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第04讲 化学反应速率
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，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
一、化学反应速率
1．化学反应速率的概念及其表示方法
2．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反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。
3．化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用化学反应中任何一种与物质浓度有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。
【易错警示】化学反应速率的理解应注意的问题
(1)误认为对于在不同条件下进行的同一反应，同一反应物或生成物的物质的量的变化量大，反应速率就一定快。化学反应速率是用单位时间内浓度的变化量来表示的，物质的量的变化量大，单位时间内浓度的变化量不一定大。
(2)误认为用不同的物质表示化学反应速率意义不同。在同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同，但是它们的实际意义完全相同，即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的化学反应速率。
(3)固体或纯液体的浓度记为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(4)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
二、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＝＝
【特别提醒】
①如果题目中给出的是物质的量的变化量，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(反应物)＝－
v(生成物)＝。
(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)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝，且有：＝＝＝。
(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/(mol·L－1) a b c
转化/(mol·L－1) x
某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋
再利用化学反应速率的定义求算
v(A)＝ mol·L－1·s－1；
v(B)＝ mol·L－1·s－1；
v(C)＝ mol·L－1·s－1。
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)；
转化率＝×100%。
2．化学反应速率的比较
(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
对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较方法如下：
归一法：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。
比值法：比较同一物质化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值。数值越大，反应进行得越快。
如反应：aA＋bB=== cC，比较 与，若＞，则A的反应速率比B大。
【方法技巧】
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，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。
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。
考点01 化学反应速率及其表示方法
【例1】将5.6g铁粉投入的硫酸中，2min后铁恰好完全溶解。下列有关该反应速率的表示正确的是(忽略溶液体积的变化)
A．用铁表示的反应速率为
B．用硫酸表示的反应速率为
C．用硫酸亚铁表示的反应速率为
D．用氢气表示的反应速率为
【答案】B
【解析】铁为固体不能用浓度表示速率，发生的化学反应为，溶液中浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6g Fe的物质的量为0.1mol，故反应消耗的物质的量=生成的物质的量=0.1mol，
。
故答案为B。
【变式1-1】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是
A．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指反应1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示
【答案】C
【解析】A．化学反应速率指的是一段时间内化学反应的平均速率，A错误；
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指反应1s时某物质的浓度改变了0.8mol·L-1，B错误；
C．化学反应进行的快慢用化学反应速率表达，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，C正确；
D．固体或纯液体的浓度被视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，D错误；
故选C。
【变式1-2】一定条件下，在容积为1 L的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，2 min后测得生成0.06 mol NH3，则该段时间内用NH3来表示的化学反应速率为
A．0.01 mol·L-1·min-1 B．0.02 mol·L-1·min-1
C．0.03 mol·L-1·min-1 D．0.06 mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】反应在2 min后测得生成0.06 mol NH3，则用NH3表示的反应速率v(NH3)=，故合理选项是C。
考点02 化学反应速率与化学计量数关系的应用
【例2】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol/(L min) B．v(B)=1.2mol/(L s)
C．v(C)=0.1mol/(L s) D．v(D)=0.4mol/(L min)
【答案】C
【分析】同一化学反应中，同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率再进行比较，据此分析解题。
【解析】A．v(A)=0.5mol/(L min)；
B．B是固体，固体的浓度视为常数，故不能用固体的浓度变化来表示反应速率，B错误；
C．v(C)= 0.1mol/(L s)，所以v(A)==0.1 mol/(L s)=0.05 mol/(L s)=3 mol/(L min)；
D．v(D)=0.4 mol/(L min)，所以v(A)= =0.4 mol/(L min)=0.2 mol/(L min)；
综上所述，C项换算成A表示的反应速率最快，符合题意。
故选C。
【变式1-1】在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。
【解析】根据、可知，v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：；故选C。
【变式1-2】在反应中，表示的反应速率最快的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】已知同一反应同一时间段内用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量系数之比，比较反应速率的快慢需转换为同一物质相同的单位再进行比较，A．当时，，B．，C．当时，，D．当时，，综上所述可知，反应最快的是B，故答案为：B。
考点03 化学反应速率图像分析
【例3】臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示
下列叙述错误的是
A．a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热
B．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快
C．向反应体系中通入氢气，反应速率降低
D．2~8min的化学反应速率
【答案】C
【解析】A．随着反应的进行，a-c段反应速率反而加快的原因可能是该反应放热，温度升高，反应速率加快，故A正确；
B．若向容器内充入一定体积的，增大了的浓度，化学反应速率加快，故B正确；
C．恒容条件下，向反应体系中通入不反应的氢气，反应速率不变，故C错误；
D．2~8min内，氧气的浓度变化量为1.2mol/L，则，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得，，故D正确；
故答案选C。
【变式1-1】在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图，则下列叙述正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．时刻，反应物A的转化率为60%
C．0→这段时间内，A的反应速率为
D．在→内，
【答案】A
【解析】A．由图可知，A、B的浓度减少，C的浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，t1时，反应达到平衡状态，此时A的浓度变化量为0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L，B的浓度变化量为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化量为0.4mol/L，A、B、C的浓度变化量之比为0.6mol/L：0.2mol/L：0.4mol/L=3：1：2，则该反应的化学方程式为，A项正确；
B．t1时，A的浓度为0.2mol/L，物A的转化率为=75%，B项错误；
C．t1时，A的浓度为0.2mol/L，则0~t1内A的反应速率为mol/(L·s)，C项错误；
D．t1后，各组分浓度不变，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应速率不为0，D项错误；
答案选A。
【变式1-2】一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B．反应进行到1s时，v(A)=v(C)
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.1mol/(L s)
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
【答案】A
【解析】A．由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol，所以B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6：0.8：1.2：0.4=3：4：6：2，故反应的化学方程式为：，故A错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到1s时，v(A)=3v(D)，故B错误；
C．反应进行到6s时，B的转化率为，故C正确；
D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到6s时，各物质的反应速率不相等，故D错误；
故选C。
1．在的反应中，2s后，的物质的量浓度增加了，用来表示反应速率为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】在的反应中，2s后，的物质的量浓度增加了，用表示的化学反应速率为v==，根据化学反应速率之比等于计量数之比，故用来表示反应速率为=；
答案选C。
2．在容积不变的密闭容器中，A和B反应生成C和D，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v (D)表示。已知2 v (A)= v (C)、 3v (B)=4 v (D)、3 v (A)=2 v (D)，则此反应可表示为
A．3A+4B=2C+3D B．3A+4B=4C+2D
C．2A+4B=4C+3D D．A+4B=3C+3D
【答案】C
【解析】由3v (B)=4 v (D)、3 v (A)=2 v (D)可知，v (B)=2v (A)，由反应速率之比等于化学计量数之比可得：A、B、C、D的化学计量数之比为v (A)：2 v (A)：2v (A)：=2：4：4：3，反应的化学方程式为2A+4B=4C+3D，故选C。
3．在2L密闭容器中，3molA和1molB发生反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，10s末时，生成0.6mol/LC，下列说法正确的是
A．10s内，v(D)=0.12mol/(L·s) B．10s末时，物质A的转化率为40%
C．10s末时，B的物质的量为0.4mol D．10s末时，C的物质的量分数为15%
【答案】C
【解析】A． 10s末时，生成0.6mol/LC，由反应可知，生成1.2molC的同时也生成1.2molD，则v(D)＝，故A错误；
B．由变化量之比等于化学计量数之比可得，生成1.2molC时，消耗的A的物质的量为1.8mol，则A的转化率=，故B错误；
C．由变化量之比等于化学计量数之比可得，生成1.2molC时，消耗的B的物质的量为0.6mol，则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol，故C正确；
D．由以上分析可知，平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol，B的物质的量为0.4mol，C和D的物质的量均为1.2mol，则C 的物质的量分数为=，故D错误；
故选：C。
4．恒温密闭容器中的反应，经2min，M的浓度减少了。下列叙述错误的是
A．2min内M的平均反应速率为
B．M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1
C．用N表示的反应速率是
D．2~4min内M的平均反应速率小于
【答案】C
【解析】A．经2min，M的浓度减少了 1.2 mol L 1 ，则M的平均反应速率为1.2 mol L 12min= 0.6 mol L 1 min 1 ，A正确；
B．化学反应速率之比等于其化学计量数之比，M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1，B正确；
C．N是固体，无法用它的浓度变化来表示反应速率，C错误；
D． 由于浓度下降，所以2~4min内M的平均反应速率小于 0.6 mol L 1 min 1 ，D正确；
故选C。
5．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的稀硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10s内收集到气体的体积为50mL(折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)。下列说法不正确的是
A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H+来表示10s内该反应的速率为0.01 mol L 1 s 1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.3mol L 1 min 1
D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率
【答案】A
【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，与锌反应不生成H2，故A错误；
B．0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL，其物质的量为0.002mol，则根据反应方程式得到关系式：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(ZnSO4)＝n(H2SO4)＝n(H2)＝0.002mol，则用H＋来表示10s内该反应的速率为，故B正确；
C．结合B选项分析可知，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为，故C正确；
D．在反应过程中，氢离子浓度逐渐减小，故可以通过测定溶液pH来测定反应速率，D正确；
综上所述，答案为A。
6．某温度下，把一定量的NH4Cl置于密闭容器中发生反应：NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g)，2HCl(g) Cl2(g)+H2(g)。2 min后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，HCl的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列反应速率正确的是
A．2.5 mol·L-1·min-1 B．2.0 mol·L-1·min-1
C．1.25 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】根据反应可知，氯化铵分解生成氨气的浓度与生成氯化氢的浓度相等，氯化铵分解生成氯化氢的浓度为c(HCl)+2c(H2)=4 mol·L-1+2×0.5 mol·L-1=5 mol·L-1，所以2 min后氯化铵分解生成氨气的浓度为c(NH3)=c总(HCl)=5 mol·L-1，氨气的平均反应速率为=2.5 mol·L-1·min-1，A项正确。
7．下列不同条件下发生化学反应：A+B=C+D，反应速率由大到小的顺序正确的一组是
①常温下，20mL溶液中含A和B各0.001mol；
②常温下，100mL溶液中含A和B各0.01mol；
③常温下，向10mL含A和B各0.0005mol的溶液中再加入蒸馏水30mL；
④常温下，100mL溶液中含A0.01mol和B0.005mol。
A．①②③④ B．④③②① C．②④①③ D．②①④③
【答案】C
【分析】对于A(aq)+ B(ag)=C(aq)+ D(aq)反应，A、B浓度越大，反应速率越大，据此分析解答。
【解析】对于化学反应，反应物浓度越大，则反应速率越大，①中含A、B的浓度为：=0.05mol/L；②中含A、B的浓度为：=0.1mol/L；③含A、B的浓度为：=0.0125mol/L；④含A的浓度为：=0.1mol/L，含B的浓度为: =0.05mol/L；四者浓度的大小关系是②④①③，则四者反应速率的大小关系是②>④>①>③；
故答案选C。
8．在2L密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)→ C(g)+D(g)，若开始时加入A和B都是4mol，在10min时测得A的浓度为0.8mol/L，则10min时B的平均反应速率v(B)为
A．0.06mol/(L·min) B．0.16mol/(L·min)
C．0.08mol/(L·min) D．0.04mol/(L·min)
【答案】A
【解析】开始时A的浓度为2mol/L，在10min时测得A的浓度为0.8mol/L，10min时A的平均反应速率v(A)为=0.12 mol/(L·min)，则10min时B的平均反应速率v(B)为v(A)= 0.06 mol/(L·min)；
故选A。
9．反应A＋3B=2C＋D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1　②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1　③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1　④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1，则反应速率由快到慢的顺序为
A．④>③>①>② B．②>④>③>①
C．②>③>④>① D．④>③>②>①
【答案】D
【解析】
据 ＝ ＝ ＝ ，
有=0.15 mol·L－1·s－1，==0.2 mol·L－1·s－1，
==0.25 mol·L－1·s－1，=0.45 mol·L－1·s－1。
故0.45 mol·L－1·s－1>0.25 mol·L－1·s－1>0.2 mol·L－1·s－1>0.15 mol·L－1·s－1，
即④＞③＞②＞①，故选D。
10．反应在密闭容器中进行，下列反应速率中最快的是
A．v(X)=0.5mol/(L·min) B． v(Y)=0.3mol/(L·min)
C．v(Z)=0.4mol/(L·min) D．
【答案】A
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比：，，，，所以反应速率最快的是A，故选A。
11．在4个均为密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1，根据化学方程式，v(H2)=0.075mol·L-1·min-1；
B．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1；
C．v(N2)=0.0005mol·L-1·min-1，则v(H2)=0.001mol·L-1·min-1；
D．v(H2)=0.002mol·L-1·s-1=0.12mol·L-1·min-1；
故以上四个速率中，最快的为D；
故答案选D。
12．在容积恒定的容器中发生反应，0~15 min内测得反应速率，下列叙述正确的是
A．0~15 min内反应消耗氨气5.4 mol
B．0~15 min内用的浓度变化表示的反应速率
C．0~15 min内，
D．15 min时氧气浓度下降到
【答案】B
【解析】A．0~15 min内测得反应速率，可知生成的HCN的物质的量浓度为，由化学方程式可知，0~15 min内反应消耗的氨气的物质的量浓度为，因为容器容积未知，所以不能计算消耗的氨气的物质的量，A项错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，则该时间段内用的浓度变化表示的反应速率，B项正确；
C．速率之比等于化学计量数之比，则，C项错误；
D．因为氧气的初始浓度未知，所以不能确定其15 min时的浓度，D项错误；
故选B。
13．反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L-1.对此反应速率的表示正确的是
A．用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B．若相同时间，分别用B、C表示的反应速率均为0.3mol/(L·min)，但这两段时间反应速率不相等
C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/(L·min)
D．前2min，正(B)和逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小
【答案】B
【解析】A．由于A为固体，其浓度是一个常数，反应速率通常不用固体或纯液体的浓度来表示，A错误；
B．根据在相同时间段内反应速率之比等于化学计量系数之比可知，在相同时间段内B、C的反应速率之比为3:2，故若相同时间，分别用B、C表示的反应速率均为0.3mol/(L·min)，但这两段时间反应速率不相等，B正确；
C．化学反应速率为平均反应速率而不是瞬时速率，故无法就散在2min末的反应速率，C错误；
D．前2min，由于B的浓度逐渐减小，故正(B)的值逐渐减小，C的浓度逐渐增大，故逆(C)的值逐渐增大，D错误；
故答案为：B。
14．室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系温度保持不变)，5 s内消耗锌0.01 mol。下列说法正确的是
A．可用长颈漏斗替换分液漏斗
B．5 s内：
C．5 s内：
D．若药品足量，再消耗0.65g Zn的时间超过5 s
【答案】D
【解析】A．若用长颈漏斗替换分液漏斗，不方便控制反应进程，不能替换，故A错误；
B．锌为纯固体，密度为定值，不能用单位时间内浓度的变化量来表示反应速率，故B错误；
C．未知溶液体积，不能计算硫酸的反应速率，故C错误；
D．随着反应进行，硫酸浓度变稀，反应时间变长，则再消耗0.65 g Zn的时间超过5s，故D正确；
故选：D。
15．一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为
B．反应进行到1s时，
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】A. 变化的物质的量之比等于化学计量数之比，由图可知， B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6：0.8：1.2：0.4=3：4：6：2，故反应的化学方程式为：3B+4C6A+2D，故A错误；
B. 化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到1s时，，故B错误；
C. 反应进行到6s时，B的平均反应速率为，故C正确；
D. 化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到6s时，各物质的反应速率不相等，故D错误；
故选C。
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第04讲 化学反应速率
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，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
一、化学反应速率
1．化学反应速率的概念及其表示方法
2．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 或 来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的 之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。
3．化学反应速率的测定
(1)测定原理
利用化学反应中任何一种与物质 有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 和 间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
【易错警示】化学反应速率的理解应注意的问题
(1)误认为对于在不同条件下进行的同一反应，同一反应物或生成物的物质的量的变化量大，反应速率就一定快。化学反应速率是用单位时间内浓度的变化量来表示的，物质的量的变化量大，单位时间内浓度的变化量不一定大。
(2)误认为用不同的物质表示化学反应速率意义不同。在同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同，但是它们的实际意义完全相同，即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的化学反应速率。
(3)固体或纯液体的浓度记为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(4)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
二、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＝＝
【特别提醒】
①如果题目中给出的是物质的量的变化量，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(反应物)＝－
v(生成物)＝。
(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)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝，且有：＝＝＝。
(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/(mol·L－1) a b c
转化/(mol·L－1) x
某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋
再利用化学反应速率的定义求算
v(A)＝ mol·L－1·s－1；
v(B)＝ mol·L－1·s－1；
v(C)＝ mol·L－1·s－1。
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)；
转化率＝×100%。
2．化学反应速率的比较
(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
对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较方法如下：
归一法：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。
比值法：比较同一物质化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值。数值越大，反应进行得越快。
如反应：aA＋bB=== cC，比较 与，若＞，则A的反应速率比B大。
【方法技巧】
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，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。
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。
考点01 化学反应速率及其表示方法
【例1】将5.6g铁粉投入的硫酸中，2min后铁恰好完全溶解。下列有关该反应速率的表示正确的是(忽略溶液体积的变化)
A．用铁表示的反应速率为
B．用硫酸表示的反应速率为
C．用硫酸亚铁表示的反应速率为
D．用氢气表示的反应速率为
【变式1-1】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是
A．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指反应1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示
【变式1-2】一定条件下，在容积为1 L的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，2 min后测得生成0.06 mol NH3，则该段时间内用NH3来表示的化学反应速率为
A．0.01 mol·L-1·min-1 B．0.02 mol·L-1·min-1
C．0.03 mol·L-1·min-1 D．0.06 mol·L-1·min-1
考点02 化学反应速率与化学计量数关系的应用
【例2】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.5mol/(L min) B．v(B)=1.2mol/(L s)
C．v(C)=0.1mol/(L s) D．v(D)=0.4mol/(L min)
【变式1-1】在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为
A． B．
C． D．
【变式1-2】在反应中，表示的反应速率最快的是
A． B．
C． D．
考点03 化学反应速率图像分析
【例3】臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示
下列叙述错误的是
A．a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热
B．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快
C．向反应体系中通入氢气，反应速率降低
D．2~8min的化学反应速率
【变式1-1】在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图，则下列叙述正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．时刻，反应物A的转化率为60%
C．0→这段时间内，A的反应速率为
D．在→内，
【变式1-2】一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B．反应进行到1s时，v(A)=v(C)
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.1mol/(L s)
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
1．在的反应中，2s后，的物质的量浓度增加了，用来表示反应速率为
A． B． C． D．
2．在容积不变的密闭容器中，A和B反应生成C和D，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v (D)表示。已知2 v (A)= v (C)、 3v (B)=4 v (D)、3 v (A)=2 v (D)，则此反应可表示为
A．3A+4B=2C+3D B．3A+4B=4C+2D
C．2A+4B=4C+3D D．A+4B=3C+3D
3．在2L密闭容器中，3molA和1molB发生反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，10s末时，生成0.6mol/LC，下列说法正确的是
A．10s内，v(D)=0.12mol/(L·s) B．10s末时，物质A的转化率为40%
C．10s末时，B的物质的量为0.4mol D．10s末时，C的物质的量分数为15%
4．恒温密闭容器中的反应，经2min，M的浓度减少了。下列叙述错误的是
A．2min内M的平均反应速率为
B．M、P、Q表示的反应速率之比为4∶2∶1
C．用N表示的反应速率是
D．2~4min内M的平均反应速率小于
5．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的稀硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10s内收集到气体的体积为50mL(折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)。下列说法不正确的是
A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快
B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H+来表示10s内该反应的速率为0.01 mol L 1 s 1
C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.3mol L 1 min 1
D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率
6．某温度下，把一定量的NH4Cl置于密闭容器中发生反应：NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g)，2HCl(g) Cl2(g)+H2(g)。2 min后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，HCl的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列反应速率正确的是
A．2.5 mol·L-1·min-1 B．2.0 mol·L-1·min-1
C．1.25 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-1
7．下列不同条件下发生化学反应：A+B=C+D，反应速率由大到小的顺序正确的一组是
①常温下，20mL溶液中含A和B各0.001mol；
②常温下，100mL溶液中含A和B各0.01mol；
③常温下，向10mL含A和B各0.0005mol的溶液中再加入蒸馏水30mL；
④常温下，100mL溶液中含A0.01mol和B0.005mol。
A．①②③④ B．④③②① C．②④①③ D．②①④③
8．在2L密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)→ C(g)+D(g)，若开始时加入A和B都是4mol，在10min时测得A的浓度为0.8mol/L，则10min时B的平均反应速率v(B)为
A．0.06mol/(L·min) B．0.16mol/(L·min)
C．0.08mol/(L·min) D．0.04mol/(L·min)
9．反应A＋3B=2C＋D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1　②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1　③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1　④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1，则反应速率由快到慢的顺序为
A．④>③>①>② B．②>④>③>①
C．②>③>④>① D．④>③>②>①
10．反应在密闭容器中进行，下列反应速率中最快的是
A．v(X)=0.5mol/(L·min) B． v(Y)=0.3mol/(L·min)
C．v(Z)=0.4mol/(L·min) D．
11．在4个均为密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的是
A． B．
C． D．
12．在容积恒定的容器中发生反应，0~15 min内测得反应速率，下列叙述正确的是
A．0~15 min内反应消耗氨气5.4 mol
B．0~15 min内用的浓度变化表示的反应速率
C．0~15 min内，
D．15 min时氧气浓度下降到
13．反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L-1.对此反应速率的表示正确的是
A．用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B．若相同时间，分别用B、C表示的反应速率均为0.3mol/(L·min)，但这两段时间反应速率不相等
C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/(L·min)
D．前2min，正(B)和逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小
14．室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系温度保持不变)，5 s内消耗锌0.01 mol。下列说法正确的是
A．可用长颈漏斗替换分液漏斗
B．5 s内：
C．5 s内：
D．若药品足量，再消耗0.65g Zn的时间超过5 s
15．一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为
B．反应进行到1s时，
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
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