2.3 化学反应的速率 第2课时（导学案）化学沪科版2020选择性必修1

2.3 化学反应的速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 一、知识目标 1.认识影响化学反应速率的内因是反应物本身的性质，理解浓度、压强、温度、催化剂等外因对化学反应速率的影响。 2.掌握变量控制方法在探究化学反应速率影响因素实验中的应用。 3.理解简单碰撞理论、基元反应、反应历程、有效碰撞、活化分子、活化能等概念，并能用其解释浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。 4.了解催化剂的特性，知道其他因素如光辐照、电弧等也可能改变化学反应速率。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察不同条件下化学反应速率的差异，从微观上理解反应物分子的碰撞、活化分子、活化能等对反应速率的影响，建立起宏观现象与微观本质的联系。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究和数据分析，推理出影响化学反应速率的因素，建立起化学反应速率影响因素的模型，并能运用该模型解释和解决相关化学问题。 3.科学探究与创新意识：通过设计实验方案探究影响化学反应速率的因素，培养科学探究能力和创新思维，体会控制变量法在化学研究中的重要性。 4.科学态度与社会责任：认识到化学反应速率在生产、生活和科学研究中的重要性，培养严谨的科学态度和社会责任感，关注化学对社会发展的贡献。 一、学习重点 1.浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。 2.用简单碰撞理论、活化分子和活化能等概念解释这些影响。 二、学习难点 1.用简单碰撞理论、活化分子和活化能等概念解释外界条件对化学反应速率的影响。 2.控制变量法在实验设计中的应用。 一、碰撞理论与过渡态理论 1．有效碰撞理论 （1）基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中 都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的 反映了化学反应的反应历程，反应历程又称 。 （3）基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生 ，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。 （4）有效碰撞 概念：能够发生 的碰撞。 条件： ； 。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率 。 （5）活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生 的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是 的。 ②活化能：活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 解释说明：①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的 的大小； ②使用催化剂可 反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可 活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大， 不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内 增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的 ，从而增大反应速率。 4．催化剂对反应的影响 ①催化剂参与反应， 反应的活化能，加快反应速率 ②催化剂不能改变反应热，可以 反应所需的温度， 反应的能耗 ③总反应的活化能 催化反应过程中各分反应的活化能 ④催化剂具有 性：相同反应物用不同催化剂生成物不同 二、影响化学反应速率的因素 1．内因 在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的 、 和 等因素决定的。 2．外因 （一）问题探究 1.问题：结合生活实际，查找资料，举例说明除了浓度、温度、压强、催化剂外，还有哪些因素会影响化学反应速率，并简要解释原因。 2.问题：查找关于飞秒化学的资料，简述其概念、研究范畴以及对化学研究的重要意义。 （二）问题思考 1.问题：回顾之前学过的化学反应，举例说明反应物本身性质是如何影响化学反应速率的。 2.问题：在硫代硫酸钠（）溶液与溶液反应的实验中，为什么可以通过观察出现浑浊的时间来判断反应速率的快慢？ （三）归纳总结 1.问题：结合实验和理论知识，归纳影响化学反应速率的因素有哪些，并从微观角度解释各因素是如何影响反应速率的。 答案： - 影响因素： - 内因：反应物本身的性质。 - 外因：浓度、压强（有气体反应）、温度、催化剂， 2.问题：总结控制变量法在探究化学反应速率影响因素实验中的应用方法和注意事项。 （四）例题讲解 1.化学反应速率千差万别，下列反应中，反应速率最快的是（ ） A. 铁与稀硫酸反应制取氢气 B. 食物在夏天变质 C. 炸药爆炸 D. 溶洞的形成 2.下列说法正确的是（ ） A. 所有化学反应的速率都相同 B. 化学反应速率受反应物性质的影响 C. 外界条件不能影响化学反应速率 D. 只有温度能影响化学反应速率 3.在其他条件不变的情况下，把某一反应的温度从升高到，反应速率可能增加到原来的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 4.下列关于有效碰撞的说法正确的是（ ） A. 反应物分子的每次碰撞都能发生化学反应 B. 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 D. 有效碰撞次数越多，化学反应速率越慢 5.在一定条件下，对于反应，下列说法正确的是（ ） A. 增大压强，单位体积内活化分子数不变 B. 升高温度，活化分子百分数增大 C. 使用催化剂，反应的活化能不变 D. 增大的浓度，化学反应速率不变 6.一定条件下，容积为的密闭容器中，将气体和气体混合，发生如下反应：，末，生成，并测得的浓度为。计算： (1)末的物质的量浓度为____________。 (2)前内用表示的化学反应速率为________________。 (3)化学方程式中值为________。 (4)在恒温恒容条件下，往容器中加入氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (5)在恒温恒压条件下，往容器中加入氦气，反应速率________。 1.控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是（ ） A．浓度 B．温度 C．催化剂 D．固体质量 2.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ） A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H₂的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N₂与O₂在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 3.在一密闭容器中充入1molH₂和1molI₂，在一定温度下使其发生反应：H₂(g)＋I₂(g)⇌2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是（ ） A．保持容器容积不变，向其中加入1molH₂(g)，反应速率加快 B．保持容器容积不变，向其中加入1molN₂(N₂不参加反应)，反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN₂(N₂不参加反应)，反应速率一定加快 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH₂(g)和1molI₂(g)，再次平衡时反应速率一定加快 4.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O₂反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P₁＞P₂ C．该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19kJ·mol⁻¹ D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P₁)＜v(P₂) 5.一定条件下，容积为2L的密闭容器中，将2molL气体和3molM气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)＝xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol·L⁻¹。计算： （1）10s末L的物质的量浓度为____________。 （2）前10s内用M表示的化学反应速率为________________。 （3）化学方程式中x值为________。 （4）在恒温恒容条件下，往容器中加入1mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 （5）在恒温恒压条件下，往容器中加入1mol氦气，反应速率________。 一、影响化学反应速率的因素 （一）内因：反应物本身的性质：化学键的强弱与化学性质 （二）外因：浓度、压强、温度、催化剂 二、活化能 （一）有效碰撞理论： 1.基元反应：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，这其中的每一步反应都称为基元反应。基元反应反应了反应历程，反应历程又称反应机理。 2.基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞 3.有效碰撞： （1）定义：能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 （2）条件：第一，分子必须具有一定的能量，即活化分子（能够发生有效碰撞的分子）;第二，有合适的取向 4、活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的 活化能. 5、有效碰撞理论与化学反应的关系：普通分子活化分子有效碰撞→新物质+能量 （二）浓度： 1.影响规律：其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，反应速率减小 2.理论解释：单位体积内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大 注：（1）改变固体或纯液体的量，对化学反应速率无影响 （2）增加固体接触面积（将固体研碎）或加快液体扩散速率（对反应物进行搅拌），均可以提高化学反应速率 （三）压强： 1.影响规律：对于有气体参加的反应，其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快 （1）恒温恒容时，①充入反应物气体→浓度增大→速率增大；②充入“惰性气体”→总的压强增大，但各气体分压不变，即浓度不变→速率不变； （2）恒温恒压时，充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢 注：压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变，从而对化学反应速率产生影响，如果压强的改变不能引起浓度变化，则不会对速率产生影响 2、理论解释：增大压强，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大 （四）温度： 1、影响规律：在其他条件不变时，升高温度，化学反应速率越快；温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2-4倍。 2、理论解释：在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞次数增多，因而使反应速率加快。 （五）催化剂： 1、影响规律：一般是加快反应速率。使用时要注意温度及防止催化剂中毒 2、理论解释：在其他条件不变时，使用催化剂，改变了反应的历程，使发生的每一次反应所需的活化能降低，这就使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，化学反应速率加快. 特点：（1）催化剂在化学变化中能改变化学反应速率，但不能改变反应物的转化率，也不能使本来不发生的反应发生； （2）催化剂本身在反应前后自身的组成、化学性质和质量不变，但物理性质可以发生改变； （3）催化剂对一个反应由催化作用，对另一个反应不一定由催化作用，即催化剂具有专一性，没有万能催化剂； （4）催化剂分正催化剂和负催化剂。正催化剂能加快化学反应速率，负催化剂能减慢化学反应速率。若无特别说明，催化剂是指正催化剂； 小结：浓度、压强、温度、催化剂的改变影响单位体积内的活化分子数，温度和催化剂的改变也同时影响活化分子的百分数； （六）其他因素：光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能影响化学反应速率 。 考点一　外界因素对化学反应速率的影响 1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C. N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 2．把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是(　　) A．20 mL 3 mol·L－1 B．20 mL 2 mol·L－1 C．10 mL 4 mol·L－1 D．10 mL 2 mol·L－1 3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　) A．缩小容器容积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He 考点二　影响反应速率的因素综合分析 1．下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大 B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等 C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应速率 2．对于放热反应：A＋B===C，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是(　　) A．增加A的物质的量 B．升高体系温度 C．增大体系压强 D．降低体系温度 考点三　化学反应速率的图像分析 1．碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是(　　) A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应速率先增大后减小 C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．反应在2～4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min－1 2．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是(　　) ①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度 A．①④ B．③④ C．①②③ D．②③ 3．在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是(　　) 4．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法错误的是(　　) 实验编号 温度/℃ pH ① 25 1 ② 45 1 ③ 25 7 ④ 25 1 A.实验②在前15 min内，M的降解速率最快 B．实验①②说明升高温度，M的降解速率增大 C．实验①③说明pH越高，越不利于M的降解 D．实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢 考点四　控制变量法分析化学反应速率的影响因素 1．下列装置或操作能达到目的的是(　　) A．装置①用于测定生成氢气的速率 B．装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C．装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应 D．装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 2．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 2% H2O2溶液 C．10 mL 5% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液 3．某实验小组利用0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L－1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表： 实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s ① 20 5.0 10.0 0 t1 ② 20 5.0 5.0 a t2 ③ 50 5.0 10.0 0 t3 下列说法不正确的是(　　) A．实验②中a＝5.0 B．t2>t1>t3 C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中 D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响 4．实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法不正确的是(　　) 实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 乙醛(CH3CHO)溶液 ① 25 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.01 mol·L－1 ② a 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.02 mol·L－1 ③ 50 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.01 mol·L－1 ④ b c 2 mL 0.01 mol·L－1 A.a＝25 B．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 C．实验中需记录溶液颜色变化所需时间 D．若b＝25，c＝4 mL 0.02 mol·L－1，则实验①④也可用于化学反应速率影响因素的探究 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 化学反应的速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 一、知识目标 1.认识影响化学反应速率的内因是反应物本身的性质，理解浓度、压强、温度、催化剂等外因对化学反应速率的影响。 2.掌握变量控制方法在探究化学反应速率影响因素实验中的应用。 3.理解简单碰撞理论、基元反应、反应历程、有效碰撞、活化分子、活化能等概念，并能用其解释浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。 4.了解催化剂的特性，知道其他因素如光辐照、电弧等也可能改变化学反应速率。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察不同条件下化学反应速率的差异，从微观上理解反应物分子的碰撞、活化分子、活化能等对反应速率的影响，建立起宏观现象与微观本质的联系。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究和数据分析，推理出影响化学反应速率的因素，建立起化学反应速率影响因素的模型，并能运用该模型解释和解决相关化学问题。 3.科学探究与创新意识：通过设计实验方案探究影响化学反应速率的因素，培养科学探究能力和创新思维，体会控制变量法在化学研究中的重要性。 4.科学态度与社会责任：认识到化学反应速率在生产、生活和科学研究中的重要性，培养严谨的科学态度和社会责任感，关注化学对社会发展的贡献。 一、学习重点 1.浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。 2.用简单碰撞理论、活化分子和活化能等概念解释这些影响。 二、学习难点 1.用简单碰撞理论、活化分子和活化能等概念解释外界条件对化学反应速率的影响。 2.控制变量法在实验设计中的应用。 一、碰撞理论与过渡态理论 1．有效碰撞理论 （1）基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 （2）反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 （3）基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。 （4）有效碰撞 概念：能够发生化学反应的碰撞。 条件：具有足够的能量；具有合适的取向。 与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 （5）活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 ②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 （6）反应物、生成物的能量与活化能的关系图 2．基元反应发生经历的过程 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 解释说明：①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的大小； ②使用催化剂可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可增大活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增大反应速率。 4．催化剂对反应的影响 ①催化剂参与反应，降低反应的活化能，加快反应速率 ②催化剂不能改变反应热，可以降低反应所需的温度，减小反应的能耗 ③总反应的活化能大于催化反应过程中各分反应的活化能 ④催化剂具有选择性：相同反应物用不同催化剂生成物不同 二、影响化学反应速率的因素 1．内因 在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 2．外因 （一）问题探究 1.问题：结合生活实际，查找资料，举例说明除了浓度、温度、压强、催化剂外，还有哪些因素会影响化学反应速率，并简要解释原因。 答案：除了常见的浓度、温度、压强、催化剂外，还有以下因素会影响化学反应速率： - 光辐照：例如，氢气和氯气在光照条件下会迅速反应发生爆炸。这是因为光提供了能量，使反应物分子获得足够的能量成为活化分子，增加了有效碰撞的次数，从而加快了反应速率。 - 放射线辐照：某些放射性物质发出的射线可以使反应物分子发生电离或激发，产生更多的活化分子，进而加快反应速率。比如在一些高分子材料的改性中会用到放射线辐照来引发化学反应。 - 强磁场：强磁场可能会影响反应物分子的取向和运动状态，使分子更容易发生有效碰撞。例如，在一些化学反应中，施加强磁场可以改变反应的选择性和速率。 - 超声波：超声波的空化效应可以产生局部的高温、高压环境，同时还能使反应物分子剧烈振动，增加分子间的碰撞频率和能量，从而加快反应速率。比如在一些有机合成反应中，超声波可以促进反应的进行。 - 高速研磨：高速研磨可以增大反应物的接触面积，使反应物分子更容易相互碰撞，从而加快反应速率。例如，在一些固体与固体的反应中，研磨可以使反应物颗粒变小，增加反应的活性。 2.问题：查找关于飞秒化学的资料，简述其概念、研究范畴以及对化学研究的重要意义。 答案： - 概念：飞秒化学是物理化学的一个分支，研究在极短时间内（飞秒，飞秒 =秒）化学反应的过程和机制。 - 研究范畴：飞秒化学主要研究化学反应中原子和分子的动态变化，包括化学键的断裂和形成、分子的激发态和过渡态等。它可以揭示化学反应的最快速过程，帮助人们深入理解化学反应的本质。 - 重要意义：飞秒化学为化学研究提供了一种直接观察化学反应过程的手段，使人们能够在原子和分子水平上实时监测化学反应的进行。这有助于我们更好地理解化学反应的机制，为设计新的化学反应和催化剂提供理论基础。同时，飞秒化学在材料科学、生物化学、药物化学等领域也有广泛的应用前景。 （二）问题思考 1.问题：回顾之前学过的化学反应，举例说明反应物本身性质是如何影响化学反应速率的。 答案：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素。例如，镁条和铁片在相同条件下与盐酸反应，镁条反应速率明显比铁片快。这是因为镁的金属活动性比铁强，镁原子更容易失去电子，与盐酸中的氢离子发生反应，所以反应速率更快。 2.问题：在硫代硫酸钠（）溶液与溶液反应的实验中，为什么可以通过观察出现浑浊的时间来判断反应速率的快慢？ 答案：硫代硫酸钠（）溶液与溶液反应会生成不溶于水的硫单质，使溶液出现浑浊。反应速率越快，单位时间内生成的硫单质越多，溶液出现浑浊的时间就越短。因此，可以通过观察出现浑浊的时间来判断反应速率的快慢。该反应的化学方程式为。 （三）归纳总结 1.问题：结合实验和理论知识，归纳影响化学反应速率的因素有哪些，并从微观角度解释各因素是如何影响反应速率的。 答案： - 影响因素： - 内因：反应物本身的性质。 - 外因：浓度、压强（有气体反应）、温度、催化剂，此外还有光辐照、电弧、放射线辐照、强磁场、超声波、高速研磨等。 - 微观解释： - 温度：其他条件不变时，升高温度，分子的能量增加，更多的分子成为活化分子，单位体积内活化分子的数目增大，单位体积内活化分子百分数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢。这适用于任何反应，无论放热反应还是吸热反应。 - 浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内活化分子的数目增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢。 - 压强：对于有气体参加的化学反应，在其他条件不变时，增大气体反应体系压强，相当于压缩体积，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率加快；反之则慢。如果在容器内压强不变时充入非反应气体，容器体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢；如果在容器容积不变时充入非反应气体，各物质浓度不变，反应速率不变。 - 催化剂：当其他条件相同时，使用催化剂，改变反应历程，活化能降低，活化分子百分数增多，单位体积、单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。而且催化剂的存在并不改变反应物和生成物的相对能量，即不改变反应热。催化剂具有选择性，不同反应有不同的催化剂；可逆反应中催化剂对正、逆反应的速率改变程度相同；不同催化剂的活化温度不同。 2.问题：总结控制变量法在探究化学反应速率影响因素实验中的应用方法和注意事项。 答案： - 应用方法：在探究某一因素对化学反应速率的影响时，需要控制其他因素保持不变，只改变该因素，然后观察反应速率的变化。例如，在探究温度对化学反应速率的影响时，要保证反应物的浓度、压强、催化剂等其他条件相同，只改变温度，通过比较不同温度下反应的现象（如出现浑浊的时间、产生气泡的速率等）来判断温度对反应速率的影响。 - 注意事项： - 要准确控制变量，确保除了要研究的因素外，其他因素都保持一致。在实验操作过程中，要严格按照实验步骤进行，避免因操作不当导致变量控制不准确。 - 实验过程中要认真观察和记录实验现象，确保数据的准确性和可靠性。同时，要多次重复实验，以减小实验误差。 - 对实验结果进行分析时，要综合考虑各种因素的影响，合理得出结论。如果实验结果与预期不符，要仔细分析原因，可能是实验操作问题，也可能是其他未考虑到的因素影响了实验结果。 （四）例题讲解 1.化学反应速率千差万别，下列反应中，反应速率最快的是（ ） A. 铁与稀硫酸反应制取氢气 B. 食物在夏天变质 C. 炸药爆炸 D. 溶洞的形成 答案：C 解析：炸药爆炸是瞬间完成的剧烈反应，反应速率极快；铁与稀硫酸反应制取氢气有一定的反应时间；食物在夏天变质需要一定时间；溶洞的形成则是一个极其缓慢的过程，可能需要成千上万年。所以反应速率最快的是炸药爆炸，答案选C。 2.下列说法正确的是（ ） A. 所有化学反应的速率都相同 B. 化学反应速率受反应物性质的影响 C. 外界条件不能影响化学反应速率 D. 只有温度能影响化学反应速率 答案：B 解析：不同的化学反应，由于反应物的组成、结构和性质等不同，反应速率有很大差异，A错误；反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，B正确；外界条件如浓度、压强、温度、催化剂等都会影响化学反应速率，C错误；除了温度，其他因素如浓度、压强、催化剂等也能影响化学反应速率，D错误。所以答案选B。 3.在其他条件不变的情况下，把某一反应的温度从升高到，反应速率可能增加到原来的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 答案：B 解析：温度每升高，化学反应速率通常增大为原来的倍。从升高到，温度升高了，相当于升高了个，所以反应速率可能增加到原来的倍，答案选B。 4.下列关于有效碰撞的说法正确的是（ ） A. 反应物分子的每次碰撞都能发生化学反应 B. 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 D. 有效碰撞次数越多，化学反应速率越慢 答案：B 解析：反应物分子间的碰撞不一定都能发生化学反应，只有有效碰撞才能发生反应，A错误；能发生有效碰撞的分子具有较高的能量，一定是活化分子，B正确；活化分子之间的碰撞还需要有合理的取向才能发生有效碰撞，C错误；有效碰撞次数越多，化学反应速率越快，D错误。所以答案选B。 5.在一定条件下，对于反应，下列说法正确的是（ ） A. 增大压强，单位体积内活化分子数不变 B. 升高温度，活化分子百分数增大 C. 使用催化剂，反应的活化能不变 D. 增大的浓度，化学反应速率不变 答案：B 解析：增大压强，相当于压缩体积，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子数增多，A错误；升高温度，分子的能量增加，更多的分子成为活化分子，活化分子百分数增大，B正确；使用催化剂，能降低反应的活化能，C错误；增大的浓度，单位体积内活化分子的数目增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，D错误。所以答案选B。 6.一定条件下，容积为的密闭容器中，将气体和气体混合，发生如下反应：，末，生成，并测得的浓度为。计算： (1)末的物质的量浓度为____________。 (2)前内用表示的化学反应速率为________________。 (3)化学方程式中值为________。 (4)在恒温恒容条件下，往容器中加入氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (5)在恒温恒压条件下，往容器中加入氦气，反应速率________。 答案：(1)； (2)； (3)； (4)不变； (5)减小 解析：(1)根据反应方程式，生成，则消耗的物质的量为，末的物质的量为，其物质的量浓度为。 (2)生成，则消耗的物质的量为，前内用表示的化学反应速率为。 (3)末的物质的量为，生成的物质的量为，根据物质的量之比等于化学计量数之比，可得，解得。 (4)在恒温恒容条件下，往容器中加入氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，反应速率不变。 (5)在恒温恒压条件下，往容器中加入氦气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 1.控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是（ ） A．浓度 B．温度 C．催化剂 D．固体质量 【答案】B 【解析】由题中信息可知，该实验其他条件相同，仅温度不同，所以探究的是温度对反应速率的影响，答案选B。 2.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ） A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H₂的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N₂与O₂在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 【答案】A 【解析】A选项中，镁和铁是不同的金属，大小、形状相同的镁片、铁片与盐酸反应，镁片反应速率快，说明反应物本身性质（金属活动性）是影响反应速率的决定性因素，A正确；B选项是硝酸浓度不同导致反应速率不同，体现的是浓度对反应速率的影响，B错误；C选项是反应条件（放电）改变使反应发生，体现的是反应条件对反应速率的影响，C错误；D选项是硫酸浓度不同导致反应情况不同，体现的是浓度对反应速率的影响，D错误。 3.在一密闭容器中充入1molH₂和1molI₂，在一定温度下使其发生反应：H₂(g)＋I₂(g)⇌2HI(g) ΔH＜0。下列说法正确的是（ ） A．保持容器容积不变，向其中加入1molH₂(g)，反应速率加快 B．保持容器容积不变，向其中加入1molN₂(N₂不参加反应)，反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN₂(N₂不参加反应)，反应速率一定加快 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH₂(g)和1molI₂(g)，再次平衡时反应速率一定加快 【答案】A 【解析】A选项，保持容器容积不变，加入1molH₂(g)，反应物H₂浓度增大，单位体积内活化分子数目增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快，A正确；B选项，保持容器容积不变，加入1molN₂（N₂不参加反应），反应物和生成物的浓度均不改变，反应速率不变，B错误；C选项，保持容器内气体压强不变，加入1molN₂（N₂不参加反应），容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，C错误；D选项，保持容器内气体压强不变，加入1molH₂(g)和1molI₂(g)，再次达到平衡时，各物质浓度不变，反应速率不变，D错误。 4.活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O₂反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P₁＞P₂ C．该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19kJ·mol⁻¹ D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P₁)＜v(P₂) 【答案】C 【解析】A选项，由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误；B选项，能量越低越稳定，P₂的能量低于P₁，所以产物的稳定性：P₂＞P₁，B错误；C选项，由图可知，该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19kJ·mol⁻¹，C正确；D选项，活化能越低，反应速率越快，由中间产物Z转化为P₁的活化能低于转化为P₂的活化能，所以相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P₁)＞v(P₂)，D错误。 5.一定条件下，容积为2L的密闭容器中，将2molL气体和3molM气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)＝xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol·L⁻¹。计算： （1）10s末L的物质的量浓度为____________。 （2）前10s内用M表示的化学反应速率为________________。 （3）化学方程式中x值为________。 （4）在恒温恒容条件下，往容器中加入1mol氦气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 （5）在恒温恒压条件下，往容器中加入1mol氦气，反应速率________。 【答案】（1）0.2 mol·L⁻¹；（2）0.12 mol·L⁻¹·s⁻¹；（3）1；（4）不变；（5）减小 【解析】（1）根据反应方程式，生成2.4molR，则消耗L的物质的量为(2.4mol=1.6mol)，10s末L的物质的量为(2mol - 1.6mol = 0.4mol)，其物质的量浓度为(=0.2mol·L⁻¹)。 （2）生成2.4molR，则消耗M的物质的量为2.4mol，前10s内用M表示的化学反应速率为(=0.12mol·L⁻¹·s⁻¹)。 （3）10s末Q的物质的量为(0.4mol·L⁻¹2L = 0.8mol)，生成R的物质的量为2.4mol，根据物质的量之比等于化学计量数之比，可得(=)，解得(x = 1)。 （4）在恒温恒容条件下，往容器中加入1mol氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，反应速率不变。 （5）在恒温恒压条件下，往容器中加入1mol氦气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 一、影响化学反应速率的因素 （一）内因：反应物本身的性质：化学键的强弱与化学性质 （二）外因：浓度、压强、温度、催化剂 二、活化能 （一）有效碰撞理论： 1.基元反应：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，这其中的每一步反应都称为基元反应。基元反应反应了反应历程，反应历程又称反应机理。 2.基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞 3.有效碰撞： （1）定义：能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 （2）条件：第一，分子必须具有一定的能量，即活化分子（能够发生有效碰撞的分子）;第二，有合适的取向 4、活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的 活化能. 5、有效碰撞理论与化学反应的关系：普通分子活化分子有效碰撞→新物质+能量 （二）浓度： 1.影响规律：其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，反应速率减小 2.理论解释：单位体积内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大 注：（1）改变固体或纯液体的量，对化学反应速率无影响 （2）增加固体接触面积（将固体研碎）或加快液体扩散速率（对反应物进行搅拌），均可以提高化学反应速率 （三）压强： 1.影响规律：对于有气体参加的反应，其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快 （1）恒温恒容时，①充入反应物气体→浓度增大→速率增大；②充入“惰性气体”→总的压强增大，但各气体分压不变，即浓度不变→速率不变； （2）恒温恒压时，充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢 注：压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变，从而对化学反应速率产生影响，如果压强的改变不能引起浓度变化，则不会对速率产生影响 2、理论解释：增大压强，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大 （四）温度： 1、影响规律：在其他条件不变时，升高温度，化学反应速率越快；温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2-4倍。 2、理论解释：在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞次数增多，因而使反应速率加快。 （五）催化剂： 1、影响规律：一般是加快反应速率。使用时要注意温度及防止催化剂中毒 2、理论解释：在其他条件不变时，使用催化剂，改变了反应的历程，使发生的每一次反应所需的活化能降低，这就使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，化学反应速率加快. 特点：（1）催化剂在化学变化中能改变化学反应速率，但不能改变反应物的转化率，也不能使本来不发生的反应发生； （2）催化剂本身在反应前后自身的组成、化学性质和质量不变，但物理性质可以发生改变； （3）催化剂对一个反应由催化作用，对另一个反应不一定由催化作用，即催化剂具有专一性，没有万能催化剂； （4）催化剂分正催化剂和负催化剂。正催化剂能加快化学反应速率，负催化剂能减慢化学反应速率。若无特别说明，催化剂是指正催化剂； 小结：浓度、压强、温度、催化剂的改变影响单位体积内的活化分子数，温度和催化剂的改变也同时影响活化分子的百分数； （六）其他因素：光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能影响化学反应速率 。 考点一　外界因素对化学反应速率的影响 1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C. N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 答案　A 解析　要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项C为反应条件不同对反应速率的影响，只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。 2．把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是(　　) A．20 mL 3 mol·L－1 B．20 mL 2 mol·L－1 C．10 mL 4 mol·L－1 D．10 mL 2 mol·L－1 答案　A 解析　本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前X的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。 3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　) A．缩小容器容积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He 答案　C 解析　A项，缩小容器容积，各物质的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；B项，恒容，充入氮气，氮气的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；C项，恒容，充入惰性气体，对参加反应的各物质的浓度无影响，反应速率不改变，符合题意；D项，恒压，充入惰性气体，容器的容积增大，参与反应的各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题意。 考点二　影响反应速率的因素综合分析 1．下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大 B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等 C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应速率 答案　D 解析　C是固体，增加C的量不影响化学反应速率，A不正确；锌粉的表面积大，反应速率大，B不正确；升高温度，吸热反应、放热反应速率均增大，C不正确；催化剂可以增大化学反应速率，D正确。 2．对于放热反应：A＋B===C，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是(　　) A．增加A的物质的量 B．升高体系温度 C．增大体系压强 D．降低体系温度 答案　B 解析　由于A的状态未知，增加A的物质的量，不能确定反应速率一定加快，A错误；升高体系温度，活化分子百分数增加，单位体积内的有效碰撞次数增加，反应速率一定加快，B正确；增大体系压强，不能确定反应体系中的物质是否含有气体，反应速率不一定加快，C错误；降低体系温度，反应速率减慢，D错误。 考点三　化学反应速率的图像分析 1．碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是(　　) A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应速率先增大后减小 C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．反应在2～4 min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min－1 答案　A 解析　图中的曲线表明，在0～2 min内产生了0.1 mol CO2，以CO2的物质的量变化表示的反应速率v1＝0.05 mol·min－1；2～4 min内产生了0.2 mol CO2，v2＝0.1 mol·min－1；4～6 min内产生了0.05 mol CO2，v3＝0.025 mol·min－1，产生CO2的速率先快后慢，故2～4 min的平均反应速率最大，4～6 min的平均反应速率最小，A项错误、D项正确；反应速率先增大后减小，B项正确；反应速率先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C项正确。 2．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是(　　) ①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度 A．①④ B．③④ C．①②③ D．②③ 答案　C 解析　Mg＋2H＋===H2↑＋Mg2＋，实质是镁与H＋间的反应，与Cl－无关，在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。 3．在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中①加入MnO2催化，②不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是(　　) 答案　A 解析　由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，①中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比②大，反应结束时所用时间短，故选A。 4．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法错误的是(　　) 实验编号 温度/℃ pH ① 25 1 ② 45 1 ③ 25 7 ④ 25 1 A.实验②在前15 min内，M的降解速率最快 B．实验①②说明升高温度，M的降解速率增大 C．实验①③说明pH越高，越不利于M的降解 D．实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢 答案　D 解析　从图中可以看出，在15 min内，实验②中Δc(M)的数值最大，则M的降解速率最快，A正确；从表中可知实验①②的单一变量是温度，且实验②的温度高于实验①，在相同时间内，曲线②的下降幅度大于曲线①，起始M的浓度相同，故说明升高温度，M的降解速率增大，B正确；从表中可知实验①③的单一变量是pH，且实验③的pH高于实验①，在相同时间内，曲线③的下降幅度小于曲线①，起始M的浓度相同，故说明pH越高，越不利于M的降解，C正确；实验②④的温度和起始M的浓度均不相同，不符合单一变量的对照要求，不能说明M的浓度越小，降解的速率越慢，D错误。 考点四　控制变量法分析化学反应速率的影响因素 1．下列装置或操作能达到目的的是(　　) A．装置①用于测定生成氢气的速率 B．装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C．装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应 D．装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 答案　C 解析　装置①生成的氢气会从长颈漏斗中逸出，不能根据生成氢气的体积测定生成氢气的速率，A错误；装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响，应保证高锰酸钾溶液的浓度相同，用不同浓度的草酸(乙二酸)溶液来做实验，B错误；Na和水反应放热，广口瓶内气体受热膨胀，U形管左侧液面下降，右侧液面上升，所以装置③能达到目的，C正确；装置④中物质的浓度、温度都不同，无法判断温度对反应速率的影响，D错误。 2．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 2% H2O2溶液 C．10 mL 5% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液 答案　C 解析　本实验的目的是运用控制变量法，探究浓度、催化剂对反应速率的影响，表中已有数据中，①和③两组实验有两个反应条件不同，二者无法达到实验目的；实验②和③中，应是探究催化剂对反应速率的影响，所以实验②中双氧水浓度和体积必须与③相同，即反应物为10 mL 5% H2O2溶液；实验①和②中都没有使用催化剂，可以探究双氧水浓度对反应速率的影响，实验②的反应物为10 mL 5% H2O2溶液时符合条件，C正确。 3．某实验小组利用0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L－1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表： 实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s ① 20 5.0 10.0 0 t1 ② 20 5.0 5.0 a t2 ③ 50 5.0 10.0 0 t3 下列说法不正确的是(　　) A．实验②中a＝5.0 B．t2>t1>t3 C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中 D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响 答案　C 解析　由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入H2O的体积为5.0 mL，才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致，故A正确；温度越高、浓度越大，反应速率越快，实验①中硫酸的浓度大，实验③中的温度又比①高，因此反应速率③＞①＞②，则出现浑浊需要的时间t2＞t1＞t3，故B正确；由控制变量法可知，实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中，再将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中实验，故C错误；实验①②中硫酸浓度不同，实验①③中温度不同，可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响，故D正确。 4．实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法不正确的是(　　) 实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 乙醛(CH3CHO)溶液 ① 25 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.01 mol·L－1 ② a 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.02 mol·L－1 ③ 50 4 mL 0.01 mol·L－1 2 mL 0.01 mol·L－1 ④ b c 2 mL 0.01 mol·L－1 A.a＝25 B．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 C．实验中需记录溶液颜色变化所需时间 D．若b＝25，c＝4 mL 0.02 mol·L－1，则实验①④也可用于化学反应速率影响因素的探究 答案　D 解析　①与②相比，CH3CHO的浓度不同，则温度应相同；①与③相比，两种反应物的浓度相同，则温度不同；①与④相比，其他条件相同，KMnO4的浓度应不同。由分析知，①与②相比，CH3CHO的浓度不同，温度应相同，则a＝25，A正确；实验①③两种反应物的浓度都相同，则探究的是温度对化学反应速率的影响，B正确；外界条件已经确定，比较反应速率的快慢，应通过时间来判断，所以实验中需记录溶液颜色变化所需时间，C正确；若b＝25，c＝4 mL 0.02 mol·L－1，则实验①④的温度相同、CH3CHO的体积和浓度相同，KMnO4的浓度不同，但KMnO4过量，溶液颜色不发生明显变化，所以不能用于化学反应速率影响因素的探究，D不正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$