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高三化学一轮复习学案：化学反应速率
学习目标：
1、了解化学反速率的概念和表示方法。
2、理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3、使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
知识梳理：
一、化学反应速率
1.定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：
V == △C/ t 单位是：mol/（L·s） 或 mol/（L·min） 或 mol/（L·h）
化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为
2、理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：
①.化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。
②.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。
③.对于同一个反应用不同的物质表示该反应的速率时，应该标明是用哪种物质表示的 化学反应速率但表达的意义是相同的，
④.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即：
VN2 ：VH2 ： VNH3 ==== 1 ：3 ：2
⑤.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有：
VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD
==== a ：b ：c ：d
⑥.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。例如：
可逆反应A（g）+ B（g） C（g）+ D（g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（ ）
A. VA==0.15mol/L·min B. VB==0.6 mol/L·min C. VC==0.4 mol/L·min D.VD==0.01 mol/L·s
⑦ 在一定温度下，固体或纯净液体物质，单位体积内的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数,因此,它们的化学反应速率不适合用单位时间内物质的量浓度变化来表示,但可以用单位时间内的物质的量的变化来表示.
二、有效碰撞理论
①反应物分子之间发生碰撞是化学反应发生的先决条件。但不是每次碰撞都能发生反应，能发生反应的碰撞叫有效碰撞。
②有效碰撞必须满足两个条件：
④能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。
注意：
A:活化分子的碰撞不一定当时有效碰撞。
B:活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快，单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。
C:活化能是指活化分子的平均能量与普通反应分子的平均能量的差值。
二、外界条件对化学反应速率的影响：
1、不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。
2、外界条件对化学反应速率的影响
⑴浓度：对气体或溶液中发生的化学反应，在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率，而与反应物总量无关。
⑵压强：对有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减慢。
说明： ①若参加反应的物质为固体、液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。
②对于气体反应体系：
A:恒温时增加压强，体积缩小，浓度增大，反应速率加快
B:恒容时，充入气体反应物，浓度增大，总压增大，反应速率加快
③像化学反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑生成物中有气体，反应物中没有气体，增大压强，速率不增大；减小压强，速率也不减小。
④与化学反应无关的气体对化学反应速率是否有影响，要分情况而定。在一定温度下于密闭容器中进行的化学反应SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)：
a.充入N2并保持容器的容积不变时，虽然容器内气体的总压增大，但由于气体的容积不变，反应物气体的物质的量浓度不变，所以化学反应速率不变。
b．充入N2并保持容器内的总压不变时，必然是容器的容积增大。而气体容积的增大，一定引起反应物浓度的减小，所以化学反应速率减小。
⑤密闭容器的涵义 是指容器全封闭不漏气，容器内外之间没有物质传递。密闭容器不等于容器体积不变。
⑶温度：当其他条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反应速率。
范托夫经验规律：一般地，温度每升高10℃，反应速率增大2～4倍。
说明：温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。
⑷催化剂：决定化学反应速率的主要因素是反应活化能的大小。催化剂改变反应速率的原因与浓度、温度对反应速率的影响是不同的。不论浓度还是温度都不能改变反应的活化能，而催化剂则能参与反应，改变反应历程，降低活化能，也就等于提高了活化分子的百分数，从而提高了有效碰撞频率，加快了反应速率。
归纳：
影响因素 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 单位体积单位时间有效碰撞次数 化学反应速率
增大浓度
增大压强
升高温度
正催化剂
4．化学反应速率与外界条件的关系
5、其他因素对化学反应速率的影响
影响化学反应速率的条件很多，除了浓度、压强、温度、催化剂以外，还有很多行之有效的改变化学反应速率的方法，例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等，总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。
典题解悟
例1、在mA+nB=pC的反应中，经过10s的反应后，各物质的浓度变化为：A减少amol/L,B减少0.5amol/L,C增加amol/L,则该反应的化学方程式为______________________。
［答案：2A＋B＝2C
例2、对于反应N2＋O2＝2NO，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率（ ）
A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入氮气使压强增大
C.体积不变充入氦气使压强增大 D.压强不变充入氮气体积增大
答案：AB
例3、对某一可逆反应来说使用催化剂的作用是（ ）
A.提高生成物的含量 B.以同样的程度改变v正和v逆
C.增大v正，减小v逆 D.增大v正，v逆不变
反馈练习：
1．等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积v的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是( )
A．4-3-2-1 B．1-2-3-4 C．3-4-2-1 D．1-2-4-3
2．对于可逆反应2SO2+O2 2SO3（正反应为放热反应），决定反应速率的最主要因素是 （ ）
A．温度 B．SO2、O2的性质
C．压强 D．催化剂
3．在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是 （ ）
A．增大反应物的量 B．升高温度
C．增大压强 D．使用催化剂
4．可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用
表示，则关系正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
5．在2A+B 3C+4D的反应中，下列用不同物质的变化表示该反应的速率最快的是（ ）
A．vA=0.5mol·L－1·min－1 B．vB=0.3mol·L－1·min－1
C．vC=0.8mol·L－1·min－1 D．vD=1mol·L－1·min－1
6．在一密闭容器中充入一定量的H2和N2发生反应N2+3H2 2NH3 ，经测定3秒末的氢气的反应速率为0.3mol·L－1·S－1，则6秒末NH3的浓度为 （ ）
A．1.2mol/L B．大于1.2mol/L C．小于1.2mol/L D．不能确定
7．一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内，用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率为 （ ）
A．0.2mol·L-1·min-1 B．0.6mol·L-1·min-1
C．0.1mol·L-1·min-1 D．0.3mol·L-1·min-1
8．对于反应：A + B = C ，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是 （ ）
A．增加A的物质的量 B．升高体系的温度
C．增加体系的压强 D．减少c的物质的量
9．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量可向盐酸中加入适量的 （ ）
A．NaOH(固体) B．极稀的盐酸 C．CH3COONa(固体) D．H2O
10．对于在密闭容器中进行的反应:N2+O22NO,下列条件中不能加快该反应速率的是 （ ）
A．缩小体积 B．充入更多的NO
C．体积增大到原来的2倍 D．升高温度
11．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I（s） NH3(g)+HI(g)。当达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L—1，c(HI)=3mol·L—1，则NH3的浓度为 （ ）
A．3.5mol·L—1 B．4mol·L—1 C．4.5mol·L—1 D．5mol·L—1
12、（2005年全国理综）11．已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）的△H<0，下列说法正确的是 （ ）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
13．铁与稀硫酸反应制取氢气，下列措施能使生成氢气的速率加快的是 （ ）
A.增加铁的量 B.增大硫酸的浓度 C.加热 D.增大压强
14．反应2SO2 + O2 2SO3经过一段时间后，SO3的浓度增加到了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L s),则这段时间为 （ ）
A．0.1 s　 B．2.5 s C．5 s D．10 s
15．按温度每升高10℃，化学反应速率增大2倍来计算，若某反应由50℃升温到80℃，反应速率比原来增大 （ ）
A．4 倍　 B．6 倍 C．8 倍 D．9 倍
16．对于A2 + 3B2 2C的反应来说，以下化学反应速率中，最快的是： （ ）
A．v(B2) = 0.8 mol/(L s) B．v(A2) = 0.4 mol/(L s)
C．v(C) = 0.6 mol/(L s) D．v(B2) = 0.2 mol/(L s)
17．在3L密闭容器中充入2 molSO2和一定量O2，反应生成SO3气体，当进行到6 min时，测得n(SO2)= 0.4mol，若反应只进行到3 min时，容器内n(SO2)为： （ ）
A．小于1.2 mol B．0.8 mol C大于0.8 mol． D．小于0.8 mol
18．把镁带投入盛有稀HCl的容器里，产生H2的速率与下列因素：①盐酸浓度，②温度，③镁带的表面积，④容器的密闭情况，⑤溶液的氯离子浓度，有关系的是 （ ）
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
19、 （2005年广东）对可逆反应4NH3（g）+5O2（g） 4NO（g）+6H2O（g），下列叙述正确的是 （ ）
A．达到化学平衡时，4v正（O2）=5v逆（NO）
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正（NH3）=3v正（H2O）
20．（2004年全国理综）反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为 （ ）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
21．（2004年全国理综）在恒温恒容条件下，能使A(g) + B(g) C(g) + D (g)正反应速率增大的措施是 （ ）
A、减小C或D的浓度 B、增大D的浓度
C、减小B的浓度 D、增大A或B的浓度
22．地球外层空间存在着微量的臭氧和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻止太阳的有害紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮的氧化物，它们和臭氧及氧原子发生如下反应：
O3＋NO＝NO2＋O2 NO2＋O＝NO＋O2
这两个反应反复循环，请回答：
⑴以上两个反应的总方程式为________________________，由此可见氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起________________作用。
⑵氮氧化物的作用使总反应分为两步进行，作用的实质是_______。
A.降低了每步反应所需的能量 B.提高了反应物的平均能量
C.增大了反应物的碰撞次数 D.降低了反应物的平均能量
23．（3分）某温度时，2L的溶器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所 示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ，反应开始至1min，Z的平均反应速率为 。
24．氯化氢和氧气在一定条件下反应可得到氯气，现将氯化氢和氧气混合于一密闭容器中，在温度120℃、压强1.01105P条件下使之反应，，经过5min后，测定物质的浓度分别为：c(HCl) = 0.25mol/L，c(O2) = 0.2mol/L，c(Cl2) = 0.1mol/L。则：
（1）反应的化学方程式为 ____________________________________________；
（2）开始时c(HCl) = _________________，c(O2) = ____________________；
（3）从开始反应到5min后，这段时间，v(HCl) = _________________，以HCl、O2、Cl2分别表示的反应速率的数值之比为______________；
参考答案：
1 AC 2 B 3 B 4 C 5 B 6 C 7 C 8 B 9 CD 10 C 11 B 12 B 13 C 14 C 15 C 16 B 17 A 18 C 19 A 20 C 21 D
22．⑴O3＋O＝2O2；催化剂 ⑵A
23．3X+Y 2Z；0.1mol·L-1·min-1
24．⑴．4HCl+O22Cl2+2H2O(g)；⑵．0.45mol/L、0.25mol/L；
⑶．0.04mol/(L.min)、4∶1∶2；⑷．13/14
组别 c(HCl)(mol·L－1) 温度（℃） 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 50 块状
4 2.5 30 粉末状
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