【2021高考化学】影响化学反应速率的因素含解析

影响化学反应速率的因素
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，下列说法中一定不正确的是( )
组别对应曲线c(HCl)/ mol·L－1反应温度/℃铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.
5 30 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可能大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】D
【解析】【分析】相同时间内生成氢气的体积越大，说明反应速率越快，由图可知，反应速率a＞b＞c＞d。

【详解】A．由图可知，相同时间内，曲线d生成的氢气的体积最少，第4组实验的反应速率最慢，A项正确；
B ．第1组反应速率比第4组快，1、4组相比，温度相同，1组固体表面积更大，第1组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol •L -1，B 项正确；
C ．第2组反应速率比第4组快，2、4组相比，温度相同，2组固体表面积更大，第2组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol •L -1，C 项正确；
D ．第3组反应速率比第4组快，3、4组相比，浓度、固体表面积相同，温度越高反应速率越快，第3组实验的反应温度高于30℃，D 项错误； 答案选D 。

2．已知分解1mol KClO 3放出热量38.8kJ ，在存在MnO 2条件下加热，KClO 3的分解机理为：
①2KClO 3+4MnO 2=2KCl+2Mn 2O 7 慢 ②2Mn 2O 7=4MnO 2+3O 2 快 下列有关说法中不正确的是
A ．1mol KClO 3所具有的总能量高于1mol KCl 和1.5mol O 2所具有的总能量
B ．KClO 3分解速率快慢主要取决于反应①
C ．1g KClO 3、1g MnO 2和0.1g Mn 2O 7混合加热，充分反应后MnO 2质量为1g
D ．将固体二氧化锰碾碎，可加快KClO 3的分解速率 【答案】C
【解析】A.反应2KClO 3
2KCl+3O 2↑为放热反应，说明1 mol KClO 3所具有的总能量高于
1 mol KCl 和1.5 mol O 2所具有的总能量之和，A 正确；B.由分解机理可知，KClO 3的分解速率取决于慢反应，即取决于反应①，B 正确；C.由反应②可知，0.1 g Mn 2O 7分解会生成一部分MnO 2，故反应后MnO 2的总质量大于1 g ，C 错误；D.由分解机理可知，KClO 3的分解速率取决于慢反应，即由反应①决定，将固体二氧化锰碾碎，由于固体表面积增大，所以可加快反应①的反应速率，D 正确；故合理选项是C 。

【点睛】本题考查反应速率的影响因素及反应机理，把握发生的反应、速率的决定因素、影响
反应速率的因素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的易错点，题目难度不大。

3．为比较Fe3＋和Cu2＋对H
2O
2
分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所
示的实验。

下列叙述中不正确的是（）
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H
2O
2
分解催化效果好
C．用图乙装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【解析】A选项，图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢，可以得到哪个反应速率快，哪个反应速率慢，就是主要看气泡的速度来得出，故A正确；
B选项，若图甲所示实验中反应速率为①>②，不能得出Fe3＋比Cu2＋对H
2O
2
分解催化效果好，
以为氯化铁和硫酸铜两者的阴阳离子都不相同，不能确定是阳离子还是阴离子起的催化作用，故B错误；
C选项，用图乙装置测定反应速率，根据相同时间内产生气体的体积来测反应速率或者生成相同体积所需时间的来测定反应速率，故C正确；
D选项，为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位，这就是检查乙装置的气密性的方法，故D正确；
综上所述，答案为B。

4．研究反应 2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行 4 组实验，Y、Z 起始浓度为 0，反应物X 的浓度随反应时间的变化情况如图所示。

下列说法不正确的是
A．比较实验②、④得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①、②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②、③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在 0~10min 之间，实验③的平均速率v(Y)=0.04 mol·L−1·min−1
【答案】D
【解析】A.由图可以看出实验②在0~10min 之间，反应物X 的浓度变化0.2mol/L，实验④在0~10min 之间，反应物X 的浓度变化0.6mol/L，而实验④的温度比实验②的温度高，故A 正确；B.实验①和实验②相比，由于实验①起始时反应物X 的浓度比实验②起始时反应物X 的浓度大，导致0~10min 之间X的浓度变化量实验①大于实验②，所以增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；C.实验②、③相比，温度、浓度均相同，但反应速率实验②、③不同，实验③的速率快，则实验③使用了催化剂，故C正确；D.在 0~10min 之间，实验③的平均速率v(X)=0.04 mol·L−1·min−1，所以v(Y)=0.02 mol·L−1·min−1，故D错误；本题答案为D。

5．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。

(1)O
3
与KI溶液反应生成的两种单质是______________和________________(填分子式)。

(2)O
3在水中易分解，一定条件下，O
3
的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。

已知：O3的
起始浓度为0.0216 mol/L。

pH
t/min
T/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7
①pH增大能加速O
3分解，表明对O
3
分解起催化作用的是________。

②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O
3
的分解速率为________mol/(L·min)。

③据表中的递变规律，推测O
3
在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。

a．40 ℃、pH＝3.0
b．10 ℃、pH＝4.0
c．30 ℃、pH＝7.0
【答案】I
2 O
2
OH－ 1.00×10－4 b、a、c
【解析】【分析】(1)O
3氧化KI，I－转化为I
2
的同时本身被还原生成O
2。

(2)①由题意知，pH增大，分解速率增大，OH－起催化作用；
②根据v＝
c
t
∆
∆
求解；
③由表推断知，pH为7.0时，对O
3
的分解速率影响最大，当pH为3.0、4.0时，温度影响较
大，综上可知，分解速率最快的为c，其次为a，最慢的是b。

【详解】（1）O
3与KI溶液反应生成的两种单质只能为O
2
、I
2
，故答案为：O
2
；I
2
；
（2）①pH增大，则OH-浓度增大，pH增大能加速O
3分解，表明对O
3
分解起催化作用的是OH-，
故答案为：OH-；
②v===1.00×10-4 mol/(L·min)，故答案为：1.00×10-4；
③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；10°C、pH=4.0时，所需时间＞231nin；30°C、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c，
故答案为：b、a、c。

【点睛】
本题通过陌生情景考查化学反应速、影响化学反应速率的外界因素、学生对图表的观察、分析以及学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力。

解决该类试题应注意：①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系；②理解控制变量的思想在实验设计和数据分析中的运用。

6．（1）对于Fe+2H+===Fe2++H
2
↑改变下列条件对反应速率和产量有何影响 (填“增大”“减小”
或“不变”)：把铁片改成铁粉：________；滴加几滴浓硫酸_______；加压：________；
（2）某小组利用H
2C
2
O
4
溶液和硫酸酸化的KMnO
4
溶液反应来探究“外界条件对化学反应速
率的影响”。

实验时通过测定酸性KMnO
4
溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。

该小组设计了如下方案。

已知：
实验编号0.1mol/L酸性KMnO
4
溶液的体积/mL
0.6mol/LH
2
C
2
O
4
溶液的体积/mL
H
2
O的体
积/mL
实验温
度/℃
溶液褪色所
需时间/min
①表中V1=__________mL。

②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号)。

③实验③测得KMnO
4
溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝________mol·L−1·min−1。

【答案】（1）增大增大不变
（2）①5 ②bc ③0.025
【解析】（1）对于反应Fe+2H+===Fe2++H
2
↑，把铁片改成铁粉，增大接触面积，化学反应速率增大；滴加几滴浓硫酸，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；加压，对化学反应速率无影响，故答案为：增大，增大，不变。

（2）①由表中实验b和实验a知道温度相同，是讨论浓度对化学反应速率的影响。

所以溶液的总体积也应该相同均为50mL，分析知道表中V1溶液的体积为50−35−10=5mL，故答案为：5。

②根据上表分析实验b和实验c反应物浓度相同，温度不同，所以探究温度对化学反应速率影响的因素的实验编号是b和c。

③由化学反应方程式关系可知：5H
2C
2
O
4
+2KMnO
4
+3H
2
SO
4
=K
2
SO
4
+2MnSO
4
+10CO
2
↑+8H
2
O，加入的KMnO
4
的物质的量为0.1mol/L×0.01L=0.001mol，加入的H
2C
2
O
4
的物质的量为0.005L×
0.6mol/L=0.003mol，由5H
2C
2
O
4
～2KMnO
4
关系可知H
2
C
2
O
4
过量，所以参加反应的
n(H
2C
2
O
4
)=0.1mol/L×0.01L×5/2=0.0025mol，实验a测得KMnO
4
溶液的褪色时间为2min，所
以H
2C
2
O
4
在2min内的平均反应速率为v(H2C2O4)＝0.0025mol÷0.05L÷2min=0.025mol·L−1·min
−1，故答案为：0.025。

7．化学反应速率的大小主要取决于
A．反应物的性质B．温度
C．反应物的浓度D．催化剂
【答案】A
【解析】化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质，温度、反应物的浓度、催化剂只能一定程度的影响反应速率；
故选A。

8．下列措施中肯定能使化学反应速率增大的是
A．增大反应物的量B．增大压强C．升高温度D．以上措施均可
【答案】C
【解析】改变反应中固体或纯液体的量不会影响反应速率；改变没有气体参加的反应体系的压强不影响反应速率。

9．下列说法正确的是（）
A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大
B．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D．催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
【答案】C
【解析】【分析】升高温度、加入催化剂可增大活化分子的百分数，而增大压强、增大浓度，可增大单位体积活化分子的数目，但百分数不变，以此解答该题。

【详解】A. 增大反应物浓度，可增大单位体积活化分子的数目，但百分数不变，A项错误；
B. 增大压强，可增大单位体积活化分子的数目，但百分数不变，B项错误；
C. 升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，C
项正确；
D. 催化剂可以降低反应所需的活化能，使更多普通分子变成活化分子，增大单位体积内活化
分子的百分数，从而增大反应速率，D项错误；
答案选C。

10．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H
的速率如右图所示，在下列因素中，
2
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．①④B．③④
C．①②③D．②③
【答案】C
【解析】Mg＋2H＋H
↑＋Mg2＋，实质是镁与H＋间的反应，与Cl-无关。

在镁条的表面有一层
2
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H
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2
率会逐渐加快。

后期主要是c（H＋）减小，导致速率减慢。

11．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移去生成
物，⑤加入催化剂。

能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( )
A．①⑤B．①③C．②⑤D．③⑤
【答案】C
【解析】增大反应物的浓度和增大压强，只能增大活化分子数，不能增大活化分子百分数，而②和⑤既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，移去生成物，浓度降低，活化分子数减少。

故选C。

12．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是
A．催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参与化学反应
B．降低反应活化能，使反应速率加快
C．催化剂能够改变反应的反应热
D．催化剂只改变反应的正反应速率
【答案】B
【解析】A项，催化剂是通过参与反应来改变化学反应速率的；B项，使用催化剂能降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快；C项，反应的反应热与反应物和生成物的能量有关，与反应的过程无关，故催化剂不能改变反应的反应热；D项，对某一可逆反应来说，使用催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率。

本题选B。

13．下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是( )
A．Na与水反应时增大水的用量
B．将稀H
2SO
4
改为98%的浓H
2
SO
4
与铁反应制取H
2
C．在H
2SO
4
与NaOH两溶液反应时，增大压强
D．恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
【解析】A．水为纯液体，增大水的用量，反应速率不变，故A错误；
B．将稀H
2SO
4
改为98%的浓H
2
SO
4
，浓H
2
SO
4
有强氧化性，其与Zn反应不产生氢气，故B错误；
C．H
2SO
4
与NaOH两溶液反应，没有气体参与反应，增大压强，反应速率基本不变，故C错误；
D．恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量，反应物浓度增大，则反应速率增大，故D正确；
答案选D。

14．下列四个试管中发生如下反应：Zn+2HCl=ZnCl
2+H
2
↑，产生H
2
的反应速率最小的是（）
【答案】A
【解析】对于反应Zn+2HCl=ZnCl
2+H
2
↑来说，盐酸浓度越大，反应温度越高，固体的表面积越
大，则反应速率越大，反之越小。

答案选A。

15．实验室利用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，为了降低其反应速率，下列措施可行的是A．使用浓盐酸 B．向反应体系中加入氯化钙晶体
C．提高反应温度 D．向反应体系中加入蒸馏水
【解析】A．使用浓盐酸，使得H+的浓度增加，加快反应速率，A项不符合题意；B．向反应中加入氯化钙晶体，对参加反应的物质没有影响，反应速率不变，B项不符合题意；C．升高温度，化学反应速率加快，C项不符合题意；D．加入蒸馏水，H+的浓度减小，反应速率减慢，D 符合题意；本题答案选D。

【点睛】要从反应的本质出发考虑影响的因素，本题中CaCO
3+2H+=Ca2++CO
2
+H
2
O，所以对反应
速率有影响的，有温度和H+的浓度。

16．下列措施中，不能增大化学反应速率的的是
A．Zn与稀硫酸反应制取H
2
时，加入蒸馏水
B．Al在O
2中燃烧生成Al
2
O
3
时，用铝粉替代铝片
C．CaCO
3与稀盐酸反应生成CO
2
时，适当升高温度
D．用KClO
3固体分解制取O
2
时，固体中添加少量MnO
2
【答案】A
【解析】A.Zn与稀硫酸反应制取H
2
时，加入蒸馏水，硫酸浓度减小，反应速率减小，故A符合题意；
B.Al在O
2中燃烧生成Al
2
O
3
时，用铝粉替代铝片，增大接触面积，反应速率加快，故B不符合
题意；
C.CaCO
3与稀盐酸反应生成CO
2
时，适当升高温度，反应速率加快，故C不符合题意；
D.用KClO
3固体分解制取O
2
时，固体中添加少量MnO
2
作催化剂，反应速率加快，故D不符合题
意；
答案选A。

17．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)+4H
2O(g)Fe
3
O
4
(s)+4H
2
(g)。

回答下列问题：
（1）增加Fe的量，正反应速率_____________ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。

（2）将容器的容积缩小一半，正反应速率_____________，逆反应速率_____________。

（3）保持容器的容积不变，充入N
2
使体系压强增大，正反应速率_________，逆反应速率__________。

（4）保持压强不变，充入N
2
使容器的容积增大，正反应速率___________，逆反应速率___________。

【答案】（1）不变（2）增大增大（3）不变不变
（4）减小减小
【解析】（1）Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。

（2）将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。

（3）保持容器的容积不变，充入N
2
使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。

（4）保持压强不变，充入N
2
使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。

18．将0.1 mol MnO
2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H
2
O
2
，ρ＝1.1 g/mL)中，在标准状况下
放出气体的体积和时间的关系如图所示。

(1)实验时放出气体的总体积是________。

(2)放出一半气体所需的时间为________。

(3)A、B、C、D各点反应速率的快慢顺序为_______。

(4)解释反应速率变化的原因：__________。

(5)H
2O
2
初始状态的浓度为________。

【答案】60mL 1min D＞C＞B＞A 随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小 0.11 mol•L﹣1
【解析】(1)反应方程式为：2H
2O
2
2
MnO
2H
2
O+O
2
↑，该反应为不可逆反应，在5min后，收集到
的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，由图象可知，生成氧气的总体积为60mL，故答案为60ml；
(2)由图象可知，当时间进行到1min时，生成氧气的体积为30mL，此时生成的氧气为总体积的一半，需要的时间为1min，故答案为1min；
(3)由图可知，随着反应的进行，相同时间内产生气体的体积减小，反应速率减小，即A、B、
C、D各点反应速率的快慢顺序为D＞C＞B＞A，故答案为D＞C＞B＞A；
(4)随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，所以速率逐渐减小，故答案为：随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小；
(5)生成氧气的体积为60mL，即0.06L，
2
2222
22
2H O2H O+O
2mol22.4L
n
Mn
(H O)
O
0.06L
↑
，解得：
n(H
2O
2
)=
2mol0.06L
22.4L
⨯
≈0.00536mol，所以c(H
2
O
2
)=
0.00536mol
0.05L
≈0.11 mol•L﹣1，故答案为：0.11
mol•L﹣1。