37 化学反应速率-高考全攻略之备战2018年高考化学考点一遍过最新修正版

一、化学反应速率1．定义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。

2．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。

数学表达式为v＝ct∆∆，单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。

3．化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，其化学反应速率可用不同的物质来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。

例如：在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，加入2 mol A，1 s后剩余1.4 mol，则v(A)＝0.3 mol·L−1·s−1，v(B)＝0.1 mol·L−1·s−1，v(C)＝0.2 mol·L−1·s−1。

过关秘籍（1）在同一化学反应中，无论选用反应物还是生成物表示化学反应速率，其值均为正值。

（2）化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。

（3）同一化学反应中，在相同的反应时间内，不同的物质表示的反应速率的数值可能不同。

但表示的意义相同。

因此表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。

（4）固体或纯液体的浓度恒为常数，不能用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。

但是化学反应速率与固体和纯液体参与反应的表面积有关，因此，通常增大固体或纯液体参与反应的表面积（如将固体粉碎，将液体变成雾状，加速搅拌等）可加快化学反应速率。

（5）同一化学反应中，各物质表示的化学反应速率之比=化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的浓度变化量之比。

二、化学反应速率的计算与大小比较方法1．根据定义求化学反应速率v＝c t ∆∆2．根据反应速率与化学方程式中各物质化学计量数的关系计算同一个化学反应，同一段时间内，用不同物质的浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

例如：对于化学反应m A(g)＋n B(g)p C(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p，或(A)(B)(C)v v vm n p==。

3．由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。

（1）单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。

（2）换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。

（3）比较反应速率与化学计量数的比值，即对于一般的化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，比较(A) va 与(B)vb，若(A)va＞(B)vb，则用A表示的反应速率比B的大。

三、影响化学反应速率的因素1．内因（主要因素）反应物的结构、性质。

2．外因（其他条件不变，只改变一个条件）条件变化活化能单位体积内活化分子单位时间内有化学反应分子总数活化分子数百分数效碰撞的次数速率浓度增大不变增多增多不变增多增大减小不变减少减少不变减少减小压强加压（减小容器体积）不变增多增多不变增多增大减压（增大容器体积）不变减少减少不变减少减小温度升高不变不变增多增大增多增大降低不变不变减少减小减少减小使用催化剂减小不变增多增大增多增大3．理论解释——有效碰撞理论（1）活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图图中E1为正反应的活化能，E3为使用催化剂时的活化能，E2为逆反应的活化能，反应热为E1−E2。

③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

（2）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系（1）催化剂有正催化剂和负催化剂之分，正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。

催化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高，反应速率才达到最大。

（2）固体或纯液体的浓度可视为常数，其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影响接触面积的大小，从而影响反应速率的大小。

（3）改变压强，对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：学科#网①恒温时：增大压强→体积缩小→浓度增大→反应速率增大。

②恒温恒容时：a．充入气体反应物→反应物浓度增大→反应速率增大。

b．充入稀有气体（或非反应气体）→总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。

③恒温恒压时：充入稀有气体（或非反应气体）→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减小。

（4）增加反应物的浓度，v正急剧增大（突变），v逆逐渐增大（渐变）。

（5）催化剂能同时同等程度地改变正逆反应速率。

四、化学反应速率图象及其应用（一）全程速率—时间图象例如：Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。

原因解释：AB段(v渐大)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度逐渐升高，导致反应速率逐渐增大；BC段(v渐小)，则主要因为随反应的进行，溶液中c(H＋)减小，导致反应速率减小。

（二）物质的量(或浓度)—时间图象例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

1．由图象得出的信息是（1）X 、Y 是反应物，Z 是生成物； （2）t 3时反应达平衡，X 、Y 没有全部反应。

2．根据图象可进行如下计算： （1）求某物质的平均速率、转化率，如 v (X)＝133n n V t -⋅ mol/(L·s)； Y 的转化率＝232n n n -×100%。

（2）确定化学方程式中的化学计量数之比，如X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为(n 1－n 3)∶(n 2－n 3)∶n 2。

（三）速率—外界条件图象及反应以N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ/mol 为例。

1．速率—浓度(c )图象条件变化速率变化速率变化曲线增大反应物的浓度 v 正、v 逆均增大，且v ′正>v ′逆减小反应物的浓度 v 正、v 逆均减小，且v ′逆>v ′正增大生成物的浓度 v 正、v 逆均增大，且v ′逆>v ′正减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v′正>v′逆2．速率—温度(T)的图象条件变化速率变化速率变化曲线升高温度v正、v逆均增大，且v′逆>v′正降低温度v正、v逆均减小，且v′正>v′逆3．速率—压强(p)图象条件变化速率变化速率变化曲线增大压强v正、v逆均增大，且v′正>v′逆减小压强v正、v逆均减小，且v′逆>v′正4．速率—催化剂图象使用催化剂，v正、v逆同等倍数增大，图象为说明：（1）条件增强，曲线在原图象的上方；条件减弱，曲线在原图象的下方。

（2）浓度改变时，图象曲线一条连续，一条不连续；其他条件改变，图象曲线不连续。

（3）对于反应前后气体的体积不变的反应，改变压强时，v正、v逆同等倍数增大或减小。

考向一化学反应速率的计算典例1一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。

t/min 0 2 4 6 8 10V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10−2 mol/(L·min)B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10−2 mol/(L·min)C．反应至6 min时，c(H2O2)=0.30 mol/LD．反应至6 min时，H2O2分解了50%【答案】C1．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g)n Z(g)+2W(g)，在5 min时已经生成0.2 mol W，若测知以Z的浓度变化表示平均反应速率为0.01 mol·L−1·min−1，则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是A．1 B．2 C．3 D．4化学反应速率计算的三个方法（1）定义式法：v(B)=()B∆∆ct错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

()B∆⋅∆nV t。

（2）比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如m A(g)+n B(g) p C(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。

学科@网（3）三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。

例如：反应m A(g)+n B(g)p C(g)起始浓度(mol·L−1) a b c转化浓度(mol·L−1) x错误!未找到引用源。

nxm错误!未找到引用源。

某时刻浓度(mol·L−1) a−x b−错误!未找到引用源。

c+错误!未找到引用源。

考向二化学反应速率的比较典例1对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是A．v(A)=0.5 mol·L−1·min−1 B．v(B)=1.2 mol·L−1·s−1C．v(D)=0.4 mol·L−1·min−1 D．v(C)=0.1 mol·L−1·s−1【答案】D2．反应A+3B2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L−1·s−1②v(B)=0.6 mol·L−1·s−1③v(C)=0.4 mol·L−1·s−1④v(D)=0.45 mol·L−1·s−1该反应进行的快慢顺序为A．②>④>③>①B．④>③>②>①C．④>③=②>①D．②>③=④>①化学反应速率大小的比较方法（1）归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。

（2）比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。

如反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)，若()Avm>错误!未找到引用源。

()Bvn，则反应速率A>B。

考向三外界条件对化学反应速率的影响典例1下列有关化学反应速率的说法正确的是(填字母)。

A．100 mL 2 mol·L−1稀盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B．100 mL 2 mol·L−1稀盐酸与锌反应时，加入少量硝酸钠固体，生成氢气的速率不变C．100 mL 2 mol·L−1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快D．相同条件下，等量的锌粒分别与100 mL 2 mol·L−1稀硫酸、100 mL 2 mol·L−1稀盐酸反应，反应速率相同E．无论是恒容密闭容器还是恒压密闭容器，再通入NO 2，都可以加快反应2NO2N2O4平衡时的反应速率F．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸反应可以加快产生氢气的速率G．对于A(s)+B(g)C(g)+D(g)的反应，加入A，反应速率加快H．工业生产中常将矿石粉碎，可以增大接触面积，使反应速率加快I．2NO 2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小J．某恒容密闭容器中，发生反应A(g)B(g)+C(g)，通入He，压强增大，反应速率加快K．某恒压密闭容器中，发生反应A(g)B(g)+C(g)，通入He，压强不变，反应速率不变反应速率不变，E错误；常温下铁遇浓硫酸钝化，反应速率减慢，F错误；增加或减少固体物质，对反应速率无影响，G错误；矿石粉碎可以增大接触面积，加快反应速率，H正确；无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，v(正)、v(逆)均增大，I错误；恒容密闭容器中通入稀有气体，尽管总压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变，J错误；恒压密闭容器中通入稀有气体，压强不变，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，K错误。