高考化学一轮复习-化学反应速率及其影响因素（复习讲义）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-化学反应速率及其影响因素（复习讲义）（全国通用）（解析版），共34页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 化学反应速率的概念及计算
\l "_Tc8741" 知识点1化学反应速率
\l "_Tc5345" 知识点2化学反应速率的计算
\l "_Tc8741" 知识点3化学反应速率的大小比较
\l "_Tc8741" 知识点4化学反应速率的测定
\l "_Tc21155" 考向1 化学反应速率的概念
\l "_Tc28902" 考向2 化学反应速率的计算
\l "_Tc21155" 考向3化学反应速率的大小比较
【思维建模】化学反应速率大小比较的方法
\l "_Tc28902" 考向4 化学反应速率的测定
【思维建模】“变量控制法”题目的解题策略
\l "_Tc818" 考点二 影响化学反应速率的因素
\l "_Tc27137" 知识点1影响化学反应速率的因素
\l "_Tc28076" 知识点2有效碰撞理论
\l "_Tc27137" 知识点3速率常数和速率方程
\l "_Tc27137" 知识点4速率－时间(v­t)图像
\l "_Tc18130" 考向1 影响化学反应速率的因素
【思维建模】外界因素对化学反应速率影响的5大误区
\l "_Tc10653" 考向2 催化剂、活化能与转化效率的关系
【思维建模】判断物质变化的基本思路
\l "_Tc9851" 考向3 “控制变量”探究影响化学反应速率的因素
【思维建模】控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略
\l "_Tc2380" 考向4 速率常数及其应用
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 物质的组成与分类
\l "_Tc25045" 知识点1 化学反应速率
1．概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量
2．表示：单位时间内某种量的变化量
3．化学反应速率的计算
(1)常规公式：v＝＝
①常用单位：ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1或ml·L－1·h－1
②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率，不表示固体或纯液体物质的速率
(2)非常规公式：v＝(X代表n、P、m、V等量)
①常用单位：ml·min－1、Pa·min－1、g·min－1、L·min－1
②适用范围：任何物质的反应速率
(3)利用关系式计算
①应用前提：同一化学反应
②常用关系：速率比＝化学计量数比＝物质的量浓度变化比＝物质的量变化比
得分速记
(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
\l "_Tc16775" 知识点2 化学反应速率的计算
1．化学反应速率计算的4个方法
(1)定义式法：v＝eq \f(Δc,Δt)。
(2)比例关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
(3)三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。
(4)从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。
例如：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算：
A.求某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝n1-n3V·t3 ml/(L·s)，Y的转化率＝n2-n3n2×100%。
B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
②依据图像求反应速率的步骤
第一步：找出横、纵坐标对应的物质的量；
第二步：将图中的变化量转化成相应的浓度变化量；
第三步：根据公式v＝eq \f(Δc,Δt)进行计算。
2．化学反应速率计算的万能方法——三段式法
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
如对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a ml·L－1，B的浓度为b ml·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了x ml·L－1，则化学反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始/(ml·L－1) a b 0 0
转化/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
t1/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
则：v(A)＝eq \f(x,t1) ml·L－1·s－1，v(B)＝eq \f(nx,mt1) ml·L－1·s－1，v(C)＝eq \f(px,mt1) ml·L－1·s－1，v(D)＝eq \f(qx,mt1) ml·L－1·s－1。
\l "_Tc25045" 知识点3 化学反应速率的大小比较
1．定性比较
通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。
2．定量比较
同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：
(1)归一法
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。
②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。
③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。
(2)比值法：通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。
如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若 eq \f(v（A）,a) ＞ eq \f(v（B）,b) ，则A表示的化学反应速率较大。
3．由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。
\l "_Tc25045" 知识点4 化学反应速率的测定
1．定性描述：(根据实验现象，以锌与硫酸反应为例)
①观察产生气泡的快、慢；
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；
③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低；
2．定量描述：(根据实验测量，单位时间内：)
①测定气体的体积；
②测定物质的物质的量的变化；
③测定物质或离子的浓度变化；
④测定体系的温度或测定反应的热量变化。
3．测量化学反应速率的常见方法
(1)量气法
(2)比色法
(3)电导法
(4)激光技术法
4．化学反应速率的测量——实验
(1)反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
(2)实验装置
(3)测量数据
①单位时间内收集氢气的体积；
②收集相同体积氢气所需要的时间；
③有pH计测相同时间内pH变化，即△c(H＋)。
④用传感器测△c(Zn2＋)变化。
⑤测相同时间内△m(Zn)。
⑥相同时间内恒容压强变化；
⑦相同时间内绝热容器中温度变化。
\l "_Tc17630" 考向1 化学反应速率的概念
例1下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B．化学反应速率为0.8ml·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8ml·L-1
C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【答案】D
【解析】A项，化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，A项错误；B项，反应速率为0.8ml·L－1·s－1表示1s内某物质的浓度平均变化了0.8ml·L－1，而不是1s时的瞬时浓度，B项错误；C项，反应速率有时不一定能察觉，如酸碱中和反应瞬间即能完成，但几乎没有明显现象发生，C项错误；D项，化学反应速率正是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量，D项正确；故选D。
【变式训练1·变考法】甲、乙两容器都在进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4ml A，乙容器内每分钟减少2ml A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要( )
A．快 B．慢 C．相等 D．无法判断
【答案】D
【解析】反应速率是单位时间内浓度的改变量，题中只给我们物质的量的改变量，没有告诉我们容器的体积，所以反应速率无法计算。
【变式训练2·变载体】在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 ml/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A．0.02 ml/(L•min) B．1.8ml/(L•min) C．1.2 ml/(L•min) D．0.18 ml/(L•min)
【答案】C
【解析】铝与稀硫酸的反应方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，在溶液体积不变的情况下，硫酸的浓度减少了0.6 ml/L，则硫酸铝的浓度增加，所以10s内生成硫酸铝的平均反应速率是0.02 ml/(L•s)= 1.2 ml/(L•min)，故选C。
【变式训练3·变题型】碳热还原法制备氮化铝的反应式为：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B．c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C．维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙
D．已知该反应在高温下自发，则随着温度升高，反应物Al2O3的平衡转化率将增大
【答案】C
【解析】A项，由图可以得到单位时间内一氧化碳浓度的变化量，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，则从 a 、 b 两点坐标可求得从 a 到 b 时间间隔内该化学反应的平均速率，故A正确；B项，c 点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为一氧化碳的瞬时速率，故 B 正确；C项，维持温度、容积不变 ，若减少反应物N2 的物质的量进行反应，平衡向逆反应方向进行，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态不同，曲线甲不会变为曲线乙，故 C错误；D项，该反应为气体体积增大的反应，反应△S＞0，该反应在高温下自发，则反应△H—T△S＜0，反应△H＞0，升高温度，平衡向正反应方向进行，反应物Al2O3的平衡转化率将增大，故D正确；故选C。
\l "_Tc16322" 考向2 化学反应速率的计算
例2(2025·北京丰台二模)一定条件下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g) ΔH＜0。T1℃时，该反应的平衡常数K=4，反应体系中相关数据见下表：
下列说法中，正确的是( )
A．a=1.6
B．若T2＞T1，则乙中，t min时消耗H2的速率等于生成H2的速率
C．当容器内压强不变时，反应达到化学平衡状态
D．当丙中反应达到化学平衡时，I2的转化率大于50%
【答案】B
【解析】将0.8mlHI转化成H2(g)和I2(g)为0.4ml，列三段式：
。A项，由分析可知，容器甲未达到平衡状态，且，容器丙浓度比容器甲，速率快，故a>1.6，A错误；B项，若T2＞T1，反应为放热反应，温度升高，K值减小，则乙中，K值小于4，故tmin时可能消耗H2的速率等于生成H2的速率，B正确；C项，容器内气体气体的总质量与容器体积为恒量，故压强不变不能说明达到平衡状态，C错误；D项，当丙中反应达到化学平衡时，列三段式：
，I2的转化率等于50%，D错误；故选B。
【变式训练1·变题型】(2025·福建一模)2ml A与2ml B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)。若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)=0.25ml•L﹣1•s﹣1，下列推断正确的是( )
A．v(A)=v(C)=0.75 ml•L﹣1•s﹣1 B．z=3
C．B的转化率为25% D．C的体积分数为28.6%
【答案】D
【解析】若2s后，A的转化率为50%，参加反应的A为2ml×50%=1ml，测得v(D)=0.25ml•L﹣1•s﹣1，生成D为0.25ml•L﹣1•s﹣1×2L×2s=1ml，则，解得z=2，列三段式有：
A项，速率之比等于化学计量数之比，v(A)=v(C)=v(D)=0.25 ml•L﹣1•s﹣1，故A错误；B项，由上述计算可知，z=2，故B错误；C项，B的转化率为×100%=75%，故C错误；D项，2 s后，n(A)=1 ml，n(B)=0.5 ml，n(C)=n(D)=1 ml，则C的体积分数为×100%=28.6%，故D正确；故选D。
【变式训练2·变题型】某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)=cC(g)，12s时生成C的物质的量为0.6ml(反应过程如图所示)。下列说法中正确的是
A．图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
B．2s时，用A表示的反应速率为0.15ml•L﹣1•s﹣1
C．化学计量数之比b：c=1：3
D．12s时的压强与起始时的压强之比为8：13
【答案】D
【解析】A项，图中交点时A、B的浓度相等，但浓度继续变化，则没有达到平衡状态，如达到平衡状态，各物质的浓度不变，故A错误；B项，2s时，A的浓度变化=0.8ml/L﹣0.5ml/L=0.3ml/L，则2s内反应速率v===0.15ml•L﹣1•s﹣1，而不是瞬时速率，故B错误；C项，A的浓度变化=0.8ml/L﹣0.2ml/L=0.6ml/L，A表示的反应速率==0.05ml/(L•s)，B的浓度变化=0.5ml/L﹣0.3ml/L=0.2ml/L，计算B的反应速率==ml/(L•s)，C的反应速率==ml/(L•s)，速率之比等于化学方程式计量数之比，3：b：c=0.05：：，b=1，c=1.5，化学计量数之比b：c=2：3，故C错误；D项，平衡时A的物质的量为0.2ml/L×2L=0.4ml，B的物质的量为0.3ml/L×2L=0.6ml，C的物质的量为0.6ml，则总物质的量为1.6ml，起始时总物质的量为2.6ml，则12s时的压强与起始时的压强之比为8：13，故D正确；故选D。
【变式训练1·变载体】乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
下列说法不正确的是( )
A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为
B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)
D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
【答案】C
【解析】A项，由表中数据可计算，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。
\l "_Tc16322" 考向3 化学反应速率大小比较
例3在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是( )
A．v(H2)＝0.3 ml·L－1·min－1 B．v(N2)＝0.05 ml·L－1·s－1
C．v(N2)＝0.2 ml·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.3 ml·L－1·min－1
【答案】B
【解析】由题意知N2＋3H22NH3将反应速率转化为用N2表示的反应速率得：A项中v(N2)＝eq \f(1,3)v(H2)＝0.1 ml·L－1 ·min－1；B项中v(N2)＝eq \f(0.05,\f(1,60)) ml·L－1·min－1＝3.0 ml·L－1·min－1；C项中v(N2)＝0.2 ml·L－1·min－1；D项中v(N2)＝eq \f(1,2)v(NH3)＝0.15 ml·L－1·min－1，故选B。
思维建模 定量法比较化学反应速率的大小
(1)归一法：按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b)，若eq \f(vA,a)>eq \f(vB,b)，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
【变式训练1·变载体】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( )
A．v(A)=0.3 ml·L-1·s-1 B．v(B)=1.8 ml·L-1·s-1
C．v(D)=0.35ml·L-1·s-1 D．v(C)=1.5 ml·L-1·min-1
【答案】A
【解析】A项中v(A)=0.3 ml·L-1·s-1，B项中物质B是固体，不能用其来表示化学反应速率，C项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.25 ml·L-1·s-1，D项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.0125 ml·L-1·s-1，所以A项表示的反应速率最快，故A正确；故选A。
【变式训练2·变载体】反应4A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)，在不同条件下反应，其平均反应速率v(X)如下，其中反应速率最大的是( )
A．v(A)=0.2ml·(L·s)-1 B．v(B)=6ml·(L·min)-1
C．v(C)=8ml·(L·min)-1 D．v(D)=4ml·(L·min)-1
【答案】D
【解析】在速率单位统一的情况下，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越大，则：A. ml·(L·min)-1 ml·(L·min)-1；B. ml·(L·min)-1；C. ml·(L·min)-1；D. ml·(L·min)-1；显然D中比值最大，反应速率最大，故D正确；故选D。
【变式训练3·变载体】在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最慢的是( )
A．v(H2)=0.1ml·L-1·s-1 B．v(NH3)=2.5ml·L-1·min-1
C．v(H2)=3ml·L-1·min-1 D．v(N2)=1.5ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】合成氨反应为N2+3H22NH3，比较不同条件下的反应速率快慢，必须换算成同种物质表示的化学反应速率。A项，v(N2)= v(H2)=2 ml·L-1·min-1，B项，v(N2)=v(NH3)=1.25 ml·L-1·min-1，C项，v(N2)=v(H2)=1 ml·L-1·min-1，D项，v(N2)=1.5ml·L-1·min-1，生成氨的反应速率最慢的是C，故选C。
\l "_Tc16322" 考向4 化学反应速率的测定
例4 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理] 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
(1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。
(2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是__________________________________________________________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。
(4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。
【答案】(1)2.0 3.0
(2)浓度 其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)
(3)②③
(4)0.01 ml/(L·min)
【解析】(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。
(2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。
(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③。
(4)草酸的物质的量为0.6 ml/L×0.003 L＝0.001 8 ml，高锰酸钾的物质的量为0.05 ml/L×0.003 L＝0.000 15 ml，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 ml∶0.000 15 ml＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为eq \f(0.05 ml/L×0.003 L,（3＋2＋3＋2）×10－3L)＝0.015 ml/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015 ml/L÷1.5 min＝0.01 ml/(L·min)。
思维建模 “变量控制法”题目的解题策略
【变式训练1·变载体】选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (观察气泡产生的快慢)
b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O (观察浑浊产生的快慢)
【答案】C
【解析】采用控制变量方法进行研究，即只改变一个外界条件，其它外界条件都相同，然后逐一进行分析判断。A项，只有CaCO3的接触面积不相同，其它外界条件相同，两个实验是研究固体与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响，A正确；B项，该反应的实质是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，只有HCl溶液中的c(H+)不相同，其它外界条件相同，是研究H+浓度大小对化学反应速率的影响，B正确；C项，浓硫酸中H2SO4主要以电解质分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H+及SO42-，浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高，因此两个实验对比，不仅溶液中c(H+)不同，而且溶液温度也不相同，因此不是探究H+浓度大小对化学反应速率的影响，C不正确；D项，两个实验对比，其它外界条件都相同，只有溶液温度不相同，是探究反应温度对化学反应速率的影响，D正确；故选C。
【变式训练2·变考法】以反应 5H2C2O4+2MnO4 -+6H＋ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①、 ②、 ③所加的H2C2O4 溶液均要过量
B．若实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2． 5×10-4 ml/L/s
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A项，根据反应方程式可得5H2C2O4~2MnO4-，由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，A正确；B项，根据已知数据可得v(KMnO4)=0.010ml/L×0.004L/40s =1．0×10-6 ml/L/s，B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，实验②和③只是温度不同，C是正确的；D项，在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D正确。故选B。
【实验创新与科学探究】【变式训练3】某兴趣小组同学探究KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4 )溶液反应速率的影响因素。将的KMnO4酸性溶液与草酸溶液按如下比例混合。
【设计实验】
(1)补全KMnO4酸性溶液与草酸溶液反应的离子方程式：_______。
2MnO4-+5H2C2O4+__________=2 Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)实验①和②的目的是_______。
【进行实验】
小组同学进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段：
Ⅰ．紫色溶液变为青色溶液；Ⅱ．青色溶液逐渐褪至无色溶液。
【查阅资料】
a．KMnO4酸性溶液与草酸溶液的反应主要包含如下几个过程：
反应ⅰ．MnO4-+2H2C2O4+4H+=Mn3+(无色)+4CO2↑+4H2O
反应ⅱ．Mn3++2H2C2O4=[Mn(C2O4)2]- (青绿色)+ 4H+
反应ⅲ。2Mn3++H2C2O4=2 Mn2+(无色)+2CO2↑+ 2H+
b．[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱，在本实验条件下不能氧化H2C2O4。
c．MnO42-呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解为MnO4-和MnO2。
【继续探究】
进一步实验证明溶液中含有[Mn(C2O4)2]-，实验①反应过程中MnO4-和[Mn(C2O4)2]-的浓度随时间的变化如下图。
【解释与反思】
(3)本实验中，化学反应速率：反应ⅱ_______反应ⅲ(填“＞”、“=”或“＜”)。
(4)小组同学认为反应ⅱ的离子方程式应该改为：Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+，结合实验现象，说明其理由_______。
【答案】(1)6H+
(2)探究相同温度下，草酸浓度的改变对化学反应速率的影响
(3)＞
(4) [Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱，不能氧化H2C2O4，而Mn3+与草酸发生过程iii的反应，使得Mn3+浓度不断减小，只有过程ii存在化学平衡，即Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+，上述平衡会逆向移动，[Mn(C2O4)2]-浓度逐渐减小，所得现象为溶液的青绿色逐渐褪去直至无色，故可判断过程ii的反应方程式应该为Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+。
【解析】(1)根据原子守恒和电荷守恒，完整反应方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2 Mn2++10CO2↑+8H2O，所以补充6H+；(2)两组实验温度相同，高锰酸钾溶液用量相同，草酸溶液用量不同，探究相同温度下，反应物浓度的改变对化学反应速率的影响；(3)由图像可知，比较过程ii生成[Mn(C2O4)2]-和过程iii消耗等量[Mn(C2O4)2]-所用的时间，前者少于后者，说明反应速率前者大于后者；(4)根据资料[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱，在本实验条件下不能氧化H2C2O4可知，过程ii存在化学平衡，即Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+，Mn3+与草酸发生过程iii的反应，使得Mn3+浓度不断减小，上述平衡逆向移动，所得现象为溶液的青绿色逐渐褪去直至无色。

考点二 影响化学反应速率的因素
知识点1影响化学反应速率的因素
1．内因(决定因素)：反应物本身的性质是主要因素。反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2；镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
(1)浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；降低反应物的浓度，化学反应速率减小。
(2)压强：对有气体参加的反应，在其他条件不变时，改变压强同样可以改变化学反应速率。
(3)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。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。
(4)催化剂：催化剂也可以改变化学反应速率(不作特殊强调，一般指正催化剂)。
(5)其他因素：除了上述浓度、温度、压强、催化剂这四大影响因素外，反应物颗粒的大小、构成微小原电池、光、超声波、激光等也能影响反应速率。
得分速记
影响化学反应速率特殊情况
(1)温度
①催化反应，升高温度，催化剂可能失活，反应速率减慢
②有机反应，升高温度，有可能发生副反应，主反应速率减慢
(2)压强
①改变非气体反应的压强，反应速率不变
②改变等体反应的压强，v正和v逆变化幅度相同
(3)浓度
①固体和纯液体的浓度为定值，改变固体或纯液体的用量，反应速率不变
②加入固体物质，有可能改变接触面积，反应速率可能加快
(4)无关气体
①恒温恒压
②恒温恒容
3．探究外界条件对化学反应速率的影响
(1)方法：控制变量法
(2)溶液反应：加水调节溶液的总体积不变，以保证某种成分的浓度不变
(3)实例：
知识点2有效碰撞理论
1．基元反应：一个化学反应往往经过多个步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。
2．活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子：有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子百分数 ＝活化分子数目反应物分子总数×100%。
②活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能)
③有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有较高的能量，二是碰撞时要有一定的方向。
3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
4．利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响——活化能→活化分子→有效碰撞→化学反应速率
得分速记
(1)活化能与ΔH的关系：正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变，可表示为ΔH＝E(正)－E(逆)。
(2)活化能与化学反应速率的关系：活化能越大，化学反应速率越小。
(3)催化剂与活化能、ΔH的关系：催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的ΔH。
知识点3速率常数和速率方程
1．基元反应与反应历程
(1)定义：基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程中的每一步反应都称为基元反应。反应历程又称反应机理。例如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，它的反应历程可能是如下两步基元反应：
①I2I＋I(快)
②H2＋2I2HI(慢)
其中慢反应为整个反应的决速步骤。
(2)基元反应过渡状态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C→[A…B…C]→A＋BC
反应物 过渡态 生成物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－→[Br…CH3…OH]→Br－＋CH3OH
(3)活化能(能垒)与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：
E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
2．速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bBgG＋hH，则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
3．速率常数含义
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 ml·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
4．速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
5．速率常数与化学平衡常数之间的关系
一定温度下， 可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正 ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v正＝v逆，则k正ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，所以eq \f(k正,k逆)＝eq \f(cg（G）·ch（H）,ca（A）·cb（B）)＝K。
得分速记
对于反应：aA＋bBgG＋hH，则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。基元反应的a、b可直接写出，非基元反应的a、b必须通过实验测定，无法直接写出。
考向1 影响化学反应速率的因素
例1(2025·甘肃省高三第一次联考)为了控制化学反应速率，需研究化学反应速率的影响因素。下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )
A．铁与稀硫酸反应，可滴入几滴硫酸铜溶液
B．K2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应时，可增大压强
C．Zn与稀盐酸反应，可加入少量醋酸钠粉末
D．保持容器容积不变，向反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)中充入氩气
【答案】A
【解析】A项，铁与硫酸铜溶液发生置换反应，被置换出来的铜附着在铁上，和稀硫酸共同构成原电池，可以加快反应速率，A正确；B项，K2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应，没有气体参与，增大该反应的压强，反应速率不变，B错误；C项，加入少量醋酸钠粉末，与HCl反应生成CH3COOH，CH3COOH是弱酸，H+浓度减小，则反应速率减小，C错误；D项，容器体积不变，充入稀有气体，反应的气体的浓度不改变，则反应速率不变，D错误；故选A。
思维建模 外界因素对化学反应速率影响的5大误区
(1)误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。
(2)误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确。
(3)误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。
(4)误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小。
(5)误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。
【变式训练1·变载体】下列说法中正确的是( )
A．已知t1 ℃时，反应C＋CO22CO ΔH＞0的速率为v，若升高温度则逆反应速率减小
B．恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变
C．当一定量的锌粉和过量的6 ml·L－1盐酸反应时，为了减小反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液
D．对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化
【答案】D
【解析】温度升高，正、逆反应的速率均增大，A项错误；在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B项错误；若能使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减小，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，因为在酸性溶液中NOeq \\al(－,3)将和锌粉发生氧化还原反应生成氮的氧化物，从而使生成的H2的量减少，C项错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D项正确。
【变式训练2·变考法】已知2N2O (g)2N2 (g)+ O2(g)的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
下列说法正确的是( )
A．n=1，c1＞c2=c3
B． min时，v(N2O)= 2.0×10-3 ml·L-1·s-1
C．相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 ml·L，当浓度减至一半时共耗时50 min
【答案】D
【解析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)无关，故速率方程中n=0。A项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02 ml·L-1，则c1=0.06＞c2=c3=0，A错误；B项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率v(N2O)==≠2.0×10-3 ml·L-1·s-1，B错误；C项，速率方程中n=0，反应速率与N2O的浓度无关，C错误；D项，保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时，投料比为1：1.5，发生以下两个反应：
① ；
② 。
CH4或CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．在上述条件下，反应①②同时达到平衡
B．，升温更有利于反应②
C．加热、加压都有利于增大反应①②的速率
D．始终低于1.0，是因为发生了反应②
【答案】B
【解析】A项，反应①②同时发生，反应②会破坏反应①的平衡，所以两个反应应该同时达到平衡，故A正确；B项，由图可知，550～600℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率，说明升温更有利于反应①，故B错误；C项，升高温度和增大压强，化学反应速率均增大，则加热、加压时，反应①②的反应速率均会增大，故C正确；D项，由方程式可知，反应①中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1.0，则氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0说明发生了反应②，故D正确；故选B。
考向2 催化剂、活化能与转化效率的关系
例2已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作(k为反应速率常数，为反应活化能，R和C为大于0的常数)，为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在m催化剂作用下，该反应的活化能
B．对该反应催化效能较高的催化剂是m
C．不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D．可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】A
【解析】A项，将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入中，计算可知Ea=9.6×104J/ml，故A正确；B项，对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Ea较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n，故B错误；C项，图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变，故C错误；D项，阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向，故D错误；故选A。
【变式训练1·变载体】(2025·天津滨海新三模)某温度下， 在密闭容器中充入一定量的 R(g)， 发生反应， 该反应经历两步：①。 ②， 催化剂M能催化第②步反应， 反应历程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．升高温度，减小， 且减小
B．不使用催化剂M，反应过程中c(I)先增大后减小
C．使用催化剂M，反应①的活化能不变，反应②的活化能变为E1+E2
D．使用催化剂M，反应①速率不变，反应②速率加快
【答案】C
【解析】A项，由反应历程图可知，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，对于反应②，升高温度，平衡逆向移动，cT减小，cI增大，故减小，总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，cT减小，cR增大，故减小，A项正确；B项，由图可知反应①的速率大于反应②，开始时I的生成速率大于消耗速率，随着反应的进行，I的浓度逐渐减小，故不使用催化剂M，反应过程中I的浓度先增大后减小，B项正确；C项，催化剂M能催化第②步反应，故使用催化剂M，反应①的活化能不变，对于反应②，加入催化剂，降低反应的活化能，由图可知，其反应热为E1、E2，不是活化能，C项错误；D项，催化剂M能催化第②步反应，故使用催化剂M，反应①的活化能不变，对于反应②，加入催化剂，能降低反应的活化能，使反应速率加快，D项正确；故选C。
【变式训练2·变考法】(2025·福建福州模拟预测)中国科学技术大学曾杰教授研究团队通过修饰铜基催化剂，在碳氧化物与有机分子转化的研究中获得多项突破。甲醇与水(均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量变化如图：
下列说法正确的是( )
A．选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，从而减少反应过程中的能耗
B．总反应的快慢由反应I决定，是因为反应I吸热、反应Ⅱ放热
C．反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= +akJ/ml(a>0)
D．反应过程涉及极性共价键、非极性共价键的断裂和形成
【答案】A
【解析】A项，选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，催化剂加快化学反应速率，减少过程中的能耗，A正确；B项，反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高，因此反应Ⅰ为慢反应，总反应的反应速率由慢反应决定，总反应的快慢由反应I决定，B错误；C项，由图可知，反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH= - akJ/ml(a>0)，C错误；D项，反应过程涉及C-H、O-H断裂，H-H、C=O形成，故涉及极性共价键的断裂与形成，非极性共价键的形成，无非极性键的断裂，D错误； 故选A。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·北京西城三模)一定温度下，()在Al2O3存在下与等物质的量的反应，主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示，反应过程中能量变化示意图如图2所示。
下列说法不正确的是( )
A．由图1可知，X→Z的活化能大于X→Y的活化能
B．的过程中，存在键的断裂与形成、键的旋转
C．此温度下，X生成Y的平衡常数小于X生成Z的平衡常数
D．时，各物质的物质的量分数变化可以用来解释
【答案】D
【解析】A项，开始反应时，Y的含量迅速上升，说明生成Y的速率快，活化能越低，反应速率越快，则X→Z的活化能大于X→Y的活化能，A正确；B项，σ键的键能大于π键，Y→Z的过程中，先通过π键的断裂，而σ键保持稳定，再通过单键旋转调整取代基排列，最后重新形成π键，B正确；C项，达到平衡时，Z的浓度大于Y，则X生成Y的平衡常数小于X生成Z的平衡常数，C正确；D项，时，Z的浓度很低，说明主要发生反应X→Y，而Y→Z的速率很慢，即Y→Z的活化能大，则可以用来解释，D错误；故选D。
考向3 “控制变量”探究影响化学反应速率的因素
例3(2025·北京丰台二模)某小组用H2O2、HI和KI探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下，按下列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ．
实验Ⅱ．用KI替代HI做上述5组实验，观察到有无色气体产生，一段时间内溶液均未见棕黄色。
下列说法不正确的是( )
A．由实验Ⅰ可知，H2O2氧化HI的反应速率与cH2O2和cHI的乘积成正比
B．实验①中反应继续进行，20s时测得cH2O2为，则0～20s的平均反应速率：v(H2O2)=0.00 ml·L-1·s-1
C．实验Ⅱ中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
D．对比实验Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ-的还原性随酸性减弱而减弱
【答案】D
【解析】A项，对比实验①、②、③：HI浓度增加反应速率增加，对比实验①、④、⑤：H2O2浓度增加反应速率增加，因此，H2O2氧化HI的反应速率与cH2O2和cHI的乘积成正比，故A正确；B项，0～20s的平均反应速率：，故B正确；C项，实验II向H2O2加入KI产生氧气，而未产生I2，说明H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率，故C正确；D项，实验II引入了K+，K+对H2O2的分解有影响，不能说明酸性对I-还原性的影响，故D错误；故选D。
思维建模 控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略
(1)确定变量：理清影响实验探究结果的所有因素。
(2)定多变一：在探究时，先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。
【变式训练1·变考法】(2025·安徽省六安第一中学高三检测)对H2O2的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，实验测得不同条件下H2O2浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．图甲表明，可通过适当增大H2O2浓度，加快H2O2分解速率
B．图乙表明，可通过调节溶液的酸碱性，控制H2O2分解速率快慢
C．图丙表明，少量存在时，碱性太强，不利于H2O2分解
D．图乙、图丙和图丁表明，Mn2+是H2O2分解的催化剂，提高Mn的浓度就能增大H2O2分解速率
【答案】D
【解析】A项，图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A正确；B项，图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B正确；C项，图丙中少量Mn2+存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：0.1ml/LNaOH溶液＞1.0ml/LNaOH溶液＞0ml/LNaOH溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，但与溶液的pH值不成正比，碱性太强，不利于H2O2分解，故C正确；D项，图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，但图丙中锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，碱性太强，不利于H2O2分解，故D错误；故选D。
【变式训练2·变载体】室温下用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨)，分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下)，实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[]。下列说法不正确的是( )
A．实验1现象不明显，可能与表面生成了难溶的有关
B．实验2比实验1现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失
C．实验3中破坏了在镁条表面的沉积，增大了镁与水的接触面积
D．由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论
【答案】D
【解析】A项，金属镁与水反应生成，会覆盖在镁条的表面阻止反应的继续进行，故实验1现象不明显，A正确；B．实验2比实验1现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失，导致温度升高，的溶解度增大，覆盖在镁条的表面的溶解，不再阻止反应的进行，B正确；C．由于可电离产生，从而破坏的生成，故实验3中破坏了在镁条表面的沉积，增大了镁与水的接触面积，C正确；D．由题干信息可知实验1和实验3所得到的产物不同，故变量不唯一，不能由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论， D错误；故选D。
【变式训练3·变载体】某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：
根据上述实验所得结论正确的是( )
A．实验②中发生的反应为
B．由实验①、③可得，溶液中c(NH4+)越大，反应速率越快
C．由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生H2的速率有影响
D．由实验①~④可得，溶液的越小，产生H2的速率越快
【答案】C
【解析】A项，离子方程式电荷不守恒，A错误；B项，实验①、③，Cl-浓度不同，无法得出c(NH4+)越大，反应速率越快的结论，B错误；C项，实验①、②，溶液中c(NH4+)浓度相同，故阴离子种类对产生H2的速率有影响，C正确；D项，实验②0.5 ml·L-1(NH4)2SO4溶液pH