第二节 影响化学反应速率的因素
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[课标要求]
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。
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改变化学反应速率的方法和意义。,
1．有效碰撞
2．活化能和活化分子
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需要的能量)。
3．反应物、生成物的能量与活化能的关系
[特别提醒] 反应的活化能越低，活化分子百分数越大，反应速率越快。
1．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普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③活化分子比普通分子具有较高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞
A．①③④⑤ B．②③⑥
C．④⑤⑥ D．②④⑤
解析：选C 化学反应的分解过程为―→①错误，因为活化分子发生有合适取向、且力度合适的碰撞时，才能发生化学反应；②错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应；③指代不明确，即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高，因而是错误的。
2．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，同时把活化分子比普通反应物分子所多出的那部分能量称作活化能。某反应过程如右图所示。则该反应的活化能为________，反应为________(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH＝________ kJ·mol－1。
解析：E2＞E1，说明反应放热，ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1。
答案：E1 放热 E1－E2
1．影响化学反应速率的内因——反应物的性质
影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。
2．浓度对化学反应速率的影响
(1)规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；反之，反应速率减小。
(2)解释：
3．压强对化学反应速率的影响
(1)规律：对于有气体参加的化学反应，当其他条件不变时，增大压强，反应速率加快；反之，反应速率减慢。
(2)解释：
→→
图示如下：
[特别提醒] 压强对化学反应速率影响的实质是通过改变气体的浓度来实现的，若增大压强后，气体的浓度不发生变化，则反应速率不变。
1．浓度对化学反应速率的影响
在温度不变的情况下，0.01 mol·L－1 KMnO4溶液与不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液反应。
实验
原理
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋
2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
实验
操作
[问题思考]
(1)上述实验的实验现象是什么？由此实验现象得出的实验结论是什么？
提示：两试管中KMnO4溶液褪色，但滴加0.2 mol·L－1草酸溶液的试管褪色所用的时间短。由此实验得出的结论是H2C2O4的浓度越大，KMnO4溶液褪色的时间越短，反应速率越快；反之，H2C2O4的浓度越小，反应速率越慢。
(2)用有效碰撞理论解释为什么增大反应物的浓度能影响化学反应速率？
提示：增大反应物的浓度，即增大了单位体积内活化分子的数目，有效碰撞次数增多，反应速率加快。
2．压强对化学反应速率的影响
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)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如右图)。
[问题思考]
(1)向下压缩活塞，使容器的压强增大，反应速率如何变化？
提示：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？
提示：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？
提示：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。
1．浓度对化学反应速率的影响
(1)当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。
(2)此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，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．压强对化学反应速率的影响
(1)压强对固体或液体(溶液)间的反应无影响。
(2)压强的改变实质是改变反应物的浓度，判断时看反应物的浓度是否发生改变。只有浓度改变了反应速率才改变，不能简单机械地使用结论。
(3)对于气体反应有以下几种情况：
①恒温时：增大压强―→体积减小―→浓度增大―→反应速率增大。
②恒容时：a.充入气体反应物―→反应物浓度增大―→总压增大―→反应速率增大；
b．充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)―→引起总压增大，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”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)―→引起体积增大―→各反应物浓度减小―→反应速率减慢。
1．10 mL 1 mol·L－1盐酸与一小块大理石的化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化学反应速率提高的是( )
A．加入一定量的CaCl2
B．加入5 mL 1.5 mol·L－1盐酸
C．加入15 mL 0.5 mol·L－1盐酸
D．加入5 mL H2O
解析：选B CaCl2是反应中的生成物，其浓度增大，不能增大反应速率；加入1.5 mol·L－1的盐酸可使1 mol·L－1的盐酸浓度增大，加快化学反应速率；加入0.5 mol·L－1的盐酸可使1 mol·L－1的盐酸浓度减小，减慢化学反应速率；加水相当于稀释，使盐酸的浓度减小，从而使反应速率减慢。
2．对于反应：N2＋O2??2NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是( )
①缩小体积使压强增大
②体积不变充入N2使压强增大
③体积不变充入He使气体压强增大
④使总压强不变，充入He
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选A 压强改变，若浓度改变，则速率改变，压强虽变，若浓度不变，则速率不变。①气体的量不变，仅缩小体积，气体的浓度增大，反应速率增大；②容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，速率增大；③容积不变，充入He，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、NO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；④压强不变，充入He，反应容器体积增大，压强不变但N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减慢。
1．温度对化学反应速率的影响
(1)规律：当其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；反之反应速率减小。
(2)解释：
[特别提醒] 正反应不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都要增大。
2．催化剂对化学反应速率的影响
(1)规律：当其他条件不变时，使用合适的催化剂，反应速率增大。
(2)解释：
催化剂
3．其他因素对化学反应速率的影响
如光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响。
1．温度对化学反应速率的影响
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O＋S↓
实验操作
实验温度
热水
冷水
[问题思考]
(1)上述实验的实验现象是什么？由此实验现象得出的实验结论是什么？
提示：放在热水中的试管中先出现黄色浑浊，放在冷水中的试管后出现黄色浑浊。由此实验得出的结论是：温度越高，出现黄色浑浊的时间越短，反应速率越快；反之，温度越低，反应速率越慢。
(2)用有效碰撞理论解释为什么升高温度就可以影响化学反应速率？
提示：升高温度，使更多的分子转化为活化分子，增大了活化分子的百分数，有效碰撞的次数增多，反应速率加快。
2．催化剂对化学反应速率的影响
实验原理
2H2O22H2O＋O2↑
实验操作
[问题思考]
(1)上述实验的实验现象是什么？由此实验现象得出的实验结论是什么？
提示：未加MnO2时，带余烬的木条不复燃；加入MnO2后，锥形瓶内立即产生气泡，带余烬的木条复燃。由此实验得出的结论是：使用合适的催化剂能加快化学反应速率。
(2)用有效碰撞理论解释为什么使用合适的催化剂能影响化学反应速率？
提示：使用合适的催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分子变成活化分子，从而增大了活化分子的百分数，有效碰撞次数增多，反应速率加快。
1．温度对化学反应速率的影响
(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。升高温度时，化学反应速率增大；降低温度时，化学反应速率减小
(2)对可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同。
2．催化剂对化学反应速率的影响
催化剂能成千成万倍地增大反应速率，但可逆反应的v(正)、v(逆)同时、同倍地增大，它能缩短可逆反应达到化学平衡的时间，但它不会改变化学反应的反应热和平衡状态。
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
解析：选D 多个外界条件不同时，要对比找出其他相同条件，然后比较。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，结合选项知混合液体都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。
2．2SO2＋O22SO3是工业上制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )
A．增加O2的浓度能加快反应速率
B．降低体系温度能加快反应速率
C．使用催化剂不影响反应速率
D．一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
解析：选A 降低体系温度能减慢反应速率；使用催化剂能加快反应速率；一定条件下达到反应限度时，因为是可逆反应，SO2不可能全部转化为SO3。
[三级训练·节节过关]
1．下列措施是为了降低化学反应速率的是( )
A．食品放在冰箱中贮藏
B．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
C．合成氨工业中使用催化剂
D．在试管中进行铝和盐酸反应时，稍微加热
解析：选A 将食物贮藏在冰箱中，温度降低，能减慢反应速率，A项正确；用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气，增大反应物的接触面积，可加快化学反应速率，B项错误；合成氨工业中使用催化剂，可降低反应的活化能，加快化学反应速率，C项错误；在试管中进行铝和盐酸反应时，稍微加热，温度升高，可加快化学反应速率，D项错误。
2．下列各组溶液，同时开始反应，出现浑浊最早的是( )
A．20 ℃时5 mL 0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L－1硫酸混合
B．20 ℃时5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液与5 mL0.1 mol·L－1硫酸混合
C．10 ℃时5 mL 0.05 mol·L－1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L－1硫酸混合
D．10 ℃时5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L－1硫酸混合
解析：选B 温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快。
3．用3 g块状大理石与30 mL 3 mol·L－1盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是( )
①再加入30 mL 3 mol·L－1盐酸 ②改用30 mL 6 mol·L－1盐酸 ③改用3 g粉末状大理石 ④升高温度
A．①② B．②③④
C．①③④ D．①②③
解析：选B ①盐酸浓度并未增大；②增大了盐酸的浓度，反应速率加快；③改用粉末增大了反应物的接触面积，反应速率加快；④升温，反应速率加快。
4．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溶液制取150 mL O2所需的时间(秒)。
浓度
时间(秒)
反应条件
30%
H2O2
15%
H2O2
10%
H2O2
5%
H2O2
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
无催化剂、
加热
360
480
540
720
MnO2催化
剂、加热
10
25
60
120
①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、______、______等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5 mL 5%的双氧水中，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分钟
块状
反应较慢，火星红
亮但木条未复燃
30分钟
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。
解析：(1)①根据表格的对照实验会发现：研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度、催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响。②温度、催化剂对分解速率的影响分别是：升高温度，使化学反应速率增大；加入合适的催化剂使化学反应速率增大；增大反应物的浓度，化学反应速率加快。(2)①H2O2在催化剂存在时，发生分解反应产生水和氧气，化学方程式是2H2O22H2O＋O2↑；②块状反应速率慢，粉末状反应速率快，说明催化剂作用的大小与催化剂的聚集状态或表面积有关，表面积越大，反应速率越快，催化效率越高。
答案：(1)①温度 催化剂 ②升高温度使化学反应速率增大或合适的催化剂使化学反应速率增大
(2)①2H2O22H2O＋O2↑ ②催化剂的聚集状态或表面积
1．Fe与稀H2SO4反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是( )
A．增加铁的量 B．增大硫酸的浓度
C．加热 D．增大压强
解析：选C A项，增加铁的用量，固体的浓度不变，反应速率不变，错误；B项，在常温下铁与浓硫酸发生钝化，不能生成氢气，错误；C项，加热，温度升高，反应速率一定增大，正确；D项，反应在溶液中进行，增大压强，反应速率基本不变，错误。
2．增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g)===2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3??AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
解析：选C 对于反应前后没有气体参与或生成的反应，如选项C中的反应，压强对化学反应速率无影响。
3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)??2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是( )
A．缩小体积 B．恒容，充入He
C．恒容，充入O2 D．恒压，充入N2
解析：选B A项，缩小体积压强增大，反应速率加快，错误；B项，恒容，充入He浓度不变，反应速率不变，正确；C项，恒容，充入O2，氧气浓度增大，反应速率加快，错误；D项，恒压，充入N2改变了反应物的浓度，反应速率改变，错误。
4．下列说法不正确的是( )
A．增大压强，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，化学反应速率增大解析：选C A项，增大压强，使浓度增大，活化分子浓度增加，化学反应速率增大，正确；B项，升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，正确；C项，加入反应物，活化分子百分数不变，但活化分子总数增加，化学反应速率增大，错误；D项，使用催化剂，降低了反应的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，正确。
5．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( )
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 5% H2O2溶液
C．10 mL 2% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液
解析：选B 根据表中数据可知，实验①②是探究浓度对反应速率的影响，因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响，双氧水的浓度和用量与实验③相同，即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。
6．设反应C＋CO2??2CO(正反应吸热)反应速率为v1，N2＋3H2??2NH3(正反应放热)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为( )
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
解析：选A 当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，与反应放热还是吸热无关，故当温度升高时，v1、v2同时增大。
7．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)??Z(g)＋W(s) ΔH＞0，下列叙述正确的是( )
A．在容器中加入氩气，反应速率不变
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
解析：选A 在容器中加入氩气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A项正确；W为固态，加入少量W，反应速率不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变，D项错误。
8．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，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保持压强不变，充入N2使容器体积增大
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：选B ①中C为固态反应物，增加固体的量对反应速率无影响；②将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率加快；③中充入N2使体系压强增大，但容器的容积未变，参加反应的各种气体浓度不变，反应速率不变；④保持恒压，充入N2使容器体积增大，参加反应的各种气体浓度减小，反应速率减小。
9．反应2SO2＋O2??2SO3的ΔH＜0，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度
②
降低温度
③
增大氧气的浓度
④
使用V2O5作催化剂
⑤
压缩体积
⑥
保持压强不变，充入N2
⑦
保持气体总体积不变，充入N2
解析：升高温度，反应速率增大，反之速率减小；增大反应物的浓度，反应速率增大；使用适当催化剂，反应速率增大；压缩体积，浓度增大，反应速率增大；恒容下通入无关气体，反应物、生成物浓度不变，反应速率不变；恒压下通入无关气体，容器体积增大，反应物、生成物浓度减小，速率减小。
答案：①增大 ②减小 ③增大 ④增大 ⑤增大 ⑥减小 ⑦不变
10．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，____________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：_____________________________________________________________________________。
解析：比较表中实验1和2、实验4和5，其他条件都相同，只是金属状态由丝变成了粉末，金属消失的时间就少了很多，反应速率变快很多，也就说明金属固体的表面积越大，速率越快。同理，比较表中各项数据进行分析可得出正确答案。
答案：(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(任意两者之间)；2和5
(3)开始时的反应温度 6和7
(4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
1．同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是( )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸 ⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置
A．②⑥⑦⑩ B．①④⑧⑩
C．③⑤⑦⑨ D．③⑥⑦⑨
解析：选D 对于锌的选择，表面积越大，反应越快；对于盐酸的选择，浓度越大，反应越快；升高温度，可以加快反应速率；不断地振荡可以增大反应物之间的接触面积，从而可以加快反应速率。
2．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%
B
常温
6%
C
水浴加热
3%
D
水浴加热
6%
MnO2
解析：选D 温度越高，反应物的浓度越大，反应速率就越快，使用催化剂能加快化学反应速率。
3．已知：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ΔH＜0。下列说法不正确的是( )
A．其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率
B．其他条件下不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率
C．反应过程中，化学反应速率将先增大后减小
D．一定条件下反应速率改变，ΔH＜0不变
解析：选B 盐酸浓度增大，H＋浓度增大，速率越快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率不变，B项不正确；由于反应放热，反应过程中温度升高，速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变只与反应物和生成物的能量状态有关，与反应快慢无关，D项正确。
4．在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强
④移去生成物 ⑤加入催化剂
A．①③⑤ B．②⑤
C．②③⑤ D．①③④
解析：选B 当改变浓度时不能改变活化分子的百分数，所能改变的只是单位体积内的活化分子数，当升高温度时，由于分子吸收能量，使原先不是活化分子的普通分子变为活化分子；加入催化剂时，由于降低反应的活化能，使大量分子变为活化分子，故升高温度和加入催化剂两条符合题意。
5．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是( )
选项
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg,0.1
6 mol·L－1
硝酸10 mL
60
B
Mg,0.1
3 mol·L－1
盐酸10 mL
60
C
Fe,0.1
3 mol·L－1
盐酸10 mL
60
D
Mg,0.1
3 mol·L－1
硫酸10 mL
60
解析：选D Mg比Fe活泼，与盐酸反应Mg更快，C比B反应缓慢；Mg与稀HNO3反应不产生H2，A不符合题意；D项中c(H＋)是B项中c(H＋)的2倍，故D项中反应速率最快。
6.右图为反应2SO2＋O2??2SO3的速率v(SO2)变化的图像，则横坐标可能是( )
A．反应时间 B．温度
C．压强 D．SO2的浓度
解析：选A v(SO2)随压强、温度以及反应物浓度的增大而加快，B、C、D都不符合，随反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，A项正确。
7．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是( )
A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同
B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快
D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
解析：选A 影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁、铝的活泼性不同，故两者与同浓度的盐酸反应快慢不同。
8．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顺序排列正确的是( )
甲．在500 ℃时，SO2和O2各10 mol反应
乙．在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应
丙．在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁．在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
解析：选C 催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，速率甲>丁，丙中温度最低，速率最慢。
9．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验①和②的目的是________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)加入催化剂可以降低反应物的活化能，使反应速率增大。(2)实验①和②中H2O2的浓度不同，故实验目的是探究浓度对反应速率的影响；但可能因H2O2性质稳定反应速率太慢而导致实验现象不明显，可以给不同浓度的H2O2提供相同的温度或催化剂。(3)分析实验③④⑤中的反应物和催化剂并结合题图可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
答案：(1)降低了反应物的活化能 (2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入同种等量催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
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课时跟踪检测（六） 影响化学反应速率的因素
1．Fe与稀H2SO4反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是( )
A．增加铁的量 B．增大硫酸的浓度
C．加热 D．增大压强
解析：选C A项，增加铁的用量，固体的浓度不变，反应速率不变，错误；B项，在常温下铁与浓硫酸发生钝化，不能生成氢气，错误；C项，加热，温度升高，反应速率一定增大，正确；D项，反应在溶液中进行，增大压强，反应速率基本不变，错误。
2．增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g)===2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3??AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
解析：选C 对于反应前后没有气体参与或生成的反应，如选项C中的反应，压强对化学反应速率无影响。
3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)??2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是( )
A．缩小体积 B．恒容，充入He
C．恒容，充入O2 D．恒压，充入N2
解析：选B A项，缩小体积压强增大，反应速率加快，错误；B项，恒容，充入He浓度不变，反应速率不变，正确；C项，恒容，充入O2，氧气浓度增大，反应速率加快，错误；D项，恒压，充入N2改变了反应物的浓度，反应速率改变，错误。
4．下列说法不正确的是( )
A．增大压强，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，化学反应速率增大解析：选C A项，增大压强，使浓度增大，活化分子浓度增加，化学反应速率增大，正确；B项，升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，正确；C项，加入反应物，活化分子百分数不变，但活化分子总数增加，化学反应速率增大，错误；D项，使用催化剂，降低了反应的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，正确。
5．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( )
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 5% H2O2溶液
C．10 mL 2% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液
解析：选B 根据表中数据可知，实验①②是探究浓度对反应速率的影响，因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响，双氧水的浓度和用量与实验③相同，即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。
6．设反应C＋CO2??2CO(正反应吸热)反应速率为v1，N2＋3H2??2NH3(正反应放热)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为( )
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
解析：选A 当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，与反应放热还是吸热无关，故当温度升高时，v1、v2同时增大。
7．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)??Z(g)＋W(s) ΔH＞0，下列叙述正确的是( )
A．在容器中加入氩气，反应速率不变
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
解析：选A 在容器中加入氩气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A项正确；W为固态，加入少量W，反应速率不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变，D项错误。
8．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，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保持压强不变，充入N2使容器体积增大
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：选B ①中C为固态反应物，增加固体的量对反应速率无影响；②将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率加快；③中充入N2使体系压强增大，但容器的容积未变，参加反应的各种气体浓度不变，反应速率不变；④保持恒压，充入N2使容器体积增大，参加反应的各种气体浓度减小，反应速率减小。
9．反应2SO2＋O2??2SO3的ΔH＜0，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度
②
降低温度
③
增大氧气的浓度
④
使用V2O5作催化剂
⑤
压缩体积
⑥
保持压强不变，充入N2
⑦
保持气体总体积不变，充入N2
解析：升高温度，反应速率增大，反之速率减小；增大反应物的浓度，反应速率增大；使用适当催化剂，反应速率增大；压缩体积，浓度增大，反应速率增大；恒容下通入无关气体，反应物、生成物浓度不变，反应速率不变；恒压下通入无关气体，容器体积增大，反应物、生成物浓度减小，速率减小。
答案：①增大 ②减小 ③增大 ④增大 ⑤增大 ⑥减小 ⑦不变
10．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，____________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：_____________________________________________________________________________。
解析：比较表中实验1和2、实验4和5，其他条件都相同，只是金属状态由丝变成了粉末，金属消失的时间就少了很多，反应速率变快很多，也就说明金属固体的表面积越大，速率越快。同理，比较表中各项数据进行分析可得出正确答案。
答案：(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(任意两者之间)；2和5
(3)开始时的反应温度 6和7
(4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
1．同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是( )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸 ⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置
A．②⑥⑦⑩ B．①④⑧⑩
C．③⑤⑦⑨ D．③⑥⑦⑨
解析：选D 对于锌的选择，表面积越大，反应越快；对于盐酸的选择，浓度越大，反应越快；升高温度，可以加快反应速率；不断地振荡可以增大反应物之间的接触面积，从而可以加快反应速率。
2．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%
B
常温
6%
C
水浴加热
3%
D
水浴加热
6%
MnO2
解析：选D 温度越高，反应物的浓度越大，反应速率就越快，使用催化剂能加快化学反应速率。
3．已知：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ΔH＜0。下列说法不正确的是( )
A．其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率
B．其他条件下不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率
C．反应过程中，化学反应速率将先增大后减小
D．一定条件下反应速率改变，ΔH＜0不变
解析：选B 盐酸浓度增大，H＋浓度增大，速率越快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率不变，B项不正确；由于反应放热，反应过程中温度升高，速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变只与反应物和生成物的能量状态有关，与反应快慢无关，D项正确。
4．在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强
④移去生成物 ⑤加入催化剂
A．①③⑤ B．②⑤
C．②③⑤ D．①③④
解析：选B 当改变浓度时不能改变活化分子的百分数，所能改变的只是单位体积内的活化分子数，当升高温度时，由于分子吸收能量，使原先不是活化分子的普通分子变为活化分子；加入催化剂时，由于降低反应的活化能，使大量分子变为活化分子，故升高温度和加入催化剂两条符合题意。
5．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是( )
选项
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg,0.1
6 mol·L－1
硝酸10 mL
60
B
Mg,0.1
3 mol·L－1
盐酸10 mL
60
C
Fe,0.1
3 mol·L－1
盐酸10 mL
60
D
Mg,0.1
3 mol·L－1
硫酸10 mL
60
解析：选D Mg比Fe活泼，与盐酸反应Mg更快，C比B反应缓慢；Mg与稀HNO3反应不产生H2，A不符合题意；D项中c(H＋)是B项中c(H＋)的2倍，故D项中反应速率最快。
6.右图为反应2SO2＋O2??2SO3的速率v(SO2)变化的图像，则横坐标可能是( )
A．反应时间 B．温度
C．压强 D．SO2的浓度
解析：选A v(SO2)随压强、温度以及反应物浓度的增大而加快，B、C、D都不符合，随反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，A项正确。
7．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是( )
A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同
B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快
D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
解析：选A 影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁、铝的活泼性不同，故两者与同浓度的盐酸反应快慢不同。
8．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顺序排列正确的是( )
甲．在500 ℃时，SO2和O2各10 mol反应
乙．在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应
丙．在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁．在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
解析：选C 催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，速率甲>丁，丙中温度最低，速率最慢。
9．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验①和②的目的是________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)加入催化剂可以降低反应物的活化能，使反应速率增大。(2)实验①和②中H2O2的浓度不同，故实验目的是探究浓度对反应速率的影响；但可能因H2O2性质稳定反应速率太慢而导致实验现象不明显，可以给不同浓度的H2O2提供相同的温度或催化剂。(3)分析实验③④⑤中的反应物和催化剂并结合题图可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
答案：(1)降低了反应物的活化能 (2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入同种等量催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
