第1講化學反應速率

［考綱要求］

1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。

2.了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。

3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響，能用相關理論解釋

其一般規律。

4.了解化學反應速率的調控在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。

考點一化學反應速率

1知識梳理

1.含義：化學反應速率是用來衡量化學反應—的物理量。

2.表示方法

通常用單位時間內反應物濃度的或生成物濃度的來表示。

3.數學表達式及單位

片:，單位為____________或____________0

△

4.化學反應速率與化學計量數的關系

(D內容：對于已知反應屈(g)+㈤(g)=pC(g)+㈤(g),其化學反應速率可用不同的反

應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數值之比等于方程式中各物質的

_之比，即K(A)*r(B)'r(C)*K(D)=。

(2)實例：一定溫度下，在密閉容器中發生反應：3A(g)+B(g)02c(g)°己知r(A)=0.6

-1-1-1-1-1-l

mol,L,s,則/(B)=mol,L,s,K(C)=mol,L,s0

［思考］

化學反應中各物質濃度的計算模式一一“三段式”

(1)寫出有關反應的化學方程式。

(2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。

(3)根據己知條件列方程式計算。

例如：反應赧(g)+〃B(g)wpC(g)

起始濃度/mol?L-1abc

轉化濃度/mol?L-1x--------

某時刻濃度/mol?L-1a—xb-c+

［判斷］(正確的打“J”，錯誤的打“X”)

(1)同一反應，在相同時間間隔內，用不同物質表示的反應速率，其數值和意義都不一

定相同()

(2)10mol-L-?s-的反應速率一定比1mol?L-'?s7的反應速率大()

(3)固體和純液體的濃度是固定的，增加固體或純液體的用量,反應速率保持不變()

(4)化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的

增加()

(5)化學反應速率為0.8mol?f?s-1是指1s時某物質的濃度為0.8mol-L-，()

(6)由『=於計算平均速率，用反應物表示為正值，用生成物表示為負值()

(7)對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現象就越明顯()

［提醒］

(1)化學反應速率一股指平均速率而不是某一時刻的瞬時速率，且無論用反應物還是

用生成物表示均取正值。

(2)不能用固體或純液體表示化學反應速率，因為固體或純液體的濃度視為常數。

2對點速練

練點一化學反應速率的計算

1.氨分解反應2NH3(g)aN2(g)+3HKg)在容積為2L的密閉容器內進行，已知起始時氨

氣的物質的量為4mol,5s東為2.4mol,則用氨氣表示該反應的反應速率為()

A.0.32mol/(L?s)B.0.16mol/(L?s)

C.1.6mol/(L?s)D.0.8mol/(L?s)

2.在不同濃度(c)、溫度(7)條件下，蔗糖水解的瞬時速率(力如下表。下列判斷不正確

的是()

、c/mol,L1

v/mmol,L_1?min-'O.6OOO.5OOO.4OOO.300

T/K

318.23.603.002.401.80

328.29.007.50a4.50

b2.161.801.441.08

A.&=6.00

B.同時改變反應溫度和蔗糖的濃度，產可能不變

C.沃318.2

D.不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同

3.將6molCO2和8mol出充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持小變)發生反應

COXg)+3H2(g)^CH30H(g)+H20(g)"0。測得出的物質的量隨時間變化如圖所示(圖中字母

后的數字表示對應的坐標)。該反應在1?3min內心平均反應速率是,在8?10min

內C02的平均反應速率是_______o

練點二化學反應速率大小判斷

4.對反應A+B/AB來說，常溫下按以下情況進行反應：①201nL溶液中含A、B各0.01

mol；②50mL溶液中含A、B各。.05mol；③0.1mol?的A、B溶液各10mL；?0.5mol?L

t的A、B溶液各50mLo四者反應速率的大小關系是()

A.②》①〉④逾B.

C.①〉②泡＞③D.①〉②〉③〉④

5.可逆反應A(g)+2B(g)wC(g)+D(g),在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應

進行得最快的是()

A.r(A)=0.15mol/(L?min)

B.r(B)=0.6mol/(L?min)

C.r(C)=0.4mol/(L?min)

D.r(D)=0.02mol/(L?s)

方法總結

比較化學反應速率大小的方法

由于同?反應的化學反應速率用不同物質表示時數值可能不同，所以比較反應速率大小

時不能只看數值的大小，而要進行相應的轉化。

(1)看單位是否統一，若不統一，換算成相同的單位。

(2)比較不同時間段內的化學反應速率大小時可換算成同一物質表示的反應速率，再比

較數值的大小。

(3)比較化學反應速率與化學計量數的比值。例如,對于一般反應aA(g)+加(g)=c€(g)

+&)(g),比較不同時間段內q與q的大小，若q>q,則A表示的反應速率比B表

示的大°

6.硝基苯甲酸乙酯在0H一存在下發生水解反應：

-1

O2NC6H￡00C2Hs+OHYOzNC6H/OCT+CzHsOH,兩種反應物的初始濃度均為0.050mol?L,

15℃時測得O2NC6H￡00C曲的轉化率a隨時間變化的數據如表所示，回答下列問題：

t/s0120180240330530600700800

a/%033.041.848.858.069.070.471.071.0

⑴列式計算該反應在120?180s與180?240s區間的平均反應速率

(2)比較兩者大小可得出的結論是o

練點三化學反應速率的靈活計算

7.合金貯氫材料具有優異的吸氫性能，在配合氫能的開發中起到重要作用。溫度為71

時，2g某合金4min內吸收氫氣240mL,吸氫速率v=________mL?g-1-min，

8.在新型Ru02催化劑作用下，使HC1轉化為CL的反應2HC1(g)+夕2(g)wH20(g)+Cl2(g)

具有更好的催化活性。一定條件下測得反應過程中〃(C1”的數據如下：

f/min02.04.06.08.0

77（C12）/10-Jmol01.83.75.47.2

計算2.0~6.0min內以HC1的物質的量變化表示的反應速率(以mol-minf為單位,

寫出計算過程）。

考點二影響化學反應速率的因素

1知識梳理

1.內因：

反應物的為影響化學反應速率的主要因素，起決定性作用。

2.外因(其他條件不變時)

至增大反應物濃度，反應速率___，反之—o

提窗V一對于有氣體參加的反應，增大壓強，反應

升高溫度，反應速率，反之。

使用催化劑，能改變化學反應速率，且正、

逆反應速率的改變程度—O

反應物間的_____、光輻射、放射線輻射、

超聲波等。一

3.有效碰撞理論J

(1)活化分子：能夠發生有效碰撞的分子。

反應過程

(2)活化能：如圖

圖中：匕為，使用催化劑時的活化能為—，反應熱為。(注:

其為逆反應的活化能)

(3)有效碰撞：活化分子之間能夠引發化學反應的碰撞。

［思考］

一定溫度下，反應N2(g)+02(g)w2N0(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學反應

速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。

(1)縮小體積使壓強增大：，原因是

(2)恒容充入心:

⑶恒容充入He原因是

⑷恒壓充入He：o

［判斷］（正確的打“J”，錯誤的打“X”）

（1）對于反應：2H2O2=2H2O+O21,加入MnOa或降低溫度都能加快的生成速率（）

（2）催化劑不能參與化學反應，但可以改變反應到達平衡的時間（）

（3）其他條件相同時，增大反應物濃度使分子獲得能量，活化分子百分數提高，反應速

率增大（）

（4）在實驗室使用大理石與稀鹽酸反應制取CQ,使用分液漏斗調節鹽酸滴速是為了控制

C&生成的速率（）

（5）100mL2mol?的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變（）

（6）升高溫度可使吸熱反應的反應速率增大，使放熱反應的反應速率也增大（）

（7）增大反應體系的壓強，反應速率不一定增大（）

（8）催化劑能降低反應所需的活化能，△〃也會發生變化（）

（9）溫度、催化劑能改變活化分子的百分數（）

［提醒］

活化分子、有效碰撞與反應速率的關系：

2對點速練

練點一影響化學反應速率的常見因素

1.反應C（s）+H20（g）wC0（g：i+H2（g）在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變

對其反應速率幾乎無影響的是（）

①增加C的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入M使體系壓強增大

④保持壓強不變，充入心使容器體積變大

A.①④B.②③

C.①③D.②④

2.下列表格中的各種情況，可以用對應選項中的圖像表示的是（）

選項反應甲乙

A外形、大小相近的金屬和水反應NaK

0.2

0.1mol?Lmol?L

4mL0.01mol?「外佰04溶液分別和不同濃度的2-i-1

B

mLHzC。（草酸）溶液反應的HaGOg溶的

液H2c

溶液

5mL0.1mol-L-1Na2s2O3溶液和5mL0.1mol?

C熱水冷水

溶液反應

加MnCh

D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出無MnO?粉末

粉末

3.實驗測得某反應在不同pH下產物A的濃度隨時間變化的關系如圖所示（其他條件相

同）。則下列有關說法正確的是（）

A.若增大壓強，該反應的反應速率一定增大

B.pH=6.8時，隨著反應的進行，反應速率逐漸增大

C.一定pH范圍內，溶液中H'濃度越小，反應速率越快

D.可采取調節pH的方法使反應停止

練點二反應速率與活化能

4.某反應過程中能量變化如圖所示，下列有關敘述正確的是（）

A.該反應為放熱反應

B.催化劑改變了化學反應的熱效應

C.催化劑不改變化學反應過程

D.催化劑改變了化學反應速率

5.已知分解1mol乩仇放出熱量98kJ,在含少量廠的溶液中，出色分解的機理為：

映2+1一一IM+IO」慢

H202+I0-H2O+O2+I快

下列有關該反應的說法正確的是（）

A.反應速率與「濃度有關

B.10一也是該反應的催化劑

C.反應活化能等于98kJ-mor1

D.r（H2（）2）=/（HzO）=r（02）

練點三“控制變量法”實驗應用

6.等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測得在不同時間（。內產生

氣體體積（。的數據如圖，根據圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是（）

c(HCl)/反應溫

組別對應曲線鐵的狀態

(mol,L-1)度/℃

1a30粉末狀

2b30粉末狀

3C2.5塊狀

4d2.530塊狀

A.第4組實驗的反應速率最曼

B.第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5mol-L-

C.第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5mol-L-1

D.第3組實驗的反應溫度低于30c

7.某小組利用H2c2O,溶液和酸性KMnOi溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影

響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過

測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。

H￡A溶液酸性KMiA溶液溫度

編號

濃度/mol?L-1體積/mL濃度/mol,L-l體積/mL/℃

①0.102.00.0104.025

②0.202.00.0104.025

③0.202.00.0104.050

⑴已知反應后H2c2(h轉化為C02逸出，KMrA溶液轉化為MnSO,每消耗1molH￡O轉移

mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2c2?！古cKMnO”初始的物質的量需要滿足的關系為

〃(H2cq。：/?(KMnO.)2。

(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是(填編號，下同)，可探究反應

物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是o

(3)已知50℃時。(MnOp?反應時間「的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐

標圖中，畫出25C時。(MnOp?反應時間方的變化曲線示意圖。

方法指導

利住“控制變量法”的解題策略

影響化學反應速率的外界因素主要有：濃度、

變量內容

溫度、壓強、催化劑、固體物質的表面積

依據實驗目的，搞清某個外界因素對速率的

影響，均需控制其他因素不變時，再進行實

確定變量N驗，從而理清影響實驗探究結果的因素，確

定出變量和定量

?探究時，先確定只變化一種因素，其他因素

口不變，看這種因素和探究的問題存在怎樣的

定多變一廠關系；這樣確定一種以后，再確定另一種。

"從而得出相應的實驗結論

曲俎右揚解答時要注意選擇數據（或設置實驗）要有效,

數據有效U廣且變量統一，否則無法作出正確判斷

本講真題研練

1.[2019?全國卷n,27（3）]環戊二烯容易發生聚合生成二聚體，該反應為可逆反應。

不同溫度下，溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示，下列說法正確的是

（填標號）。

(

L1.6

?1.4

C

E12

)1.0

/0.8

趙、\、

0.6

愛

/0.4b

0.2

」0.0

再C

長

0511s2

反應時間/h

A.T,R

B.a點的反應速率小于c點的反應速率

C.a點的正反應速率大于b點的逆反應速率

D.b點時二聚體的濃度為0.45mol-L-1

2.[2020?浙江1月，22]在一定溫度下，某反應達到了化學平衡，其反應過程對應的

能量變化如圖。下列說法正確的是（）

A.￡為逆反應活化能，為正反應活化能

B.該反應為放熱反應，bH=FLA

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.溫度升高，逆反應速率加快幅度大于正反應加快幅度，使平衡逆移

3.[2017?江蘇卷，10]乩。2分解速率受多種因素影響。實驗測得70C時不同條件下

H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是（）

7實驗條件：pH=l3

0.30

L0.25

P0.20

U0.15

1

-0.10

00.05

X

6

甲乙

A.圖甲表明，其他條件相同時，乩。2濃度越小，其分解速率越快

B.圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快

C.圖內表明，少量存在時，溶液堿性越強，他。2分解速率越快

D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mr?+對也6分解速率的影響大

4.[2017?浙江4月選考]對水樣中溶質M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度

下，M的物質的量濃度（mol隨時間（min）變化的有關實驗數據見下表。

下列說法不正確的是（）

A.在0?20min內，I中M的分解速率為0.015mol,L-1?min-1

B.水樣酸性越強，M的分解速率越快

C.在。?25min內，山中M的分解百分率比H大

D.由于C/+存在，IV中M的分解速率比I快

時間

0510152025

水樣

I(pH=2)0.400.280.190.130.100.09

II(pH=4)0.400.310.240.200.180.16

III(pH=4)0.200.150.120.090.070.05

IV(pH=4,

0.200.090.050.030.010

含Cu2+)

5.[2018?北京卷，27]近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的

轉化與存儲。過程如下:

曲0反町so,

太陽能?熱能TH、SO,分解催化歧化S燃燒卜熱能一電能

反應1

H2s0,

-1

⑴反應I：2H2S04(1)=2S02(g)+2H20(g)+02(g)A)=+551kJ-mol

反應in：s(s)+O2(g)=so2(g)

A/A=-297kJ?mol-1

反應H的熱化學方程式：o

(2)對反應H,在某一投料比時，兩種壓強下，H2soi在平衡體系中物質的量分數隨溫度

的變化關系如圖所示。A________晨填或"V"),得出該結論的理由是

溫度⑶

(3)1一可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補充完整。

+

i.SO2+4r+4H=SI+2I2+2H2O

H.I2+2H2O+=++2I-

(4)探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系，實驗如下：分別將18mLSQ飽和

溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置觀察現象。(已知：L易溶解在KI溶液中)

序號ABCD

amol?L-IKI0.2mol?L-1

試劑0.4mol?L-10.2mol?L-1

0.2mol?L-1KI

組成KIH2SO1

H2SO,0.0002molI2

溶液由棕褐色很

實驗溶液變黃,一段時溶液變黃，出現渾快褪色，變成黃

無明顯現象

現象間后出現渾濁濁較A快色，出現渾濁較A

快

①B是A的對比實驗，則a=?

②比較A、B、C,可得出的結論是

③實驗表明，SO2的歧化反應速率D>Ao結合i、ii反應速率解釋原因：

溫馨提示：請完成課時作業211

第七章化學反應速率和化學平衡

第1講化學反應速率

考點一

1知識梳理

1.快慢

2.減少增加

3.mol?L_1?min_1mol?L-1?s-1

4.化學計量數m:n:p:q0.20.4

判斷答案：⑴X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X

2對點速練

1.解析：反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。反應進行到5s時，消耗

的氨氣為4mol—2.4mol=1.6mol,所以用氨氣表示的反應速率為察罄=0.16mol/(L?s),

2L-5s

所以選項B是正確的。

答案：B

2.解析：根據題中數據分析，溫度不變時，反應的瞬時速率與濃度成正比，則可求出

a=6.00,A項正確；溫度為6K、濃度為0.500mol?iL和溫度為318.2K、濃度為0.300mol?L

T對應的瞬時速率相等，B項正確；濃度不變時，溫度由318.2K變成6K時，反應速率減小，

則從318.2,C項正確；不同溫度時，反應速率不同，蔗糖濃度減少一半所需的時間不同，D

項錯誤。

答案：D

3.答案：0.75mol?L-1?irin_10mol?L-1?min-1

4.解析：①中c(A)=c(B)=0.5mol?L-1；②中c(A)=c(B)=1mol-L

t：③中c(A)=c(B)=01"^1L—=0.05mol?L_1；④中c(A)=c(B)=(,5m^1L—=0.25mol?L

■);在其他條件一定的情況下，濃度越大，反應速率越大，所以反應速率由大到小的順序為

A項正確。

答案：A

5.解析：根據同一反應中各物質表示的反應速率之比等于方程式中的化學計量數之比,

將選項中的其他物質的速率都轉化為A物質的速率。B項，r(A)=0.3mol/(L-min)；C項，

r(A)=0.4mol/(L?min)；D項，/(A)=0.02mol/(L?s)=1.2mol/(L?min)o所以D項表

示的反應速率最快。

答案：D

6.解析：(1)注意“列式計算”的要求是既要列出規范的計算式，又要計算出結果。

(2)要求考生進行比較分析，120?180s時間段速率大是因為反應物濃度大，180?240

s時間段速率小是因為反應物濃度小，即隨著反應進行，反應物濃度降低，反應速率減慢。

0.050nx>l【Tx(41B%-33.0%)

*7.3X1()T-1

答案:⑴v=―(180-120)s-mol?Ls

0.050mol-L、(48.8%—41.8%)小、八八-5,,-1

v=--------------------^5r.8X10mol?L,s

(240-180)s

(2)隨反應的進行，反應物濃度降低，反應速率減慢

7.解析：吸氫速率r=mL=30mL?g-1-min，

2gx4min

答案：30

8.答案：解法一2.0?6.0min時間內，△〃(Ck)=5.4X10ymol-L8X10-3小。1

=3.6X1()Tmoi,

F(C1)=：*x：L。。|=9.OX10-4mol-min-1

24min

所以r(HCl)=2r(Ch)=2X9.OX10-4mol-min-1=l.8X10-3mol?min-lo

解法二HC1轉化的物質的量為〃，則

2HCl(g)+92(g)H2O(g)4-Cl2(g)

21

(5.4—1.8)X103mol

解得〃=7.2Xl()Tmoi,

所以r(HCl)=1.8X10-mol?min，

(6.0—2.0)min

考點二

1知識梳理

1.性質

2.加快減慢加快減慢加快減慢相同接觸面積

3.(2)正反應的活化能反E-E2

思考答案：(1)增大單位體積內，活化分子數目增加，有效碰撞的次數增多，因而

反應速率增大(2)增大(3)不變單位體積內活化分子數不變，因而反應速率不變(4)減

小

判斷答案：⑴X(2)X(3)X⑷J(5)X(6)V(7)V(8)X(9)V

2對點速練

1.解析：增大固體的量、恒容時充入惰性氣體對速率無影響。

答案：C

2.解析：由于K比Na活潑，故大小相同的金屬K和Na與水反應，K的反應速率更快，

又由于Na、K與HQ反應均為放熱反應，隨著反應的進行，放出大量的熱，反應速率逐漸加快，

A項不正確；由于起始時乙中H2c2O1濃度大，故其反應速率比甲中快，B項不正確；由于甲反

應是在熱水中進行的，溫度高，故甲的反應速率大于乙，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸

減小，故甲、乙中反應速率逐漸減小，C項正確；MnOz在H2O2的分解過程中起催化作用，故乙

的反應速率大于甲，D項不正確。

答案：C

3.解析：不知該反應中有沒有氣體參加，不能根據壓強變化判斷反應速率，A項錯誤；

圖像中表示反應速率的是曲線的斜率，隨著反應的進行，每個時間段的斜率不一定都增大，B

項錯誤；川越小，I「濃度越大，反應速率越快，C項錯誤；pH=8.8時，反應速率接近于0,

0項正確。

答案：D

4.解析：A項，反應物總能量低于生成物總能量應為吸熱反應；催化劑降低反應所需

活化能，改變反應過程，改變化學反應速率，但熱效應不變，所以D正確。

答案：D

5.解析：H2d的分解反應速率主要是由第一個反應決定的，r濃度越大，反應速率越

快，A項正確；根據總反應可確定該反應的催化劑為I，而10一為中間產物，B項錯誤；根據

所給信息無法確定反應活化能，C項錯誤；反應速率關系為r(H202)=r(H20)=2r(02),D項錯

誤。

答案：A

6.解析：由圖像可知，1、2、3、4組實驗產生的氫氣一樣多，只是反應速率有快慢之

分。第4組實驗，反應所用時間最長，故反應速率最慢，A正確；第1組實驗，反應所用時間

最短，故反應速率最快，根據控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2.5mol?廣1B正確；第2

組實驗，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區別，根據控制變量法原則知鹽酸的濃度應等于2.5

molC正確；由3、4組實驗并結合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30°C,D錯誤。

答案：D

7.解析：（1）H2c中碳的化合價是+3價，C02中碳的化合價為+4價，故每消耗1mol

H2c2O1轉移2mol電子，配平反應的化學方程式為2KMn0i+5H2C20.+3H2S0l=K2S0.+2MnS0l+

10COU+8H2O,為保證KMnOj完全反應,cOhCzO）:c（KMnO）22.5。（2）探究溫度對反應速率的

影響，則濃度必然相同，則為實驗②和③；同理探究濃度對反應速率的影響的實驗是①和②。

（3）溫度降低，化學反應速率減小，故KMnOi褪色時間延長，故作圖時要同時體現25cMn07濃

度降低比50℃時淅07的濃度降低緩慢和反應完全時間比50℃時“拖后”。

答案：（1）22.5

（2）②和③①和②

[dMnOn

RK

（3）o'

本講真題研練

1.解析：A項，觀察不同溫度下曲線的變化趨勢，不難發現四時反應更快，則①＞方，

故錯誤；B項，a點對應溫度低于c點對應溫度，但a點環戊二烯濃度大于c點環戊二烯的濃

度，故/（故與v（c）大小無法確定,故錯誤;C項,r（a,正）＞y（a,逆），r（b,正）＞y（b,逆），

又r（a,正）＞o（b,正），則F（a,正）必然大于r（b,逆），故正確；D項，由圖像可知b點環

戊二烯的濃度為0.6mol?L-',環戊二烯轉化的濃度=1.5mol?L-1-0.6mol-L-l=0.9