第2课时 影响化学反应速率的因素
学习目标
1.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 2.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题。
知识点一 定性与定量研究影响化学反应速率的因素
1.定性探究影响化学反应速率的因素
（1）实验原理
反应1：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，生成的S为黄色沉淀，可根据 产生浑浊的先后 判断反应速率的大小。
反应2：2H2O22H2O＋O2↑，根据有无催化剂时， 产生气泡的明显程度 判断反应速率的大小。
（2）实验方案设计
①浓度对化学反应速率的影响
实验 步骤
实验 现象 两支试管中的溶液均变 浑浊 ，滴加 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的试管先变浑浊
结论 若其他条件相同，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
②温度对化学反应速率的影响
实验 步骤
实验温度 热水 冷水
出现黄色浑 浊的时间 短 长
结论 若其他条件相同，升高温度，化学反应速率 增大 ；降低温度，化学反应速率 减小
③催化剂对化学反应速率的影响
实验步骤 实验现象 实验结论
滴有蒸馏水的试管中 无明显现象 ，滴有FeCl3溶液的试管中 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率
【思考】 在上面的实验中，未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是什么？
提示：确保两种溶液中H2O2的浓度相同。
2.定量探究影响化学反应速率的因素
（1）实验操作
①按如图所示组装实验装置，在锥形瓶内放入2 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸溶液，测量收集10 mL H2所用时间。
②如果用4 mol·L－1硫酸溶液代替1 mol·L－1硫酸溶液重复上述实验。
（2）实验记录及结论
（记录收集同温同压下相同体积 H2所需要的时间）
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 长 慢 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快慢；增大反应物浓度，化学反应速率 增大
4 mol·L－1 H2SO4溶液 短 快
【教材挖掘】
（1）教材中的实验用上面实验装置测定锌与硫酸反应的速率时，为确保测定的准确性，应注意哪些事项？
提示：锌的颗粒（即比表面积）大小基本相同；H2SO4溶液要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确。
（2）教材中的实验用上面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。
提示：忽视加入H2SO4溶液排出气体的体积。
1.某化学课外小组的同学，在实验室通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息：
（注：气体体积均在相同条件下测得）
序号 反应温 度/℃ c（HCl）/ （mol·L－1） V（HCl）/ mL 10 g Fe 的形状 t/min
① 20 2 10 块状 1
② 20 4 10 块状 1
③ 20 2 10 粉末 1
④ 40 2 10 粉末 1
⑤ 40 4 10 粉末 1
（1）实验①和②表明反应物浓度对反应速率有影响；实验①和③表明反应物接触面积对反应速率的影响。
（2）若以上实验均反应进行1分钟（铁有剩余），则以上实验需要测出的数据是产生氢气的体积。
解析：（1）实验①和②温度相同，铁的形状相同，盐酸浓度不同，所以表明反应物浓度对反应速率有影响；实验①和③温度相同，盐酸浓度相同，铁的形状不同（块状与粉末状），反应物接触面积不同，表明反应物接触面积对反应速率有影响。（2）该实验进行的时间相同，要比较反应速率的快慢，需要测出的数据是产生氢气的体积。
2.某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
实验 序号 反应温 度/℃ Na2S2O3 稀硫酸 H2O
V/ mL c/（mol ·L－1） V/ mL c/（mol ·L－1） V/ mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
（1）该实验的反应原理是S2＋2H＋H2O＋S↓＋SO2↑ （用离子方程式表示）。
（2）实验①、②可探究反应温度对反应速率的影响。
（3）实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5＝6.0。
解析：（1）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式为S2O＋ 2H＋H2O＋S↓＋SO2↑。（2）由表格数据可知，实验①、②探究反应温度对反应速率的影响。（3）实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验①、③的反应温度、硫代硫酸钠溶液的浓度和混合溶液的总体积应保持不变，所以V5＝20.0—14.0＝6.0。
归纳总结
“控制变量法”解题思维模板
知识点二 外界条件对化学反应速率影响的规律
1.影响化学反应速率的主要因素
反应物的 组成 、 结构 和 性质 等因素。
2.外界因素对化学反应速率的影响
外界条件 影响结果
浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率 增大 ；减小反应物的浓度，化学反应速率 减小
压强 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。一般是增大压强，反应速率 增大 ；减小压强，反应速率 减小
温度 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 使用合适催化剂，反应速率 增大
其他因素 接触面积、溶剂、光照等均能改变化学反应速率
3.注意事项
（1）固体或纯液体物质量的改变对化学反应速率无影响。
（2）升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率均增大。
（3）对于气体反应
①恒温时：气体体积缩小压强增大浓度增大反应速率增大。
②恒温恒容时：充入气体反应物浓度增大反应速率增大。
【思考】 锌与H2SO4反应，H2SO4的浓度越大，产生H2的速率是否就越快？
提示：不是。当硫酸浓度过高时，反应不产生H2而是产生SO2。
1.正误判断（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）增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。（ √ ）
（3）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。（×）
（4）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。（ × ）
2.（教材改编题）下列事实中，对调控化学反应速率的分析错误的是（ ）
A.KClO3加热制氧气，加入少量MnO2很快产生气体，MnO2作催化剂
B.黄铁矿煅烧时将矿粒粉碎有助于加快反应速率，增大反应物接触面积
C.夏天的食品易霉变，冬天不易发生该现象，温度影响了化学反应速率
D.集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸，镁条作反应的催化剂
解析：D 集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条产生耀眼的白光，光影响了H2和Cl2的反应速率，镁条不是该反应的催化剂，D错误。
3.（2025·广东八校联盟高二检测改编）在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g），请回答下列问题。
（1）增加Fe的量，反应速率不变（填“增大”“不变”或“减小”，下同）。
（2）将容器容积缩小一半，反应速率增大。
（3）保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，反应速率不变。
（4）保持压强不变，充入N2使容器容积增大，反应速率减小。
解析：（1）Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。（2）将容器容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，反应速率增大。（3）保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中其他各气态物质的浓度不变，反应速率不变。（4）保持压强不变，充入N2使容器容积增大，体系中其他各气态物质的浓度均减小，反应速率减小。
归纳总结
充入稀有气体及不反应气体对化学反应速率的影响
1.（教材改编题）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.在糕点包装袋内放置小包除氧剂
D.工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将硫铁矿粉碎
解析：D 冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减小食物腐败的速率；在食品中添加适量防腐剂，可减小食品腐败的速率；在糕点包装袋内放置小包除氧剂，可减缓糕点被氧化的速率；将硫铁矿粉碎后，固体表面积增大，反应速率增大。
2.（2025·长沙高二月考）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间（t）内产生气体体积（V）的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定错误的是（ ）
组别 对应曲线 c（HCl）/（mol·L－1） 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D.第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析：D 根据V-t图中各曲线斜率可知，反应速率a＞b＞c＞d，A正确；四组实验两两比较时，对应的条件只能有一个不同，第1、2组温度相同，铁的状态相同，所以盐酸浓度第1组更大，B正确；第2、4组温度相同，铁的状态不同，所以盐酸浓度必须相同，C正确；第3、4组盐酸浓度相同，铁的状态相同，所以温度第3组更高，D错误。
3.（2025·揭阳高二阶段测试）把除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐酸的试管中，发现氢气产生的速率（v）与时间（t）变化情况如图所示。其中影响t1～t2段速率变化的主要原因是（ ）
A.H＋的浓度
B.体系的压强
C.溶液的温度
D.Cl－的浓度
解析：C 镁条与盐酸发生反应，影响H2生成速率的因素主要有两个，一是温度，反应放出热量，使体系温度升高，反应速率加快；二是H＋浓度，反应过程中，H＋浓度减小，反应速率减小。图中t1～t2段速率逐渐增大，说明温度对反应速率的影响大于H＋浓度对反应速率的影响。
4.已知H2C2O4和酸性KMnO4溶液可以发生氧化还原反应，某同学设计了如下实验进行探究影响H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应的特殊因素（已知：K＋对速率无影响）。
实验1：
实验2：
（1）该同学认为Mn2＋ （填离子符号）能够加快反应速率。
（2）实验1中加入5 mL 1.0 mol·L－1的K2SO4溶液，其目的是保证实验1和实验2混合后溶液中KMnO4、H2C2O4、S的初始浓度相等。
解析：合适的催化剂能明显加快反应速率，KMnO4与H2C2O4反应生成MnSO4，所以该同学认为Mn2＋能够加快反应速率，要想验证Mn2＋对该反应有催化作用，在做对比实验时要保证其余条件均相同，通过观察褪色的快慢来验证，则实验1中加入5 mL 1.0 mol·L－1的K2SO4溶液的目的是：保证实验1和实验2混合后溶液中KMnO4、H2C2O4、S的初始浓度相等。
题组一 外界因素对化学反应速率的影响
1.（教材改编题）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是（ ）
A.少量钠与水反应时，增加水的量
B.铝与稀硫酸反应制H2时，改用浓硫酸
C.AgNO3与BaCl2溶液反应时，增大压强
D.锌片与盐酸反应制氢气时，改为用锌粉
解析：D 水为纯液体，水的多少不影响反应速率，所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率，A错误；浓硫酸和Al发生钝化现象，且不生成H2，加热时反应生成SO2，B错误；AgNO3和BaCl2在溶液中反应，没有气体参加反应，则增大压强，反应速率不变，C错误。
2.（2025·汕头高二期中）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，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）
①增加C（s）的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器容积变大
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
解析：B ①C为固体，增加C的量，反应速率不变，①符合题意；②将容器的容积缩小一半，气体压强增大，反应速率加快，②不符合题意；③保持容积不变，充入不参与反应的氮气使体系压强增大，参与反应的体系中气体的浓度不变，反应速率不变，③符合题意；④保持压强不变，充入不参与反应的氮气使容器容积变大，相当于减小气体压强，反应速率减慢，④不符合题意；①③符合题意，选B。
3.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
（1）化学反应速率最快的时间段是B（填字母），影响此时间段反应速率的主要因素是反应放热，使反应速率增大。
A.0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t4
（2）为了减缓上述反应速率，欲向盐酸中加入下列物质，你认为可行的有AC（填字母）。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.通入HCl
解析：（1）曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大，反应速率越大，根据图像知，斜率最大的是t1～t2；该反应是放热反应，放出的热量使溶液温度升高，反应速率加快。（2）降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度来实现，加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低，通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快。
题组二 变量控制法研究化学反应速率的影响因素
4.（2025·苏州高二月考）不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是[已知pH越小，c（H＋）越大]（ ）
A.由①和②可知，pH越大，Fe2＋的氧化速率越大
B.一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大
C.由①和③可知，温度越高，Fe2＋的氧化速率越大
D.氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O
解析：A 由图像可知，①和②的反应温度和溶液的pH均不相同，不能判断溶液的pH和Fe2＋氧化速率的关系，A错误；由图像可知，一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大，B正确；由图像可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2＋的氧化速率越大，C正确；氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O，D正确。
5.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，以探究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是（ ）
混合溶液 实验组别
1 2 3 4 5 6
4 mol·L－1硫酸/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
A.V1＝30，V6＝10，V9＝17.5
B.本实验采用了变量控制法，变量为铜离子浓度
C.反应一段时间后，实验1中的金属呈灰黑色，实验6生成的金属呈红色
D.该小组的实验结论是硫酸铜的浓度越大，生成氢气的速率越大
解析：D 本题要探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响，应控制c（Cu2＋）为唯一变量，保证其他条件[如锌粒的质量和颗粒大小、c（H2SO4）等]相同。因此，4 mol·L－1 H2SO4溶液的体积应相同，即V1～V5均为30，同时控制溶液的总体积相同，由第6组数据可知，溶液的总体积为50 mL，则V6＋10＝20，V6＝10；2.5＋V9＝20，V9＝17.5，A、B正确；反应一段时间后，实验1中无铜生成，反应后锌粒呈灰黑色，实验6中生成较多的铜，呈红色，C正确；当加入少量硫酸铜时，生成氢气的速率会大大提高，但是当加入的硫酸铜超过一定量时，生成氢气的速率反而下降，这是因为有较多的铜生成，其覆盖在锌粒表面，降低了锌粒与稀硫酸的接触面积，D错误。
题组三 影响反应速率的因素综合分析
6.（鲁科版习题）为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论错误的是（ ）
A.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉的反应快
B.将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时，二者的化学反应速率相等
C.将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，二者产生氧气的快慢不同
解析：B Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应，反应速率不同，说明金属活动性不同，即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率，B结论不合理。
7.下列四支试管中，分别盛有等质量的锌、等体积的酸溶液，其中生成H2的反应速率最快的是（ ）
试管 酸及浓度 温度 锌的状态
A 2 mol·L－1 H2SO4溶液 20 ℃ 粉末状
B 4 mol·L－1 HNO3溶液 40 ℃ 粉末状
C 2 mol·L－1 H2SO4溶液 20 ℃ 块状
D 3 mol·L－1 HCl溶液 20 ℃ 粉末状
解析：A B中HNO3溶液与Zn反应不生成H2；其他3支试管所处温度相同，A、D中锌均为粉末状，与酸溶液接触面积大，且A中酸电离出的c（H＋）较大，反应速率最快。
8.在不同浓度、温度条件下，蔗糖水解的瞬时速率如下表。下列判断错误的是（ ）
c/（mol·L－1）v/（mol·L－1·min－1） T/K 0.600 0.500 0.400 0.300
318.2 3.60 3.00 2.40 1.80
328.2 9.00 7.50 a 4.50
b 2.16 1.80 1.44 1.08
A.a＝6.00
B.b＜318.2
C.不同温度时，蔗糖浓度减小一半所需的时间不同
D.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，蔗糖水解的瞬时速率一定改变
解析：D 由表中信息可知，在相同温度下，反应速率与蔗糖的浓度成正比，328.2 K时，速率的数值是浓度数值的15倍，因此推出a＝6.00，A正确；温度越高，反应速率越快，在相同的浓度下，b的反应速率小于318.2 K下的反应速率，说明b的温度低于318.2 K，B正确；根据题表可知，在相同浓度下，不同温度时，蔗糖的瞬时速率不同，故蔗糖浓度减小一半所需的时间不同，C正确；升高温度v增大，降低反应物浓度v减小，故同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变，D错误。
9.下列各组反应中（表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol），反应刚开始时放出H2的速率最大的是（ ）
选项 金属（粉末状） 体积/mL 酸浓度/（mol·L－1） 酸 反应温度/℃
A Mg 10 6 稀硝酸 60
B Mg 10 3 稀盐酸 60
C Fe 10 3 稀盐酸 60
D Mg 10 3 稀硫酸 60
解析：D Mg与稀硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；3 mol·L－1稀盐酸中的c（H＋）小于3 mol·L－1稀硫酸中的c（H＋），因此，D项反应刚开始时放出H2的速率最大。
10.（2025·泸州高二期中）某兴趣小组欲探究外界条件对化学反应速率的影响，设计了如下实验。
回答下列问题：
（1）利用图1实验探究锌分别与0.1 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸反应速率的快慢。本实验可以通过测定收集一定体积氢气所用的时间进行比较。实验需要控制的变量有（写出1项）：温度或锌粒大小。图中装锌粒的仪器是锥形瓶。对该装置进行气密性检查的方法是关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，若活塞能回到原来的位置，证明装置不漏气。
（2）图2实验是H2O2在不同条件下的反应，兴趣小组设计了在常温下如下实验方案。
编号 试剂组成 催化剂
① 2 mL 1％ H2O2溶液 5滴0.1 mol·L－1 CuSO4溶液
② 2 mL 5％ H2O2溶液 5滴0.1 mol·L－1 CuSO4溶液
③ 2 mL 5％ H2O2溶液 5滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
④ 2 mL 5％ H2O2溶液＋少量HCl溶液 5滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
⑤ 2 mL 5％ H2O2溶液＋少量NaOH溶液 5滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
① 本实验方案可以探究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。
② 对比实验②和实验③，有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是控制变量，排除干扰离子的影响。
解析：（1）为了探究浓度对反应速率的影响，控制单一变量法，需保证温度、锌粒大小相同，则实验需要控制的变量有温度或锌粒大小，图中装锌粒的仪器是锥形瓶，检查该装置的气密性时，关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，若活塞能回到原来的位置，证明装置不漏气。（2）①利用实验方案①、②可以探究浓度对反应速率的影响，实验方案②、③探究催化剂对反应速率的影响，实验方案④、⑤探究溶液的酸碱性对反应速率的影响；②对比实验②和实验③，目的是探究催化剂对反应速率的影响，则应控制阳离子不同这一单一变量，需保持阴离子种类和浓度相同，避免干扰实验，故将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是控制变量，排除干扰离子的影响。
11.（2025·深圳高二期中）碘在科研与生活中有重要应用，科研小组用0.50 mol·L－1 KI溶液、0.2％淀粉溶液、0.10 mol·L－1 Na2S2O8溶液及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：某碘钟实验分为以下两个反应进行：
反应A：S2＋2I－2S＋I2（慢反应）
反应B：2S2＋I2S4＋2I－（快反应）
为探讨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。
实验 序号 体积V/mL 溶液变蓝时间t/s
Na2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 10
② 5.0 5.0 4.0 4.0 2.0 20
③ 10.0 Vx 2.0 4.0 2.0 20
④ 4.0 0.0 4.0 10.0 2.0 溶液未变蓝
（1）总反应的离子方程式为S2＋2S22S＋S4 。
I－在其中产生的作用为 催化剂 。
（2）表中Vx＝ 2.0 。实验①用Na2S2O3的浓度变化表示的反应速率为0.002 mol·L－1·s－1。
（3）要使溶液变蓝，需满足的条件为n∶n ＜ （填“＞”“＜”或“＝”）2。
解析：（1）总反应＝反应A＋反应B，则总反应为S2＋2S22S＋S4。I－在反应A中被消耗，在反应B中又重新生成，I－的作用为催化剂。（2）要探究反应物浓度对化学反应速率的影响，则溶液的总体积要相同，根据其他三个实验可知，溶液的总体积为20 mL，则Vx＝2.0；实验①中Na2S2O8的物质的量为0.001 mol，KI物质的量为0.002 mol，两者恰好完全反应生成0.001 mol I2，有0.000 4 mol Na2S2O3，则Na2S2O3的量不足，被反应完全，实验①中溶液变蓝时间为10 s，说明10 s内0.000 4 mol Na2S2O3完全消耗，则其反应速率为＝0.002 mol·L－1·s－1。（3）实验④Na2S2O3溶液浓度大，Na2S2O8溶液浓度小，由实验①②③溶液变蓝，实验④溶液未变蓝的现象可知，该“碘钟实验”的速率由速率最慢的步骤反应A来决定，根据S2～I2～2S2可知，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，需满足的条件为n∶n＜2。
1 / 2第2课时 影响化学反应速率的因素
学习目标
1.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 2.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题。
知识点一 定性与定量研究影响化学反应速率的因素
1.定性探究影响化学反应速率的因素
（1）实验原理
反应1：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，生成的S为黄色沉淀，可根据 判断反应速率的大小。
反应2：2H2O22H2O＋O2↑，根据有无催化剂时， 判断反应速率的大小。
（2）实验方案设计
①浓度对化学反应速率的影响
实验 步骤
实验 现象 两支试管中的溶液均变 ，滴加 mol·L－1 H2SO4溶液的试管先变浑浊
结论 若其他条件相同，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
②温度对化学反应速率的影响
实验 步骤
实验温度 热水 冷水
出现黄色浑浊的时间
结论 若其他条件相同，升高温度，化学反应速率 ；降低温度，化学反应速率
③催化剂对化学反应速率的影响
实验步骤 实验现象 实验结论
滴有蒸馏水的试管中 ，滴有FeCl3溶液的试管中 催化剂能 化学反应速率
【思考】 在上面的实验中，未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是什么？
2.定量探究影响化学反应速率的因素
（1）实验操作
①按如图所示组装实验装置，在锥形瓶内放入2 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸溶液，测量收集10 mL H2所用时间。
②如果用4 mol·L－1硫酸溶液代替1 mol·L－1硫酸溶液重复上述实验。
（2）实验记录及结论
（记录收集同温同压下相同体积 H2所需要的时间）
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 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快慢；增大反应物浓度，化学反应速率
4 mol·L－1 H2SO4溶液
【教材挖掘】
（1）教材中的实验用上面实验装置测定锌与硫酸反应的速率时，为确保测定的准确性，应注意哪些事项？
（2）教材中的实验用上面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。
1.某化学课外小组的同学，在实验室通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息：
（注：气体体积均在相同条件下测得）
序号 反应温 度/℃ c（HCl）/ （mol·L－1） V（HCl）/ mL 10 g Fe 的形状 t/min
① 20 2 10 块状 1
② 20 4 10 块状 1
③ 20 2 10 粉末 1
④ 40 2 10 粉末 1
⑤ 40 4 10 粉末 1
（1）实验①和②表明 对反应速率有影响；实验①和③表明 对反应速率的影响。
（2）若以上实验均反应进行1分钟（铁有剩余），则以上实验需要测出的数据是 。
2.某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
实验 序号 反应温 度/℃ Na2S2O3 稀硫酸 H2O
V/mL c/（mol ·L－1） V/mL c/（mol ·L－1） V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
（1）该实验的反应原理是 （用离子方程式表示）。
（2）实验①、②可探究 对反应速率的影响。
（3）实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5＝ 。
归纳总结
“控制变量法”解题思维模板
知识点二 外界条件对化学反应速率影响的规律
1.影响化学反应速率的主要因素
反应物的 、 和 等因素。
2.外界因素对化学反应速率的影响
外界条件 影响结果
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
压强 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。一般是增大压强，反应速率 ；减小压强，反应速率
温度 升高温度，化学反应速率 ； 降低温度，化学反应速率
催化剂 使用合适催化剂，反应速率
其他因素 接触面积、溶剂、光照等均能改变化学反应速率
3.注意事项
（1）固体或纯液体物质量的改变对化学反应速率无影响。
（2）升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率均增大。
（3）对于气体反应
①恒温时：气体体积缩小压强增大浓度增大反应速率增大。
②恒温恒容时：充入气体反应物浓度增大反应速率增大。
【思考】 锌与H2SO4反应，H2SO4的浓度越大，产生H2的速率是否就越快？
1.正误判断（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）增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。（ ）
（3）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。（ ）
（4）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。（ ）
2.（教材改编题）下列事实中，对调控化学反应速率的分析错误的是（ ）
A.KClO3加热制氧气，加入少量MnO2很快产生气体，MnO2作催化剂
B.黄铁矿煅烧时将矿粒粉碎有助于加快反应速率，增大反应物接触面积
C.夏天的食品易霉变，冬天不易发生该现象，温度影响了化学反应速率
D.集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸，镁条作反应的催化剂
3.（2025·广东八校联盟高二检测改编）在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g），请回答下列问题。
（1）增加Fe的量，反应速率 （填“增大”“不变”或“减小”，下同）。
（2）将容器容积缩小一半，反应速率 。
（3）保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，反应速率 。
（4）保持压强不变，充入N2使容器容积增大，反应速率 。
归纳总结
充入稀有气体及不反应气体对化学反应速率的影响
1.（教材改编题）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.在糕点包装袋内放置小包除氧剂
D.工业上燃烧硫铁矿制取SO2时，先将硫铁矿粉碎
2.（2025·长沙高二月考）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间（t）内产生气体体积（V）的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定错误的是（ ）
组别 对应曲线 c（HCl）/（mol·L－1） 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D.第3组实验的反应温度低于30 ℃
3.（2025·揭阳高二阶段测试）把除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐酸的试管中，发现氢气产生的速率（v）与时间（t）变化情况如图所示。其中影响t1～t2段速率变化的主要原因是（ ）
A.H＋的浓度 B.体系的压强
C.溶液的温度 D.Cl－的浓度
4.已知H2C2O4和酸性KMnO4溶液可以发生氧化还原反应，某同学设计了如下实验进行探究影响H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应的特殊因素（已知：K＋对速率无影响）。
实验1：
实验2：
（1）该同学认为 （填离子符号）能够加快反应速率。
（2）实验1中加入5 mL 1.0 mol·L－1的K2SO4溶液，其目的是 。
提示：完成课后作业 第二章 第一节 第2课时
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