影響化學反應速率因素的幾個關系的分析

化學反應速率是高中化學的重要教學內容，也是化學高考的重要考察內容。從近幾年高考來看，化學反應速率考查越來越注重基礎性、突出時代性、強調全面性，這對提高學生科學素養、樹立嚴謹的科學態度，落實新課標理念具有很重要的現實意義。

一、固體質量變化與化學反應速率的關系

化學反應速率就是化學反應進行的快慢程度（平均反應速度），用單位時間內反應物或生成物的物質的量來表示。在容積不變的反應容器中，通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。影響化學反應速率的因素很多，其中固體質量和化學反應速率就有密切關系。

【例1】 在一密閉容器中進行如下反應：2C(s)+O2(g)=2CO(g)，下列說法錯誤的是（）。

A.將木炭粉碎成粉末狀可以加快化學反應速率

B.升高溫度可以加快化學反應速率

C.增加壓強可以加快化學反應速率

D.增加木炭的量可以加快化學反應速率

解析：化學反應速率外部影響因素有溫度、壓強、催化劑、濃度、接觸面積等。A增加了接觸面積，化學反應速率加快，B升高溫度，化學反應速率加快，C有氣體參與，增大壓強相當于增大濃度，化學反應速率加快，D增加木炭的量，據C=nv=mMv=ρM知，對于固體，改變其質量，不影響濃度，故不影響化學反應速率。答案為D。

評析：學生在理解固體質量改變時，據C=nv=mMv=ρM，固體密度與質量改變無關，改變固體質量不影響其濃度，不影響其化學反應速率。

二、增加不反應氣體與化學反應速率的關系

【例2】 在一定溫度下一密閉容器中進行如下可逆反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），下列說法錯誤的是（）。

A.升高溫度可以加快化學反應速率

B.向容器內充入少量N2可以加快化學反應速率

C.加入催化劑

D.向容器內充入少量He氣可以加快化學反應速率

解析：A升高溫度，化學反應速率加快；B增加了N2，在體積不變時，c(N2)增大，化學反應速率加快；C項使用催化劑，不說明相當于正催化劑，化學反應速率加快；D加入少量He氣，雖然內部物質增加，內部壓強增大，但此時N2、H2、NH3物質的量均不變，其體積也不變，濃度無變化，故不影響化學反應速率。答案為D。

評析：加入不反應氣體，要看體系中反應物、產物濃度是否改變，如在一定溫度密閉體系中加入不反應氣體，不改變體系中反應物與生成物濃度，化學反應速率不變；若在一定溫度下體積可變容器中，加入不反應氣體，體系體積增大，反應物與產物濃度減少，化學反應速率減慢。

三、形成原電池與化學反應速率的關系

【例3】 將等質量的兩份鋅粉a和b，分別加入兩個盛過量的稀硫酸的燒杯中，并向加入a的燒杯中再加入少量CuO粉末。下列各圖表示氫氣體積V（H2）與反應時間t的關系，其中正確的是（）。

解析：a中加入少量CuO粉末，將發生如下反應：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，銅附著在鋅表面，共同浸入稀硫酸中，此時形成了原電池裝置，化學反應速率加快，達一定量氫氣時所需時間短，但同時也由于部分鋅與硫酸銅反應，消耗部分鋅，導致Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反應中的鋅量減少，在硫酸過量情況下，產生氫氣量減少。答案為A。

評析：化學反應速率變化與原電池結合一直是近年來命題熱點，本題妙處是加入CuO，變相考查原電池對化學反應速率的影響，但多數學生認為加入氧化銅是催化劑，從而導致錯選B。

四、反應過程中能量變化與化學反應速率的關系

【例4】 把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產生H2的速率可由右圖表示。在下列因素中：①鹽酸的濃度；②鎂條的表面積；③溶液的溫度；④Cl-的濃度影響反應速率的因素是。（填序號）

解析：鎂條與鹽酸反應本質為Mg+2H+=Mg2++H2↑，化學反應速率與氫離子濃度有關，與氯離子濃度無關，隨著反應進行，鹽酸中氫離子濃度下降，產生氫氣速率下降，但圖中卻出現速率先上升現象，得出除氫離子濃度影響該反應速率外，還有其他影響因素：溫度。而鎂條的表面積越大，化學反應速率加快，是影響化學反應速率條件之一。答案為①②③。

評析：化學反應速率影響因素多樣，當多種因素同時作用時，要據客觀事實判斷哪種因素占主導因素，特別是反應過程中體系能量變化是隱蔽考點，應引起重視。

(責任編輯 羅 艷）