第05讲 影响化学反应速率的因素（含答案）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

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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。
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。
3.科学探究：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。
一、实验探究影响化学反应速率的外界因素
1.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
2H2O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑
（2）实验方案设计
思考与交流：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。
回答下列问题：
(1)V1＝5，V2＝10。
(2)设计实验方案①和②的目的是：探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响。
(3)设计实验方案②和④的目的是：探究温度对化学反应速率的影响。
(4)各实验方案均需加入一定体积的水的原因：各实验方案中混合液的体积均相等。
2.控制变量探究实验题的思维流程
二、外界条件对化学反应速率的影响规律
【易错警示】解答压强对化学反应速率影响的关键——弄清“真”变还是“假”变
若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。
如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
(1)恒温恒容时
①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大。
②充入不参与反应的气体(如He、N2等)→引起总压增大，各物质的浓度不变→反应速率不变。
2恒温恒压时，充入不参与反应的气体如He、N2等→引起体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减小。
考点01 外界因素对化学反应速率的影响
【例1】密闭容器中发生反应。下列措施能增大反应速率的是
A．增加C的物质的量B．降低反应温度
C．将容器的体积缩小一半D．保持压强不变，充入
【答案】C
【解析】A．固体不影响反应速率，A错误；
B．温度降低，活化分子百分数降低，反应速率降低，B错误；
C．将容器的体积缩小一半，相当于加压，浓度增大，化学反应速率增大，C正确；
D．保持压强不变，充入 N2相当于减压，体积增大，浓度减小，反应速率降低，D错误；
故选C。
【变式1-1】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增加碳的量
②将容器的体积减小一半
③保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大
④保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大
A．①②B．②③C．①③D．③④
【答案】C
【解析】①C是固体，没有浓度可言，不影响反应速率，故①正确；
②将容器的体积缩小一半，气体物质浓度增大，反应速率增大，故②错误；
③保持体积不变，充入He．使体系压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，故③正确；
④保持压强不变，充入He使容器体积变大，参加反应的气体的分压减小，反应速率减小，故④错误；
只有①③正确，故答案为C。
【变式1-2】硫酸是重要的化工原料，广泛用于制造肥料、燃料电池、电子元件、纺织品、医药品等。催化制备的反应：在体积可变的密闭容器中进行。关于该反应的说法正确的是
A．缩小容器体积增大压强，能减慢反应速率
B．升高温度能减慢反应速率
C．使用恰当的催化剂能加快反应速率
D．0.4与0.2充分反应生成0.4
【答案】C
【解析】A．缩小容器体积增大压强，能加快反应速率，A项错误；
B．升高温度能加快反应速率，B项错误；
C．使用恰当的催化剂能加快反应速率，C项正确；
D．由于该反应是可逆反应，0.4与0.2充分反应，生成的少于0.4，D项错误；
故答案为：C。
考点02 化学反应速率的图像分析
【例2】在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0，其他条件不变时，改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是
A．图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A．增大反应物浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响，A错误；
B．降低温度，正反应和逆反应速率都下降，图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B错误；
C．该反应气体分子总数减小，所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快， 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C错误；
D．使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响，D正确；
答案选D。
【变式2-1】如图曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+ Y(g) 2Z(g) + W(s) ΔH<0 的反应过程。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是
A．加入催化剂B．增大Y的浓度
C．降低温度D．减小体系压强
【答案】A
【解析】a曲线变为b曲线，反应速率增大，但平衡不移动。加入催化剂可实现此目的。又因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，故增大体系压强也可实现此目的，因此答案选A。
【变式2-2】等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到如图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别是
A．4、3、2、1B．1、2、3、4C．3、4、2、1D．1、2、4、3
【答案】A
【解析】根据外界条件对反应速率的影响结果可知，温度越高反应速率越快，浓度越大反应速率越快，固体的颗粒越小接触面积越大，反应速率越快，故由于3、4的温度高于2的，4使用铁粉末，3用铁块，故反应速率4＞3＞2，而1的温度比2低，盐酸浓度也比2小，故反应速率比2慢，综上所述反应速率是：4＞3＞2＞1，反应速率越快用时越短，故曲线a、b、c、d所对应的实验组别是4、3、2、1，故答案为：A。
考点03 化学反应速率的实验探究
【例3】探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：
下列说法不正确的是
A．a<12.7
B．b>6.7
C．用KMnO4表示该反应速率，(实验3)>(实验1)
D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢
【答案】C
【解析】A．由表中数据可知，实验2的温度比实验1的高，其余条件均相同，故反应2的反应速率比实验1的快，故褪色时间更短，a<12.7，A正确；
B．由表中数据可知，实验4为使用催化剂，其余数据均与实验3相同，故实验4的反应速率比实验3慢，故褪色时间更长，b>6.7，B正确；
C．由表中数据可知，反应1中KnMnO4的浓度是实验3的10倍，但所用时间仅是实验3的2倍不到，故用KMnO4表示该反应速率，(实验3)＜(实验1)，C错误；
D．反应生成的气体只有二氧化碳，相同条件下可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢，D正确；
故答案为：C。
【变式3-1】反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成14 g N2放出332 kJ的热量，该反应的速率表达式为v=kc(NO)mc(H2)n(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：①2NO+H2=N2+H2O2(慢)②H2O2+H2=2H2O(快)，T℃时测得有关实验数据如下：
下列说法错误的是
A．该反应速率达式：ν=500c2(NO)•c(H2)
B．正反应的活化能：①>②
C．整个反应速度由第①步反应决定
D．该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-664 kJ/ml
【答案】A
【解析】A．比较图表数据1、II 数据NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，Ⅲ、 IV数据分析，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大到4倍，据此得到速率方程v= Kc2(NO).c(H2)，依据I中数据计算K = 5000，则速率方程ν=50002(NO)•c(H2)，故A错误；
B．反应①很慢进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是①>②，故B正确;
C．①2NO+H2 = N2 + H2O2 (慢)，②H2O2+H2=2H2O(快) ，反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速度由第①步反应决定，故C正确;
D．反应2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)中，每生成14gN2放出332kJ的热量，生成28g N2放热664 kJ，热化学方程式为：2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)，△H =-664 kJ/ml，故D正确；
故答案：A。
【变式3-2】从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
【答案】A
【解析】A．其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短，说明当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快，A正确；
B．催化剂参加化学反应，降低反应的活化能，使反应速率加快，但其质量和化学性质在反应前后都没有发生改变，不是不参加化学反应，B错误；
C．Zn与酸反应的实质是：Zn+2H+=Zn2++H2↑，反应与溶液中的阴离子的种类无关，因此H+浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应时，二者反应速率相同，C错误；
D．在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一倍，物质的浓度都增大一倍，因此正反应速率加快，逆反应速率也加快，D错误；
故合理选项是A。
1．化学在生活中有着广泛的应用，下列措施与控制化学反应速率无关的是
A．用加酶洗衣粉洗涤衣物B．夏季将食物放在冰箱内保鲜
C．合成氨时，将吸收塔尾气循环使用D．制硫酸时，进入沸腾炉前将硫铁矿石粉碎
【答案】C
【解析】A．使用加酶洗衣粉，催化剂可加快反应速率，A项不符合题意；
B．食物放在冰箱内，温度低可减缓食品腐蚀的反应速率，B项不符合题意；
C．循环使用是为了提高原料的利用率，与速率无关，C项符合题意；
D．矿石粉碎，增大接触面积，加快反应速率，D项不符合题意；
答案选C。
2．实验室用30% H2O2制备O2，下列措施可降低反应速率的是
A．加水B．加入MnO2粉末
C．升高反应液温度D．加入适量50%的H2O2
【答案】A
【解析】A．加水过氧化氢的浓度降低，反应速率减慢，故A正确；
B．使用催化剂加快化学反应的速率，故B错误；
C．温度越高反应速率越快，故C错误；
D．浓度越大反应速率越快，所以加入适量 50%的 H2O2加快反应的速率，故D错误；
故选：A。
3．下列措施中，会减小化学反应速率的是
A．煤燃烧时，将煤块粉碎
B．CaCO3与稀盐酸反应时，适当加热
C．为延长食品的保质期，将食品存放在冰箱中
D．H2O2分解制取O2时，加适量的MnO2做催化剂
【答案】C
【解析】A．煤燃烧时，将煤块粉碎，增大接触面积，反应速率加快，故不选A；
B．CaCO3与稀盐酸反应时，适当加热，温度升高，反应速率加快，故不选B；
C．将食品存放在冰箱中，温度降低，反应速率减慢，故选C；
D．催化剂能加快反应速率，H2O2分解制取O2时，加适量的MnO2做催化剂，反应速率加快，故不选D；
故选C。
4．下列事实或做法与化学反应速率无关的是
A．灌制香肠时，添加红曲红B．餐后立即喝水不利于健康
C．常用冰箱保存食物D．食品加工时，往往添加抗氧化剂
【答案】A
【解析】A．红曲红为着色剂，灌制香肠时，添加红曲红与反应速率无关，A符合题意；
B．餐后立即喝水会稀释胃酸，降低食物消化的速率，所以与化学反应速率有关，B不符合题意；
C．将食物存放冰箱保存，温度降低，降低活化分子百分数，所以能减慢反应速率，与化学反应速率有关，C不符合题意；
D．抗氧化剂可以减慢食品氧化的速率，所以与化学反应速率有关，D不符合题意；
综上所述答案为A。
5．在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是
A．增大反应物的量B．升高温度C．减小压强D．降低温度
【答案】B
【解析】A．增加反应物的物质的量，反应物的浓度不一定变化，如固体、纯液体，反应速率不一定加快，故A错误；
B．升高温度，增加单位体积内的活化分子数，有效碰撞增加，反应速率加快，故B正确；
C．减小压强对有气体参加的反应，反应速率减慢，若没有气体参加，压强对反应速率不影响，故C错误；
D．降低温度，反应速率减慢，故D错误；
故选B。
6．下列变化中，化学反应速率增大对人类更有益的是
A．塑料的老化B．金属的腐蚀
C．用较浓的白醋除水垢D．食物的腐败
【答案】C
【解析】A．减缓塑料的老化可以延长塑料的使用时间，对人类有益，A不符题意；
B．减缓金属的腐蚀速率可以延长金属材料的使用时间，对人类有益，B不符题意；
C．用较浓的白醋除水垢可增大化学反应速率，可快速去除水垢，对人类有益，C符合题意；
D．减缓食物的腐败速率可提高食物的利用率，对人类更有益，D不符题意；
答案选C。
7．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．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
【答案】D
【解析】A．将肉类食品进行低温冷藏，只能减慢腐败变质的速率，故A错误；
B．在化学工业中，选用合适的催化剂能加快反应速率，不一定能提高经济效益，故B错误；
C．夏天温度高，面粉的发酵速率比冬天发酵速率快，故C错误；
D．还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应，降低氧气的浓度，延长茶叶的储存时间，故D正确；
故选：D。
8．下列说法中正确的是
A．增加水的量，可以加快镁与水反应的反应速率
B．增大硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率
C．在反应2H＋＋S2O=S↓＋SO2↑＋H2O中，增大压强，可以加快硫析出的速率
D．煅烧硫铁矿时，把硫铁矿粉碎或通入纯O2可加快反应的速率
【答案】D
【解析】
A．水为纯液体，浓度为定值，增加水的量不能加快镁和水反应的速率，A错误；
B．硫酸过浓后，浓H2SO4与锌反应不会产生氢气，B错误；
C．反应物中没有气体，增大压强，不会加快硫析出的速率，C错误；
D．把硫铁矿粉碎，增大了反应物的接触面积，通入纯O2增大了反应物的浓度，均可加快反应速率，D正确；
答案选D。
9．在密闭系统中有反应，能使反应速率加快的措施是
①通过减小容器体积增大压强 ②升高温度 ③将炭粉碎 ④恒容通入 ⑤增加炭的量 ⑥恒容条件下通入
A．①②③⑥B．①②④⑥C．①②③④D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】①反应有气体参加，减小容器体积增大压强，反应物的浓度增大，反应速率增大，故①正确；
②升高温度，反应速率增大，故②正确；
③将C粉碎，固体表面积增大，反应速率增大，故③正确；
④通恒容通入CO2气体，反应物的浓度增大，反应速率增大，故④正确；
⑤增加炭的量，固体的浓度不变，反应速率不变，故⑤错误；
⑥恒容条件下通入N2，参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，故⑥错误；
故选C。
10．在一定条件下，合成氨的反应速率与各物质的浓度关系为v=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)，下列条件不能加快反应速率的是
A．加入催化剂B．增大H2的浓度C．升高温度D．增大NH3的浓度
【答案】D
【解析】A．加入催化剂能加快反应速率，故A不选；
B．由反应速率方程知增大H2的浓度反应速率加快，故B不选；
C．升高温度均能加快反应速率，故C不选；
D．由反应速率方程知反应速率与氨气浓度成反比，增大NH3的浓度反应速率减慢，故D选；
故选：D。
11．下列判断正确的是
A．0.1 ml·L-1的硫酸和0.1 ml·L-1的盐酸分别与0.2 ml·L-1 的NaOH溶液反应的速率相同
B．0.1 ml·L-1的盐酸和0.1 ml·L-1的硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率相同
C．Mg和Fe分别与0.1 ml·L-1的硫酸反应的速率相同
D．大理石块与大理石粉分别与0.1 ml·L-1的盐酸反应的速率相同
【答案】B
【解析】A．同浓度的硫酸和盐酸相比较，前者氢离子的浓度大，与NaOH溶液反应的速率快，A错误；
B．同浓度的盐酸与硝酸中氢离子浓度相同，与大小相同的大理石反应的速率相同，B正确；
C．Mg比Fe活泼，Mg与0.1 ml·L-1硫酸反应的速率快，C错误；
D．大理石块比大理石粉表面积小，反应速率慢，D错误。
故选B。
12．已知：。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
下列说法错误的是
A．，
B．实验Ⅲ中用浓度变化表示的反应速率
C．实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响
D．若改用酸性溶液，将不能达到实验目的
【答案】B
【解析】A．探究外界条件对化学反应速率影响需控制唯一变量，三组实验中溶液体积之和不变，所以，，A正确；
B．实验Ⅲ中用浓度变化表示的反应速率，B错误；
C．实验Ⅰ、Ⅲ控制唯一变量是温度，实验目的是探究温度对化学反应速率的影响，C正确；
D．若改用酸性溶液，高锰酸钾溶液过量，无法观察到溶液褪色，将不能达到实验目的，D正确；
故答案选B。
13．盐酸和块状CaCO3反应时，不能使反应的最初速率明显加快的是
A．将盐酸的用量增加一倍B．盐酸的浓度增加一倍，用量减半
C．温度升高30 ℃D．改用更小块的CaCO3
【答案】A
【解析】A．盐酸的用量增加，但是浓度不变，化学反应速率不变，A错误；
B．盐酸浓度增大，尽管用量减半了，化学反应速率就会加快，化学反应速率只与浓度有关，跟用量无关，B正确；
C．升高温度，化学反应速率加快，C正确；
D．改用小块后，接触面积增大 ，化学反应速率加快，D正确；
故选A。
14．在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中，可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A．①②③B．②③④
C．①②③④D．②③④⑤
【答案】A
【解析】①该反应是有气体参加和生成的反应，增大压强，化学反应速率明显增大，故符合题意；
②升高温度，化学反应速率明显增大，故符合题意；
③增大二氧化碳的浓度，反应物浓度增大，化学反应速率明显增大，故符合题意；
④碳是浓度为定值的固体，增加碳的量，反应速率不变，故不符合题意；
⑤该反应是有气体参加和生成的反应，降低压强，化学反应速率明显减小，故不符合题意；
①②③符合题意，故选A。
15.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示
下列叙述错误的是
A．a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热
B．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快
C．向反应体系中通入氢气，反应速率降低
D．2~8min的化学反应速率
【答案】C
【解析】A．随着反应的进行，a-c段反应速率反而加快的原因可能是该反应放热，温度升高，反应速率加快，故A正确；
B．若向容器内充入一定体积的，增大了的浓度，化学反应速率加快，故B正确；
C．恒容条件下，向反应体系中通入不反应的氢气，反应速率不变，故C错误；
D．2~8min内，氧气的浓度变化量为1.2ml/L，则，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得，，故D正确；
故答案选C。
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
催化剂能加快化学反应速率
实验方案
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(ml·L－1)
V/mL
c/(ml·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
外界因素
对化学反应速率的影响
注意事项
浓度
其他条件不变时，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
①此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
②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
压强
对于有气体参加的化学反应，在温度、体积一定的条件下，增大压强，反应物的浓度增大，化学反应速率增大；减小压强，反应物的浓度减小，化学反应速率减小
①压强只对有气体参加的反应的速率有影响。
②压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的
温度
其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减慢
①温度对反应速率影响的规律，对吸热反应、放热反应都适用。
②若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，反之均减小
催化剂
催化剂加快化学反应速率
同等程度的影响正、逆反应速率
其他因素
接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率
组别
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
50
粉末状
实验
编号
温度
℃
催化剂用量g
酸性KMn04溶液
H2C2O4溶液
KMn04溶液褪色平均时间(min)
体积(mL)
浓度(ml·L-1)
体积(mL)
浓度(ml·L-1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
序号
c(NO)/ml/L
c(H2)/ml/L
速率/ml/(L•min)
Ⅰ
0.0060
0.0010
1.8×10-4
Ⅱ
0.0060
0.0020
3.6×10-4
Ⅲ
0.0010
0.0060
3.0×10-5
Ⅳ
0.0020
0.0060
1.2×10-4
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短
当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快
B
在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
H+浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应
硫酸反应速率快
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一倍
正反应速率加快，逆反应速率不变
编号
酸性溶液体积/mL
溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
1
20
5.5
Ⅲ
2
0
50
0.5