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第 4 讲 化学反应速率
学习目标
1.变化观念：了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表
示化学反应速率的变化观念。
2.证据推理：根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法
3.从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角
度进行分析解释。
课前诊断
1．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应 C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
答案 D
2 －．已知葡萄糖的燃烧热是 2 804 kJ·mol 1，当它氧化生成 1 g水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
答案 A
3．室温下，将 1 mol 的 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将 1 mol
的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式
为 CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
答案 B
4．已知：
①1 mol晶体硅中含有 2 mol Si—Si，1 mol SiO2晶体中含有 4 mol Si—O。
②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键 Si—O O==O Si—Si
断开 1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176
下列说法正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988 kJ·mol－1
D．ΔH＝a－c
答案 C
知识清单
知识点 1化学反应速率及其测定
1．化学反应速率的概念及其表示方法
2．化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜
色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速
率。
经典例题
例 1 －．在反应 N2＋3H2 2NH3中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6 mol·L 1，在
－ －
此段时间内用 H2表示的平均反应速率为 0.45 mol·L 1·s 1，则此段时间是( )
A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s
答案 B
例 2．已知 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、
v(NO)、v(H － －2O)(单位：mol·L 1·s 1)表示，则下列关系正确的是( )
A.4v(NH3)＝v(O2) B.5v(O2)＝v(H2O)
5 6
C.2v(NH3)＝v(H2O) D.4v(O2)＝v(NO)
3 5
答案 D
知识点 2 化学反应速率的计算和比较
1．化学反应速率的计算
(1)公式法：
v Δc Δn＝ ＝
Δt VΔt
特别提醒 ①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变
化量。
②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始)
所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值，
而 v 是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，
v( －Δc 反应物 反应物)＝
Δt
v( ) Δc 生成物 生成物 ＝
Δt
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A) Δc A v(B) Δc B Δc C ＝－ ， ＝－ ，v(C)＝ ，
Δt Δt Δt
v(D) Δc D v A v B v C v D ＝ ，且有： ＝ ＝ ＝ 。
Δt m n p q
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式；
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；
c．根据已知条件列方程计算。
反应： mA(g)＋nB(g) pC(g)
起始浓度/mol·L－1 a b c
－ nx px
转化浓度/mol·L 1 x
m m
－
某时刻(t s)浓度/mol·L 1 a x b nx c px－ － ＋
m m
再利用化学反应速率的定义式求算
v(A) x＝ mol·L－1·s－1；
t
v(B) nx＝ mol·L－1·s－1；
mt
v(C) px mol·L－1·s－＝ 1。
mt
②计算中注意以下量的关系。
对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；
对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)；
c 转化
转化率＝ ×100%。
c 起始
2．化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所
需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如 K与水反应比 Na与水反应剧烈，则反应速
率：K＞Na。
(2)定量比较
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。
②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应
物质的化学计量数，所得数值大的速率大。
③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。
经典例题
例 1．根据 c～t图像确定化学方程式及速率
T℃时，在 0.5 L的密闭容器中，反应过程中 A、B、C的浓度变化如图所示：
(1)10 s内 v(B)＝ 。
(2)该反应的化学方程式为 。
答案 (1)0.06 mol·L－1·s－1
(2)A＋3B 2C
例 2．反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.40 mol·L－1·min－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为 。
答案 ④>③＝②>①
知识点 3 影响化学反应速率的因素
1．内因
在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定
的。
2．实验探究
(1)实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
催化剂
2H2O2=====2H2O＋O2↑
实验方案设计
影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论
均出现浑浊，但后者出 增大浓度，化学反
浓度
现浑浊更快 应速率增大
混合后均出现浑浊，但
升高温度，化学反
温度 70℃热水一组首先出现
应速率增大
浑浊
前者无明显现象，后者 催化剂能加快化学
催化剂
出现大量气泡 反应速率
(2)实验Ⅱ：反应速率的定量测定和比较
－
实验步骤 ①取一套装置(如图所示)，加入 40 mL 1 mol·L 1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL
H2所需的时间。
－
②取另一套装置，加入 40 mL 4 mol·L 1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL H2所需的时间。
实验现象 锌与稀硫酸反应产生气泡(写现象)，收集 10 mL气体，②所用时间比①所用时间
短。
实验结果
反应时间 反应速率
加入试剂
(填“长”或“短”) (填“快”或“慢”)
40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 慢
40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 快
实验结论 4 mol·L－1硫酸与锌反应比 1 mol·L－1硫酸与锌反应的速率快。
注意事项 ①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40 mL的稀硫酸要迅速加入；③装置气
密性良好，且计时要迅速准确；④气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。
实验讨论 除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有(至少填两种)：
①测定一定时间内产生的 H2的体积；
②测定一段时间内 H＋的浓度变化；
③测定一段时间内锌粒的质量变化。
3．外因
(1)在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物
浓度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。
催化剂可以改变化学反应速率。
(2)大量实验证明，温度每升高 10_℃，化学反应速率通常增大为原来的 2～4倍。这表明温
度对反应速率的影响非常显著。
(3)压强对化学反应速率的影响
①研究对象——气体模型的理解
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大。
②影响规律
对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减
小压强(增大容器容积)，反应速率减小。
(4)其他影响化学反应速率的因素：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速
研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。
经典例题
例 1．相同温度条件下，将下列 4种不同浓度的 NaHCO3溶液，分别加入到 4个盛有 20 mL
0.06 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至 50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生 CO2的速
率由大到小的的顺序是__________________________________________。
①20 mL,0.03 mol·L－1
②20 mL,0.02 mol·L－1
③10 mL,0.04 mol·L－1
④10 mL,0.02 mol·L－1
答案 ①>②＝③>④
例 2．对于反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不
变”，下同)，原因是___________________________________________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是________________。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是________________。
例 3．某探究小组用 HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，
所用 HNO3的浓度分别为 1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，
实验温度为 298 K、308 K。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验 硝酸浓度
T/K 大理石规格 实验目的
/mol·L－编号 1
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究 HNO3浓度对该反应速率的影响
② (Ⅱ)实验①和____探究温度对该反应速率的影响
③ 粗颗粒 (Ⅲ)实验①和____探究大理石规格(粗、细)对该反应
④ 速率的影响
答案 ②298 粗颗粒 1.00 ③308 2.00 ④298 细颗粒 2.00 (Ⅱ)③ (Ⅲ)④
知识点 4 活化能
1．有效碰撞理论
(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为
基元反应。如 2HI===H2＋I2的 2个基元反应为 2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发
生化学反应。
(4)有效碰撞
(5)活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加
→反应速率增大；反之，反应速率减小。
(2)压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位
时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度：微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加
→反应速率增大；反之，反应速率减小。
(4)催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分
数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
经典例题
－
例 1．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol 1(a＞0)，其反应机理如
下
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C －．正反应的活化能比逆反应的活化能小 a kJ·mol 1
D．增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
答案 C
例 2．设 C＋CO2 2CO(吸热反应)的反应速率为 v1，N2＋3H2 2NH3(放热反应)的反
应速率为 v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会________(填“减小”“增大”或“不
变”)，从有效碰撞理论角度分析原因：________。
答案 增大 无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，分子的平均能量均增加，活化分子
百分比增加，单位体积内活化分子数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大
例 3．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、
④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)：
(1)降低反应活化能的是________。
(2)增加活化分子百分比的是________。
(3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。
(4)增加单位体积内活化分子数的是________。
答案 (1)④ (2)②④ (3)①③ (4)①②③④
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
课堂闯关
1．下列关于化学反应速率的说法，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．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的浓度的多少来表示
D － －．化学反应速率常用单位有 mol·L 1·s 1和 mol·L－1·min－1
答案 C
2 －．用纯净的碳酸钙与 1 mol·L 1 100 mL稀盐酸反应制取二氧化碳。关于此反应，下列说法
不正确的是( )
A．可以用单位时间内碳酸钙质量的减少表示该反应的反应速率
B．可以用单位时间内生成二氧化碳的量表示该反应的反应速率
C．可以用单位时间内溶液中 Ca2＋浓度的增加表示该反应的反应速率
D．可以用单位时间内碳酸钙浓度的变化表示该反应的反应速率
答案 D
3．氨分解反应在容积为 2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为 4 mol,5 s末
为 2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为( )
A．0.32 mol·L－1·s－1
B．0.16 mol·L－1·s－1
C．1.6 mol·L－1·s－1
D．0.8 mol·L－1·s－1
答案 B
4．在一个密闭容器中，盛有 N2和 H2，它们的起始浓度分别是 1.8 mol·L－1和 5.4 mol·L－1，
在一定条件下反应生成 NH3,10 min 后测得 N2的浓度是 0.8 mol·L－1，则在这 10 min 内 NH3
的平均反应速率是( )
A．0.1 mol·L－1·min－1
B －．0.2 mol·L 1·min－1
C．0.3 mol·L－1·min－1
D．0.6 mol·L－1·min－1
答案 B
5．反应：3X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋2W(g)在 2 L密闭容器中进行，5 min 后 Y减少了 0.5 mol，
则此反应的反应速率为( )
A．v(X)＝0.05 mol·L－1·min－1
B．v(Y)＝0.10 mol·L－1·min－1
C．v(Z)＝0.10 mol·L－1·min－1
D．v(W)＝0.10 mol·L－1·s－1
答案 C
6．把 X气体和 Y 气体混合于 2 L 容器中使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋
2W(g)。5 min末已生成 0.2 mol W，若测知以 Z的浓度变化表示的平均反应速率为 0.01 mol·L
－1·min－1，则上述反应中 Z气体的化学计量数 n的值是( )
A．1 B．2 C．3 D．4
答案 A
7．反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分
别如下，其中反应速率最大的是( )
A．v(A)＝0.05 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.06 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.04 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝0.03 mol·L－1·s－1
答案 A
8．一定温度下，在 0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线
如下图所示，10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到 10 s末的反应速率用X表示是( )
A．0.08 mol·L－1·s－1
B．0.30 mol·L－1·s－1
C．0.16 mol·L－1·s－1
D．0.32 mol·L－1·s－1
答案 C
9．下列说法不正确的是( )
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多
C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多
答案 A
10．减小反应容器的体积而使压强增大，该方法对下列化学反应的速率无影响的是( )
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
答案 C
11．一定温度下，反应 N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化
学反应速率的是( )
A．缩小容器容积使压强增大
B．恒容，充入 N2
C．恒容，充入 He
D．恒压，充入 He
答案 C
12．下列措施能明显增大化学反应速率的是( )
A．钠与水反应增大水的用量
B．将稀硫酸改为 98%的浓硫酸与锌反应制取氢气
C．在硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应时，增大压强
D．恒温恒容条件下，在合成氨反应中增加氮气的量
答案 D
13．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) ΔH
＞0，下列叙述正确的是( )
A．在容器中加入氩气，反应速率不变
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．将容器的体积压缩，可增加活化分子的百分数，有效碰撞次数增加
答案 A
自我挑战
1．在密闭容器中 A与 B反应生成 C，其反应速率分别用 v(A)、v(B)、v(C)表示。已知 v(A)、
v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)＝3v(C)。则此反应可表示为( )
A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C
C．3A＋B===2C D．A＋B===C
答案 A
催化剂
2．在不同条件下分别测得反应 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的化学反应速率，其中表示
△
该反应进行最快的是( )
A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1
B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C．v(SO3)＝0.1 mol·L－1·s－1
D．v(O － －2)＝0.1 mol·L 1·s 1
答案 D
解析 统一单位后，根据反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质表示的反应速率换
算成同一种物质表示的反应速率，比较数值大小可知选 D。
3.某温度时，在 2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分
析，该反应的化学方程式和反应开始至 2 min末 Z的平均反应速率分别为( )
A．X＋3Y 2Z 0.1 mol·L－1·min－1
B．2X＋Y 2Z 0.1 mol·L－1·min－1
C．X＋2Y Z 0.05 mol·L－1·min－1
D．3X － －＋Y 2Z 0.05 mol·L 1·min 1
答案 D
解析 由图像可以看出，反应中 X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，
应为生成物，当反应进行到 2 min时，Δn(X)＝0.3 mol，Δn(Y)＝0.1 mol，Δn(Z)＝0.2 mol，
则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝3∶1∶2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，
则该反应的化学方程式为 3X＋Y 2Z；反应开始至 2 min末，Z的平均反应速率 v(Z)＝
0.2 mol
2 L ＝0.05 mol·L－1·min－1，故 D项正确。
2 min
4．亚氯酸盐(如 NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因
5HClO ===4ClO H＋ Cl－生成亚氯酸而发生分解： 2 2↑＋ ＋ ＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反
应缓慢，随后突然反应释放出大量 ClO2，这是因为( )
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的 H＋起催化作用
C．溶液中的 Cl－起催化作用
D．逸出的 ClO2使反应生成物的浓度降低
答案 C
解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时
反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物
质反应前不存在，故正确答案为 C。
5 －．把在空气中久置的铝片 5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L 1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片
与 H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问
题：
(1)曲线 O→a段，不产生氢气的原因是_____________________________________________。
有关反应的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)曲线 a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是_________________________________。
(3)曲线上 b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是__________________________。
答案 (1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜，会先与 H2SO4反应 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3
＋3H2O
(2)该反应是放热反应，体系温度升高，化学反应速率增大
(3)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度减小，化学反应速率逐渐减小
课堂小结第 4 讲 化学反应速率
学习目标
1.变化观念：了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表
示化学反应速率的变化观念。
2.证据推理：根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法
3.从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角
度进行分析解释。
课前诊断
1．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应 C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
2 －．已知葡萄糖的燃烧热是 2 804 kJ·mol 1，当它氧化生成 1 g水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
3．室温下，将 1 mol 的 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将 1 mol
的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式
为 CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
4．已知：
①1 mol晶体硅中含有 2 mol Si—Si，1 mol SiO2晶体中含有 4 mol Si—O。
②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键 Si—O O==O Si—Si
断开 1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176
下列说法正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH －＝－988 kJ·mol 1
D．ΔH＝a－c
知识清单
知识点 1化学反应速率及其测定
1．化学反应速率的概念及其表示方法
2．化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜
色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速
率。
经典例题
例 1．在反应 N2＋3H2 2NH3中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6 mol·L－1，在此
段时间内用 H2表示的平均反应速率为 0.45 mol·L－1·s－1，则此段时间是( )
A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s
例 2．已知 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、
v(NO) v(H O)( mol·L－、 2 单位： 1·s－1)表示，则下列关系正确的是( )
A.4v(NH3)＝v(O2) B.5v(O2)＝v(H2O)
5 6
C.2v(NH3)＝v(H 42O) D. v(O2)＝v(NO)
3 5
知识点 2 化学反应速率的计算和比较
1．化学反应速率的计算
(1)公式法：
v Δc Δn＝ ＝
Δt VΔt
特别提醒 ①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变
化量。
②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始)
所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值，
而 v 是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，
v( ) －Δc 反应物 反应物 ＝
Δt
v( ) Δc 生成物 生成物 ＝
Δt
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A) Δc A Δc B Δc C ＝－ ，v(B)＝－ ，v(C)＝ ，
Δt Δt Δt
v(D) Δc D v A v B v C v D ＝ ，且有： ＝ ＝ ＝ 。
Δt m n p q
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式；
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；
c．根据已知条件列方程计算。
反应： mA(g)＋nB(g) pC(g)
起始浓度/mol·L－1 a b c
转化浓度/mol·L－1 x nx px
m m
－ nx px
某时刻(t s)浓度/mol·L 1 a－x b－ c＋
m m
再利用化学反应速率的定义式求算
v(A) x＝ mol·L－1·s－1；
t
v(B) nx＝ mol·L－1·s－1；
mt
v(C) px － －＝ mol·L 1·s 1。
mt
②计算中注意以下量的关系。
对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；
对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)；
c 转化
转化率＝ ×100%。
c 起始
2．化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所
需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如 K与水反应比 Na与水反应剧烈，则反应速
率：K＞Na。
(2)定量比较
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。
②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应
物质的化学计量数，所得数值大的速率大。
③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。
经典例题
例 1．根据 c～t图像确定化学方程式及速率
T℃时，在 0.5 L的密闭容器中，反应过程中 A、B、C的浓度变化如图所示：
(1)10 s内 v(B)＝ 。
(2)该反应的化学方程式为 。
例 2．反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1
③v(C) － －＝0.40 mol·L 1·min 1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为 。
知识点 3 影响化学反应速率的因素
1．内因
在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定
的。
2．实验探究
(1)实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
催化剂
2H2O2=====2H2O＋O2↑
实验方案设计
影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论
均出现浑浊，但后者出 增大浓度，化学反
浓度
现浑浊更快 应速率增大
混合后均出现浑浊，但
升高温度，化学反
温度 70℃热水一组首先出现
应速率增大
浑浊
前者无明显现象，后者 催化剂能加快化学
催化剂
出现大量气泡 反应速率
(2)实验Ⅱ：反应速率的定量测定和比较
实验步骤 ①取一套装置(如图所示)，加入 40 mL 1 mol·L－1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL
H2所需的时间。
②取另一套装置，加入 40 mL 4 mol·L－1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL H2所需的时间。
实验现象 锌与稀硫酸反应产生气泡(写现象)，收集 10 mL气体，②所用时间比①所用时间
短。
实验结果
反应时间 反应速率
加入试剂
(填“长”或“短”) (填“快”或“慢”)
40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 慢
40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 快
4 mol·L－1 1 mol·L－实验结论 硫酸与锌反应比 1硫酸与锌反应的速率快。
注意事项 ①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40 mL的稀硫酸要迅速加入；③装置气
密性良好，且计时要迅速准确；④气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。
实验讨论 除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有(至少填两种)：
①测定一定时间内产生的 H2的体积；
②测定一段时间内 H＋的浓度变化；
③测定一段时间内锌粒的质量变化。
3．外因
(1)在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物
浓度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。
催化剂可以改变化学反应速率。
(2)大量实验证明，温度每升高 10_℃，化学反应速率通常增大为原来的 2～4倍。这表明温
度对反应速率的影响非常显著。
(3)压强对化学反应速率的影响
①研究对象——气体模型的理解
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大。
②影响规律
对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减
小压强(增大容器容积)，反应速率减小。
(4)其他影响化学反应速率的因素：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速
研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。
经典例题
例 1．相同温度条件下，将下列 4种不同浓度的 NaHCO3溶液，分别加入到 4个盛有 20 mL
0.06 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至 50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生 CO2的速
率由大到小的的顺序是__________________________________________。
①20 mL,0.03 mol·L－1
②20 mL,0.02 mol·L－1
③10 mL,0.04 mol·L－1
④10 mL,0.02 mol·L－1
例 2．对于反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率________(填“增大”“减小”或“不
变”，下同)，原因是___________________________________________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是________________。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是________________。
例 3．某探究小组用 HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，
－ －
所用 HNO3的浓度分别为 1.00 mol·L 1、2.00 mol·L 1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，
实验温度为 298 K、308 K。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验 硝酸浓度
T/K 大理石规格 实验目的
编号 /mol·L－1
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究 HNO3浓度对该反应速率的影响
② (Ⅱ)实验①和____探究温度对该反应速率的影响
③ 粗颗粒 (Ⅲ)实验①和____探究大理石规格(粗、细)对该反应
④ 速率的影响
知识点 4 活化能
1．有效碰撞理论
(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为
基元反应。如 2HI===H2＋I2的 2个基元反应为 2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
(3)基元反应发生的先决条件
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发
生化学反应。
(4)有效碰撞
(5)活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加
→反应速率增大；反之，反应速率减小。
(2)压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位
时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。
即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度：微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加
→反应速率增大；反之，反应速率减小。
(4)催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分
数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
经典例题
例 1．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C －．正反应的活化能比逆反应的活化能小 a kJ·mol 1
D．增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
例 2．设 C＋CO2 2CO(吸热反应)的反应速率为 v1，N2＋3H2 2NH3(放热反应)的反
应速率为 v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会________(填“减小”“增大”或“不
变”)，从有效碰撞理论角度分析原因：________。
例 3．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、
④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)：
(1)降低反应活化能的是________。
(2)增加活化分子百分比的是________。
(3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。
(4)增加单位体积内活化分子数的是________。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
课堂闯关
1．下列关于化学反应速率的说法，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．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的浓度的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有 mol·L－1·s－1和 mol·L－1·min－1
2．用纯净的碳酸钙与 1 mol·L－1 100 mL稀盐酸反应制取二氧化碳。关于此反应，下列说法
不正确的是( )
A．可以用单位时间内碳酸钙质量的减少表示该反应的反应速率
B．可以用单位时间内生成二氧化碳的量表示该反应的反应速率
C．可以用单位时间内溶液中 Ca2＋浓度的增加表示该反应的反应速率
D．可以用单位时间内碳酸钙浓度的变化表示该反应的反应速率
3．氨分解反应在容积为 2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为 4 mol,5 s末
为 2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为( )
A．0.32 mol·L－1·s－1
B．0.16 mol·L－1·s－1
C．1.6 mol·L－1·s－1
D．0.8 mol·L－1·s－1
4 － －．在一个密闭容器中，盛有 N2和 H2，它们的起始浓度分别是 1.8 mol·L 1和 5.4 mol·L 1，
－
在一定条件下反应生成 NH3,10 min 后测得 N2的浓度是 0.8 mol·L 1，则在这 10 min 内 NH3
的平均反应速率是( )
A．0.1 mol·L－1·min－1
B．0.2 mol·L－1·min－1
C．0.3 mol·L－1·min－1
D．0.6 mol·L－1·min－1
5．反应：3X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋2W(g)在 2 L密闭容器中进行，5 min后 Y减少了 0.5 mol，
则此反应的反应速率为( )
A．v(X)＝0.05 mol·L－1·min－1
B － －．v(Y)＝0.10 mol·L 1·min 1
C．v(Z)＝0.10 mol·L－1·min－1
D．v(W)＝0.10 mol·L－1·s－1
6．把X气体和Y气体混合于 2 L容器中使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)。
5 min 末已生成 0.2 mol W，若测知以 Z的浓度变化表示的平均反应速率为 0.01 mol·L－1·min
－1，则上述反应中 Z气体的化学计量数 n的值是( )
A．1 B．2 C．3 D．4
7．反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分
别如下，其中反应速率最大的是( )
A．v(A)＝0.05 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.06 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.04 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝0.03 mol·L－1·s－1
8．一定温度下，在 0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线
如下图所示，10 s时达到化学平衡状态。则从反应开始到 10 s末的反应速率用X表示是( )
A．0.08 mol·L－1·s－1
B．0.30 mol·L－1·s－1
C 0.16 mol·L－． 1·s－1
D．0.32 mol·L－1·s－1
9．下列说法不正确的是( )
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多
C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多
D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多
10．减小反应容器的体积而使压强增大，该方法对下列化学反应的速率无影响的是( )
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
11．一定温度下，反应 N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化
学反应速率的是( )
A．缩小容器容积使压强增大
B．恒容，充入 N2
C．恒容，充入 He
D．恒压，充入 He
12．下列措施能明显增大化学反应速率的是( )
A．钠与水反应增大水的用量
B．将稀硫酸改为 98%的浓硫酸与锌反应制取氢气
C．在硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应时，增大压强
D．恒温恒容条件下，在合成氨反应中增加氮气的量
13．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) ΔH
＞0，下列叙述正确的是( )
A．在容器中加入氩气，反应速率不变
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．将容器的体积压缩，可增加活化分子的百分数，有效碰撞次数增加
自我挑战
1．在密闭容器中 A与 B反应生成 C，其反应速率分别用 v(A)、v(B)、v(C)表示。已知 v(A)、
v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)＝3v(C)。则此反应可表示为( )
A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C
C．3A＋B===2C D．A＋B===C
催化剂
2．在不同条件下分别测得反应 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的化学反应速率，其中表示
△
该反应进行最快的是( )
A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1
B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C．v(SO3)＝0.1 mol·L－1·s－1
D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1
3.某温度时，在 2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分
析，该反应的化学方程式和反应开始至 2 min末 Z的平均反应速率分别为( )
A．X＋3Y 2Z 0.1 mol·L－1·min－1
B．2X＋Y 2Z 0.1 mol·L－1·min－1
C．X＋2Y Z 0.05 mol·L－1·min－1
D．3X＋Y 2Z 0.05 mol·L－1·min－1
4．亚氯酸盐(如 NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因
生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反
应缓慢，随后突然反应释放出大量 ClO2，这是因为( )
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的 H＋起催化作用
C．溶液中的 Cl－起催化作用
D．逸出的 ClO2使反应生成物的浓度降低
5 －．把在空气中久置的铝片 5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L 1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片
与 H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问
题：
(1)曲线 O→a段，不产生氢气的原因是_____________________________________________。
有关反应的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)曲线 a→b段，产生氢气的速率增大的主要原因是_________________________________。
(3)曲线上 b点之后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是__________________________。
课堂小结

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