考點(diǎn)02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素-

考點(diǎn)02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【核心考點(diǎn)梳理】一、實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素實(shí)驗(yàn)1.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②產(chǎn)生大量氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnO2可以使H2O2分解的速率加快催化劑有正、負(fù)之分，正催化劑能加快反應(yīng)速率，負(fù)催化劑減慢反應(yīng)速率，不特別指明的條件下，均指正催化劑。催化劑只對(duì)某一特定反應(yīng)具有催化作用，即有專一性。實(shí)驗(yàn)2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作試管中均為5mL12%的H2O2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率較慢②產(chǎn)生氣泡速率較快實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，用水浴加熱，化學(xué)反應(yīng)速率增大，常溫，化學(xué)反應(yīng)速率減小實(shí)驗(yàn)3.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率較慢②產(chǎn)生氣泡速率較快實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，增大濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小實(shí)驗(yàn)4.反應(yīng)物狀態(tài)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作取兩支試管，向其中一支加入約5g塊狀大理石，另一支加入約5g粉末狀大理石，再各加入5mL4mol·L－1鹽酸，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象與結(jié)論塊狀大理石與鹽酸反應(yīng)的速率較慢，粉末狀大理石與鹽酸反應(yīng)的速率快，說(shuō)明增大反應(yīng)物的接觸面積，能增大反應(yīng)速率影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素除溫度、催化劑和反應(yīng)物濃度外，還有反應(yīng)物的狀態(tài)、固體的表面積等許多因素。2.控制變量法受多因素影響的問(wèn)題每次只改變其中的一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，研究被改變的因素對(duì)事物發(fā)展的影響。這樣，就將多因素問(wèn)題拆解為多個(gè)單因素問(wèn)題分別開展研究，化繁為簡(jiǎn)，再進(jìn)行綜合分析，最后得出結(jié)論。這種方法稱為控制變量法。二、對(duì)反應(yīng)速率影響因素的理解1．濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的理解(1)固體或純液體的濃度為常數(shù)，所以增加其用量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率不變。(2)增大固體的表面積或?qū)⒐腆w溶于一定溶劑，能增大化學(xué)反應(yīng)速率。2．壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率影響的理解壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，是通過(guò)改變氣體的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上的增大壓強(qiáng)是指壓縮氣體的體積。(1)對(duì)無(wú)氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率基本不變。如MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O。(2)對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡(jiǎn)化理解為壓強(qiáng)改變→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物質(zhì)濃度改變→反應(yīng)速率改變,物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變))①恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)eq\o(→,\s\up10(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up10(引起))反應(yīng)速率增大。②氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時(shí)對(duì)反應(yīng)速率的影響：恒容：充入惰性氣體→總壓增大→反應(yīng)物濃度不變→反應(yīng)速率不變。恒壓：充入惰性氣體→體積增大→反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減小?！镜湫屠}】例1．（2023春·江蘇鹽城·高一?？茧A段練習(xí)）在反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)中，可使化學(xué)反應(yīng)速率明顯增大的措施是①增大壓強(qiáng)②升高溫度③增大CO2的濃度④增加碳的量⑤降低壓強(qiáng)A．①②③ B．②③④C．①②③④ D．②③④⑤【答案】A【解析】①該反應(yīng)是有氣體參加和生成的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率明顯增大，故符合題意；②升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率明顯增大，故符合題意；③增大二氧化碳的濃度，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率明顯增大，故符合題意；④碳是濃度為定值的固體，增加碳的量，反應(yīng)速率不變，故不符合題意；⑤該反應(yīng)是有氣體參加和生成的反應(yīng)，降低壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率明顯減小，故不符合題意；①②③符合題意，故選A。例2．（2023春·四川資陽(yáng)·高一?？计谀┠痴n外興趣小組利用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與稀硫酸反應(yīng)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素[反應(yīng)方程式為Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，設(shè)計(jì)了如表系列實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)溫度(℃)Na2S2O3濃度稀硫酸H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL12010.00.1010.00.500240V10.10V20.50V3320V40.104.00.50V5A．設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的基本原理為控制變量法B．實(shí)驗(yàn)1和2可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響C．若用實(shí)驗(yàn)1和3探究稀硫酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則需V4=10，V5=0D．將水更換為Na2SO4溶液，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響【答案】C【解析】A．從表中數(shù)據(jù)看，實(shí)驗(yàn)1、2應(yīng)為探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)1、3應(yīng)為探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，所以設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的基本原理為控制變量法，A正確；B．實(shí)驗(yàn)1和2的溫度不同，則各物質(zhì)的濃度必須分別相同，所以可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，B正確；C．實(shí)驗(yàn)1、3的溫度相同，應(yīng)為探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，若用實(shí)驗(yàn)1和3探究稀硫酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則需V4=10.0，V5=6.0，C不正確；D．因?yàn)镹a2SO4對(duì)反應(yīng)速率不產(chǎn)生影響，所以將水更換為Na2SO4溶液，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響，D正確；故選C?！具_(dá)標(biāo)檢測(cè)】1．化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)表述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量，下列生產(chǎn)生活中的措施是為了減小反應(yīng)速率的是A．較高溫度下合成氨 B．在水果的車上放入浸泡過(guò)高錳酸鉀溶液的硅藻土C．工業(yè)廢氣經(jīng)過(guò)催化處理后再排放 D．燃燒時(shí)通入足量的空氣【答案】B【解析】A．溫度升高，反應(yīng)速率加快，A項(xiàng)不符合題意；B．高錳酸鉀溶液可吸收乙烯，降低乙烯濃度，減緩腐敗速率，B項(xiàng)符合題意；C．加入催化劑，反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)不符合題意；D．燃燒木柴時(shí)，通入足量的空氣，可增大氧氣濃度，反應(yīng)速率加快，D項(xiàng)不符合題意。故選B。2．某反應(yīng)，溫度每升高10℃反應(yīng)速率增大到原來(lái)的2倍，如果將溫度從原來(lái)的0℃升高到100℃，反應(yīng)速率則為原來(lái)的A．10倍 B．20倍 C．100倍 D．1024倍【答案】D【解析】已知溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增大到原來(lái)的2倍，那么在100℃時(shí)，溫度升高100℃，反應(yīng)速率應(yīng)是0℃的210倍=1024倍，故選：D。3．下列四種溶液中，分別加入少量的固體二氧化錳，能產(chǎn)生氣體的是A．3%的H2O2溶液 B．1mol/LNaOH溶液 C．1mol/LKClO3溶液 D．0.1mol/L鹽酸【答案】A【解析】A．過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑時(shí)可生成氧氣，故A正確；B．二氧化錳與NaOH溶液不反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．二氧化錳與KClO3溶液不反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．在加熱條件下二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)，與0.1mol?L1鹽酸不反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選：A。4．對(duì)于溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)速率影響最小的是A．壓強(qiáng) B．反應(yīng)物濃度 C．反應(yīng)溫度 D．催化劑【答案】A【解析】A．壓強(qiáng)只影響有氣體參加，且在密閉容器中的反應(yīng)，對(duì)于溶液中的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，反應(yīng)物或生成物濃度不變，反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)選；B．增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，減小濃度，反應(yīng)速率減慢，B項(xiàng)不選；C．升高溫度，反應(yīng)速率加快，降低溫度，反應(yīng)速率降低，C項(xiàng)不選；D．加入催化劑可成百上千倍改變反應(yīng)速率，D項(xiàng)不選；故選A。5．在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，采取下列措施不能改變反應(yīng)速率的是A．加熱 B．保持容器體積不變，增加輸入量C．充入，保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 D．充入，保持容器體積不變【答案】D【解析】A．加熱可加快反應(yīng)速率，A不符合題意；B．保持容器體積不變，增加H2相當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度，可加快反應(yīng)速率，B不符合題意；C．充入N2，保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，則各氣態(tài)反應(yīng)物、產(chǎn)物濃度減小，因此化學(xué)反應(yīng)速率減小，C不符合題意；D．充入N2，保持容器內(nèi)體積不變，則各氣態(tài)反應(yīng)物、產(chǎn)物濃度不變，因此化學(xué)反應(yīng)速率不發(fā)生改變，D符合題意；故選D。6．在一容積可變的密閉容器中加入WO3和H2進(jìn)行反應(yīng)：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列說(shuō)法不正確的是A．將容器的體積縮小一半，其反應(yīng)速率增大B．保持體積不變，充入氬氣，其反應(yīng)速率增大C．保持壓強(qiáng)不變，充入氖氣，H2O(g)的生成速率增大D．保持壓強(qiáng)不變，充入氖氣，H2(g)的反應(yīng)速率減小【答案】BC【解析】A．將體積縮小，各氣體的濃度均增大，反應(yīng)速率加快，A正確；B．體積不變充入氬氣，H2(g)、H2O(g)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，B錯(cuò)誤；C．壓強(qiáng)不變，充入氖氣，體積增大，H2O(g)的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，C錯(cuò)誤；D．壓強(qiáng)不變，充入氖氣，體積增大，H2(g)的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，D正確；故選BC。7．下列實(shí)驗(yàn)方案可用于探究濃度對(duì)溶液分解速率影響的是A．2支試管均盛有溶液，向其中一支試管中加入少量，與另一支對(duì)比B．2支試管均盛有溶液，將其中一支試管放入熱水中，與另一支對(duì)比C．2支試管均盛有溶液，向其中一支試管中加入少量，另一支中加入少量D．2支試管分別盛有溶液、溶液，均加入等量的【答案】D【解析】A．2支試管均盛有溶液，向其中一支試管中加入少量，與另一支對(duì)比，是探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，故A不符；B．2支試管均盛有溶液，將其中一支試管放入熱水中，與另一支對(duì)比，是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故B不符；C．2支試管均盛有溶液，向其中一支試管中加入少量，另一支中加入少量，是探究不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，故C不符；D．2支試管分別盛有溶液、溶液，均加入等量的，只有濃度不同，探究濃度對(duì)溶液分解速率影響，故D符合；故選D。8．對(duì)水樣中M的分解速率的影響因素進(jìn)行研究，每次取2L水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在相同溫度下，M的物質(zhì)的量[n(M)]隨時(shí)間(t)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．由③④得，水樣中添加Cu2＋，能加快M的分解速率B．由②③得，反應(yīng)物濃度越大，M的分解速率越快C．由②④得，水樣的pH越小，M的分解速率越快D．在0～20min內(nèi)，②中M的平均分解速率為0.0075mol/(L·min)【答案】AD【解析】A．根據(jù)③④知，pH相同時(shí)，添加銅離子的，相同時(shí)間內(nèi)c(M)的變化量越大，則M的分解速率大，A正確；B．根據(jù)②③知，反應(yīng)起始濃度及溶液pH都不同，兩個(gè)變量，則無(wú)法判斷反應(yīng)速率與濃度關(guān)系，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)②④知，銅離子及溶液pH都不同，兩個(gè)變量，則無(wú)法判斷M的分解速率與pH關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．由題圖知0～20min內(nèi)，②中M的分解速率v(M)＝＝0.0075mol·L－1·min－1，D正確；故選AD。9．在密閉系統(tǒng)中有反應(yīng)，能使反應(yīng)速率加快的措施是①通過(guò)減小容器體積增大壓強(qiáng)

②升高溫度

③將炭粉碎

④恒容通入

⑤增加炭的量

⑥恒容條件下通入A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤【答案】C【解析】①反應(yīng)有氣體參加，減小容器體積增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率增大，故①正確；②升高溫度，反應(yīng)速率增大，故②正確；③將C粉碎，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大，故③正確；④通恒容通入CO2氣體，反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率增大，故④正確；⑤增加炭的量，固體的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故⑤錯(cuò)誤；⑥恒容條件下通入N2，參加反應(yīng)的氣體的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故⑥錯(cuò)誤；故選C。10．下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論中錯(cuò)誤的是A．將兩片打磨過(guò)的鋁片分別放入3mL20%的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，均有氣泡產(chǎn)生，能說(shuō)明鋁片既可與酸反應(yīng)又可與某些堿反應(yīng)B．分別取3%、6%的雙氧水2～3mL于兩支試管中，再分別向兩支試管中各加入少量等量的粉末，6%的雙氧水產(chǎn)生氣泡的速率明顯快于3%的雙氧水，能說(shuō)明催化劑對(duì)濃溶液的作用更有效C．將鐵絲插入裝有硫酸銅溶液的試管中，一段時(shí)間后取出，可以看到鐵絲表面有紅色附著物，能說(shuō)明鐵比銅更活潑D．取15%的雙氧水2～3mL于試管中，只有少量氣泡產(chǎn)生，如果將試管置于75℃的熱水中，氣泡會(huì)明顯增多，能說(shuō)明溫度升高反應(yīng)會(huì)加快【答案】B【解析】A．兩片打磨過(guò)的鋁片分別放入鹽酸和氫氧化鈉溶液中，均有氣泡生成，鋁與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，與NaOH反應(yīng)也生成氫氣，說(shuō)明鋁片既能與酸反應(yīng)也能與部分堿反應(yīng)，A正確；B．除了催化劑，濃度也會(huì)影響反應(yīng)速率，兩種雙氧水濃度不同，加入等量催化劑后，6%的雙氧水產(chǎn)生氣泡速率更快，不能說(shuō)明催化劑對(duì)濃溶液的作用更有效，可能是濃度的影響，B錯(cuò)誤；C．鐵絲插入硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后取出發(fā)現(xiàn)鐵絲表面有銅析出，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，證明鐵比銅更活潑，C正確；D．15%的雙氧水23mL在試管中只有少量氣泡產(chǎn)生，將試管置于75℃的熱水中，氣泡明顯增多，說(shuō)明溫度升高過(guò)氧化氫分解速率增大，D正確；故答案選B。11．已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入一定量的A和B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。(1)經(jīng)測(cè)定，前4s內(nèi)v(C)=0.05mol·L1·s1，v(A)=，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)從反應(yīng)開始到12s內(nèi)，A的轉(zhuǎn)化率為。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為：甲：v(A)=0.3mol·L1·s1；乙：v(B)=0.12mol·L1·s1；丙：v(C)=9.6mol·L1·min1，則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)椤?4)下列條件的改變能加快上述反應(yīng)的反應(yīng)速率的是。①升高溫度②保持壓強(qiáng)不變，充入He③保持體積不變，充入He④增加A的濃度【答案】(1)0.075mol·L1·s13A(g)＋B(g)?2C(g)(2)75%(3)乙>甲>丙(4)①④【解析】（1）化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量系數(shù)之比，平衡時(shí)A的濃度為0.2mol·L1，B的濃度為0.3mol·L1，，A與B的計(jì)量系數(shù)之比為4∶1，A前4s內(nèi)，v(C)=0.05mol·L1·s1，則A與B計(jì)量系數(shù)之比為3∶2，反應(yīng)方程式中A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為3∶1∶2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（2）從反應(yīng)開始到12s內(nèi)，A的轉(zhuǎn)化率為；（3）根據(jù)反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，可得甲：v(A)=0.3mol·L1·s1；乙：v(B)=0.12mol·L1·s1，轉(zhuǎn)化為v(A)=3v(B)=0.36mol·L1·s1；丙：v(C)=9.6mol·L1·min1=0.16mol·L1·s1，轉(zhuǎn)化為v(A)=v(C)=0.24mol·L1·s1；所以甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)橐?gt;甲>丙；（4）①升高溫度，反應(yīng)速率加快，①正確；②保持壓強(qiáng)不變，充入He，體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，②錯(cuò)誤；③保持體積不變，充入He，反應(yīng)物和生成物的濃度不變，反應(yīng)速率不變，③錯(cuò)誤；④增加A的濃度，反應(yīng)速率加快，④正確；故選①④。12．某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0.反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min