高中化学选修四化学反应速率

化学反应速率
要点一．化学反应速率
1.意义：用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。

2.定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。

符号为v，单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。

3.表达式：
4.注意事项
（1)化学反应速率是平均反应速率，不是瞬时速率。

(2)化学反应速率之比等于化学计量系数之比等于转化的浓度（或者物质的量）之比。

(3)表示反应速率时，要指明物质；但是用不同物质来表示反应速率，意义完全相同，都表示同一
个反应的反应速率。

(4)不用固体和纯液体来表示反应速率，因为它们的浓度在反应中是恒定不变的。

例题1：在密闭容器中，合成氨的反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）,开始时N2的浓度为8mol/L,H2的浓度为20mol/L,5min后N2的浓度为6mol/L,求：①用N2的浓度变化来表示反应速率，v(N2)=0.4mol/L,
②用氨气和氢气表示反应速率V(NH3)=0.8mol/L v(H2)=1.2mol/L
变式训练：1．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始浓度/mol．L﹣1 1.0 3.0 0.2
2s末浓度/mol．L﹣10.6 1.8 1.0
4s末浓度/mol．L﹣10.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是（）
A．2s末氨气的反应速率为0.4 mol•L﹣1•s﹣1
B．前2s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol•L﹣1•s﹣1
C．前4s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol•L﹣1•s﹣1
D．2～4s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol•L﹣1•s﹣1
变式训练2．可逆反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g），在四种不同的情况下的反应速率分别为：①υ（A）=0.15mol/（L•s）②υ（B）=0.6mol/（L•s）
③υ（C）=0.30mol/（L•s）④υ（D）=0.2mol/（L•s）．
该反应进行最快的是（）
A．①B．②C．③D．④
二．化学反应速率大小比较
1、定性比较
通过明显的实验现象如反应剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体所充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。

2.定量比较
（1）一看：看化学反应速率的单位是否统一
（2）二化：将不同物质表示的化学反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率
或分别除以相应物质的化学计量数
（3）三比较：比较同一物质表示的化学反应速率或除以化学计量数之后的数值。

数值越大，反应进行的越快。

例题2．在一定条件下，对于A2（g）+3B2（g）⇌2AB3（g）反应来说，下列所表示的化学反应速率中最大的是（）
A．v（A2）=0.8 mol/（L•s）B．v（A2）=60 mol/（L•min）
C．v（AB3）=1.0 mol/（L•s） D．v（B2）=1.2 mol/（L•s）
变式训练3．反应2SO2+O2⇌2SO3经一段时间后，SO2的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/（L•s）．则这段时间为（）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
三．化学反应速率计量方法
(1)定义式
( 2). 灵活利用同一反应中速率之比等于化学计量系数之比(3)利用三段式
注意：
①．对反应物：c(起始)－c(转化)=c(某时刻)
②．对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
③．
()
100%
()
c
c
转化
转化率=
起始
④增加一种反应物的浓度，则该反应物浓度的转化率降低，而其他反应物的转化率升高。

例题3．一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol N2和3mol H2，3min末测得容器内压强是起始时压强的0.9倍．在此时间内用H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率vH2是（）
A．0.2mol/（L•min）B．0.6mol/（L•min）C．0.1mol/（L•min）D．0.3mol/（L•min）变式训练4．（多选）反应4A（g）+3B（g）⇌2C（g）+D（g）经2min，B的浓度减少了0.6mol/L．下列叙述正确的是（）
A．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol•（L•min）﹣1
B．用A 表示的反应速率是0.4 mol•（L•min）﹣1
C．分别用B、C、D 表示反应的速率，其比值是3：2：1
D．在这2min内B和C两物质的浓度都减小
答案
变式训练1、选A
【解答】解：A．无法计算2s末氨气的反应速率，只能计算某一时间段的平均反应速率，故A错误；B．前2s时间内氨气的浓度变化为：（1.0﹣0.2）mol/L=0.8mol/L，氨气的平均反应速率为：=0.4mol/（L•s），故B正确；
C．前4s时间内氨气的浓度变化为：（1.4﹣0.2）mol/L=1.2mol/L，平均反应速率为：=0.3mol/（L•s），故C正确；
D.2s～4s时间内氨气的浓度变化为：（1.4﹣1.0）mol/L=0.4mol/L，平均反应速率为：=0.2mol/（L•s），故D正确；
变式训练2．选B
【解答】解：对于A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g），都转化为用B表示的速率进行比较：
①υ（A）=0.15mol/（L•s），反应速率之比等于其化学计量数之比，则v（B）=3v（A）=0.45mol/（L•s）；
②υ（B）=0.6mol/（L•s）；
③υ（C）=0.30mol/（L•s），反应速率之比等于其化学计量数之比，则v（B）=1.5v（A）=1.5×0.30mol/（L•s）=0.45mol/（L•s）；
④υ（D）=0.2mol/（L•s），反应速率之比等于其化学计量数之比，则v（B）=1.5v（A）=1.5×0.2mol/（L•s）=0.3mol/（L•s）；
故反应速率②＞①=③＞④，
例2．B
【解答】解：同一可逆反应中，物质的反应速率与其计量数之比的比值越大其反应速率最大，
A．=0.8 mol/（L•s）；
B．=60 mol/（L•min）=1mol/（L．s）；
C．=0.5 mol/（L•s）；
D．=0.4 mol/（L•s）；
通过以上分析知，数值最大的是B，所以反应速率最大的是B，故选B。

变式训练3．【解答】解：用O2表示的反应速率为0.04mol/（L•s），
则v（SO3）=2v（O2）=2×0.04mol/（L•s）=0.08mol/（L•s），
故反应时间==5s，
例3．C
【解答】解：3min末测得容器内压强是起始时压强的0.9倍，压强之比等于物质的量之比，
所以3min末时容器内混合气体的物质的量为（1mol+3mol）×0.9=3.6mol
对反应3H2+N22NH3．物质的量变化△n
3 2
△n（H2）4mol﹣3.6mol=0.4mol
所以△n（H2）=×0.4mol=0.6mol。

所以3min内，用H2表示的平均反应速率v（H2）==0.1mol/（L•min）。

变式训练4．BC
【解答】解：A．2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3mol/（L∙min），是2min内的平均速率，故A错误；
B．v（B）==0.3mol/（L∙min），反应速率与化学计量数成正比，则v（A）=v（B）=0.4 mol•（L•min）﹣1，故B正确；
C．不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，则v（B）：v（C）：v（D）=3：2：1，故C正确；
D．B、C在反应中分别为反应物、生成物，已知反应中B的浓度减小了0.6mol/L，则C的浓度会增大，故D错误；
故选：BC。