第03講化學(xué)反應(yīng)速率

［?笈目板］

飛，

I.變化觀念：了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法，形成不同的反應(yīng)可用不同的方法來表

示化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。

2.宏觀辨識(shí)與微觀探析?：通過實(shí)驗(yàn),從宏觀卜認(rèn)識(shí)外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律,并能

從活化分子的有效碰撞等微觀的角度進(jìn)行分析解釋。

3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定

方法，通過對(duì)比的方法，發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。建立分析探究外界因素影響化

學(xué)反應(yīng)速率的思維模型，即“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一＞影響規(guī)律-理論解釋“，促進(jìn)"證據(jù)推理''核心素養(yǎng)的

發(fā)展。

4.科學(xué)探究：通過定性與定量研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，提高學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案、進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)探究的能力。

1-,二嬲輜］

飛/--------

一、化學(xué)反應(yīng)速率及其測(cè)定

（1）測(cè)定原理

利用與化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度相關(guān)的可觀測(cè)量進(jìn)行測(cè)定。

（2）測(cè)定方法

①直接觀察測(cè)定：如釋放出氣體的體枳和體系的壓強(qiáng)等。

②科學(xué)儀器測(cè)定：如反應(yīng)體系顏色的變化。在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏

色時(shí).，可利用顏色變化和顯色物質(zhì)與濃度變化間的比例關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)速

率。

二、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和比較

1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算

（1）公式法：

AcAz7

片?=兩

特別提醒①如果題目中給出的是物質(zhì)的量，在計(jì)算速率時(shí)應(yīng)先除以體積，轉(zhuǎn)化為濃度的變

化量。

②濃度的變化量ACUC（某時(shí)刻）一C（初始）

所以一般△以反應(yīng)物）為負(fù)值，Ac（生成物）為正值，

而V是標(biāo)量，只有正值，所以在計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，

（反應(yīng)物）

V（反感物）=----&------

寸楨、Ac（生成物）

V（生成物）=---&----

⑵運(yùn)用同一反應(yīng)中“速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)：/"A+〃B=pC+qD,U（A）=_A?u（B）=一繪舁，v（C）=^^\

MD尸吏且有.v（A）=v（B）=v（C）=v（D）

'>2，且加mnpq

⑶“三段式”法

①求解化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的一般步驟：

a.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；

b.找出各物質(zhì)的起始鼠、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻最；轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;

c.根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。

反應(yīng)：〃?A（g）+〃B（g）n^pC（g）

起始濃度/molL^abc

轉(zhuǎn)化濃度/mol.Lix詈管

某時(shí)刻（is）濃度/mol.L1a—xb-北，,+管

再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義式求算

i<A）=ymolL-'-s-1；

1位）=就mol-L'-s-1；

《）=雋-ol.L-.s-'

②計(jì)算中注意以下量的關(guān)系。

對(duì)反應(yīng)物：c?（起始）一c（轉(zhuǎn)叱）=c（某時(shí)刻）；

對(duì)生成物：c（起始）+c（轉(zhuǎn)叱）=c（某時(shí)刻）:

轉(zhuǎn)化率一般初00%。

2.化學(xué)反應(yīng)速率的比較方法

（1）定性比較

通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所

需時(shí)間的長(zhǎng)短等來定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈，則反應(yīng)速

率：K>Na。

（2）定量比較

①“一看”：看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致，若不一致，需轉(zhuǎn)化為同一單位。

②“二化”：將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同?物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，或分別除以相應(yīng)物

質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，所得數(shù)值大的速率大。

③“三比較”：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，反應(yīng)速率越大。

三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

I.內(nèi)因

在相同條件下，不同的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率首先是由反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素決定

的。

2.定性探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素

影響因素實(shí)驗(yàn)結(jié)論

濃度增大濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大

溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大

催化劑催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率

3.外因

(1)在一般情況下，當(dāng)其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低反應(yīng)物

濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。

催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)大量實(shí)驗(yàn)證明，溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為原來的2?4倍。這表明溫度

對(duì)反應(yīng)速率的影響非常顯著。

⑶壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

①研究對(duì)象——?dú)怏w模型的理解

對(duì)于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強(qiáng)成反比。

由圖可知：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，氣體體積縮小，濃度增大。

②影響規(guī)律

對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)(減小容器容積)，反應(yīng)速率增大；減

小壓強(qiáng)(增大容器容積)，反應(yīng)速率減小。

(4)其他影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：如光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、高速

研磨等?？傊蚍磻?yīng)體系輸入能量，都有可能改變化學(xué)反應(yīng)速率。

四、活化能

I.有效碰撞理論

(1)基元反應(yīng)：大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中每一步反應(yīng)都稱為

基元反應(yīng)。如2HI=H2+I2的2個(gè)基元反應(yīng)為2HI—>比+21、21?―>I2o

(2)反應(yīng)機(jī)理：先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。

⑶基元反應(yīng)發(fā)牛的先決條件

考點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系的應(yīng)用

A.02min用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol/(Lmin)

B.02min用B表示的反應(yīng)速率是0.3mol/(L-min)

C.2min末時(shí)用C表示的反應(yīng)速率是0.2mol/(Lmin)

D.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率比值為2：3：6

【答案】B

考點(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)速率大小比較

例3.下列4個(gè)數(shù)據(jù)是在不同條件下測(cè)得的合成氨反應(yīng)的速率，其中反應(yīng)最快的是

【答案】C

【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，把用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成

用同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，在同一成同一單位，然后比較大小.

綜上所述，反應(yīng)最快的C項(xiàng)，故選C。

考點(diǎn)四化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析

A.X點(diǎn)的V(4.)>Y點(diǎn)v(止)

B.曲線C表示的是體系中CO2的濃度變化

D.NOz的平衡轉(zhuǎn)化率為30%

【答案】A

考點(diǎn)五活化分子與有效碰撞理論

例5.下列有關(guān)有效碰撞理論和活化能的認(rèn)識(shí)，不正確的是

A.增大反應(yīng)物濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)，從而提高反應(yīng)速率

B.溫度升高，分子動(dòng)能增加，分子運(yùn)動(dòng)加快，增加了碰撞頻率，故反應(yīng)速率增大

C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，降低活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，碰撞頻率增加，故反應(yīng)速率增

大

D.H+和OH的反應(yīng)活化能接近于零，反應(yīng)幾乎在瞬間完成

【答案】A

【解析】增大反應(yīng)物濃度，可以提高活化分子數(shù)，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，A不正確；溫度

升高，分子碰撞頻率增加，活化分子數(shù)、活化分子百分?jǐn)?shù)都提高，反應(yīng)速率增大，B正確；

選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎芙档头磻?yīng)的活化能，使更多的分子成為活化分子，從而增大活化分

H+和OH的反應(yīng)速率非常大，反應(yīng)幾乎在瞬間完成,則表明反應(yīng)的活化能接近于零，D正確：

故選A。

考點(diǎn)六外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

B.加入催化劑可降低逆反應(yīng)的活化能，從而加快逆反應(yīng)速率

C.恒溫恒容時(shí)，增大壓強(qiáng)，則反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快

D.達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，正反應(yīng)速率減小、逆反應(yīng)速率增大

【答案】B

考點(diǎn)七化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的相關(guān)綜合

例7.在一定溫度下，某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2c(g)=A(g)+2B(s)AH>0,若0?10s內(nèi)

c(C)由0.1molL-,降到0.08molf1,則下列說法正確的是

A.0?Os內(nèi)用B表示的平均反應(yīng)速率為v(B)=0.002mol?為?丘

B.c(C)由0.1molL-1降到0.04molL-1所需的反應(yīng)時(shí)間小于5s

C.升高溫度正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

D.減小反應(yīng)體系的體積，化學(xué)反應(yīng)速率加快

【答案】D

【解析】B為固體，不能用固體的濃度變化表示反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；c(。由0.1molL」降到

0.08molL-1,所需的反應(yīng)時(shí)間為10s,濃度越小，反應(yīng)速率越慢，所以c(C)由0.1mo卜「

降到0.04mol?Lr所需的反應(yīng)時(shí)間一定大于5s,B錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)物分子碰撞的次數(shù)

增多，正、逆反應(yīng)速率均加快，C錯(cuò)誤；減小反應(yīng)體系的體積，各氣體的濃度增大，化學(xué)反

應(yīng)速率加快，D正確；故選D。

F,-------------

1.某化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物B的物質(zhì)的量濃度在10s內(nèi)，從4.0mol/L變成了2.0mol/L,則這

10s內(nèi)B的反應(yīng)速率為

A.0.2mol/(Ls)B.0.5mol/(L-min)C.0.02mol/(L-s)D.0.05mol/L

【答案】A

2.反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：

?v(A)=0.45mol-L'-min1

②v(B)=0.6mol-L^s1

③v(C)=0.4moi-L's1

④v(D尸0.45mol-L'-s1

下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是

A.④<③建)<①B.④>③①

C.④山二②,①D.①>②汲〉④

【答案】C

【分析】反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則各物質(zhì)的反應(yīng)速率與其化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值越

大，反應(yīng)速率越快。

【答案】A

4.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：

3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)05min末生成0.2molW,若測(cè)得以Z濃度變化來表示的化學(xué)反應(yīng)

速率為0.01mol/(L?min),則上述反應(yīng)中Z氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)n的值是

A.1B.2C.3D.4

【答案】A

答案選A。

【答案】B

6.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用P(NH3)、v(O2),u(NO)、說氏0)表

示，則正確的關(guān)系是

A.4/5V(NH3)=V(O2)B.5/6V(O2)=v(H2O)

C.2/3V(NH3)=V(H2O)D.4/5V(O2)=V(NO)

【答案】D

【解析】在化學(xué)反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí).，速率比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化

46

學(xué)計(jì)量數(shù)的比，則?Q)=WNH3),A錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的速率關(guān)系可知：^V<O2)=I<H2O),

3

B錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的速率關(guān)系可知：|y(NIh)=v(Il2O),C錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的速率

4

關(guān)系可知：—V(O2)=V(NOI,D正確；故選D。

7.在密閉容器中進(jìn)行A與B反應(yīng)生成C的可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在

以下關(guān)系:v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),則該反應(yīng)可以表示為

A.A(g)+B(g)^C(g)B.2A(g)+2B(g)^3C(g)

C.A(g)+3B(g)=2C(g)D.3A(g)+B(g)^2C(g)

【答案】C

【解析】在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，速率比等于化學(xué)方程式中化

學(xué)計(jì)量數(shù)的比。密閉容器中A(g)與B(g)反應(yīng)生成C(g),其反應(yīng)速率分別用u(A)、v(B)>v(C)

表示，它們之間有以下關(guān)系：v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),則化學(xué)方程式為A(g)+3B(g)=2C(g),

故合理選項(xiàng)是C。

8.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的認(rèn)識(shí)，正確的是

A.增大壓強(qiáng)(對(duì)于氣體反應(yīng))，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，故反應(yīng)速率增大

B.溫度升高，分子動(dòng)能憚加，減小了活化能，故反應(yīng)速率增大

C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，分子運(yùn)動(dòng)加快，增加了碰撞頻率，故反應(yīng)速率增大

【答案】D

9.采取下列措施對(duì)增大化學(xué)反應(yīng)速率有明顯效果的是

A.N?和H2合成NH3時(shí)，不斷分離出產(chǎn)物NH3

B.Fc與稀硫酸反應(yīng)制取H?時(shí)，改用濃硫酸

C.Na2so4溶液與BaCb溶液反應(yīng)時(shí)，增大壓強(qiáng)

D.大理石與鹽酸反應(yīng)制取CCh時(shí)，將塊狀大理石改為粉末狀大理石

【答案】D

【解析】N2和H2合成NH3時(shí)，不斷分離出NH3,生成物的濃度降低，且隨著反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)

物濃度也降低，化學(xué)反應(yīng)速率降低，A錯(cuò)誤；常溫下Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化，無法增大反應(yīng)

速率，B錯(cuò)誤；Na2s04溶液和BaCb溶液反應(yīng)，兩者都是溶液，反應(yīng)速率不受壓強(qiáng)的影響，

增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率不變，C錯(cuò)誤；大理石與鹽酸反應(yīng)制備C02,將塊狀大理石換成粉末狀大

理石，大理石與鹽酸的接觸面積增大，反應(yīng)速率增大，D正確；故選D.

10.對(duì)于在同一容器中進(jìn)行的反應(yīng)：C(s)+H2O(g)^CO(g)+H2(g),下列說法錯(cuò)誤的是

A.增加C(s)的量，可以加快反應(yīng)速率

B.升高溫度，可以加快反應(yīng)速率

C.保持體積不變，充入He,反應(yīng)速率不變

D.將容器體積擴(kuò)大至原來2倍，反應(yīng)速率減慢

【答案】A

【解析】木炭是固體，濃變視為常數(shù)，增加C(s)的量不影響反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；升高溫

度增大活化分子數(shù)目，有效碰撞增大，反應(yīng)速率加快，故B正確；保持體積不變，充入He,

各物質(zhì)的濃度不變，則反應(yīng)速率不變，故C正確：容器體枳增大，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)物濃度

減小，反應(yīng)速率減慢，故D正確；故選A。

A.④迎二②〉①B.①，②二③咆C.①?gòu)洶症蹹.④①

【答案】A

0.0250.0500.025

0.0400.0400.120

卜列說法錯(cuò)誤的是

A.該反應(yīng)可能為基元反應(yīng)

D.在過量的B存在時(shí)，反應(yīng)掉93.75%的A所需的時(shí)間是l200min

【答案】C

【答案】D

t/s06001200171022202820X

1.400.960.660.480.350.240.12

下列說法錯(cuò)誤的是

C.推測(cè)上表中的X為3930

【答案】B

15.500r,HC1在催化劑M的作用下被6氧化依次有如圖⑴、(II)、(IU)三步反應(yīng)組成，

計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)分子在催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是

A.反應(yīng)n：反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放田的能量

B.溫度升高，反應(yīng)速率加快，活化能不變

【答案】B

16.T°C時(shí)，降冰片烯在催化劑作用下反應(yīng)，反應(yīng)物濃度與催化劑種類及反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如

下表所示。下列說法不亞硯的是

時(shí)間/min

編號(hào)050100150200250

催化劑種類

1催化劑I3.002.401.801.200.600

2催化劑II3.001.800.60000

3催化劑in1.500.900.30000

A.催化效果：催化劑H優(yōu)于催化劑I

D.其他條件相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率不一定越大

【答案】B

故選B。

17.已如：2KMnCh+5H2c2OI+3H2so產(chǎn)ZMnSOi+KzSQi+lOCChT+gHzO。某化學(xué)小組欲探究

濃度、溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(忽略溶液體積變化)。

1

編O.OImol-L酸性KMnO4O.OlmolUH2c2O4溶液水的體反應(yīng)溫反應(yīng)結(jié)束

號(hào)溶液體積/mL體積/mL積/mL度/℃時(shí)間/min

I2Vi0202.1

II211205.5

III2V20500.5

下列說法錯(cuò)誤的是

A.Vi=2,V2=2

B.實(shí)驗(yàn)1、HI的目的是探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

1

C.實(shí)驗(yàn)III中v(KMnO4)=0.01mol-L^min

D.其他條件不變，若改用O.lmoRJ酸性KMnCh溶液，也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

【答案】D

18.在相同條件下研究催化劑I、II對(duì)反應(yīng)X-2Y的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的

部分變化曲線如圖所示，卜.列判斷錯(cuò)誤的是

A.無催化劑時(shí)，反應(yīng)也能進(jìn)行

B.與催化劑n相比，催化劑I使反應(yīng)活化能更低

C.a曲線表示使用催化劑I時(shí)X的濃度隨I的變化

【答案】D

【解析】由圖可知，無催化劑時(shí)，生成物的濃度也在增加，說明反應(yīng)也在進(jìn)行，故A正確;

19.1.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的量隨時(shí)間變化的曲線如圖:

(1)從反應(yīng)開始到10s時(shí)，用Z表示的反應(yīng)速率為,Y的轉(zhuǎn)化率為

⑵該反應(yīng)的化學(xué)方程式為.

H.KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)。現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)記錄：回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤

溫度/C3040506070

顯色時(shí)間/S16080402010

(3)該反應(yīng)的離子方程式為

(4)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究o

(5)實(shí)驗(yàn)試劑除了lmol?LkI溶液、0.1mol?L/iH2s04溶液外,還需要的試劑是