资源简介

第十九讲 化学反应速率及其影响因素
1.了解化学反应速率的概念和化学反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
一、化学反应速率
1．化学反应速率的表示方法
(1)定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较。
(2)定量：用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。
2．化学反应速率的含义
化学反应速率是用来衡量化学反应进行 的物理量。
3.数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。
4．化学反应速率与化学计量数的关系
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能不同，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)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方程式中各物质的 之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝ 。
5.测定
(1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率

（2）利用科学仪器测量物质的性质，如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率
二、化学反应速率理论
1.有效碰撞
反应物分子间能 的碰撞．
发生条件：①发生碰撞的分子具有较高的能量；
②分子在一定的方向上发生碰撞．
2.活化分子
化学反应中，能量较高、有可能发生 的分子．
3.活化能
活化分子的 与所有分子的 之差．
三、影响化学反应速率的因素
1．内因(主要因素)
反应物本身的 是影响化学反应速率的主要因素。如金属与水反应的速率：Na ＞ Mg ＞ Al.
如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
浓
度
其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率 ；减小反应物浓度，反应速率
增大固体的用量不能增大其浓度，不能使反应速率加快
压
强
对于气体反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，反应速率 ；反之减小压强，反应速率
对于有气体参与的化学反应, 恒温时，增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒容时，充入反应气体该物质浓度增大反应速率
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒容时，充入与反应无关的气体,如He、Ne、Ar等总压强增大,但反应混合物中各组分的浓度未变,此时反应速率
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒压时，充入与反应无关的气体体积增大反应混合物中各组分的浓度减小反应速率
温
度
其他条件不变时，升高温度，反应速率 ；降低温度，反应速率
升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能 化学反应速率
催
化
剂
一般情况下，使用催化剂，反应速率
其他
因素
如接触面积、反应物颗粒大小、原电池、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法

3．外界条件对化学反应速率影响的原因分析

四、化学反应速率图像
速率—时间图
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示。AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大；BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小
速度—温度图
其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大；其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小
速率—压强图
其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大；其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小
定量图像
定量图像主要是指反应物或生成物的物质的量(或物质的量浓度)与反应时间t的定量关系
解题方法
认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩
看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点
抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变
注意终点。例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断
五、反应速率的计算与快慢比较
1．根据数学表达式计算：v＝.
2．根据不同物质间的速率比等于化学计量数之比进行计算，如反应：mA(g)＋nB(g) === pC(g)，其速率之比为：v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p.
3．化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
(3)根据已知条件列方程式计算．
例如：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
某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋
4．速率大小判断方法：对同一个反应，用不同物质表示时，数值可能不同，比较的方法是将其换算为 再进行比较，同时，还要注意其单位是否统一，若单位不统一，要先将单位统一，否则可能会得出错误结论．
六、利用“控制变量法”的解题策略
控制变
量法
物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，以利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律
变量内容
影响化学反应速率的外在因素主要有：C 、T、 P、 催化剂 、接触面积、 原电池反应、 光、 溶液的酸碱度等
解题策略
确定变量
解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些
定多变一
应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系
数据有效
解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断
1.由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
2.同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
3.对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
4.化学反应速率越快不等于化学反应现象越明显，如某些中和反应。
5.计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量的浓度的变化值(计算时一定要除以体积)再进行计算。
6.对于固体和纯液体物质，可认为其浓度是一个常数，改变它们的用量不会影响化学反应速率，但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。
7.升高温度，不论对放热反应还是吸热反应，不论正反应还是逆反应，反应速率一定加快，但吸热反应速率增加的幅度更大。
8.压强对反应速率的影响是通过改变物质的浓度实现的，故压强只能对有气体参与的化学反应速率有影响，并且压强的改变，必须引起气体浓度的变化，化学反应速率才会变化。
9.改变物质的浓度不能对反应本身有影响，如铁与稀H2SO4的反应；若增大H2SO4浓度变成了浓H2SO4，铁在浓H2SO4中发生钝化，反应本身已改变，速率将无法讨论。
10.加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。
考向一 化学反应速率的计算
典例1：将4 mol A气体和2 mol B气体在体积为2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)；经2s后测得A的物质的量为2.8 mol，C的浓度为0.6 mol/L.现有下列几种说法，其中正确的是 (　　)
①2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
②2 s内用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
③2 s时物质B的转化率为70%　
④x＝2
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
变式训练1.一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H22NH3,2 min时测得剩余N2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是(　　)
A．v(N2)＝0.25 mol/(L·min)
B．v(H2)＝0.75 mol/(L·min)
C．v(NH3)＝1 mol/(L·min)
D．v(NH3)＝0.5 mol/(L·min)
考向二 化学反应速率大小的比较
典例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)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
变式训练2.在2A＋B3C＋4D中，表示该反应速率最快的是(　　)
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·s－1
D．v(D)＝1 mol·L－1·s－1
考向三 外界条件对反应速率影响的综合判断
典例3：下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸
③Zn与稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴CuSO4溶液
④在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
⑤2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度
⑥Na与水反应时，增大水的用量
⑦2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2
⑧H2与Cl2混合后，光照
A．①②③④⑤ B．①③④⑤⑥
C．①③⑤⑦⑧ D．①③④⑦⑧
变式训练3.某温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡．下列说法中正确的是 (　　)
A．体积不变，升温，正反应速率减小
B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大
C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深
D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大
考向四 化学反应速率图象及其应用
典例4：向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种条件，且所改变的条件均不相同。已知t3～t4阶段为使用催化剂。
下列说法错误的是(　　)
A．若t1＝15，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1
B．t4～t5阶段改变的条件为减小压强，t5～t6阶段改变的条件是升高温度
C．B的起始物质的量为0.02 mol
D．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)
变式训练4.体积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0.某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
1.【2018天津卷3】 下列叙述正确的是
A. 某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小
B. 铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
C. 反应活化能越高，该反应越易进行
D. 不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
2.【2018江苏卷10】 下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B. 反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023
D. 在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
3.【2018新课标Ⅲ卷10】下列实验操作不当的是
A．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
4.【2018新课标Ⅱ卷】 下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L?1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象
A. A B. B C. C D. D
5.【2017江苏卷10】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
6.【2017新课标Ⅰ卷27】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为
FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
7.【2016上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是（ ）
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
8.【2016北京卷】下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)
A．抗氧化剂 B．调味剂
C．着色剂 D．增稠剂
9.【2016江苏卷10】下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线
第十九讲 化学反应速率及其影响因素
1.了解化学反应速率的概念和化学反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
一、化学反应速率
1．化学反应速率的表示方法
(1)定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较。
(2)定量：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。
2．化学反应速率的含义
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
3.数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。
4．化学反应速率与化学计量数的关系
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能不同，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)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。
5.测定
(1)利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率

（2）利用科学仪器测量物质的性质，如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率
二、化学反应速率理论
1.有效碰撞
反应物分子间能 发生反应 的碰撞．
发生条件：①发生碰撞的分子具有较高的能量；
②分子在一定的方向上发生碰撞．
2.活化分子
化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞 的分子．
3.活化能
活化分子的 平均能量与所有分子的平均能量之差．
三、影响化学反应速率的因素
1．内因(主要因素)
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如金属与水反应的速率：Na ＞ Mg ＞ Al.
如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
浓
度
其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢
增大固体的用量不能增大其浓度，不能使反应速率加快
压
强
对于气体反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，反应速率加快；反之减小压强，反应速率减慢
对于有气体参与的化学反应, 恒温时，增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒容时，充入反应气体该物质浓度增大反应速率加快
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒容时，充入与反应无关的气体,如He、Ne、Ar等总压强增大,但反应混合物中各组分的浓度未变,此时反应速率不变
对于有气体参与的化学反应, 恒温恒压时，充入与反应无关的气体体积增大反应混合物中各组分的浓度减小反应速率减慢
温
度
其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢
升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能加快化学反应速率
催
化
剂
一般情况下，使用催化剂，反应速率加快
其他
因素
如接触面积、反应物颗粒大小、原电池、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法

3．外界条件对化学反应速率影响的原因分析

四、化学反应速率图像
速率—时间图
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示。AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大；BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小
速度—温度图
其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大；其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小
速率—压强图
其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大；其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小
定量图像
定量图像主要是指反应物或生成物的物质的量(或物质的量浓度)与反应时间t的定量关系
解题方法
认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩
看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点
抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变
注意终点。例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断
五、反应速率的计算与快慢比较
1．根据数学表达式计算：v＝.
2．根据不同物质间的速率比等于化学计量数之比进行计算，如反应：mA(g)＋nB(g) === pC(g)，其速率之比为：v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p.
3．化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
(3)根据已知条件列方程式计算．
例如：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
某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋
4．速率大小判断方法：对同一个反应，用不同物质表示时，数值可能不同，比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较，同时，还要注意其单位是否统一，若单位不统一，要先将单位统一，否则可能会得出错误结论．
六、利用“控制变量法”的解题策略
控制变
量法
物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，以利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律
变量内容
影响化学反应速率的外在因素主要有：C 、T、 P、 催化剂 、接触面积、 原电池反应、 光、 溶液的酸碱度等
解题策略
确定变量
解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些
定多变一
应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系
数据有效
解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断
1.由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
2.同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
3.对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
4.化学反应速率越快不等于化学反应现象越明显，如某些中和反应。
5.计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量的浓度的变化值(计算时一定要除以体积)再进行计算。
6.对于固体和纯液体物质，可认为其浓度是一个常数，改变它们的用量不会影响化学反应速率，但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。
7.升高温度，不论对放热反应还是吸热反应，不论正反应还是逆反应，反应速率一定加快，但吸热反应速率增加的幅度更大。
8.压强对反应速率的影响是通过改变物质的浓度实现的，故压强只能对有气体参与的化学反应速率有影响，并且压强的改变，必须引起气体浓度的变化，化学反应速率才会变化。
9.改变物质的浓度不能对反应本身有影响，如铁与稀H2SO4的反应；若增大H2SO4浓度变成了浓H2SO4，铁在浓H2SO4中发生钝化，反应本身已改变，速率将无法讨论。
10.加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。
考向一 化学反应速率的计算
典例1：将4 mol A气体和2 mol B气体在体积为2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)；经2s后测得A的物质的量为2.8 mol，C的浓度为0.6 mol/L.现有下列几种说法，其中正确的是 (　　)
①2 s内用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
②2 s内用物质B表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
③2 s时物质B的转化率为70%　
④x＝2
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【解析】由题干信息计算出v(A)＝0.3 mol/(L·s)，则v(B)＝0.15 mol/(L·s)；2 s时A消耗1.2 mol，则B消耗0.6 mol，所以B的转化率为30%；2 s时生成物C的浓度为0.6 mol/L，所以v(C)＝＝0.3 mol/(L·s)，v(A)∶v(C)＝2∶x＝1∶1，得x＝2.故①④正确．
【答案】B
变式训练1.一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H22NH3,2 min时测得剩余N2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是(　　)
A．v(N2)＝0.25 mol/(L·min)
B．v(H2)＝0.75 mol/(L·min)
C．v(NH3)＝1 mol/(L·min)
D．v(NH3)＝0.5 mol/(L·min)
【解析】
一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2,2 min时测得剩余N2为1 mol，故2 min 内，以N2表示的反应速率v(N2)＝＝0.25 mol/(L·min)，A项正确；由于反应速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.25 mol/(L·min)＝0.75 mol/(L·min)，B正确；v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.25 mol/(L·min)＝0.5 mol/(L·min)，C错误，D正确。
【答案】C
考向二 化学反应速率大小的比较
典例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)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
【解析】
本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质、同一单位表示的反应速率进行比较，然后比较数值大小。
B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；
C项中对应的v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1；
D项中对应的v(A)＝3 mol·L－1·min－1。
【答案】D
★总结提升
化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同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)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若>，则A表示的反应速率比B的大。
变式训练2.在2A＋B3C＋4D中，表示该反应速率最快的是(　　)
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·s－1
D．v(D)＝1 mol·L－1·s－1
【解析】
＝＝0.25 mol·L－1·s－1，＝0.3 mol·L－1·s－1，
＝ mol·L－1·s－1，＝＝0.25 mol·L－1·s－1，
可知v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1反应速率最大，选B项。
【答案】B
考向三 外界条件对反应速率影响的综合判断
典例3：下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸
③Zn与稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴CuSO4溶液
④在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
⑤2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度
⑥Na与水反应时，增大水的用量
⑦2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2
⑧H2与Cl2混合后，光照
A．①②③④⑤ B．①③④⑤⑥
C．①③⑤⑦⑧ D．①③④⑦⑧
【解析】
①将Al片改成Al粉，增大了固体反应物的接触面积，反应速率加快，正确；
②铁遇浓H2SO4钝化，错误；
③Zn置换出Cu，两者形成原电池，反应速率加快，正确；
④没有气体参与的反应，压强不影响反应速率，错误；
⑤升高温度，反应速率加快，正确；
⑥固体与纯液体用量的增加，不会影响反应速率，错误；
⑦催化剂加快反应速率，正确；
⑧H2与Cl2混合后光照发生爆炸，反应速率加快，正确。
【答案】C
变式训练3.某温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡．下列说法中正确的是 (　　)
A．体积不变，升温，正反应速率减小
B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大
C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深
D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大
【解析】
升高温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，压缩气体的体积，平衡不移动，但物质的浓度增大，因为I2(g)的存在，颜色加深；温度、压强均不变，充入HI气体，正反应速率瞬时不变，随后增大．
【答案】C
考向四 化学反应速率图象及其应用
典例4：向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种条件，且所改变的条件均不相同。已知t3～t4阶段为使用催化剂。
下列说法错误的是(　　)
A．若t1＝15，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1
B．t4～t5阶段改变的条件为减小压强，t5～t6阶段改变的条件是升高温度
C．B的起始物质的量为0.02 mol
D．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)
【答案】C
【解析】若t1＝15，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率v(C)＝＝＝0.004 mol·L－1·s－1，故A选项正确；t3～t4阶段为使用催化剂，t4～t5阶段，正、逆反应速率都减小，且化学平衡不移动，所以改变的条件只能为减小压强，且反应前后气体分子数不变，反应中A的物质的量浓度变化为0.15 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，C的物质的量浓度变化为0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，所以化学方程式中A与C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，则该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)，t5～t6阶段，正、逆反应速率都增大，改变的条件应为升高温度，故B、D选项正确；由A的起始物质的量为0.3 mol和起始物质的量浓度为0.15 mol·L－1可知，容器的容积V＝＝2 L，由化学方程式可知B的起始物质的量浓度为0.05 mol·L－1－(0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1)×1/2＝0.02 mol·L－1，所以B的起始物质的量n(B)＝0.02 mol·L－1×2 L＝0.04 mol，故C选项错误。
★总结提升
根据速率—时间图象判断反应条件的方法
(1)看图象中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化，同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
(2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。
(3)改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，v(正)>v(逆)，否则v(正)变式训练4.体积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0.某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　)
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
【解析】
A.增大O2浓度的瞬间逆反应速率不变，A错误；
B.催化剂只影响化学反应速率，对平衡无影响，B正确、C错误；
D.图Ⅲ中由斜率可知乙比甲的温度高，D正确．
【答案】B D
1.【2018天津卷3】 下列叙述正确的是
A. 某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小
B. 铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
C. 反应活化能越高，该反应越易进行
D. 不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
【答案】B
【解析】
A．根据“越弱越水解”的原理，HA的Ka越小，代表HA越弱，所以A-的水解越强，应该是NaA的Kh(水解常数)越大。选项A错误。
B．铁管镀锌层局部破损后，形成锌铁原电池，因为锌比铁活泼，所以锌为负极，对正极铁起到了保护作用，延缓了铁管的腐蚀。选B正确。
C．反应的活化能是指普通分子达到活化分子需要提高的能量，则活化能越大，说明反应物分子需要吸收的能量越高（即，引发反应需要的能量越高），所以活化能越大，反应进行的就越困难。从另一个角度理解，课本中表述为，活化能越大，反应的速率应该越慢，这样也可以认为活化能越大，反应越困难。（可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高，“翻越”越困难）。选项C错误。
D．红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的，C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异，所以可以用红外光谱区分，选项D错误。
2.【2018江苏卷10】 下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B. 反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023
D. 在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
【答案】C
【解析】
A项，氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%~90%，A项错误；B项，反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反
应，B项错误；
C项，N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子数小于6mol，转移电子数小于66.021023，C项正确；
D项，酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有的特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，淀粉水解速率减慢，D项错误；
答案选C。
3.【2018新课标Ⅲ卷10】下列实验操作不当的是
A．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【解析】
A.中滴加硫酸铜溶液形成原电池，加快反应速率，A不符合题意；
B.中用盐酸滴定NaHCO3溶液，滴定终点时溶液显酸性，应选择酸性范围内变色的指示剂，可选择甲基橙。B符合题意
C.中，钠的焰色反应为黄色，C不符合题意；
D.中蒸馏时加入液体的体积不超过容积的三分之二，D不符合题意。
故答案为：B
4.【2018新课标Ⅱ卷】 下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L?1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
A.氢氧化钠溶于水放热，因此溶解后需要冷却到室温下再转移至容量瓶中，错误；
B.根据铁离子具有氧化性结合溶液颜色变化分析，正确；
C.向稀盐酸中加入锌粒，生成H2，由于生成的气体中含有氯化氢和水蒸气，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可，不需要通过KMnO4溶液，错误；
D.反应的方程式为HSO3－+H2O2＝SO42－+H＋+H2O，这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D错误。
答案选B。
5.【2017江苏卷10】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
【答案】D
【解析】
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．根据控制变量法，3个实验必须加入等量的Mn2+才能比较溶液的碱性对双氧水分解的影响。由图丙可知，3个实验中由于仅在其中一个加了Mn2+,所以C错误；
D．由图丙和图丁可知，溶液的碱性越强、Mn2+浓度越大，双氧水分解越快，D正确。
答案选D
6.【2017新课标Ⅰ卷27】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为
FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
【答案】（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降
【解析】
(3)40℃时TiO2?xH2O转化率最高，因温度高反应速率加快，但温度过高,过氧化氢会分解、氨水易挥发，影响转化率，
故答案为：温度高反应速率加快，但温度过高过氧化氢分解、氨水易挥发，影响转化率.
7.【2016上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是（ ）
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
【答案】A
【解析】 在氯水中存在反应： 若反应使溶液中c（HClO）增大，则溶液的漂白性会增强。
由于酸性HCl>H2CO3>HClO, 所以向溶液中加入碳酸钙粉末, 会发生反应2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,使化学平衡正向移动,导致c（HClO）增大,则溶液的漂白性会增强, 正确;
B.若加入稀硫酸,使溶液中c（H+）增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误;
C 加入氯化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;
D.加入二氧化碳的水溶液,电离产生氢离子,使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱,错误;
8.【2016北京卷】下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)
A．抗氧化剂 B．调味剂
C．着色剂 D．增稠剂
【答案】A
【解析】相对于食物，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。
9.【2016江苏卷10】下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线
【答案】A
【解析】
A.燃料燃烧反应是放热反应，生成物的总能量低于反应物总能量，A错误；
B.酶是蛋白质，其催化作用随温度升高增强，但过高时，易引起变性或其催化作用减小，B是正确的；C.弱电解质加入水时，电离速率较大，而后逐渐减小，生成的离子结合成分子的速率逐渐增大，最后
二者相等达到平衡，C图像正确；
D.强酸强碱盐的滴定，溶液的PH逐渐增大，快要达到终点时，发生突跃，D图像正确；
正确选项为A。

展开更多......

收起↑