1、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 ，单位为 mol/(Lmin)、mol/(Ls) 或 mol/(Lh)。ct3化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应 mA(g) nB(g) pC(g) qD(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
2、 后剩余 1.4 mol，则 v(A)0.3 molL 1s1， v(B)0.1 molL 1s1， v(C)0.2 molL 1s1。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
3、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vct2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 mA(g) nB(g) pC(g)，即 v(A) v(B) v(C) m n p，或。(A)
4、B(C)vvmnp3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 aA(g) bB(g) cC(g) dD(g)，比较 与 ，若 ，则用 A 表示的反应速率比 B 的大。(A)vaBb()vaBb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）单位体积内条件变化 活化能 分子总数活化分子数活化分子百分数单位时间
5、内有效碰撞的次数化学反应速率增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大浓度减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小加压（减小容器体积）不变 增多 增多 不变 增多 增大压强减压（增大容器体积）不变 减少 减少 不变 减少 减小升高 不变 不变 增多 增大 增多 增大温度降低 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、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。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 E1E2。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞
6、。（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：恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率增大。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
7、速率不变。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、
8、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） t3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) mol/(Ls)；13nVtY 的转化率 100%。23n（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( n1 n3)(n2 n3) n2。（三）速率外界条件图象及反应以 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92.4 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
9、 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
10、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)A06 min 的平均
11、反应速率： v(H2O2)3.310 2 mol/(Lmin)B610 min 的平均反应速率： v(H2O2) BC= D=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 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若 Avm，则反应速率 AB。Bvn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)。 A100 mL 2
12、molL 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B100 mL 2 molL 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C100 mL 2 molL 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 molL1稀硫酸、100 mL 2 molL 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 NO2，都可以加快反应 2NO2 N2O4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，
13、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I2NO 2 N2O4(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
14、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。【答案】CH3下列说法中正确的是A增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大B使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大C对于任何反应，增大压强都可加快反应速率D升高温度，只能增大吸热反应的反应速率分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点1对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。2压强对速率的影响有以下几种情况：（1）恒温时：增大压强 体积缩小 浓度增大 反应速率加快。 引 起
15、 引 起 引 起 （2）恒容时：充入气体反应物 浓度增大 速率加快。 引 起 引 起 充入惰性气体 总压增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 引 起 （3）恒压时：充入惰性气体 体积增大 各物质浓度减小 反应速率减慢。 引 起 引 起 引 起 考向四 化学反应速率的变量控制典例 1 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)内产生气体体积( V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是组别 对应曲线 c(HCl)/(molL1) 反应温度/ 铁的状态1 a 30 粉末状2 b 30 粉末状3 c 2.5 块状4 d 2.5 30 块
16、状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 molL1C第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5 molL1D第 3 组实验的反应温度低于 30 【答案】D4下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：溶液温度/实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/(molL1)V(硫酸)/mL 反应前 反应后金属消失的时间/s1 0.10 丝 0.5 50 20 34 5002 0.10 粉末 0.5 50 20 35 503 0.10 丝 0.7 50 20 36 2504 0.10 丝 0.8 50 20 35 2005 0.10 粉末 0.8 50 20 36 256 0.
17、10 丝 1.0 50 20 35 1257 0.10 丝 1.0 50 35 50 508 0.10 丝 1.1 50 20 34 1009 0.10 丝 1.1 50 30 44 40分析上述数据，回答下列问题：（1）由实验可推知，反应物的总能量 (填“”或“=”)产物的总能量。 （2）实验 4 和 5 表明， 对反应速率有影响， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 (填实验序号)。 （3）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号)。 （4）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 。 利用“控制变量法”的解题策略考向五 化学反应速率的图象问题典例 1 图甲、
18、图乙分别表示反应 CO2(g)H 2(g) CO(g)H 2O(g) H0 在 t1时刻达到平衡，在 t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况，下列说法正确的是A图甲中 t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度B图甲中 t2时刻发生改变的条件可能是增大压强C图乙中 t2时刻发生改变的条件是升高温度D图乙中 t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气【答案】B5某密闭容器中充入等物质的量的 A 和 B，一定温度下发生反应 A(g) xB(g) 2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A30
19、40 min 间该反应使用了催化剂B反应方程式中的 x1，正反应为吸热反应C30 min 时降低温度，40 min 时升高温度D30 min 时减小压强，40 min 时升高温度练后总结外界条件改变后，化学反应速率的变化图象可分为以下几类：（1）渐变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率逐渐发生变化，则改变的条件一定是浓度。速率增大则为增大浓度；速率减小则为减小浓度。（2）突变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率跳跃性发生变化，然后逐渐到达平衡，改变的条件是温度或压强。速率增大，则为升高温度或增大压强；速率减小，则为降低温度或减小压强。（3）平变型：在图象上呈现为正、逆反应速率同等程度地增大或减
20、小，平衡不变。增大则是使用了催化剂或反应前后气体体积不变的反应增大了压强(容器体积减小)；减小则是反应前后气体体积不变的反应减小了压强(容器体积增大)。1在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 2H2O2=2H2OO 2。若 H2O2溶液的浓度由 2.0 molL1 降到 1.0 molL1 需 10 s，那么 H2O2浓度由 1.0 molL1 降到 0.5 molL1 所需的反应时间为A5 s B大于 5 sC小于 5 s D无法判断2对于在一密闭容器中进行如下反应：C(s)O 2(g)=CO2(g)下列说法错误的是A将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率B升高温度可以加快化学反应速率C增加压强
21、可以加快化学反应速率D增加木炭的量可以加快化学反应速率3为了探究温度、不活泼金属杂质对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下实验方案：编号 m(Zn)/g0.1 molL1V(H2SO4)/mL温度/ m(CuSO4)/g 1.0 10.0 25 0 1.0 10.0 t 0 1.0 10.0 40 0.2 1.0 10.0 40 2下列推断合理的是A根据该实验方案得出反应速率大小可能是B选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制 t25C根据该方案，可以探究浓度、温度、固体接触面积对反应速率的影响D待测物理量是收集等体积气体所需要的时间，时间越长，反应速率越大4可逆反应 A(g)3B(g)
22、2C(g)2D(g)在 4 种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率 v 最大的是A v(A)0.15 molL 1 min1 B v(B)0.6 molL 1 min1C v(C)0.3 molL 1 min1 D v(D)0.1 molL 1 min15恒温、恒容时可逆反应：A(g)2B(g) 2C(g)，开始时充入一定量的 A、B，反应一段时间后达到平衡状态。在此过程中，以 B 的浓度改变表示的反应速率 v 正 、 v 逆 与时间 t 的关系如图。则图中阴影部分面积可以表示AA 的浓度减少BB 的物质的量减少CC 的物质的量浓度增加DA 的物质的量减少6在容积固定的容器中发生反应：CO
23、(g)2H 2(g) CH3OH(g) H0 的化学反应速率( v)与时间( t)的关系，图二表示的是可逆反应 2NO2(g) N2O4(g) H=。3【答案】B【解析】增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子浓度；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。4【答案】（1）（2）固体的表面积 固体的表面积越大 1 和 2（3）1、3、4、6、8 或 2、5（4）溶液的温度 6 和 7、8 和 9【解析】（1）根据表中数据知，反应后溶液温度升高，说明该反应是放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量。（2）实验 4
24、 和 5 的不同点为反应物的接触面积，5 的反应速率大于 4，说明反应物接触面积越大，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 1 和 2。（3）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响，说明该实验中只有反应物浓度不同，其他因素完全相同，符合条件的有 1、3、4、6、8 或 2、5。（4）影响反应速率的因素还有溶液的温度，如实验 6 和 7、8 和 9。5【答案】D考点冲关1【答案】B【解析】H 2O2溶液浓度由 2.0 molL1 降到 1.0 molL1 需要 10 s，可推知降低 0.5 molL1 需要 5 s，但后一次浓度的降低是在前面的基础上，由于 H2O2溶液浓度减小，反应速率降低，则后
25、面的反应所需时间大于 5 s，故选 B。2【答案】D【解析】固体粉碎增加接触面积，加快反应速率，A 正确；升高温度，加快反应速率，B 正确；增大压强，相当于增大气体浓度，加快反应速率，C 正确；固体或纯液体的浓度视为常数，因此增加木炭的量，反应速率不加快，D 错误。3【答案】C【解析】实验和是为了探究温度对反应速率的影响，此时 t40；实验和是为了探究不活泼金属杂质对反应速率的影响；实验和是为了探究不活泼金属的量对反应速率的影响。由分析可知，A、B、D 三项均错误。4【答案】B【解析】反应速率的单位相同，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快。A 项， v(A)/
26、10.15 molL1 min1 ；B 项， v(B)/30.2 molL1 min1 ；C 项， v(C)/20.15 molL1 min1 ；D 项， v(D)/20.05 molL1 min1 ，所以反应速率 v(B)v(A) v(C)v(D)。5【答案】C【解析】由 v c/ t 可知， v 正 与 t 的乘积为浓度减小量， v 逆 与 t 的乘积为浓度增加量，所以阴影部分的面积为正反应 B 的浓度减少与逆反应 B 的浓度增加的差，即为 B 浓度的减少，也等于 C 浓度的增加，为 A 浓度减少的 2 倍。6【答案】D度，D 错误。7【答案】A【解析】图一中纵坐标为反应速率， t2瞬间，
27、曲线是断开的，因此条件的改变不可能是由某一物质的浓度引起的， t2瞬间，正、逆反应速率均加快，且 v(正) v(逆)，可知化学平衡正向移动，因此外界条件的改变可能是升高了温度，选项 A 正确，B 错误；图二中纵坐标为浓度， t1瞬间，曲线是断开的，因此外界条件的改变不可能是温度的变化。由于此刻 NO2和 N2O4的浓度均增大，显然改变的条件是给体系增压。压强增大，平衡向正反应方向移动，N 2O4的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量应增大，选项 C 和 D 均错。8【答案】（1）0.079 molL 1 s1 0.395 molL 1 79.0%（2）X(g)Y(g) 2Z(g)【解析
28、】（1）分析图象知： c(Z) 0.79 molL 1 ，1.58 mol 0 mol2 Lv(Z) 0.079 molL 1 s1 ；0.79 molL 110 s c(X) 0.395 molL 1 ；1.20 mol 0.41 mol2 LY 的转化率 (Y) 100%79.0%。1.00 mol 0.21 mol1.00 mol（2）由各物质转化的量：X 为 0.79 mol，Y 为 0.79 mol，Z 为 1.58 mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为 112，则化学方程式为 X(g)Y(g) 2Z(g)。9【答案】.（1）2 5 6H 2 10 8 （2）酸式.（1）和
29、（2）和.Mn 2 对该反应有催化作用.（1）探究温度对反应速率的影响时，必须满足除了温度不同以外，其他条件必须完全相同，满足条件的为和。（2）探究反应物浓度对化学反应速率的影响，反应温度、溶液体积必须完全相同，满足条件的只有和。.根据反应 2MnO 5H 2C2O46H =2Mn2 10CO 28H 2O 可知，该反应中产 4生了锰离子，锰离子对该反应起到了催化作用，大大加快了反应速率，故 n(Mn2 )在反应起始时变化不大，一段时间后快速增大。10【答案】（1）3XY 2Z（2）0.05 molL 1 min1（3）0.9 放热（4）B【解析】（1）由图象知 v(X) v(Y) v(Z)0
30、.3 mol0.1 mol0.2 mol312，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为 3XY 2Z。（2） v(Z) 0.05 molL 1 min1 。0.2 mol2 L2 min（3）X、Y、Z 均为气体时，反应前 n(总)2.0 mol，平衡时 n(总)0.7 mol0.9 mol0.2 mol1.8 mol，所以 p(平) p(始)1.8 mol2.0 mol0.9。将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。（4）在 t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率，A 错误；在 t3时应该是加入了催化剂，正
31、、逆反应速率都增大，并且增大的倍数相同，平衡不移动，B 正确；在 t4时如果是降低了温度，则正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，C 错误；由图可以看出，从t1 t2，平衡向逆反应方向移动，A 的转化率降低，从 t2 t4，平衡不移动，A 的转化率不变，从t4 t5，平衡继续向逆反应方向移动，A 的转化率又降低，因此， t0 t1时 A 的转化率最高，D 错误。直通高考1【答案】D【解析】A由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A 错误；B由图乙可知，溶液的碱性越强即 pH越大，双氧水分解越快，B 错误；C由图丙可知，有一定浓度 Mn2+存在时，并不是碱性越强 H2O2分解速率越快，
32、C 错误；由图丙可知，碱性溶液中，Mn 2+对双氧水分解有影响，图丁说明 Mn2+浓度越大，双氧水分解越快，图丙和图丁均能表明碱性溶液中，Mn 2+对 H2O2分解速率的影响大，D 正确。【名师点睛】本题以双氧水分解的浓度 时间曲线图象为载体，考查学生分析图象、搜集信息及信息处理能力，会运用控制变量法分析影响化学反应速率的因素，并能排除图中的干扰信息，得出正确的结论。2【答案】A中溶液的 pH 逐渐增大，当接近滴定终点时 pH 发生突变，D 正确。答案选 A。3【答案】AB【解析】加入 K2SO4溶液，相当于稀释盐酸，反应速率减慢，但 H+的物质的量不变，不影响 H2的生成量，A 项正确；加入
33、 CH3COONa 溶液，CH 3COONa 与 HCl 反应生成 CH3COOH，H +的浓度减小，反应速率减慢，但与锌反应的 H+的物质的量不变，不影响 H2的生成量，B 项正确；加入 CuSO4溶液，Zn 置换出 Cu，Zn 和Cu 构成原电池，反应速率加快，C 项错误；D 项，加入 Na2CO3溶液，Na 2CO3与 HCl 反应，H +的浓度及物质的量均减小，反应速率减慢，氢气的生成量减少，D 项错误。4【答案】A【解析】H 2O2的分解反应速率主要是由第一个反应决定的，I 浓度越大，反应速率越快，A 项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为 I，而 IO为中间产物，B 项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C 项错误；反应速率关系为 v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D 项错误。
