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第09讲 化学反应速率
一、化学反应速率
1.定义：衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法：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。
3.表达式：v=单位：mol·L-1·s-1或mol/(L·s)，mol·L-1·min-1或mol/(L·min)
4.注意事项：
(1)化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率，无论是用反应物还是生成物表示，其化学反应速率都为正值。
(2)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
二、“三段式”计算
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量，也可用浓度)；
(3)根据已知条件列方程式计算。
三、化学反应速率与化学计量数的关系
1.同一反应用不同物质表示化学反应速率时，其数值大小可能不同，但表示的意义相同。
2.对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)，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。
四、影响化学反应速率的因素
1.温度对反应速率的影响
实验操作 试管内均盛有2mL5%的H2O2溶液，并滴有2滴1mol/LFeCl3溶液
实验现象 两支试管中均有气泡产生，但热水中产生气泡更快
实验结论 其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减小
2.浓度对反应速率的影响
实验操作
实验现象 两支试管中均有气泡产生，但装1mol/L盐酸的试管产生气泡更快
实验结论 其他条件相同时，增大浓度，反应速率加快；降低浓度，反应速率减小
3.催化剂对反应速率的影响
实验操作
实验现象 三支试管中均有气泡产生，产生气泡的速率：①>②>③
实验结论 催化剂可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同
4.压强对反应速率的影响
其他条件不变时，对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。
题型一：化学反应速率的含义
1．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L s)，就是指在1秒内，该反应反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/L
C．化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示
D．在容积不变的反应器中，化学反应速率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
题型二：化学反应速率大小比较
2．对于反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)，下列表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8 mol·L-1·min-1 D．v(D)=1 mol·L-1·s-1
题型三：化学反应速率的相关计算
3．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是
A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1
C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-1
题型四：“三段式”计算
4．反应，经过后的浓度减小0.6mol/L。下列说法正确的是
A．用D表示的反应速率是0.1mol·L-1·min-1
B．用A、B、C、D分别表示反应的速率，其比值是4：3：2：1
C．在末，物质B的反应速率是
D．在这内用和C表示的反应速率的值都是逐渐增大的
题型五：影响反应速率的因素
5．用锌片与1 mol·L－1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是
A．对该反应体系加热
B．加入少量NaCl溶液
C．不用锌片，改用锌粉
D．加入少量1 mol·L－1硫酸
6．恒温恒容密闭容器中发生反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若反应物A的浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需20 s，那么由0.06 mol·L－1降到0.036 mol·L－1所需的时间为(　　)
A．等于10 s B．等于12 s
C．大于12 s D．小于12 s
7．.某温度下，在2L容器中，X(g)、Y(s)、Z(s)三种物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：
(1)反应开始至2min时，用X表示的平均反应速率为 mol/(L min)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)其他条件不变，改变下列两个条件反应速率如何变化(增大、不变或减小)
①升高温度 ；
②加入Y 。
8．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量浓度的增加
B．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为是指在某1s时的速率是
D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
9．在2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(A)=2mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
10．在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol·L-1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是 （ ）
A．1.2mol·L-1·min-1 B．0.02mol·L-1·min-1
C．1.8mol·L-1·min-1 D．0.18mol·L-1·min-1
11．在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10秒钟时，容器中B的物质的量是(　　)
A．1.6 mol B．2.8 mol C．2.4 mol D．1.2 mol
12．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的和，开始反应时，按正反应速率由大到小的顺序排列，正确的是
①500℃，10mol和5mol反应
②500℃，用作催化剂，10mol和5mol反应
③450℃，8mol和5mol反应
④500℃，8mol和5mol反应
A．①②③④ B．②①③④ C．②①④③ D．④③②①
13．对于100 mL1 mol·L-1盐酸与铁片的反应，采取下列措施：①升高温度；②改用100 mL3 mol·L-1盐酸；③多用300 mL1 mol·L-1盐酸；④用等量铁粉代替铁片；⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是
A．①③④ B．①②④ C．①②③④ D．①②③⑤
14．某温度下，在恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．时，
B．时，反应达到最大限度，反应已经停止
C．温度升高可使化学反应速率加快，所以实际生产中温度越高越好
D．容器中充入氦气增大压强，可以加快该反应的化学反应速率
15．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图表示各物质浓度的变化曲线，A点处，v(正) v(逆)，A点正反应速率 B点正反应速率。(用“大于”“小于”或“等于”填空)。
(2)图中表示O2变化的曲线是 。用NO2表示从0～2s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
A．容器内颜色保持不变 B．v(NO)=2v(O2)
C．容器内的密度保持不变 D．NO的质量百分数不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是___________。
A．适当升高温度 B．选择高效的催化剂
C．减小O2的浓度 D．及时分离出NO2气体
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．化学反应速率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(均取正值)来表示，故A正确；
B．若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L s)，是指用某一物质表示的平均速率，与其它物质的速率不一定相等，故B错误；
C．可用浓度、压强、质量等物理量的变化量表示化学反应速率，则化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示，故C正确；
D．化学反应速率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，故D正确；
故选：B。
2．B
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质的速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快。
A．；
B．；
C．，；
D．；
可知B反应速率最快，故答案选B。
3．C
【详解】A．化学反应速率代表一段时间的平均速率，不是瞬时速率，即半分钟时v(B)是指瞬时速率，不能计算，A错误；
B．A物质是固体，浓度视为常数，不能用反应速率表示，B错误；
C．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，由速率之比等于系数比，v(C)=v(D)=0.0010 mol·L-1·s-1，C正确；
D．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，D错误；
故选：C。
4．A
【详解】A．根据题给信息，则v(B)=，根据速率之比等于系数比，可知v(D)= 0.1mol·L-1·min-1，A正确；
B．物质A为固体，不能用固体的浓度表示反应速率，B错误；
C．反应速率表示的是一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率，C错误；
D．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减慢，生成物的浓度的变化量逐渐减少，则2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小的，D错误；
故选A。
5．B
【详解】A. 加热能使反应速率加快，故A不选；
B. 加入少量NaCl溶液，盐酸被稀释，生成氢气速率减小，故B选；
C. 改用锌粉，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，故C不选；
D. 加入1 mol L-1硫酸，氢离子浓度增大，且不影响硫酸的性质，反应速率增大，故D不选；
故选：B。
6．C
【分析】在反应2A(g)＋B(g)2C(g)中，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，以此判断。
【详解】在恒温恒容的容器中进行反应2A(g)＋B(g)2C(g)，若反应物浓度由0.1mol L-1降到0.06mol L-1需20s，此时：=(0.1mol/L 0.06mol/L)/20s=0.002mol/（L s），如反应速率不变，则由0.06mol L-1降到0.036mol L-1，需要反应的时间是t=△c/v=0.024mol/L÷0.002mol/(L s)=12s，但随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，所以需要的时间大于12s。
答案选C。
【点睛】本题考查影响化学反应速率的因素，题目难度不大，注意化学反应中，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小是解答该题的关键。
7．(1)0.075
(2)3X+Y=2Z
(3) 增大 不变
【详解】（1）由图可知，反应开始至2min时，用X表示的平均反应速率为 =0.075mol/(L min)。
（2）参加反应的X、Y、Z 的物质的量分别为1.0mol-0.7mol=0.3mol、1.0mol-0.9mol=0.1mol、0.2mol，则反应方程式为：3X(g)+Y(s)=2Z(s)；
（3）①升高温度，活化分子比率增加，反应速率加快；
②加入Y，Y为固体，浓度可以看做常数，不影响反应速率。
8．B
【详解】A．不能用固体和纯液体的物质的量浓度的变化来描述化学反应速率，A错误；
B．化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢，通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值（减少值或增加值）来表示，B正确；
C．化学反应速率是一个时间段内的平均反应速率，而不是某一个时刻的瞬时速率，C错误；
D．有些化学反应是没有明显反应现象的，D错误；
故答案为：B。
9．B
【详解】A． v(A)＝2 mol·L－1·min－1，转化为B并换算单位，v(B)＝0.0167 mol·L－1·s－1；
B． v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1；
C． v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1，转化为B为v(B)＝0.267 mol·L－1·s－1；
D． v(D)＝1 mol·L－1·s－1，转化为B为v(B)＝0.2 mol·L－1·s－1；
综上所述，0.3 mol·L－1·s－1数值最大，反应速率最快，故B正确；
答案为B。
10．A
【详解】10s末硫酸的浓度减少了0.6mol L-1，则v(H2SO4)= =0.06mol/(L·s)，发生反应：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，速率之比等于化学计量数之比，故v[Al2(SO4)3]=v(H2SO4)=×0.06mol/(L·s)=0.02mol/(L·s)，即v[Al2(SO4)3]=0.02mol/(L·s)=1.2mol/(L·min)，故选A。
11．B
【详解】在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则消耗A的物质的量是，则根据方程式2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)可知，消耗B的物质的量是1.2mol，剩余B的物质的量是4mol-1.2mol=2.8mol。故答案选：B。
12．C
【详解】①与②相比，②中使用了催化剂，其他条件相同，使用催化剂，反应速率加快，所以反应速率：②＞①；①与④相比，①中的物质的量比④中的大，即①中的浓度比④中的大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：①＞④；③与④相比，④中温度高，其他条件相同，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：④＞③；所以正反应速率由大到小的顺序为：②①④③，
答案选C。
13．B
【详解】盐酸与铁片的反应的实质是Fe+2H+=Fe2++H2↑。
①升高温度，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，①符合题意；
②改用100 mL3 mol·L-1盐酸，c(H+)增大，微粒之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，②符合题意；
③多用300 mL1 mol·L-1盐酸，由于c(H+)不变，反应速率不变，③不符合题意；
④用等量铁粉代替铁片，固体表面积增大，反应物接触面积增大，反应速率加快，④符合题意；
⑤改用98%的硫酸，由于浓硫酸中硫酸主要以H2SO4分子存在，c(H+)减小。浓硫酸具有强氧化性，在室温下遇铁会发生钝化，使铁不能进一步与硫酸反应，因此反应产生氢气的速率减小，⑤不符合题意；
综上所述可知：能够加快反应速率措施的序号是①②④，合理选项是B。
14．A
【详解】A．时，反应未达平衡状态，，根据速率之比等于计量数之比，则，即有，故A正确；
B．时，反应达平衡状态，处于动态平衡，反应并未停止，故B错误；
C．实际生产中考虑到设备、催化剂等因素，并不是温度越高越好，故C错误；
D．容器中充入氦气，虽然压强增大，但是各物质浓度不变，分压不变，反应速率不变，故D错误；
故选A。
15．(1) 大于 大于
(2) d 0.003mol·L-1·s-1
(3)AD
(4)AB
【分析】由表格数据可知，2L密闭容器中一氧化氮的浓度=0.010mol/L，所以图中曲线c代表一氧化氮浓度的变化，由方程式可知，曲线d代表反应物氧气浓度的变化，曲线b代表生成物二氧化氮浓度的变化。
【详解】（1）由图可知，A点时反应未达到平衡，是平衡的形成过程，所以正反应速率大于逆反应速率；B点反应达到平衡，平衡形成过程中正反应速率减小，逆反应速率增大，所以A点正反应速率大于B点正反应速率，故答案为：大于；大于；
（2）由分析可知，曲线d代表反应物氧气浓度的变化；由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，0～2s 内，二氧化氮的反应速率与一氧化氮相等，由表格数据可知，二氧化氮的反应速率为=0.003 mol/(L·s)；故答案为：d；0.003 mol/(L·s)；
（3）A．容器内颜色保持不变说明二氧化氮的浓度不再变化，反应已达到平衡，故A正确；
B．v (NO)=2 v (O2 ) 不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误；
D．NO的质量百分数不变说明NO的质量不再发生变化，反应已达到平衡，故D正确；
故选AD；
（4）A．适当升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率加快，故正确；
B．选择高效的催化剂，反应的活化能降低，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞的几率增大，反应速率加快，故正确；
C．减小反应物氧气的浓度，单位体积内活化分子的数目减小，有效碰撞的几率减小，反应速率减慢，故错误；
D．及时分离出二氧化氮，生成物的浓度减小，单位体积内活化分子的数目减小，有效碰撞的几率减小，反应速率减小，故错误；
故选AB。
答案第1页，共2页
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