大了反应物的接触面积，反应速率增大，选项A正确；将稀盐酸换成同浓度的稀硝酸，反应速率不变，且容易产生杂质气体，选项B错误；将稀盐酸换成等浓度的稀硫酸，生成微溶的硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行，反应速率减小，选项C错误；将分液漏斗中的稀盐酸稀释后使用，浓度降低，反应速率减小，选项D错误。]
4．下列四支试管中发生反应：H2O2＋2HI===I2＋2H2O，其中化学反应速率最大的是( )
选项 实验 温度/℃ H2O2浓度/ (mol·L-1) HI浓度/ (mol·L-1) 催化剂
A ⅰ 25 0.1 0.1 无
B ⅱ 25 0.1 0.2 有
C ⅲ 30 0.2 0.2 无
D ⅳ 30 0.2 0.2 有
D [温度越高化学反应速率越大，浓度越大化学反应速率越大，催化剂能增大化学反应速率；对比实验ⅰ、ⅱ可知，化学反应速率：实验ⅱ>实验ⅰ；对比实验ⅲ、ⅳ可知，化学反应速率：实验ⅳ>实验ⅲ；对比实验ⅱ、ⅳ可知，化学反应速率：实验ⅳ>实验ⅱ，所以化学反应速率最大的是实验ⅳ。]
5．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率增大的是( )
①增加铁的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大
A．①④ B．②③ C．③④ D．②④
D [①铁是固体，增加铁的量，浓度不变，反应速率不变，与题意不符；②将容器的体积缩小一半，反应体系中气体物质的浓度增大，反应速率增大，符合题意；③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，与题意不符；④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，符合题意。]
6．(10分)一定条件下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应A(g)＋3B(g) 2C(g)，开始时加入0.4 mol A、0.6 mol B、0.2 mol C，在2 min末测得C的物质的量是0.3 mol。
(1)2 min内，用A的浓度变化表示的该反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。(2分)
(2)2 min末，B的浓度为____________mol·L-1。(2分)
(3)若改变下列一个条件，推测该反应的反应速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)。(6分)
①升高温度，反应速率________；
②充入1 mol B，反应速率________；
③将容器的容积变为3 L，反应速率____________________。
[解析] 根据题给数据可列“三段式”：
A(g)＋3B(g) 2C(g)
起始/mol 0.4 0.6 0.2
转化/mol 0.05 0.15 0.1
2 min末/mol 0.35 0.45 0.3
(1)2 min内，用A的浓度变化表示的该反应的化学反应速率v(A)＝＝0.012 5 mol·L-1·min-1。(2)2 min末，B的浓度为＝0.225 mol·L-1。(3)①升高温度，反应速率增大。②充入1 mol B，B的浓度增大，反应速率增大。③将容器的容积变为3 L，浓度减小，反应速率减小。
[答案] (1)0.012 5 (2)0.225 (3)①增大 ②增大 ③减小
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
7．若其他条件相同，在无催化剂和有催化剂(Ⅰ、Ⅱ)时反应X(g)―→2Y(g)的c-t变化曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A．有催化剂时反应才能发生
B．催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ更高效
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时c(X)随t的变化曲线
D．使用催化剂Ⅰ，0～2 min内： v(X)＝
D [由题图知无催化剂时反应也能发生，A错误；单位时间内，使用催化剂Ⅰ的浓度变化量更大，因此催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ更高效，B错误；a曲线表示的是反应物浓度随时间的变化曲线，即表示X的浓度变化的曲线，2 min内，X的浓度减少，由X(g)―→2Y(g)可知，生成物Y的浓度应增加，其对应的应是使用催化剂Ⅰ的曲线，C错误；使用催化剂Ⅰ，0～2 min内：v(Y)＝＝·min-1，v(X)＝v(Y)，则v(X)＝·min-1，D正确。]
8．某同学设计Fe与1 mol·L-1的H2SO4溶液反应的下列实验，探究反应速率的影响因素。
序号 铁的质量/g 铁的形状 温度/℃ 铁完全溶解于酸 的时间/s
Ⅰ 2 粉末 20 108
Ⅱ 2 薄片 20 t1
Ⅲ 2 薄片 15 t2
下列说法错误的是( )
A．t1B．t2<108
C．单位时间内消耗的铁的质量：Ⅱ＜Ⅲ
D．初始反应速率：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
BC [温度越高，反应速率越大，铁完全溶解于酸的时间越短，t1108，B项错误；反应Ⅱ的反应速率大，单位时间内消耗的铁的质量：Ⅱ>Ⅲ，C项错误；固体与酸的接触面积越大，温度越高，反应速率越大，故初始反应速率：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，D项正确。]
9．(12分)某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
实验序号 实验温度/K 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色所需时间/s
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 293 2 0.02 4 0.1 0 t1
B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t2
(1)通过实验A、B可探究________(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝________、T1＝________，通过实验______(填实验序号)可探究温度变化对反应速率的影响，其中V2＝__________。(5分)
(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是_____________________________。忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0～8 s内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)≈________。(4分)
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2+)随时间的变化情况如图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是________。设计实验证明，分别取等体积等浓度的KMnO4和H2C2O4溶液混合，平均分成两份，一份中不加任何试剂，一份加入少量MnSO4固体，观察到两溶液都没有褪色，原因是______________________________________________________________。(3分)
[解析] (1)通过实验A、B可探究浓度的改变对反应速率的影响，根据控制变量法可知，实验A、B中温度和溶液的总体积应相同，即T1＝293，V1＝1；通过实验B、C可探究温度变化对反应速率的影响，根据控制变量法可知，V2＝3。(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是当其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大；根据实验B中数据可知，高锰酸钾完全反应需要的时间为8 s，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为≈8.3×10-4mol·L-1·s-1。(3)上述实验过程中n(Mn2+)随时间迅速升高，可推断造成n(Mn2+)突变的原因可能是生成的Mn2+对反应有催化作用，使得反应速率增大；高锰酸钾溶液呈紫红色，如果过量，则溶液会有颜色，故观察到两溶液都没有褪色，原因是过量(或H2C2O4不足)。
[答案] (1)浓度 1 293 B、C 3
(2)当其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大 8.3×10-4mol·L-1·s-1
(3)催化作用 KMnO4过量(或H2C2O4不足)
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