资料简介
易错 11 影响化学反应速率的因素
【易错分析】
化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的
减少或生成物浓度的增加来表示。其数学表达式为 v＝Δc
Δt或 v＝ Δn
V·Δt。影响化学反应速率的
主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同的反应速率，外界条件对化学反应速
率也产生影响，外界条件包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。
【错题纠正】
例题 1、为比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解反应的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图 1、
图 2 所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A.图 1 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 1 所示实验中反应速率为①>②,则一定说明 Fe3+对 H2O2 分解的催化效果比 Cu2+好
C.用图 2 装置比较反应速率,可测定在相同条件下反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图 2 装置的气密性,可关闭装置 A 的活塞,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
【解析】若比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解的催化作用,应选用 Fe2(SO4)3(aq)和 CuSO4(aq)。如
果选用 FeCl3(aq)和 CuSO4(aq),虽然加入 FeCl3(aq)的反应速率快,但可能是 Cl-的催化作用。
【答案】B
例题 2、“碘钟”实验中，3I－＋S2O2－8 ===I－3 ＋2SO 2－4 的反应速率可以用 I －3 遇加入的淀粉溶液
显蓝色的时间 t 来度量，t 越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20 ℃进行实验，得
到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－)/mol·L－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O2－8 )/mol·L－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是________________________________________________________。
(2)显色时间 t1 为________。(3)通过分析比较上述数据，得到的结论是____________________________________。
【解析】由数据表容易发现：②④组所用时间相同，③组所用时间为它们的一半，①组所用
时间为它们的 2 倍。进一步分析：②④两组中 c(I－)与 c(S2O2－8 )的乘积相等，③组中乘积为②④
组的 2 倍，①组乘积为其一半。因此可得结论：当 c(I－)·c(S2O2－8 )相等时，显色时间相等，
反应速率相等，显色时间与反应速率成反比，即 t 与 c(I － )·c(S2O2－8 )成反比， t1
44.0＝
0.160 × 0.020
0.120 × 0.040，得 t1＝88.0
3 ≈29.3。
【答案】(1)研究反应物 I－与 S2O 2－8 的浓度对反应速率的影响 (2)88.0
3 (或 29.3) (3)化学反
应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
【知识清单】
1.浓度：浓度增大，单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变)，有效碰撞的几率增
加，化学反应速率增大。浓度改变，可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或
纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的
大小会导致接触面积的变化，故影响化学反应速率。
2.压强：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。对于有气体参
加的反应体系，有以下几种情况：
(1)恒温时：增大压强 ――→
引起
体积缩小 ――→
引起
浓度增大 ――→
引起
反应速率增大。
(2)恒容时：充入气体反应物 ――→
引起
反应物浓度增大 ――→
引起
总压强增大 ――→
引起
反应速率增
大；充入“稀有气体” ――→
引起
总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：充入“稀有气体” ――→
引起
体积增大 ――→
引起
各物质浓度减小 ――→
引起
反应速率减小。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。如恒容下充入稀有气体，气体
压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但
体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
3.温度：所有化学反应的反应速率都与温度有关。温度升高，活化分子百分数提高，分子间
的碰撞频率提高，化学反应速率增大。温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。实验
测得，温度每升高 10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的 2～4 倍。对于可逆反应来说，
升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以正反应的速率和逆反应的速
率都增大。
4.催化剂：催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂，B 点降低)。催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率，但不影响反应的 ΔH。
催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果，催化剂
只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。对于可逆反应，催化剂能够同等程度
地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生
产效率。对于一个化学反应，不同的催化剂，催化效果不同(如唾液对淀粉水解的催化作用
比硫酸强)，实验时应选用合适的催化剂。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,现
在几乎有半数以上的化工产品,在生产过程中都采用催化剂。例如,合成氨生产采用铁作催化
剂,硫酸生产采用钒作催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都
采用不同的催化剂。
影响化学反应速率的条件很多，除了浓度、压强、温度、催化剂以外，还有很多行之有效的
改变化学反应速率的方法，例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速
研磨等等，总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。注意在分析多个因素
(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时，逐一改变一
个因素而保证其他因素相同，通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论，这种方法叫变
量控制法。
【变式练习】
1. 某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：
编号 温度 H2SO4 溶液 KI 溶液 1%淀粉溶液体
积 出现蓝色时间
① 20℃ 0.10 mol·L−110 mL 0.40 mol·L−1 5 mL 1mL 40 s
② 20℃ 0.10 mol·L−110 mL 0.80 mol·L−1 5 mL 1mL 21 s
③ 50℃ 0.10 mol·L−110 mL 0.40 mol·L−1 5 mL 1mL 5s
④ 80℃ 0.10 mol·L−110 mL 0.40 mol·L−1 5 mL 1mL 未见蓝色
下列说法正确的是
A．由实验①②可知，反应速率 v 与 c(I−)成正比
B．实验①−④中，应将 H2SO4 溶液与淀粉溶液先混合
C．在 I−被 O2 氧化过程中，H+只是降低活化能
D．由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢2.纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
(1)一定条件下，向 FeSO4 溶液中滴加碱性 NaBH4 溶液，溶液中 BH－4 (B 元素的化合价为＋3)
与 Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2 和 B(OH)－4 ，其离子方程式为_____________________。
(2)纳米铁粉与水中 NO －3 反应的离子方程式为 4Fe＋ NO－3 ＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋4 ＋3H2O。
研究发现，若 pH 偏低将会导致 NO －3 的去除率下降，其原因是___________________。
(3)相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中 NO －3 的速率有较大差异(见图)，产生该差异的可
能原因是____________________。
Ⅰ含 50 mg·L－1 NO －3 的水样
Ⅱ含 50 mg·L－1 NO－3 ＋50 mg·L－1 Cu2＋的水样
【易错通关】
1．高温高压液态水具有接近常温下弱酸的 c(H+)或弱碱的 c(OH−)，油脂在其中能以较快的
反应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确的是
A．高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快
B．高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快
C．高温高压液态水中，c(H+)增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解
D．高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同 c(H+)的酸或相同
c(OH−)的碱的水解
2．在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级 Cu2O 分别进行催化分解水的实验：2H2O(g)
2H2(g) + O2(g) ∆H＞0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol·L-1）的变化结果如下：
序号 时间/min 0 10 20 30 40 60
① 温度 T1 / 1 号 Cu2O 0.0500 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480
② 温度 T1 / 2 号 Cu2O 0.0500 0.0490 0.0483 0.0480 0.0480 0.0480
③ 温度 T2 / 2 号 Cu2O 0.0500 0.0480 0.0470 0.0470 0.0470 0.0470
下列说法不正确的是（ ）
A．实验时的温度 T2 高于 T1
B．2 号 Cu2O 的催化效率比 1 号 Cu2O 的催化效率高C．实验①前 20 min 的平均反应速率 v(O2) = 7×10ˉ5 mol·Lˉ1·minˉ1
D．等质量纳米级 Cu2O 比微米级 Cu2O 催化效率高，这与 Cu2O 的粒径大小有关
3．下列生产或实验事实引出的结论不正确的是( )
选项 事实 结论
A．
其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，
升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时，升高反
应温度，化学反应速率加快
B．
工业制硫酸过程中，在 SO3 的吸收阶段，喷洒
浓硫酸吸收 SO3
增大气液接触面积，使 SO3
的吸收速率增大
C．
在容积不变的密闭容器中发生反应：
，向其中通入
氩气
反应速率减慢
D．
A、B 两支试管中分别加入等体积 5%的 H2O2
溶液，在 B 试管中加入 2～3 滴 FeCl3 溶液，B
试管中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂
可以改变化学反应速率
4．H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如
图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越大，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越大，H2O2 分解速率越快
C．图丙表明，少量 Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对 H2O2 分解速率的影响大
5．探究酸性 KMnO4 与 H2C2O4 溶液反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：
实 温度 催化剂 酸性 KMnO4 溶液 H2C2O4 溶液 KMnO4 溶液
( ) ( ) ( )3 2 22NH g N g 3H g+褪色平均时
间（min）
验
编
号
（℃） 用量（g）
体积
（mL）
浓度
（mol·L-1）
体积
（mL）
浓度
（mol·L-1）
1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7
2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a
3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7
4 25 0 4 0.01 8 0.2 b
下列说法不正确的是
A．用 KMnO4 表示该反应速率，v（实验 3）约为 1.5×10-3 mol·L-1·min-1
B．表中数据 a＜12.7，b＞6.7
C．用 H2C2O4 表示该反应速率，v（实验 1）＞v（实验 3）
D．可通过比较收集相同体积的 CO2 所消耗的时间来判断反应速率快慢
6．不同条件下，用 O2 氧化一定浓度的 FeCl2 溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分
析或推测不合理的是
A．Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B．由②和③可知，pH 越大，Fe2+氧化速率越快
C．由①和③可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快
D．氧化过程的离子方程式为：4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O
7．某小组利用 H2C2O4 溶液与用硫酸酸化的 KMnO4 溶液反应来探究“条件对化学反应速率
的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时。
该小组设计了如下的方案。H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液
编号
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
蒸馏水
体积/ml
温度/℃
① 0.50 6.0 0.010 4.0 0 25
② 0.50 a 0.010 4.0 c 25
③ 0.50 6.0 0.010 4.0 0 50
（1）该实验是通过___来判断反应的快慢。
（2）已知 H2C2O4 被 KMnO4（H+）氧化为 CO2 逸出，该反应的化学方程式为___，为了观
察到实验现象从而判断反应的快慢，H2C2O4 与 KMnO4 初始的物质的量需要满足的关系为：
n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥___。
（3）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是__和__（填编号，下同），可探究 H2C2O4
浓度对化学反应速率影响的实验编号是__和__。
（4）实验①测得反应所用的时间为 40s，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（KMnO4）=__。
（5）该小组发现室温下反应速率走势如图，其中 t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是：
___，若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂
最合理的是___（填序号）
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．稀硫酸 D．氯化锰
8．某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验。
（1）向 100 mL 稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 232 290 310
①在 0~1、1~2、 2~3、3-4、4~-5min 各时间段中：
反应速率最大的时间段是____ min，主要的原因可能是____________。反应速率最小的时间段是____ min，主要的原因可能是____________。
②为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入_______（填序号）。
a Na2CO3 溶液 b NaOH 溶液 c 稀 HNO3 d 蒸馏水
（2）进行以下对比实验，并记录实验现象。
实验 I：
实验 II：另取两支试管分别加入 5 mL5%H2O2 溶液和 5mL10%H2O2 溶液，均未观察到有明
显的气泡产生。
①双氧水分解的化学方程式是______________。
②实验 I 的目的是_________________。
③实验 II 未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是
__________ 。
9．用 H2O2、KI 和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文
献资料对该实验进行探究。
（1）资料 1：KI 在该反应中的作用：H2O2＋I－＝H2O＋IO－；H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－。
总反应的化学方程式是_________。
（2）资料 2：H2O2 分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有 KI 加入，②无 KI 加入。
下列判断正确的是___________（填字母）。a. 加入 KI 后改变了反应的路径
b. 加入 KI 后改变了总反应的能量变化
c. H2O2＋I－＝H2O＋IO－是放热反应
（3）实验中发现，H2O2 与 KI 溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入 CCl4，
振荡、静置，气泡明显减少。
资料 3：I2 也可催化 H2O2 的分解反应。
①加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到___________，说明有 I2 生成。
②气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低；ii. ________。以下对照实验说明 i 不是主
要原因：向 H2O2 溶液中加入 KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于 A、B 两试管中。A 试
管加入 CCl4，B 试管不加 CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_____________。
（4）资料 4：I－（aq）＋I2（aq） I3－（aq） K＝640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向 20 mL 一定浓度的 H2O2 溶液中加入
10mL 0.10mol·L－1 KI 溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：
微粒 I－ I2 I3－
浓度/（mol·L－1） 2.5×10－3 a 4.0×10－3
①a＝__________。
②该平衡体系中除了含有 I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是_______。
10．某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O 转化为 Cr3
＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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：在 25 ℃下，控制光照强度、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，作对比实验，
完成了以下实验设计表。
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/mL
① 4 60 10 30
② 5 60 10 30
③ 5 60 20 20
测得实验①和②溶液中的 Cr2O 浓度随时间变化关系如图所示。
2
7
−
2
7
−(1)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(2)实验①和②的结果表明_____；实验①中 O～t1时间段反应速率 v (Cr3＋)＝____mol·L－1·min
－1(用代数式表示)。
(3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设。
请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：______；
(4)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
择的试剂有 K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3 等。溶液中的 Cr2O 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
_______
反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr2O )_____实验①中的
c(Cr2O )，则假设一成立；若两溶液中的 c(Cr2O )_______，则假设
一不成立。
(5)草酸不仅能还原 Cr2O ，还能还原 MnO 。某同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数，
取 0.500 g 的高锰酸钾产品，配成 50.00 mL 溶液，取出 10.00 mL，用 0.100 mol·L-1 草酸标准
溶液滴定至终点，消耗草酸标准溶液 15.00 mL。则该样品中高锰酸钾的质量分数为____。
参考答案
【变式练习】
1.A【解析】A．实验①②中其它条件相同，c(I−)：①
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