化学反应速率-苏教版高考化学一轮复习讲义

速率如下，其中表示的反应速率最快的是 ( )
－1
－1
A ． v(A) ＝ 0.5 mol L· ·min
－1 －1
B ．v(B) ＝ 1.2 mol L· ·s
－1
－1
C．v(D) ＝ 0.4 mol L· ·min
－1 － 1
D． v(C)＝ 0.1 mol L· ·s
答案 D
2C(g)＋2D(g) ，在不同条件下的化学反应
① v (CO) ＝ 1.5 mol ·L －1·min －1
② v (NO 2)＝ 0.7 mol
－1
－1
L· ·min
③ v (N2)＝ 0.4 mol
－1
－1
L· ·min
④ v (CO 2)＝ 1.1 mol L·－1·min－1
⑤ v (NO 2)＝ 0.01 mol
－1 －1
L· ·s
请比较上述 5 种情况反应的快慢： _____________________( 由大到小的顺序 )。
1．(2018 ·山西质检 )反应 C(s)＋ H2O(g) CO(g) ＋ H2(g) 在一可变容积的密闭容器中进行，下
列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( )
①增加 C 的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入 N2 使体系压强增大 ④
保持压强不变，充入 N2 使容器体积变大
A ．①④ B ．②③ C．①③ D ．②④
(4)减小
气体反应体系中充入惰性气体 (不参与反应 )时对反应速率的影响 (1)恒容：充入 “ 惰性气体 ”―→ 总压增大 ―→物质浓度不变 (活化分子浓度不变 )―→ 反应速率 不变。 (2)恒压：充入 “ 惰性气体 ”―→ 体积增大 ―→物质浓度减小 (活化分子浓度减小 )―→ 反应速率 减小。
(√ )
(3)可逆反应中减小产物的浓度可增大正反应的速率
(×)
(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大 (√ )
(5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大
(× )
(6)对可逆反应 FeCl 3＋ 3KSCN
Fe(SCN) 3＋ 3KCl ，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快 (×)
px c＋ m
—— “三段式 ”
考点二 影响化学反应速率的因素
1． 内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下
Mg 、 Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为 Mg
＞ Al 。 2． 外因
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
考点一 化学反应速率的概念及计算
1． 表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2． 数学表达式及单位 v ＝ ΔΔct ，单位为 mol·L －1·min － 1 或 mol·L－ 1·s－1。
3． 化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等
－
10
3
－3
mol － 1.8×10
－3
mol ＝ 3.6× 10
mol ，
－3
3.6× 10 v (Cl 2)＝ 4 min
mol ＝ 9.0× 10－4 mol
－1
·min
所以
v(HCl)
＝ 2v(Cl
2)＝
－4
2× 9.0× 10
mol
·min － 1＝ 1.8×10－3 mol
m·in －1。
答案 C
解析 增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对化学反应速率无影响。
V2O 5
2． 2SO2(g)＋ O2(g) △ 2SO3(g) 是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是
(
)
A ．催化剂 V 2O5 不改变该反应的逆反应速率
B ．增大反应体系的压强，化学反应速率一定增大
C ．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在 t1、 t2 时刻， SO3(g)的浓度分别是 c1、 c2，则时间间隔 t 1～ t2 内，生成 SO3(g)的平均反
c2－ c1 应速率 v＝ t2－ t1
答案 D
解析 V 2O5 作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，
A 项错误；压强并不是影响
化学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，
解法二 HCl 转化的物质的量为 n，则
1 2HCl(g) ＋ 2O2(g)
H2O(g) ＋ Cl 2(g)
2
1
－3
n
百度文库
(5.4－ 1.8)×10 mol
解得
n＝
7.2
×
－
10
3
mol
，
－3
所以
v(HCl) ＝ 7.2× 10 6.0 － 2.0
mol ＝ 1.8× 10－3 min
mol
m·in － 1。
A ． 0.5 mol L·－1·min －1
－1
－1
B ．0.1 mol L· ·min
－1
－1
C．0 mol ·L ·min
－1
－1
D． 0.125 mol L· ·min
答案 C
解析
由图可知，在
8～ 10 min 内， H2 的物质的量都是
2
mol，因此
v
(H
2)
＝
2 mol－ 2 L×2
2 mol＝ min
(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量①
CuSO4，② CH3COONa 固体，产生氢气的速
率如何变化？解释变化的原因。 答案 ①产生氢气的速率加快。 原因： Fe 置换 Cu 2＋生成单质 Cu ，与 Fe 形成原电池加快反应
速率。 ②产生 H 2的速率减小。原因是：
CH3COO －结合 H ＋，降低 H＋ 浓度，反应速率减小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，
即对于一般反应
aA＋ bB===cC＋ dD，比较
vA a
与
v B ，若 v A ＞ v B ，则 A 表示的反应速率比 B 的大。
b
a
b
题组二 化学反应速率的计算
3． (2018 西·安模拟 )将 6 mol CO 2 和 8 mol H 2 充入一容积为 2 L 的密闭容器中 (温度保持不变 )发 生反应 CO2(g)＋3H 2(g) CH3OH(g) ＋ H2O(g) ΔH＜0。测得 H 2 的物质的量随时间变化如图 所示 (图中字母后的数字表示对应的坐标 )。该反应在 8～ 10 min 内 CO2 的平均反应速率是 ( )
图中： E1 为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为 反应的活化能 ) 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
E3，反应热为 E1－ E2。 (注： E2 为逆
(1)催化剂都不参加化学反应 (× )
(2)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大
应速率 (× )
解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化
量来表示化学反应速率。
(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率
(× )
(4)化学反应速率为
0.8 mol
－1 －
L· ·s
1
是指
1 s 时某物质的浓度为
0.8
mol
解析 本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率
折算成同一物质表示的反应速率进行比较， B 物质是固体，不能表示反应速率； C 项中对应
的
v(A) ＝ 0.2 mol
·L－
1
·min
－
1；
D
项中对应的
v(A)
＝
3
mol
·L －
1
·min
－
1。
催化剂
2．已知反应 4CO＋ 2NO 2=====N 2＋ 4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
－3
n(Cl 2)/10 mol
0 2.0 4.0 6.0 8.0 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算 2.0～ 6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率 (以 mol·min －1 为单位，写出计算
过程 )。 答案 解法一
2.0～ 6.0
min
时间内，
Δn(Cl
2)＝
5.4×
1．对于 Fe＋ H2SO4(稀 )===FeSO4＋H 2↑，改变某些条件会影响产生氢气的速率，请回答下列 问题： (1)v (H 2)－ t 图像中，为何 AB 段 v 逐渐增大， BC 段又逐渐减小？
答案 AB 段 (v 渐增 )，主要原因是反应放热， 导致温度升高， 反应速率渐大； BC 段 ( v 渐小 )，
化学反应中各物质浓度的计算模式
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如：反应 起始浓度 (mol ·L －1) 转化浓度 (mol ·L －1)
mA ＋ nB
a
b
nx
x
m
pC
c px m
某时刻浓度
(mol
·L －
1
)
a－ x
nx b－ m
2．一定温度下，反应 N 2(g) ＋ O2(g)
(g) 在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应
速率的影响 (填“增大”“减小”或“不变” )。
(1)缩小体积使压强增大： __________，原因是 ________________________________________ 。 (2)恒容充入 N 2： __________。
·L －
1
(
×
)
(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义
相同 (√ )
(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越 快(×)
题组一 化学反应速率的大小比较
1． (2018 ·郑州质检 )对于可逆反应 A(g) ＋ 3B(s)
L·－ 1·s－1＝ 1.2 mol
·L －
1
·min
－ 1，故
③
>①>②
>
⑤
>④。
同一化学反应中反应快慢的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同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)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应 aA(g) ＋bB(g)
cC(g) ＋ dD(g) 中，存在 v(A) ∶ v(B) ∶v(C)∶ v(D) ＝a∶ b∶ c∶ d
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
(×)
(2)对于任何化学反应来说， 都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反
则主要原因是随反应的进行，溶液中
c(H ＋)渐小，导致反应速率渐小。
(2)若增加铁的用量，对反应速率有何影响 (不考虑表面积的变化 )，为什么？ 答案 无影响，因为固体以及纯液体的浓度视为常数，其量的变化对反应速率无影响。
(3)若将稀硫酸换成浓硫酸能加快产生 H2 的速率吗？为什么？
答案 不能，因为常温下浓硫酸使铁钝化。
T1 时， 2
解析
吸氢速率
v
＝
2
240 g×
mL ＝ 4 min
30
mL·g－
1
·min
－1。
5．在新型
RuO2 催化剂作用下， 使 HCl
转化为
Cl 2 的反应
2HCl(g)
＋
1 2O2(g)
H2O(g) ＋ Cl 2(g)
具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中
n(Cl 2)的数据如下：
t/min
答案 ③①②⑤④
解析 ② 经转化可表示为 v (CO) ＝ 2v (NO 2)＝ 1.4 mol ·L －1·min － 1； ③ v(CO) ＝ 4v(N 2)＝ 1.6
mol
－
·L
1
·min
－
1；
④
v
(CO)
＝
v(CO
2
)＝
1.1
mol
－
L·
1
·min
－
1
；
⑤ v (CO) ＝ 2v(NO 2)＝ 0.02 mol
(3)恒容充入 He ：__________ ，原因是 ________________________________________________ 。
(4)恒压充入 He ：__________。 答案 (1) 增大 单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大
(2)增大 (3)不变 单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变
0
mol
－1
·L ·min
－1
，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，
1 v(CO2)＝ 3 v(H 2)＝ 0
mol
－1
－
L· ·min
1，
故 C 项正确。
4．合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为 g 某合金 4 min 内吸收氢气 240 mL ，吸氢速率 v ＝ ________mL ·g－1·min －1。 答案 30
第 20 讲 化学反应速率
考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。 2.了解反应活化能的概念，了解催 化剂的重要作用。 3.理解外界条件 (浓度、温度、压强、催化剂等 )对反应速率的影响，能用相 关理论解释其一般规律。 4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要 作用。