江苏省扬州市宝应县城镇中学高三化学一轮复习 化学反应速率学案

化学反应速率
【复习目标】
1．了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。

2．了解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。

3．认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

4．了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

【复习重点】
化学反应速率的定量计算、速率大小的比较及外界条件对反应速率的影响。

【知识建构】
考点一、化学反应速率的概念
1．表示方法：通常用单位时间内反应物或生成物来表示。

2．数学表达式：v = ------------（单位：或）
3．意义：可以用来衡量化学反应进行的。

【注意点】
（1）化学反应速率一般指的是某一段时间内的，而不是指；
（2）固体或纯液体（不是溶液），其浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示反应速率；
（3）在同一反应中用不同的物质来表示速率时，反应速率的数值比等于它们的的计量数比。

[即时训练1]反应A+3B==2C+2D在四种不同条件下的反应速率分别为：
①v(A)= 0.5 mol·L－1·min－1②v(B)= 1.2 mol·L－1·s－1
③v(C)= 0.1 mol·L－1·s－1④v(D)= 0.4 mol·L－1·min－1
该反应进行的快慢顺序为。

（用序号表示）
[即时训练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后测得C的浓度为0.6mol/L，则下列说法中正确的是。

①用物质A表示的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1 ②用物质B表示的平均速率为0.6 mol·L －1·s－1
③2s时物质A的转化率为70% ④2s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
考点二、影响化学反应速率的因素
1．内因（主要因素）：
2．外因（其他条件不变，改变一个条件）
①浓度：增大反应物浓度，反应速率，反之。

②压强：对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率，反之。

稀有气体或其它非反应气体充入反应器中：
a．若容器恒温、恒容，则改变了容器内气体总压强，却没有改变各反应气体的浓度，不影响化学反应速率。

b．若容器恒温、恒压，则尽管容器内总压不变，但容器体积一定扩大，使反应气体的浓度减小，使化学反应速率减慢。

③温度：温度升高，反应速率，反之。

④催化剂：使用催化剂能改变化学反应速率，且正、逆反应速率的改变程度。

⑤其它因素：增大固体的表面积（如：粉碎、纳米化）可加快化学反应速率；光照、超声波、电磁波、溶质等对化学反应速率都有影响。

[即时训练3] 100mL6mol·L-1H2SO4与过量Zn粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的。

①碳酸钠固体②醋酸钠固体③硫酸钾溶液④硫酸铜溶液⑤NaOH固体⑥硝酸钾溶液[即时训练4]反应3Fe（s）＋4H2O（g ） Fe3O4（s）＋4H2（g），在一个可变的容积的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其正反应速率的变化是（填增大、减小或不变，下同）
②将容器的体积缩小一半，其正反应速率，逆反应速率。

③保持体积不变，充入N2使体系的压强增大，其正反应速率，逆反应速
率。

④保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率，逆反应速
率。

重点突破一：“始转平”法突破化学反应速率计算题
【例1】煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合成过程中的甲烷化，涉及的
主要反应：
CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g) ΔH<０①
CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<０②
现在300 ℃、容积为2 L的密闭容器中进行有关合成天然气的实验，相关数据记录如下：
下列有关说法错误的是
A．a＝30，b＝1.5
2
B．c＝25，d＝4.5
C．前30 min内，反应①的平均反应速率v(CH4)＝0.05 mol·L－1·min－1
D．后40 min内，反应②的平均反应速率v(H2)＝0.025 mol·L－1·min－1
重点突破二：控制变量法突破影响化学反应速率的因素
【例2】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成
速率。

为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。

将
表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同
①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝__ ______。

②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但
当
加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________________________
【例3】废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。

废旧印刷电路板经粉碎、分离，能得到非金属粉末和金属粉末。

用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。

控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是。

【例4】随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。

以天然气为原料经由合成气（CO 、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，主要工艺有以下几种：
（1）甲烷的部分氧化。

CH4(g) + 1/2O2 (g) = CO (g) + 2H2(g) ，△H = —35.6 kJ/mol。

（2）甲烷水蒸汽催化重整。

CH4(g) + H2O (g) = CO (g) + 3H2(g) ，△H = 250.3 kJ/mol （3）甲烷二氧化碳催化重整。

CH4(g) + CO2(g) = 2CO (g) + 2H2(g) ，△H2= 247.3 kJ/mol 高温下，甲烷二氧化碳催化重整反应速率明显降低的原因可能
是。

重点突破三：数形结合思想突破化学平衡概念
【例5】某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质在一定条件下发
生反应：
3X＋Y 2Z ΔH＜0 若上述反应在2 min后的t1～t6内反应速率与反应时间图像如下，
在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则
B．在t3时加入了催化剂
C．在t4时降低了温度
D．t2～t3时A的转化率最高
【仿真练习】
1．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是
A．化学反应速率是指某一时刻、某种反应物
的瞬时反应速率
B．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 C．根据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢
D．对于一个化学反应来说，其反反应速率越大，反应现象就越明显
2．甲、乙两容器都在进行A―→B的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内的反应速率与乙容器内的反应速率相比( )
A．甲快 B．乙快 C．两者相等 D．无法比较
C．①②③D．①②④
4．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为( )
A．④>③＝②>① B．④<③＝②<①
C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
5．已知反应X(g)＋n Z(g) ΔH>0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进
4
行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。

下列说法不正确的是( )
A．反应方程式中n＝1
B．10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度
C．10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强
D．0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08 mol·L－1·min－1
6．对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：A(g)＋ΔH<0，下列叙述错误的
是( )
A．升高温度，v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增加的程度更大
B．增大压强，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增加的程度更大
C．增大A的浓度，v(正)会增大，但v(逆)会减小
D．采用正的催化剂，一般v(正)、v(逆)同时增大，而且增大的倍数相同
7． KClO3和KHSO3可发生下列反应：ClO－3＋HSO－3―→SO2－4＋Cl－＋H＋(未配平)，已知酸性越强，该反应的反应速率越快。

如图为反应速率v(ClO－3)随时间(t)的变化曲线。

下列有关说法不正确的是( )
A．KClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
B．反应开始阶段速率逐渐增大可能是c(H＋)逐渐增高导致的
C．反应后期速率逐渐减小的主要原因是c(ClO－3)、c(HSO－3)降低
D．纵坐标为v(HSO－3)时的v－t曲线与原来曲线完全吻合
8．在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在不同浓度时的化学反
(H
0.200
B．0.300 mol·L－1、0.100 mol·L－1
C．0.200 mol·L－1、0.200 mol·L－1
D．0.100 mol·L－1、0.300 mol·L－1
9．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气
6
体体积(V )的变化情况如图，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是(
)
A ．第4组实验的反应速率最慢
B ．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L －1
C ．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L －1
D ．第3组实验的反应温度低于30 ℃
10．一定温度下，向容积为2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(
)
A ．该反应的化学方程式为3
B ＋＋2
C B ．反应进行到1 s 时，v (A)＝v (D)
C ．反应进行到6 s 时，B 的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D ．反应进行到6 s 时，各物质的反应速率相等
11．在一密闭容器中充入1 mol I 2和1 mol H 2，压强为p (Pa)，并在一定温度下使其发生反应：
H 2(g)＋I
2 ΔH <0。

(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H 2，反应速率_________ (填“增大”“减小”或“不变”)，理由是____________________。

(2)保持容器容积不变，向其中充入 1 mol CO 2(不参加反应)，反应速率___(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是___________。

(3)保持容器内气体的压强不变，向其中充入1 mol CO 2，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是__________。

12．某酸性工业废水中含有K 2Cr 2O 7。

光照下，草酸(H 2C 2O 4)能将其中的Cr 2O 2－7转化为Cr 3＋。

某课题组研究发现，少量铁明矾[Al 2Fe(SO 4)4·24H 2O]即可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初
测得实验①和②溶液中的Cr2O2－7浓度随时间变化关系如图所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为______(填化学式)。

(3)实验①和②的结果表明____________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________ mol·L－1·min－1(用代数式表示)。

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；
假设二：____________________________________________；
假设三：____________________________________________；
……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO42－
第5讲化学反应速率
【仿真练习】
1． C
2． D
3． C
4． A
5． B
6． C
7． D
8． C
9． D
10． C
11． (1)增大增大反应物浓度，反应速率增大
(2)不变反应物的浓度不变，反应速率不变
(3)减小容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小
12． (1)20 20(2)CO2(3)溶液pH对该反应的速率有影响c n－c
1
t1
(4)Al3
＋起催化作用SO2－
4起催化作用
(5)
8。