化学反应速率的计算方法归纳

化学反应速率的计算方法归纳

化学反应速率的相关计算，是化学计算中的一类重要问题，常以选择题、填空题得形式出现在各类试题中，也是高考考查的一个重要知识点。本文针对化学反应速率计算题的类型进行归纳总结。

1．根据化学反应速率的定义计算公式：

公式：V=△C/t

【例1】在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2→2NH3，开始时N2浓度8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2浓度变为6mol/L，求该反应的化学反应速率。

解：用N2浓度变化表示：

V(N2)=△C/t =（8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(L·min)

用H2浓度变化表示：

V(H2)= 0.4 mol/(L·min) × 3=1.2mol/(L·min)；

用NH3浓度变化表示：

V(NH3)= 0.4 mol/(L·min) × 2= 0.8mol/(L·min) ；

2.根据化学计量数之比，计算反应速率：

在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。对于反应来说，则有。

【例2】反应4NH3＋5O24NO＋6H2O在5 L 密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率（X）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为

A. （O2）＝0.01 mol·L－1·s－1

B. （NO）＝0.008 mol·L－1·s－1

C. （H2O）＝0.003 mol·L－1·s－1

D. （NH3）＝0.002 mol·L－1·s－1

解析：反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。已知容器体积为5 L，时间半分钟即30 s，NO的物质的量（变化量）为0.3 mol，则c（NO）

＝0.3 mol/5 L＝0.06 mol·L－1。所以（NO）＝0.06 mol·L－1／30 s＝0.002 mol·L－1·s－1。即可求出：

（O2）＝0.002 mol·L－1·s－1×＝0.0025 mol·L－1·s－1；

（H2O）＝0.002 mol·L－1·s－1×＝0.003 mol·L－1·s－1；

（NH3）＝0.002 mol·L－1·s－1×＝0.002 mol·L－1·s－1。

答案为：CD。

3.温度对化学反应速率的影响计算：

【例3】某一化学反应的反应速率在每升高10度时就增大到原来的3倍，若此反应的温度从20度升高到50度时，则其反应速率是原来的（）

A.6倍

B.9倍

C.18倍

D.27倍

解析：温度每升高10度时就增大到原来的3倍，则v末=v初×3（T末-T初）/10=3（50-20）/10

=33=27.

答案：D

4、根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小

【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

解析：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。

答案：B

5、利用参加反应的各物质物质的量浓度的变化或物质的量的变化数值或相关图像，确定化学反应方程式：

【例5】某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化，曲线如下图所示，由图中数据分析，该可逆反应的化学方程式为

_________________________；该反应开始至2min，Z的平均反应速率为：___________________________________。

解析：从本题的图形分析中可知，X、Y是随着反应的进行（时间的增加）物质的量逐渐减少，与此相反，Z的物质的量是随着反应的进行（时间的增加）而逐渐增大，所以X、Y在反应方程式的左边，为反应物；而Z在反应方程式的右边，为生成物。X、Y、Z在方程式中的化学计量数应通过其相应的速率之比确定。从图中的数据分析可知，用X、Y、Z表示的反应速率分别为：

V（Y）=

V（X）=

V（Z）=。

则V（X）∶V（Y）∶V（Z）=0.075∶0.025∶0.05=3：1：2，

化学反应方程式为：3X+Y =2Z。

答案：3X+Y =2Z 0.05mol·L－1·min－1

6、化学反应速率的测定实验和计算：

测定反应速率的方式和途径：化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有：直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

【例6】某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（表中气体体积为累计值，且已转化为标准状况）：

①哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反应速率最

大，原因

是

②哪一段时段的反应速率最小，原因是

③求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变，要写出计算过程

④如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中

分别加入等体积的下列溶液：A 蒸馏水、B NaCl溶液、C NaNO

3溶液、D CuSO

4

溶液、E Na

2CO

3

溶液，你认为可行的

是

解析：①根据气体的体积与时间的关系，可知在2～3内，气体体积变化最大，因此反应最快，原因是此时溶液中酸的浓度比较大，溶液温度比较高，温度和浓度两个量结合得最好；②最后一组数据变化最小，反应最慢，主要是由于此时酸的浓度太小，虽然温度比较高，但影响反应速率的主要因素是浓度而不再是温度；

③在2～3内，生成H

2

的物质的量n=(232mL-120 mL)/22400 mL/(L•mol)=0.005mol;

由2H+～H

2

，则△c(H+)=0.005mol×2/0.1L=0.1mol/L,反应时间为1min,因此v=0.1 mol/（L•min）;

④要实现上述目标，加入的物质只能影响c(H+)但不能改变H+的物质的量。因此选择AB.

答案：①2～3min，温度对反应速率影响占主导作用

4～5 min，浓度对反应速率影响占主导作用。③0.1 mol/（L•min）。④AB

7.与给出的化学反应速率常数相关的信息题。

有的试题中涉及到化学反应速率常数，但化学反应速率常数只能出现在信息中，我们可以根据相关信息获得各种参数后再解题。