6 全面解读外界条件对化学反应速率的影响规律
影响化学反应速率的因素包括内因和外因。内因是指反应物本身的性质；外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下： 1．浓度
(1)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。
(2)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：
引起引起引起
(1)恒温时：增大压强――→体积缩小――→浓度增大――→反应速率增大。 (2)恒容时：
引起引起引起①充入气体反应物――→反应物浓度增大――→总压增大――→反应速率增大。 引起②充入“稀有气体”――→总压增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。
引起引起引起(3)恒压时：充入“稀有气体”――→体积增大――→各物质浓度减小――→反应速率减小。 3．温度
(1)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。 (2)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。 4．催化剂
(1)催化剂对反应历程的影响通常可用图表示(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。
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(2)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。
(3)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。
[特别提示] 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，这种方法叫控制变量法。
【典例17】 某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 mol·L、2.00 mol·L，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 实验编号 ① ② ③ －1
－1
T(K) 298 大理石规格 粗颗粒 粗颗粒 HNO3浓度(mol·L) 2.00 －1实验目的 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响 (Ⅱ)实验①和________探究温度对该反应速率的影响 (Ⅲ)实验①和________探究④ 大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响 答案 ②298 粗颗粒 1.00 ③308 2.00 ④298 细颗粒 2.00 (Ⅱ)③ (Ⅲ)④
解析 考查影响反应速率的因素的实验设计。实验①和②探究HNO3浓度对反应速率的影响，故大理石规格和反应温度应相同，而HNO3浓度不同；同理，①和③应选择不同的温度、①和④应选择不同的规格，而另外2个条件相同。
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【典例18】 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到右图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别是( )
组别 1 2 3 4 A．4－3－2－1 C．3－4－2－1 答案 A
解析 化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最小；物质状态相同时由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3的大于实验2的；而实验4和实验3盐酸的浓度相同，反应的温度也相同，但物质的状态不相同，所以实验4的反应速率大于实验3的。
c(HCl)(mol·L－1) 2.0 2.5 2.5 2.5 温度(℃) 25 30 50 50 状态 块状 块状 块状 粉末状 B．1－2－3－4 D．1－2－4－3
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高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率本章重难点专题突破 全面解读外界条件对化学反应速率的影响
