化学反应速率专题复习
一. 教学内容：
化学反应速率
1. 化学反应速率的概念及表示方法
2. 影响化学反应速率的因素
二. 复习重点
1. 了解化学反应速率的概念及表示方法。
2. 理解外界条件（温度、浓度、压强和催化剂等）对化学反应速率的影响。
3. 掌握化学反应速率的有关计算。
三. 复习过程
（一）化学反应速率的概念及表示方法
1. 概念：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的。
2. 表示方法：化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，数学表达式为t /c v ??=，式中的△c 表示反应物浓度的减小或生成物浓度的增加的变化， △t 表示单位时间，则化学反应速率的常用单位为mol/（L ·s ）或mol/（L ·min ）或mol/（L ·h ）。
（1）表达式中的分母上是“物质的量浓度”的变化量，而不是“物质的量”的变化量。对于某一反应终了时，反应物浓度=起始浓度－变化浓度，生成物浓度=起始浓度+变化浓度，而各物质变化量之比等于该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数。
（2）化学反应速率表示反应进行的快慢程度，它实际指的是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，且均取正值。
（3）固体或液体（不是溶液）的浓度可视为不变的常数，因此一般不用固体或液体表示化学反应速率。
（4）用不同物质表示的速率的数值不一定相等，但意义相同，因此表示化学反应速率时，必须注明是用哪种物质作标准的。不同物质的化学反应速率之比等于该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数。
（5）在比较反应速率时，应以同一物质为标准，不然没有可比性，在解题中应该把速率转化成同一种物质的反应速率。
3. 化学反应速率的有关计算
（1）定义式法：
（2）比例关系式法：同一条件下，反应中各物质的反应速率之比=该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数之比。
（二）影响化学反应速率的因素
1. 内因：反应物的性质是反应速率的主要决定因素。
2. 有效碰撞理论
（1）活化分子：反应物分子的碰撞不一定都能发生化学反应，对于能够发生化学反应的碰撞还必须有能量的要求。能量高于分子平均能量的叫活化分子。
（2）有效碰撞：活化分子的能量较普通分子高，在碰撞时能克服分子间的相互作用而使旧键断裂。但活化分子的碰撞还必需在有合适的取向时的碰撞才能使旧键断裂。只有活化分子的有效碰撞才能使旧键断裂，发生化学反应，这种碰撞叫做有效碰撞。
3. 外因：外界条件在一定范围内影响反应速率。
（1）温度：其它条件不变，升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率加快。 ①升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来大批量较低的分子变成活化分子，
从而增加了反应物分子中的活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使化学反应速率加快。
②一般每升高10℃，反应速率增大到原来的2－4倍。
（2）浓度：其它条件不变，增大反应物的浓度，单位体积内的活化分子数增加，机会增多，故反应速率加快。反之，反应速率减慢。
①反应物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也增多，化学反应速率加快。 ②固体或纯液体浓度视为常数，它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化，故不能用它表示反应速率。
③浓度对化学反应速率的影响，并非所有的反应都一样，若随着浓度的改变，反应的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如采取“把稀硫酸改成浓硫酸来增大用锌制取氢气的速率”是错误的，因为改用浓硫酸后反应不再生成氢气了。
（3）压强：有气体物质参与，其它条件不变，增大压强，气体的体积减小，浓度增大，分子间的有效碰撞机会增加，反应速率加快，反之减慢。
①恒容条件，增加与反应无关的气体，容器总压增加，但与反应有关的气体物质各自浓度不变，故反应速率不变。
②恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对与反应有关的气体物质相当于减压，故反应速率减小。
总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率。
（4）催化剂：催化剂可以改变正、逆反应速率。
①使用催化剂，能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子由活化分子所占的百分数，从而加快化学反应速率。
②对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。
③使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。
④任何催化剂都不能改变反应发生的方向。
⑤催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
（5）其它因素：光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、形成原电池等也是影响反应速率的重要因素。
【归纳总结】
例1. 反应4NH 3（g ）+5O 2（g ）4NO （g ）+6H 2O （g ）在10L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol ，则此反应的平均速率)(X v （反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）
A. )mol/(L 0.010)(NH 3s v ?=
B. )mol/(L 0.001)(O 2s v ?=
C. )mol/(L 0.001(NO)s v ?=
D. )mol/(L 0.045O)(H 2s v ?=
分析：解决有关速率计算的问题，一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。用生成物H 2O 来表示反应的平均速率：)s L /(mol 0015.0s
30L 10mol 45.0)O H (v 2?=÷=。根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可求得：)s L /(mol 001.0)NH (v 3?=、)s mol/(L 250.001)(O v 2?=、)mol/(L 0.001(NO)s v ?=。所以正确答案是C 。
例2. 一定温度下，在2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是（ ）
A. 反应开始到10s ，用Z 表示的反应速率为0.158mol/（L·s ）
B. 反应开始到10s ，X 的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C. 反应开始到10s ，Y 的转化率为79.0%
D. 反应的化学方程式为：X （g ）＋Y （g ）Z （g ）
分析：本题结合图像考查了化学反应速率，侧重于考查的是数形结合的分析解决问题的能力。反应到10s 时，X 减少1.20mol －0.41mol=0.79mol ， Y 减少1.0mol －0.21mol=0.79mol ，Z 增加1.58mol ，所以该反应方程式可表示为：X （气）＋Y （气）＝２Z （气），D 错；用Z 表示的反应速率为 1.58mol/2L×10s=0.79mol/（L·s ），A 错；X 物质的量浓度减小为0.79mol/2L=0.395 mol/（L·s ），B 错。
答案：C
例3. 某反应X+3Y 2E+2F ，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率甲：v （X ）=0.3mol/（L ·min ），乙：v （Y ）=1.2mol/（L ·min ），丙：v （E ）=0.8mol/（L ·min ），丁：v （F ） =0.9mol/（L ·min ），则反应最快的是（ ）
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
分析：对于某一化学反应，如果选用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示该反应的同一时间内的反应速率时，其数值可能不同，其数值的大小与该反应物或生成物在反应方程式中的化学计量数的大小有关，因此不能单纯地凭不同反应物或生成物的浓度变化值的大小来比较其反应速率的快慢。一般是将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，然后再比较速率数值的大小来决定反应进行的快慢。若以X 物质的反应速率为标准，则把乙、丙、丁不同情况下其他物质表示的反应速率换算为同一情况下的用X 物质表示的速率。
因为31v v Y X =，所以min)L /(mol 4.03
min)L /(mol 2.13v v Y X ?=?==乙
同理21v v Y X =，min)L /(mol 4.02
min)L /(mol 8.02v v E X ?=?==丙 21v v Y X =，min)L /(mol 45.02
min)L /(mol 9.0v X ?=?=丁 又因为min)L /(mol 3.0v X ?=甲
由于丁X v 的数值为最大，所以丁条件下该反应速率为最快。
答案：D
例4. 把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL ，此时，X 和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）
A. 10℃20mL 3mol/L 的X 溶液
B. 20℃30mL 2mol/L 的X 溶液
C. 20℃10mL 4mol/L 的X 溶液
D. 10℃10mL 2mol/L 的X 溶液
分析：在化学反应中，当其它条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X 的浓度，X 浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL ，所以X 的物质的量最大，浓度就最大。通过观察可知，混合后A 、B 选项中X 的浓度相等，且最大，但B 中温度更高，因此B 的反应速率最快。本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X 浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C 。答案B
例5. 对于反应N
2+O 在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快反应的速率（ ）
A. 缩小体积使压强增大
B. 体积不变充入N 2使压强增大
C. 体积不变充入H 2使压强增大
D. 压强不变充入N 2使体积增大
分析：对有气体参加的化学反应，增大压强如果能增大反应物的浓度，则可以加快反应速率，AB 均如此。C 选项充入氢气，虽然压强增大，但反应物浓度不变，D 选项体积增大，减小了氧气的浓度，也不能加快反应。答案AB
例 6. 对10mL1mol ／L 盐酸与一小块大理石的化学反应CaCO 3＋2HCl ＝CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O ，下列措施能使化学反应速率提高的是（ ）
A. 加入一定量的CaCl 2
B. 加入1.5mol/L 的盐酸5mL
C. 加入0.5 mol/L 的盐酸5mL
D. 加入5mLH 2O
分析：CaCl 2是反应的生成物，其浓度的最大不能增大反应速率。1.5mol/L 的盐酸使1mol/L 的盐酸浓度增大，0.5 mol/L 的盐酸使1mol/L 的盐酸浓度变小。水从一个方面讲它是反应的生成物，其增加不能增大反应速率；从另一方面讲它是反应物HCl 的溶剂，其增加使HCl 浓度减小。
答案：B
例7. 根据化学反应2SO
2＋O 3，取n （SO 2）、n （O 2）相同，总质量也相同的混合气体（不含SO 3）两等份，分别置于密闭容器A 、B 内，A 、B 两容器均能使其中的温度保持不变，A 还能使其中的压强不变，B 能使其容积保持不变。设A 、B 中的正反应速率分别为a 、b ，逆反应速率分别为a ’、b ’。下列关系中正确的是（ ）
A. a ＝b
B. a ＞b
C. a ’＞b ’
D. a ’=b ’
分析：反应从正反应开始，随着反应时间的延长，气体物质的量减小，A中温度不变，压强不变，容积变小了，B中温度不变，容积不变，压强变小了，a＞b正确。该可逆反应中的正、逆反应速率都能受压强的影响，a’＞b’也正确。答案BC
例8. 某化学反应2A B＋D在四种不同的条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A 的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
⑴在实验1中，反应在10至20分钟时间内平均速率为______________mol/（L·min）。
⑵在实验2中，A的初始浓度C2＝____________mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是______________________________。
⑶设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3_____V1（填“＞”、“＜”、“＝”），且C3______1.0mol/L（填“＞”、“＜”、“＝”）
⑷比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应（选填“吸热”、“放热”）。理由是_______ __________________________________。
分析：（1）V A=（0.80mol·L－1－0.67mol·L－1）/10min=0.013mol·（L·min）－1。
（2）对比实验1与实验2可知，从10min到20min，实验1的A的浓度相同，说明是同一平衡状态，即c2= 1.0 mol·L－1，又因实际反应的速率快，达到平衡所需时间短，说明反应中使用了催化剂。
（3）对比实验3与实验1可知，从10min到20min，实验1的A的浓度变化值为0.13mol·L －1，而实验3的A的浓度变化值为0.17mol·L－1，这就说明了υ3>υ1。又知从0min到10min A的浓度变化值应大于0.17 mol·L－1，即c3>（0.92+0.17）mol·L－1 =1.09 mol·L－1。
（4）对比实验4与实验1可知，两实验的起始浓度相同，反应温度不同，达平衡时实验4的A的浓度小，说明了实验4的A进行的程度大，即温度越高，A的转化率越大，说明正反应为吸热反应。
答案：（1）0.013（2）1.0；催化剂（3）＞；＞（4）吸热；温度升高时，平衡向右移动。
【课时训练】
1. 反应4NH3（气）+5O2（气）==4NO（气）+6H2O（气）在2L的密闭容器中进行，1min 后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是（）
A. NO：0.001mol/L
B. H2O：0.002mol/L
C. NH3：0.002mol/L
D. O2：0.00125mol/L
2. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A （g）+B（g）2C（g），若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol／（L·S）②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol／（L·S）③2s时物质A的转化率为70％④2s时物质B的浓度为
0.7mol·L－1其中正确的是（）
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ③④
3. 反应3X（g）+Y（g）Z（g）+2W（g）在2L密闭容器中进行，5min后Y减少了
0.1mol，则此反应的平均速率υ为（）
A. υ（X）=0.03 mol·L－1·min－1
B. υ（Y）=0.02 mol·L－1·min－1
C. υ（Z）=0.10 mol·L－1·min－1
D. υ（W）=0.20 mol·L－1·min－1
4. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）
A. 加热
B. 不用稀硫酸，改用98％浓硫酸
C. 滴加少量CuSO4溶液
D. 不用铁片，改用铁粉
5. 下列说法正确的是
A. 增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B. 升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
C. 活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D. 加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
6. 在温度不变，恒容的容器中进行反应H22H（正反应为吸热反应），若反应物的浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，那么由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1所需反应时间应（）
A. 等于10s
B. 等于12s
C. 大于12s
D. 小于12s
7. pH相同、体积也相同的盐酸与醋酸溶液，分别同时与过量的锌粒反应，则正确的描述为（）
A. 开始时产生氢气的速率：υ（HCl）>υ（CH3COOH）
B. 开始时产生氢气的速率：υ（HCl）<υ（CH3COOH）
C. 经过7s产生氢气的速率：υ（CH3COOH）<υ（HCl）
D. 最终产生氢气的量：盐酸<醋酸
8. 如图表示容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应：A（g）+2B（g）2C（g），以B的浓度改变表示的反应速度υ正、υ逆与时间的关系如图。已知υ的单位为mol／（L·s），则图中阴影部分的面积可表示为（）
A. A浓度的减少
B. B浓度的减少
C. C物质的量增加
D. B物质的量减少
9. 在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）
A. 反应的化学方程式为：2M N
B. t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C. t3正反应速率大于逆反应速率
D. t1时，N的浓度是M浓度的2倍
10. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）
A. NaOH（固体）
B. H2O
C. NH4Cl（固体）
D. CH3COONa（固体）
11. 将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I（s）NH3（g）+HI （g）、2HI（g）H2（g）+I2（g）。2min后，化学反应达到平衡，测知c（H2）为0.5mol·L －1，c（HI）为4mol·L－1，若上述反应速率用NH3的浓度改变表示，则下列速率数据正确的是（）
A. 0.5 mol·L－1·min－1
B. 2.0 mol·L－1·min－1
C. 2.5 mol·L－1·min－1
D. 5.0 mol·L－1·min－1
12. 把0.6mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的容器中，使它们发生如下反应：3X（g）+Y（g）nZ（g）+2W（g），5min末生成0.2mol W。若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则化学反应方程式中的n值为（）
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
13. 反应3A（气）+B（气）2D（气）+2C（气）在不同条件下，反应速率分别为：
①v A=0.6mol／（L·min），②v B=0.45mol／（L·min），③vc=0.015mol／（L·S），④v D=0.45mol ／（L·min）。则此反应在不同条件下进行最快的是（）
A. ②③
B. ①③
C. ②④
D. ①
14. 如下图是800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是（）
A. A是反应物
B. 若升高温度，A的转化率增大
C. 前2分钟，A的反应速率是0.1mol／（L·min）
D. 增大压强，A的转化率降低
15. 已知反应A2（g）+2B2（g）2AB2（g）的△H<0，下列说法正确的是（）
A. 升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B. 升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C. 达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
16. 在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g）C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是
A. 减小C或D的浓度
B. 增大D的浓度
C. 减小B的浓度
D. 增大A或B的浓度
17. 可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）
A. 3v正（N2）＝v正（H2）
B. v正（N2）＝v逆（NH3）
C. 2v正（H2）＝3v逆（NH3）
D. v正（N2）＝3v逆（H2）
18. 下列条件一定能使反应速率加快的是（）
①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器