第1讲 化学反应速率
【2019·备考】
最新考纲：1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的表示方法。2.理解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.认识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。 最新考情：化学反应速率的考查，一般考查形式如下：一是考查化学反应速率图像问题，如2017年T10、2016年T10B；二是考查化学反应速率的影响因素，如2015年T13D、2014年T11D；三是在填空题中综合考查，如2016年T20。预测2019年高考延续这一命题特点，一是在选择题某一选项中出现，二是在填空题中考查有关化学反应速率与工农业生产的综合应用。
考点一 化学反应速率的概念及计算
[知识梳理]
1.化学反应速率
2.化学反应速率与化学计量数的关系
(1)内容：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。
1
(2)实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)
－1
－1
－1
－1
2C(g)。已知v(A)
－1
－1
＝0.6 mol·L·s，则v(B)＝0.2 mol·L·s，v(C)＝0.4 mol·L·s。 名师助学：(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)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故一般不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。
[题组诊断]
化学反应速率的相关计算
1.基础知识判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(×)
(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加(×)
(3)化学反应速率为0.8 mol·L·s是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L(×) Δc(4)由v＝计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(×)
Δt(5)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢(√)
(6)固体和纯液体的浓度是固定的，增加固体或纯液体的用量，反应速率保持不变(√) (7)在2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～
－1
－1
－1
c2－c1
t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝(√)
t2－t1
2.在一定温度下，10 mL 0.40 mol·L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准标况)如下表。
－1
t/min V(O2)/mL 0 0.0 2 9.9 4 17.2 6 22.4 8 26.5 10 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
2
A.0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10 mol·L·min B.6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10 mol·L·min C.反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L D.反应至6 min时，H2O2分解了50%
22.4×10 L－3
解析 6 min时生成O2的物质的量为n(O2)＝mol，根据化学方程式－1＝1×10
22.4 L·mol催化剂－3
2H2O2=====2H2O＋O2↑，可知，6 min时H2O2消耗的物质的量为n(H2O2)＝2n(O2)＝2×10 mol，2×10 mol－2－1－1则0～6 min时H2O2的反应速率v(H2O2)＝≈3.3×10 mol·L·min，A－2
1×10 L×6 min（29.9－22.4）×10 L－3
项正确；6～10 min内，生成O2的物质的量n(O2)＝＝0.335×10 －1
22.4 L·mol0.67×10 mol－2－1
mol，消耗n(H2O2)＝0.67×10 mol，v(H2O2)＝≈1.68×10 mol·L·min
0.01 L×4 min
－3
－1
－3
－3
－3
－3
－1
－2
－1
－1
－2－1－1
<3.3×10
－2
mol·L
－1
·min
－1
，B项正确；反应至6 min时H2O2的浓度c(H2O2)＝
－3
0.40 mol·L×1×10 L－2×10 mol－1
＝0.2 mol·L，C项错误；反应至6 min时，H2O2－2
1×10 L2×10 mol
分解率为×100%＝50%，D项正确。 －1－20.40 mol·L×1×10 L答案 C 【方法技巧】
计算化学反应速率的常用方法
(1)定义式法：根据“v＝Δc/Δt”进行计算。
(2)比例式法：根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。 (3)三段式法：具体步骤如下： 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
－3
－1－2
mAax＋nB
b
pC
0
t0（s）时刻/（mol/L）
转化/（mol/L）
nxmnxb－mpx mpxmt1（s）时刻/（mol/L）a－x则：v(A)＝
xt1－t0
mol·L·s、v(B)＝
－1－1
nxpx－1－1
mol·L·s、v(C)＝
m（t1－t0）m（t1－t0）
3
mol·L·s。
化学反应速率的大小比较
3.已知反应4CO＋2NO2速率最快的是( )
A.v(CO)＝1.5 mol·L·min B.v(NO2)＝0.7 mol·L·min C.v(N2)＝0.4 mol·L·min D.v(CO2)＝1.1 mol·L·min
解析 先看单位是否相同，若不同，先换算成同一单位，再换算成同一物质再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375 mol·L·min、0.35 mol· L·min、0.275 mol·L·min，C项正确。 答案 C
4.(2017·南京模拟)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)＝0.45 mol·L·s ②v(B)＝0.6 mol·L·s ③v(C)＝0.4 mol·L·s ④v(D)＝0.45 mol·L·s
下列有关反应速率的比较中正确的是( ) A.④>③＝②>① B.①＞④＞②＝③ C.①>②>③>④ D.④>③>②>①
解析 可用比值法进行反应速率大小比较，mol·L·s＝0.2 mol·L·s；
－1
－1
－1
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－1
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－1
－1
－1
－1
－1－1
N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应
v（A）
1
＝0.45 mol·L·s；
－1－1
v（B）
3
＝
0.6 3
v（C）
2
＝
0.4－1－1－1－1
mol·L·s＝0.2 mol·L·s；2
－1
v（D）0.45
2
＝
2
答案 B
mol·L·s＝0.225 mol·L·s，故①＞④＞②＝③，B项正确。
－1－1－1
【方法技巧】
化学反应速率的比较方法
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
4
(2)转化同一物质法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。
(3)比值法：用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。
vAvBmn考点二 影响化学反应速率的因素
[知识梳理]
1.内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。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)
提醒：①压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。
②改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。
3.理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 (2)活化能：如图
5
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为
E1－E2。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞 提醒：
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
[题组诊断]
外界条件对化学反应速率的影响
1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)温度、催化剂能改变活化分子的百分数(√)
(2)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率(√) (3)催化剂不参加化学反应(×)
(4)其他条件相同时，增大反应物浓度使分子获得能量，活化分子百分数提高，反应速率增大(×)
(5)100 mL 2 mol·L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(×) (6)升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率也增大(√) (7)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化(×) (8)对于反应A＋B
C，改变容器体积，化学反应速率一定发生变化(×)
－1
2.下列说法或者设计的实验方案错误的是( )
A.(2016·江苏化学，10B)如图表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
B.(2015·江苏化学，13D)探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管
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