1、第8章 化学反应速率和化学平衡第1节 化学反应速率及其影响因素明考纲1了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。3了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。4了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。析考情近几年高考对本节内容的考查形式为：一是根据图象、数据表格等信息，计算化学反应速率，判断影响化学反应速率的因素，预测或总结化学反应速率的变化规律；二是通过控制变量，探究影响化学反应速率的因素。板块一 知识层面主干层级突破考点 化学反应速率1化学反应速率的含义化学反应速率是用来衡量化学反应进行的物理量。
2、2化学反应速率的表示方法(1)定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较。(2)定量：用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。3数学表达式及单位v，单位：，如密闭容器中，合成氨的反应 N23H22NH3，开始时 c(N2)8 molL1,2 min 后 c(N2)4 molL1，则用 N2 表示该反应的反应速率为。快慢减少增加ctmolL1s1 或 molL1min12 molL1min14规律(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。(2)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时
3、，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的之比。例如，对于反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，即 v(A)v(B)v(C)v(D)。不同化学计量数mnpq易错警示 (1)由 vc/t 计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物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)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。()(2)由 vct 计算平均速率
4、，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(3)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。()(4)化学反应速率为 0.8 molL1s1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1。()题组一“vct”的应用1.一定条件下反应 A(s)3B(g)2C(g)在 10 L 的密闭容器中进行，测得 2 min 内，A 的物质的量由 20 mol(560 g)减小到 8 mol(224 g)，则下列说法中正确的是()A用 A 表示该反应的反应速率为 0.6 molL1min1B用 B 表示该反应的反应速率为 2.4 molL1min1C2v(B)
5、3v(C)D2 min 末，用 C 表示该反应的反应速率为 3.6 molL1min1解析 2 min 内，A 的物质的量由 20 mol 减小到 8 mol，同时 B 的物质的量减少 36 mol，C 的物质的量增加 24 mol，根据 vn/(Vt)，代入数值计算，可知 v(B)1.8 molL1min1，v(C)1.2 molL1min1。A为固体，所以不能用 A 的浓度变化量来表示该反应的反应速率。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(B)v(C)32，则 2v(B)3v(C)，C 正确；化学反应速率为平均速率而不是瞬时速率，D 错。2一定温度下，向容积为 2 L 的密闭容器
6、中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A该反应的化学方程式为 3B4D6A2CB反应进行到 1 s 时，v(A)v(D)C反应进行到 6 s 时，B 的平均反应速率为 0.05 molL1s1D反应进行到 6 s 时，各物质的反应速率相等解析 由图可知，B、C 为反应物，A、D 为生成物，由于各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)6342，所以化学方程式为 3B4C6A2D，A 项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比都等于化学计量数之比，故 B、D 选项错误。题组二化学反应速率大小的比
7、较3.容器甲中在 550 时，发生反应：A(g)3B(g)2C(g)，容器乙中在 420 时，发生反应 2D(g)E(g)2F(g)，相同时间内测得甲中 A 减少了 5 mol，乙中 F 增加了 5 mol，则甲乙两个容器中反应速率大小关系为()A甲乙B甲vBb，则 A 表示的反应速率比 B 的大。题组三“三段式”模板突破化学反应速率的计算5.2015临沂模拟在 4 L 密闭容器中充入 6 mol A 气体和 5 mol B 气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)xD(g)，5 s 达到平衡。达到平衡时，生成了 2 mol C，经测定 D 的浓度为 0.5 molL1，下列判
8、断正确的是()Ax1BB 的转化率为 20%C平衡时 A 的浓度为 1.50 molL1DB 的平均反应速率为 0.2 molL1s1解析 平衡时，n(D)0.5 molL14 L2 mol。在相同时间内生成 C 和 D 的物质的量相等，因此 x2，A 错误；3A(g)B(g)2C(g)2D(g)开始/mol：6 5 0 0转化/mol：3 1 2 2平衡/mol：3 4 2 2(B)15100%20%，B 正确；平衡时，c(A)3 mol4 L 0.75 molL1，C 错误；v(B)cBt 1 mol4 L5 s 0.05 molL1s1，D 错误。62015安庆模拟将等物质的量的 A、B
9、 混合放于 2 L 的密闭容器中，发生反应 3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。经 5 min 后达到平衡，平衡时测得 D 的浓度为 0.5 molL1，c(A)c(B)35，v(C)0.1 molL1min1。则：(1)x_。(2)前 5 min 内 B 的反应速率 v(B)_。(3)平衡时 A 的转化率为_。(4)若用v(A)12 molL1min1、v(C)0.1 molL1s1 分别表示该反应速率，则反应速率较快的是_(填序号)。20.05 molL1min150%解析(1)v(D)0.5 molL15 min0.1 molL1min1v(C)，由此推知 x2。(2)v(B)vC2
10、 0.1 molL1min120.05 molL1min1。(3)3A(g)B(g)2C(g)2D(g)起始(molL1)a a 0 0转化(molL1)0.75 0.25 0.5 0.5平衡(molL1)a0.75 a0.25 0.5 0.5(a0.75)(a0.25)35，解得：a1.5，A 的转化率0.75 molL12 L1.5 molL12 L 100%50%。(4)v(C)0.1 molL1s16 molL1min1，根据速率之比等于化学计量数之比可知：该情况下 v(A)9 molL1min1Cl2Br2I2MgAlZnFe2外因(其他条件不变，只改变一个条件)3理论解释有效碰撞理
11、论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如右图图中：E1 为；E2 为；E3 为；反应热 H。有效碰撞：活化分子之间能够引发的碰撞。正反应的活化能逆反应的活化能使用催化剂时的活化能E1E2化学反应(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系易错警示 (1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。(2)升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为 v(吸)加快而 v(放)减慢。(3)改变压强，实质是改变体积而使浓度发生改变来实
12、现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。(4)加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应 v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)催化剂不参加化学反应。()(2)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。()(3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成 H2 的量，可向其中加入KNO3 溶液。()(4)反应4NH3(g)5O2(g)4NO(
13、g)6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则 1 min 末的化学反应速率为 v(NO)0.06 molL1min1。()(5)已知反应 A2(g)2B2(g)2AB2(g)的 H0，升高温度可缩短达到平衡的时间。()(6)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加 CaCO3 固体，反应速率不变，但把 CaCO3 固体粉碎，可以加快反应速率。()(7)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。()(8)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。()题组一浓度与压强对化学反应速率的影响1.2015湖南岳阳模拟在恒温恒容的容器中进行反应：N
14、2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，若氮气浓度由 0.1 molL1 降到 0.06 molL1 需 2 s，那么由 0.06 molL1 降到 0.024 molL1 需要的反应时间为()A等于 1.8 s B等于 1.2 sC大于 1.8 s D小于 1.8 s解析 前 2 s 内的反应速率为 v(N2)0.1 molL10.06 molL12 s0.02 molL1s1，若反应速率不变，t0.06 molL10.024 molL10.02 molL1s11.8 s。因为随着反应的进行，反应速率减慢，所以所需的反应时间大于 1.8 s。22015海淀期末一定温度下，反应 N
15、2(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缩小体积使压强增大B恒容条件下充入 N2C恒压条件下充入 He D恒容条件下充入 He解析 A 选项，气体的物质的量不变，仅缩小体积，气体的浓度必然增大，反应速率必然增大；B 选项，容积不变，充入 N2，反应物 N2 的浓度增大，浓度越大，反应速率越大；C 选项，压强不变，充入 He，反应容器的体积必然增大，压强虽然没变，但 N2、O2、NO 的浓度减小，反应速率减小；D 选项，容积不变，充入 He，虽然反应容器内压强增大，但反应物 N2、O2、NO 的浓度并没有变化，因此不影响反应速率。总结提升改变压强对化
16、学反应速率的影响改变压强对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应分析引起压强改变的原因及这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。对于气体反应体系，有以下几种情况：恒温时：增加压强引起 体积缩小引起 浓度增大引起 反应速率加快。恒容时：a充入气体反应物引起 浓度增大引起 总压增大反应速率加快；b充入“惰气”引起 总压增大(分压不变)各反应物质浓度不变反应速率不变。恒压时：充入“惰气”引起 体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。题组二外界条件对反应速率影响的综合判断3.2015保定模拟下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是()选项反
17、应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4 mL 0.01 molL1 的 KMnO4 溶液，分别和不同浓度的 H2C2O4(草酸)溶液 2 mL 反应0.1 molL1 的H2C2O4 溶液0.2 molL1 的H2C2O4 溶液C5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3 溶液和 5 mL 0.1 molL1 H2SO4 溶液反应热水冷水D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出 O2无 MnO2 粉末加 MnO2 粉末解析 由于 K 比 Na 活泼，故相同大小的金属 K 和 Na 与水反应，K 的反应速率快，又由于 Na、K 与H2O 反应均为放热反应，随反应进行，放出大量热，反应速率
18、逐渐加快，故 A 图象不正确；由于起始时乙中 H2C2O4 浓度大，故其反应速率比甲中快，B 图象错误；由于甲反应是在热水中反应，温度高，故甲的反应速率高于乙的，随反应进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C 图象正确；MnO2在 H2O2 分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲的，D 图象错误。42015海南高考(双选)10 mL 浓度为 1 molL1 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()AK2SO4BCH3COONaCCuSO4DNa2CO3解析 Zn 与盐酸反应的离子方程式为 Zn2H=Zn2H2。A 项，加入 K
19、2SO4 溶液能降低溶液中 c(H)，但 n(H)不变，符合条件；B 项，加入 CH3COONa 溶液后，H与 CH3COO转化为 CH3COOH，溶液中 c(H)减小，但 n(H)不变，符合条件；C 项，加入 CuSO4 溶液后，Cu2与 Zn 发生置换反应生成Cu，构成 CuZn盐酸原电池，能加快化学反应速率，不符合条件；D 项，Na2CO3 能消耗 H，使生成的 H2 减少，不符合条件。考点 化学反应速率图象及其应用1全程速率时间图象如 Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。原因解释：AB 段(v 渐大)，因为该反应为反应，随着反应的进行，逐渐升高，导致反应速率；BC
20、 段(v 渐小)，则主要因为随着反应的进行，溶液中逐渐减小，导致反应速率。放热温度逐渐增大c(H)逐渐减小2物质的量(或浓度)时间图象例如：某温度时，在定容(V L)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。(1)由图象得出如下信息反应物是，生成物是；时反应达到平衡，X、Y 没有全部反应。(2)根据图象可进行如下计算某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)，Y 的转化率。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。X、YZt3n1n3Vt3 mol(Ls)1n2n3n2100%(n1n3)(n2n3)n23速率时间图象平衡体系条件变化速
21、率变化速率变化曲线增大反应物浓度v(正)立即增大，v(逆)逐渐增大，且 v(正)v(逆)任一平衡体系减小反应物浓度v(正)立即减小，v(逆)逐渐减小，且 v(逆)v(正)平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线增大生成物浓度v(逆)立即增大，v(正)逐渐增大，且 v(逆)v(正)任一平衡体系减小生成物浓度v(逆)立即减小，v(正)逐渐减小，且 v(正)v(逆)平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)正反应方向为气体体积增大的放热反应 减小压强或降低温度v(正)、v(逆)均减小，且v(正)v(逆)平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线反应前后气
22、体化学计量数和相等的平衡体系，改变压强或任一平衡体系使用催化剂使用催化剂或增大压强v(正)、v(逆)均增大相同倍数易错警示 (1)条件增强，曲线在原图象的上方；条件减弱，曲线在原图象的下方。(2)浓度改变时，图象曲线一条连续，一条不连续，其他条件改变，图象曲线不连续。向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三种气体，在一定条件下发生反应，各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如图 1 所示。图 2 为 t2 时刻后改变反应条件，平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种条件，且所改变的条件均不相同。已知 t3t4 阶段为使用催化剂。下列说法错
23、误的是()A若 t115，生成物 C 在 t0t1 时间段的平均反应速率为 0.004 molL1s1Bt4t5 阶段改变的条件为减小压强，t5t6 阶段改变的条件是升高温度CB 的起始物质的量为 0.02 molD该反应的化学方程式为 3A(g)B(g)2C(g)解析 若 t115，生成物 C 在 t0t1 时间段的平均反应速率 v(C)cCt 0.11 molL10.05 molL115 s0.004 molL1s1，故 A 选项正确；t3t4 阶段为使用催化剂，t4t5 阶段，正、逆反应速率都减小，且化学平衡不移动，所以改变的条件只能为减小压强，且反应前后气体分子数不变，反应中 A 的物
24、质的量浓度变化为 0.15 molL10.06 molL10.09 molL1，C 的物质的量浓度变化为 0.11 molL10.05 molL10.06 molL1，所以化学方程式中 A 与 C 的化学计量数之比为 0.090.0632，则该反应的化学方程式为 3A(g)B(g)2C(g)，t5t6 阶段，正、逆反应速率都增大，改变的条件应为升高温度，故 B、D 选项正确；由 A 的起始物质的量为 0.3 mol 和起始物质的量浓度为 0.15 molL1 可知，容器的容积 V0.3 mol0.15 molL12 L，由化学方程式可知 B 的起始物质的量浓度为 0.05 molL1(0.11
25、 molL10.05 molL1)1/20.02 molL1，所以 B 的起始物质的量 n(B)0.02 molL12 L0.04 mol，故 C 选项错误。总结提升根据速率时间图象判断反应条件的方法(1)看图象中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化，同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。(2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。(3)
26、改变条件判断 v(正)、v(逆)的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，v(正)v(逆)，否则 v(正)v(逆)。板块二 能力层面学科素养培优热点题型的解题技巧：控制变量法探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，若搞清某个因素的影响，均需控制其他因素相同或不变，才能进行实验。因此，控制变量思想在这部分体现较为充分，在近几年高考题中也多有考查，且大多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段，尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查考生的基础知识、基本技能、分析能力和实验能力。方法指导1考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据，让
27、考生找出每组数据的变化对反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应速率的影响。2解题策略(1)确定变量在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验，从而理清影响实验探究结果的因素。(2)定多变一在探究时，应该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；这样确定一种因素的影响结果以后，再确定另一种因素的影响结果，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，
28、且变量统一，否则无法作出正确判断。(4)影响化学反应速率的“8”个重要因素浓度、温度、压强、催化剂、固体的表面积、原电池反应、酸碱度、光照强度。角度一 探究浓度对化学反应速率的影响典例 1 2014广东高考H2O2 是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。(1)某小组拟在同浓度 Fe3的催化下，探究 H2O2 浓度对 H2O2 分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1 molL1 Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器设计实验方案：在不同 H2O2 浓度下，测定_(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。设计实
29、验装置，完成如下装置示意图。收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号 V0.1 molL1Fe2(SO4)3/mL1a2a 物理量实验序号 VH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL时间/s1bced2cbef典例剖析 关键信息信息分析与迁移信息Fe3是反应的催化剂信息H2O2 浓度是唯一变量信息直接体现反应速率大小，需时间相同测浓度或浓度相同测时间信息保证混合液体积相同而 H2O2 浓度不同解析(1)由 2H2O2=Fe2SO432H2OO2可知，
30、通过测定收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积，能直接体现反应速率大小。测相同时间内收集氧气的体积用，测相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间用。物理量实验序号 VH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL时间/s1bced2cbef角度二 探究溶液酸碱性对化学反应速率的影响典例 2 2013安徽高考某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O27转化为 Cr3。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)在 25 下，控制光照强
31、度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号初始 pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL460103056010305602020测得实验和溶液中的 Cr2O27 浓度随时间变化关系如图所示。(2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)实验和的结果表明_；实验中 0t1 时间段反应速率v(Cr3)_molL1min1(用代数式表示)。CO2溶液的 pH 对该反应的速率有影响2c0c1t1(4)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请
32、你完成假设二和假设三：假设一：Fe2起催化作用；假设二：_；假设三：_；(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中 Cr2O27 的浓度可用仪器测定实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论Al3起催化作用SO24 起催化作用用等物质的量的 K2SO4Al2(SO4)324H2O代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验反 应 进 行 相 同 时 间 后，若 溶 液 中c(Cr2O27)大于实验中的 c(Cr2O27)，则假设
33、一成立；若两溶液中的 c(Cr2O27)相同，则假设一不成立典例剖析 关键信息信息分析与迁移信息光照强度、废水样品浓度和催化剂条件相同信息初始 pH 和草酸浓度变化信息中 Cr2O27 浓度比下降较快，速率大信息Fe2或 Al3或 SO24 起催化作用解析(1)由“调节不同的初始 pH 和一定浓度的草酸溶液用量，做对比实验”可知实验是为了对比 pH 的不同对速率的影响，实验是为了对比草酸浓度的不同对速率的影响，所以在实验中草酸溶液和蒸馏水的总体积为 40 mL 即可(但不能与实验的用量相同)。(2)H2C2O4 中 C 的化合价为3，被含 Cr2O27 的酸性溶液氧化后只能升高为4 价，故产物
34、为 CO2。(3)图象中曲线的斜率越大，说明反应速率越快，所以由实验条件对照可知，pH 越小该反应速率越快。Cr2O27 氧化 H2C2O4 后，本身被还原为 Cr3，由质量守恒定律得关系式：Cr2O27 2Cr3，故 v(Cr3)2v(Cr2O27)2c0c1t1。(4)加入铁明矾后的混合液中含 Fe2、Al3、SO24，所以假设二、假设三分别为 Al3起催化作用、SO24起催化作用。(5)用等物质的量的 K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验。在此条件下，溶液中只相差 Fe2，若反应进行相同时间后，溶液中 c(Cr2O27)大于
35、实验中的 c(Cr2O27)，则假设一成立；若两溶液中的 c(Cr2O27)相同，则假设一不成立。角度三 探究原电池反应对化学反应速率的影响典例 3 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(2)实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 四种溶液，可与上述实验中 CuSO4 溶液起相似作用的是_。CuSO4 与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 CuZn 原电池，加快了氢气生成的速率Ag2SO4 溶液(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设
36、计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入 6 个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需的时间。实验混合溶液 ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和 CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_。301017.5典例剖析 关键信息信息分析与迁移信息硫酸铜溶液与锌反应置换出铜，锌、铜和电解质溶液形成原电池信息也能形成原电池，加快反应速率信息只改变硫酸铜的量，即只改变硫酸铜溶液的浓度，其他条件不变信息分析表中数据，混合溶液的总体积为 50 mL解析(1
37、)由于 Zn 与反应生成的 Cu 及硫酸溶液组成了 CuZn 原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(2)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有 Ag2SO4 符合题意。(3)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取 30 mL，根据 F 中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为 20 mL，可以求得各组实验中加入水的体积分别为 V720，V819.5，V917.5，V1015，实验 E 中加入的硫酸铜的体积 V610。角度四 探究温度及催化剂对化学反应速率的影响典例 4 2015安阳模
38、拟利用催化剂可使 NO 和 CO 发生反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验和过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验、表中的反应物和催化剂结合图象知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。考题集训1等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件
39、，下列说法中一定不正确的是()组别曲线c(HCl)/molL1温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A.第 4 组实验的反应速率最慢B第 1 组实验中盐酸的浓度大于 2.5 molL1C第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5 molL1D第 3 组实验的反应温度低于 30 解析 由图象可知，1、2、3、4 组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第 4 组实验，反应所用的时间最长，故反应速率最慢，A 正确；第 1 组实验，反应所用的时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应大于 2.5 molL1，B 正确；第 2 组实验，铁是粉末状
40、，与 3、4 组中的块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于 2.5 molL1，C 正确；由 3、4 组实验的条件对比可知第 3 组实验的反应温度应高于 30，D 错误。2碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用 0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O28 2I=2SO24 I2(慢)I22S2O23=2IS4O26(快)(1)向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为
41、确保能观察到蓝色，S2O 23 与 S2O28 初始的物质的量需满足的关系为n(S2O23)n(S2O28)_。Na2S2O32(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：体积 V/mL实验序号K2S2O8溶液水KI 溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中 Vx_mL，理由是_。2.0保证反应物 K2S2O8 浓度改变，而其他条件不变，才能达到实验目的(3)已知某条件下，浓度 c(S2O28)反应时间 t 的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O28)t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)解析(1)中要想得到蓝色溶液，根据已知两个反应分析可得出结论；(2)中由表格数据观察分析得知其他条件不变，只要改变 K2S2O8 的浓度就可以达到探究反应物浓度对化学反应速率的影响；(3)中催化剂可以加快反应的反应速率，而降低温度会减慢反应的反应速率，所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线，但要注意的有两点：第一是曲线的拐点，第二是曲线的终点。
