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第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率1.化学反应速率定义：化学反应速率是以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的。表达式：v =c/t。v表示反应速率，c表示各反应物或生成物的浓度，c表示其浓度变化（取其绝对值）；t表示时间，t表示时间变化。c的单位一般用molL1表示，取其浓度变化的绝对值，故反应速率都为正值。而t的单位一般用s（秒）、min（分钟）、h（小时）等表示；所以v的单位可以是molL1s1或molL1min1或molL1h1等。通常说的化学反应速率一般是指平均速率。用不同物质表示同一个化学反应在同一段时间内的反应速率时，数值可能不同，但表达的意义却相同。且速率之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，化学反应速率视为常数。在一定时间内的化学反应，有关物质的物质的量浓度是连续地变化的，所以化学反应速率有平均速率和即时（或瞬时）速率之分。在速率时间图象中经常出现瞬时速率。例1在密闭容器中，合成氨反应N2+3H2=2NH3，开始时c（N2）=8 molL1，c（H2）=20 molL1，5 min后c(N2)=6 molL1。求v（N2）、v（NH3）、v（H2）。解析：本题考查化学反应速率的计算。5 min内N2的浓度变化：c（N2）=8 molL16 molL1=2 molL1，故v（N2）=0.4 molL1min1。由化学方程式知5 min内c（NH3）=2c（N2）=4 molL1,c（H2）=3c（N2）=6 molL1，故v（NH3）=0.8 molL1min1，v（H2）=1.2 molL1min1。答案：v（N2）=0.4 molL1min1；v（NH3）=0.8 molL1min1；v（H2）= 1.2 molL1min1点拨：求算反应速率方法一般有：（1）根据公式计算，如例题中的解法；（2）根据化学反应方程式中用各物质表示的同一时间内的速率之比等于其计量数之比求算如例题求出v（N2）后，即可由比例关系求出v（NH3）、v（H2）。2.化学反应速率的计算对于反应：（mA+nB=pC+qD开始时，A的浓度为amolL1，B的浓度为bmolL1，反应进行至t1s时，A消耗了x molL1，）则反应速率可计算如下mA + nB = pC + qDt0 s amolL1 b molL1 0 0t1s（ax）molL1 bmolL1 molL1 molL1则：v（A）= molL1s1v（B）= molL1s1v（C）= molL1s1v（D）= molL1s1对上述反应来说，在同一段时间内，v（A）、v（B）、v（C）、v（D）的数值不一定相同，但其表达的意义完全相同：都表示同一个反应在同一段时间内，向同一个方向进行的快慢。 v（A）v（B）v（C）v（D）= m:n:p:q即同一反应速率之比等于化学计量数之比。可以利用化学反应速率数值的大小比较化学反应进行的快慢。例2反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为：v（A）=0.15 molL1min1，v（B）=0.01 molL1s1，v（C）=0.40molL1min1，v（D）=0.45 molL1min1，该反应进行的快慢顺序为_（填序号）。解析：本题考查反应速率快慢的比较。在四种不同情况下的反应速率快慢需用同一物质的变化表示。v(A)v(B)v(C)v（D）=1322，转化为用A的浓度变化表示的反应速率为：v（A）=0.15 molL1min1，v（B）=0.01 molL1s1=0.6 molL1min1，则v（A）=v（B）=0.20 molL1min1，v（C）=0.40 molL1min1，则v（A）=v（C）=0.20 molL1min1，v（D）=0.45 molL1min1，则v（A）=v（D）=0.225 molL1min1，故反应进行的快慢顺序为：。答案：。3.化学反应速率的测量化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。用于化学反应速率测量的基本性质一般有：直接可观察的性质。依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常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。例3将25 g A、5 g B和10 g C一并充入容积为1 L的密闭容器中，加热发生反应。2 min后分析混合物的组成，结果含10 g A、21 g C，还有若干克D。若A、B、C、D的相对分子质量为30、20、44、18，且A、B、C、D均为气态物质。(1)用A、B、C、D表示分子式，写出该反应的化学方程式。(2)求该反应在2 min内的平均速率v（A）、v（B）、v（C）。解析：本题考查反应速率的测量及由反应速率书写化学反应方程式，先找反应物和生成物，再求各物质的反应速率，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，写出该反应的化学方程式。本题关键是找出A、B、C、D之间谁是反应物、生成物，找出它们之间物质的量的变化量的比值。设在化学反应中A、B、C、D的化学计量数分别为m、n、p、q。 mA nB pC qD反应前 25 g 5 g 10 g 0反应后 10 g 0 21 g 9 gn mol mol mol mol观察其质量变化，可见A、B为反应物，C、D为生成物。mnpq=2112。故该反应的方程式：2A+B=C+2Dv（A）=025 molL1min1，v（B）=v（C）=v（A）=0125 molL1min1。答案：(1)2A+B=C+2D(2)v（A）=025 molL1min1,v（B）=v（C）=0125 molL1min1。例1把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中，发生如下反应： 3X(g) + Y(g)= nZ(g) + 2W(g),测得5min末已生成0.2molW，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/（Lmin），则n值是( )A. 1 B. 2 C. 3 D. 4解析：用Z表示的化学反应速率为：0.2mol/5min2.0L=0.02 mol/（Lmin）。v（W）/ v（Z）=0.02 mol/（Lmin）/0.01 mol/（Lmin）=2:1=2: n 。所以n =1。答案：A。例2将4 mol A气体和2 mol B气体在2L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A + B = 2C(三种物质均为气体)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法： 用物质A 表示的反应的平均速率为0.3mol/Ls 用物质B 表示的反应的平均速率为0.6mol/Ls 2s 时物质A的转化率为70% 2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是( )A B C D解析：V（A）=V（C）0.6mol2S0.3mol/（L.S），V（B ）=0.15mol/（L.S），A转化了0.6mol/L2L=1.2mol, A的转化率为30%,B剩余2 mol-0.3mol/L2L=1.4mol,即2s时物质B的浓度为0.7mol/L。答案：B。例3已知反应A3B=2CD在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 molL1min1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（） A0.5 mol.L1.min1B1 mol.L1.min1C2 mol.L1.min1D3 mol.L1.min1解析：根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，以C的浓度变化表示的化学反应速率是以A的浓度变化表示的化学反应速率的二倍。答案：C。例4对于反应A + 3B = 2C(各物质均为气体)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行最快的是 ( )A. (A)=0.01 mol/L.s B. (B)=0.02 mol/L.sC. (B)=0.60 mol/L.min D. (C)=1.0 mol/L.min思路分析：答案中用不同物质表示的速率单位不统一，首先把单位统一为用mol/L.min来表示。然后根据速率之比等于化学计量数之比换算成用一种物质表示的反应速率后比较大小。解答：统一单位：A选项(A)= 0.60 mol/L.min,B选项(B)= 1.2 mol/L.min,均换算成用A的速率表示： A选项(A)= 0.60 mol/L.min，B选项(A)=0.40 mol/L.min,C选项(A)=0.20 mol/L.min，D选项(A)=0.50 mol/L.min。A为正确答案。例5化学反应速率是通过实验测定的，其依据是与反应体系中的任意一种化学物质相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用：下表数据是某高温下，金属镁和镍分别与氧气进行氧化反应时，在金属表面生成氧化膜的实验记录。a、b均为与温度有关的常数。反应时间t/h1491625MgO层厚y/nm0.05a0.2a0.45a0.80a1.25aNiO层厚y/nmb2b3b4b5b在实际生活中，金属因高温氧化反应等被破坏是常见的一种腐蚀现象，氧化腐蚀速率可用金属氧化膜的生长速率来表示。原因是什么呢？实验证明金属氧化膜的膜厚跟时间t呈现出一定的函数关系,由表中数据分析MgO氧化膜的膜厚y和 NiO氧化膜的膜厚y分别属于哪种函数类型？。由建立的函数图像分析：Mg和Ni比较，哪一种金属具有更良好的耐腐蚀性？其理由是？思路分析：依靠科学仪器并综合运用化学和数学知识，由实验测的实际数据出发，建立数学模型，对问题作出解释和结论，是研究化学问题的常用方法。化学反应的快慢，即可由反应物的消耗速率来表示，也可由产物的生产速率来表示，由实验记录可导出MgO层厚y跟时间t，NiO层厚y跟时间t的关系。解答：MgO层厚y跟时间t关系为y=0.05at, NiO层厚y跟时间t关系为 Y(NiO)=bt0.5前者为直线型，后者为抛物线型。表明y随时间增长要比y随时间增长的快，因而Ni具有更良好的耐腐蚀性。1、下列说法正确的是 （ ）A化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定D在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值2、在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）（molL1s1）表示，且v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系：v（B）=3v（A）, 3v（C）=2v（B），则此反应可表示为 （ ）A2A+3B2CBA+3B2CC3A+B2CDA+BC3、反应N2+3H22NH3,在2L的密闭容器内进行到半分钟时，有0. 6mol NH3生成。则下列各反应速率不正确的是（ ）Av(NH3)=0. 6mol/(Lmin)Bv(N2)=0.005mol/(Ls)Cv(H2)=0.9mol/(Lmin)Dv(NH3)=0.02mol/(Ls)4、某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均速率分别为（ ）A3XY2Z；0.05 mol/LminB2XY2Z；0.1 mol/LminCX2YZ；0.1 mol/LminDX3Y2Z；0.05 mol/Lmin5、已知4NH35O2 = 4NO6H2O 若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)mol/(Lmin)表示，则正确的是（ ）A BC D6、一定量A、B在2 L的密闭容器中进行反应A（g）+B（g）2C（g）,2 min后，参加反应的各物质的浓度分别为c（A）=0.5 molL1,c（B）=0.75 molL1，c（C）=0.5 molL1，试计算A和B起始的物质的量。7、N2O5的分解反应是2N2O54NO2+O2,现将4.2mol的N2O5充入一个容积为2L密闭容器里进行分解，5分钟后N2O5减少到3.4mol。求分别以N2O5、NO2和O2表示反应速率。8、在一容积为2 L的容器中通入0.8mol 经2 min后，容器内有氨气0.12mol。求各是多少？其速率比值与反应方程式中各化学式前各系数有何关系？9、将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：A（g）+B（g）xC（g）+2D（g），经5 min后，测得D的浓度为0.5 molL1，c（A）c（B）=35，C的平均反应速率是0.1 molL1min1。求：(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量。(2)B的平均反应速率。(3)x值是多少？10、在、转化为的反应中，的起始浓度为，的起始浓度为4mol/L，3min后的浓度为1.5mol/L。计算该反应的反应速率是多少？3min 时的和的浓度各是多少？11、在25时，向100mL含氧化氯化氢14.6g的盐酸溶液中，放入5.6g 铁粉(不考虑反应前后体积的变化)，反应开始至2min末收集到氢气1.12L (标准状况下)，在此之后，又经过4min，铁粉完全溶解。则：(1) 在前2min内用氯化亚铁表示的平均反应速率是多少？(2) 在后4min内用氯化亚铁表示的平均反应速率是多少？ (3) 前2min和后4min相比较，反应速率哪个较快，为什么？12、某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种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为_。反应开始至2 min，Z的平均反应速率为。13、在容积为3 L的密闭容器中，放入气态物质X和Y在一定条件下发生反应2X+Y=如下图所示是该反应中X的物质的量随时间变化的曲线。(1)分别求出2 min内和4 min内的平均速率。(2)从(1)中数据可以得出什么结论？14、反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl22HCl的反应速率v可表示为v=Kc（H2）mc（Cl2）n，式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。c（H2）/molL1c（Cl2）/molL1v/molL1s11.01.01.0 K2.01.02.0 K2.04.04.0 K由此可推得，m、n值正确的是A. m=1,n=2B.m=,n=C.m=,n=1D.m=1,n=15、有一化学反应，aA+bB=C，根据影响化学反应速率的因素可得v0=Kc（A）mc（B）n，其中K是与温度有关的常数，为测K、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：编号A的初始浓度/molL1B的初始浓度/molL1生成“C”的初始速率/molL1s111.01.01.210222.01.02.410234.01.04.810241.01.01.210251.02.04.810261.04.01.92101(1)根据上表可求得：m=_,n=_,K=_,K的单位是_。(2)若a=m,b=n，当c（A）=c（B）=2.0 molL1时，求以B表示的初始反应速率。参考答案1、思路解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示A错，化学反应速率是取浓度变化的绝对值，所以都为正值。答案：B、C2、思路解析：根据速率之比等于化学反应式中化学计量数之比，B为正确选项答案：B3、思路解析：应将各物质的物质的量换算成浓度后再计算。由题给条件可知NH3的生成速率为0.6mol/2L=0.3mol/L,反应时间为0.5min即30s，故用NH3表示的该反应的反应速率为v(NH3)=或v(NH3)=可知选项D是不正确的。根据合成氨的化学方程式中各物质的系数关系，可求出N2及H2的化学反应速率：v(N2)=v(H2)=A、B、C项都正确。答案：D4、思路解析：从图象中找出2min末X、Y、Z物质的量与反应开始时的差值，就是它们的转化量，转化量之比即为方程式中系数比。解答：2 min 末 化学方程式：3XY2Z答案：A5、思路解析：巩固化学反应速率的定义表示式，掌握其基本计算，并通过实例进一步理解：同一个化学反应用不同物质表示，其数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程式中的计量系数之比。从化学计量数看，在相同条件下，v(H2O)v(O2)v(NH3)=v(NO)，所以只有D选项是正确的答案：D6、思路解析：A（g）+B（g）2C（g）起始浓度/molL1 x y 0变化浓度/molL1 0.25 0.25 0.52 min后浓度/molL1 0.5 0.75 0.5所以，A的起始浓度x=0.75 molL1，B的起始浓度y=1.0 molL1，A起始的物质的量：0.75 molL12 L=1.5 mol，B起始的物质的量：1.0 molL12 L=2.0 mol。答案：A、B起始的物质的量分别为1.5 mol、2.0 mol。7、思路分析：考察对化学平衡速率相关知识的理解程度。应将各物质的物质的量换算成浓度后再计算。解答： 2N2O54NO2+O2C起（mol/L） 2.100C变（mol/L） 0.4C 5min后（mol/L） 1.7故同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数（即系数之比）答案：见解析。8、思路分析：考察对化学反应速率相关知识的理解程度。由于反应速率是采用单位时间内浓度变化量来表示的因此，应十分注意浓度、物质的量、气体的体积之间的关系对于溶液状态的反应物混合，溶液总体积将改变，浓度也一定改变，对于气体物质，就注意容器是密闭的还是敞口的，气体物质是按多少摩尔或是多少体积（L）通入容器的。所以该题分析应是： 起始物质浓度（mol/L）0.4/2 0.8/2 0 2 min内浓度的变化（mol/L）（0.122）（1/2）反应方程式中各化学式前的系数 1 3 2所以答案：见解析。9、思路解析：设起始时A、B的物质的量为n，则3A（g） + B（g）xC（g） + 2D（g）n起始/mol n n 0 0n转化/mol 1.5 0.5 0.125 0.52n终/mol n1.5 n0.5 1 1由题意知=，解得n=3 mol。答案：(1)c（A）=0.75 molL1，起始时n（A）=n（B）=3 mol10、思路解析：计算化学反应速率的关键在于依据给出条件，正确求出各物质转化浓度，用转化浓度除以反应时间，就可以得到反应速率，转化浓度求法简单，对于反应物来说：转化浓度 = 起始浓度 终了浓度对于生成物来说：转化浓度 = 终了浓度 起始浓度始浓（） 2 4 0转浓（） 1.5 0.75 1.5终浓（） 0.5 3.25 1.5答案：C(SO2)= 0. 5 molL1 C(O2)=3.25 molL111、思路解析：由方程式Fe + 2HCl =FeCl2 + H2 得 n（FeCl2 ）=n( H2 )=1.12L22.4L/mol0.05mol V(FeCl2 )=0.05mol（0.1L2min）0.25mol/(L.min) n（FeCl2 ）总=n( Fe )=5.6g56g/mol0.1mol在后四分钟内生成的 n（FeCl2 ）0.05molV(FeCl2 )=0.05mol（0.1L4min）0.25mol/(L.min)随着反应的进行，氢离子的浓度逐渐减小，使反应速率逐渐变小。答案：0.25 mol/(L.min) 0.125 mol/(L.min)前两分钟比后两分钟快。12、思路解析：写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。由图示可知X、Y、Z三种物质物质的量的变化量分别为：n(X)=1.0 mol0.7 mol=0.3 mol ；n(Y)=1.0 mol0.9 mol=0.1 mol；n(Z)=0.2 mol0 mol=0.2 mol。故化学方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为：0.3 mol0.1 mol0.2 mol=312因此，反应的化学方程式为3X+Y2Z。Z物质在2 min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的变化量，再根据反应速率的计算式(c/t)求解。综合列式为：(Z)=0.05 molL1min1。答案：3X+Y2Z 0.05 molL1min113、思路解析：2 min内 v（X）=molL1min1v（Y）=molL1min1v（Z）=molL1min14 min内计算方法同上。答案：(1)v（X）=molL1min1，v（Y）=molL1min1,v（Z）=molL1min1,4 min内平均速率为v（X）=molL1min1,v（Y）=molL1min1,v（Z）=molL1min1。(2)由上述数据可以得出以下两个结论：用不同物质表示同一化学反应速率，其数值之比等于化学方程式的化学计量数之比。随着时间的推移，反应物浓度逐渐减小，反应速率也随之减慢，化学反应速率在每个瞬间均改变。而我们通常计算的是在一定时间内的平均速率。14、思路解析：由反应速率公式v=Kc（H2）mc（Cl2）n，结合表中数据，分析得出.m=1，n=。答案：D15、思路分析：类似14题。答案：(1)1 2 1.2102 L2(mol2s)1 (2)v（B）=1.92101 molL1s1第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素内因：反应物本身的性质。如金属钠与水反应比金属镁与水反应速率快。外因：影响反应速率的外部因素，如浓度、温度、压强、催化剂、反应物的表面积等。（1）浓度对反应速率的影响在其他条件相同时，单位体积内活化分子数目与单位体积内反应物的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。反应物浓度增大，活化分子数也增多，有效碰撞几率增大，反应速率增大。即增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物浓度，化学反应速率减慢。几点说明：a.浓度的一般讨论对象为气体或溶液，对于纯液体或固体来说一般情况下其浓度是定值。可视为常数，物质的量的改变不影响化学反应速率。但固体物质的反应速率与接触面积有关，固体颗粒越细，表面积越大，反应速率越快，故块状固体可以通过研细来增大表面积，来加快反应速率。b.若反应为可逆反应，浓度改变的物质既可以是反应物也可以是生成物，甚至可以两者同时改变，此时正逆反应速率均符合“浓快稀慢”的规律。例2已知氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应时，生成-1价的氯和+6价的硫的化合物，反应速率v和反应时间t的关系如图所示。已知这个反应的反应速率随溶液中氢离子浓度增大而加快，试解释：（1）反应开始后，反应速率加快的原因是_。（2）反应后期，反应速率下降的原因是_。解析：（1）该反应为：2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+2KCl+3H2SO4开始时，随着反应的进行，不断有强酸H2SO4生成，c(H+)不断增大，反应速率也随之增大。（2）随着时间的延长，KClO3和NaHSO3被消耗而愈来愈少，浓度愈来愈小，因此反应速率下降。答案：见解析。点拨：其它条件不变时，增大反应物浓度可以加快反应速率，反之，减小反应物浓度则可以减慢反应速率。（2）压强对反应速率的影响：在其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强（或缩小反应容器的体积），单位体积内气体的分子数增加，单位体积内活化分子数目增多，活化分子碰撞几率增大，相当于增大了反应物浓度，反应速率加快；反之减小压强，单位体积内的活化分子数减少，活化分子碰撞机率减小，相当于减小反应物浓度，反应速率减慢。几点说明：a.压强改变针对气体而言，固体或液体，压强对其没有影响。b.针对可逆反应，压强对v正和v逆的影响是一致的，但影响程度不一定相同。c.压强的改变，本质上是改变气体的浓度，因此，若气体物质的浓度发生了改变，则化学反应速率发生改变，反之，则不变。例3在带有活塞的密闭容器中发生反应： Fe2O33H2=2Fe3H2O，采取下列措施不能改变反应速率的是（ ） A增加Fe2O3的量 B保持容器体积不变，增加H2输入量C充入N2，保持容器内压强不变 D充入N2，保持容器内体积不变。解析：增加固体的量不能加快反应速率；保持容器体积不变，增加H2输入量，相当于增加了反应物的浓度，反应速率加快；保持容器内压强不变充入N2，则容器体积要扩大，反应物浓度减小，速率减慢；充入N2，保持容器内体积不变，则各气态反应物、产物浓度不变，因此化学反应速率不发生改变。答案：A、D。点拨：对有气体参加的化学反应，改变压强导致参加反应的气体浓度发生改变，则反应速率改变；压强改变没有导致气体浓度改变，则反应速率不变。（3）温度对反应速率的影响：其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减慢。原因是在条件一定时，升高温度一方面使分子获得更高的能量，使一部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增加；另一方面含有较高能量的分子间碰撞的几率也随之提高。这两个方面都使分子间的有效碰撞的几率提高，所以反应速率加快。几点说明：a.一般认为温度的改变对化学反应速率的影响较大。b.实验测得，温度每升高10，反应速率通常增大到原来的24倍。c.温度对反应速率的影响与反应物状态无多大关系。d.某反应为可逆反应，正逆反应速度受温度改变而引起的变化倾向相同，但程度不同。例4设C+CO2 2CO(正反应吸热)，反应速率为v1；N2+3H2 2NH3（正反应放热），反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）A同时增大 B同时减小 Cv1增加，v2减小 Dv1减小，v2增大解析：本题考查温度对化学反应速率的影响。对可逆反应而言，当温度升高时，无论正反应是吸热还是放热，化学反应速率都将增大，只不过增大的程度不一致。答案：A。点拨：任何反应改变温度，活化分子数目一定改变，有效碰撞次数也改变，反应速率一定改变。（4）催化剂对反应速率的影响：大多数催化剂可以改变反应的路径，使反应所需的活化能降低，从而提高了活化分子的数目和活化分子的百分数。使有效碰撞的几率提高，反应速率加快。除此之外，对于给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂还具有大幅度提高主要产物在最终产物中比率的作用。几点说明：a.这里的“改变”包括加快或减慢。通常把能加快反应速率的催化剂称为正催化剂，减慢反应速率的催化剂称为负催化剂。b.催化剂具有选择性，不同的反应有不同的催化剂，具有一定的活化温度，催化剂不同，活化温度不同。c.催化剂不能改变化学反应，不能改变生成物的量，也不能使本来不会发生的反应变为可能。d.如果反应是可逆反应，则催化剂可同等程度地改变正逆反应的速率。例5下列关于催化剂的说法，正确的是（ ）A催化剂能使不起反应的物质发生反应B催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C催化剂能改变化学反应速率D任何化学反应，都需要催化剂E电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂解析：催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理，在化学反应过程中，催化剂参与反应，经过一系列变化之后，催化剂又恢复到原来的状态，尽管催化剂能改变化学反应速率，但对于不能起反应的物质，是不能使其反应的。在电解水中，加入少量NaOH，可增大水中离子浓度，加快电荷移动速率，NaOH并没有改变反应机理，故不是催化剂。另外，有些反应是不需要催化剂的，如燃烧、中和反应等。正确答案为B、C。答案：B、C。点拨：催化剂是通过参与化学反应，通过改变活化分子的数目从而改变反应的活化能来改变反应速率的，在整个反应过程中，催化剂的性能和质量不发生改变。（5）总结：各种因素对反应速率的影响影响因素对化学反应速率的影响说明或举例主要因素反应物本身的性质不同化学反应有不同的反应速率把Mg粉和Fe粉分别投入等浓度的盐酸中，Mg与盐酸的反应较剧烈，产生H2的速率较快。外界条件浓度其他条件不变时，增大（减小）反应物（或生成物）的浓度，反应速率加快（减慢）固体和纯液体的浓度可认为是常数，反应速率的大小只与其接触面的大小有关，而与其量的多少无关，改变它们的量不影响反应速率。压强温度一定时，对于有气体参加的反应，增大（减小）压强，反应速率加快（减慢）改变压强，实际上是改变气体的体积，使气体的浓度改变，从而使反应速率改变；改变压强，不影响液体或固体之间的反应速率。温度升高（或降低）反应温度，反应速率加快（或减慢）一般：通常每升高10，反应速率增大到原来的24倍。催化剂改变化学反应速率催化剂参加化学反应，但反应前后物质的质量、组成保持不变，如向H2O2溶液中加入少量MnO2，产生O2的速率加快。（其他）光照、反应物表面积等光照或将块状固体粉碎等能使反应速率加快AgBr、HClO、HNO3等见光分解速率加快；大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧烈。1. 压强改变和反应速率关系可总结如下：单位体积内活化分子的数目与反应物浓度成正比。所以压强对化学反应速率的影响归根到底是浓度的影响。若反应物浓度发生了改变，化学反应速率发生改变，反之，则不变。（1）恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快。（2）恒容时：充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快；充入“惰气” 总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。c恒压时：充入“惰气” 体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。2.影响反应速率的其他条件影响反应速率的外界条件除温度、浓度、压强、催化剂外，还有很多行之有效的改变化学反应速率的方法：如光辐射、放射性辐射、超声波、激光、磁场、电弧、高速研磨、反应物的表面积等，即只要外界条件的改变造成反应物分子中的活化分子的改变，从而引起了有效碰撞几率的改变，则反应速率就会改变。例1已知反应2SO2+O22SO3讨论通过下列方法改变压强对反应速率有什么影响。（1）保持温度不变，将容器体积缩小（2）保持容积不变，充入 O2、增大压强（3）保持容积不变，充入 N2、或与反应无关的气体如稀有气体，增大压强（4）保持压强不变，充入 N2、或与反应无关的气体如稀有气体思路分析：（1）SO2、 O2、 SO3的浓度都增大，单位体积内活化分子数目增加，反应速率加快。（2）增大了反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增加，反应速率加快。（3）SO2、 O2、 SO3的浓度都没有变化，单位体积内活化分子的数目不变，反应速率不变。（4）体积一定增大，SO2、 O2、 SO3的浓度均减小，单位体积内活化分子的数目减少，反应速率减小。解答：（1）加快（2）加快（3）不变（4）减小。点拨：压强对速率的影响本质上是浓度对速率的影响，关键要看压强的改变是否改变了气体的浓度，若改变，则速率变；为改变，速率不变。例2为了更好的解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找能源，以下做法不能提高燃料效率的是（ ）A煤的汽化与液化B液体燃料呈雾状喷出C.通入大大过量的空气D将煤粉粉碎思路分析：增大固体反应物与气体的接触面积、适当增大反应物浓度，都可以加快化学反应速率。本题C选项中“通入大大过量的空气”会使热量大量被空气带出，非但不能提高燃烧效率，反而降低了燃烧效率。解答：C。点拨：本题考查了影响反应速率的其他因素，在考试中常以改变表面积的形式出现。例1把稀硫酸倒在亚硫酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是 （ ）A增大亚硫酸钠粉末的量B硫酸浓度增大一倍，用量减少到原来的1/2C硫酸浓度不变，用量增大一倍D使反应在较高温度下进行解析：固体物质和纯液体（不是溶液）的浓度是不变的。所以增加亚硫酸钠粉末并不改变其浓度，对反应速率无影响；由于硫酸浓度增大一倍，所以反应的初始速度加快，至于硫酸用量的多少，只影响参加反应的物质的量的多少，而不影响反应速率，故B正确；C中硫酸的浓度没变。故对反应速率无影响；D中升高温度反应速率加快。答案：B、D。例2把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是（ ）A20mL 3mol/L的X溶液 B20mL 2mol/L的X溶液C10ml 4mol/L的X溶液 D10mL 2mol/L的X溶液解析：通过计算可知，稀释后溶液中X的浓度（盐酸浓度相等）分别为：1.2mol/L，0.8mol/L，0.8mol/L，0.4mol/L。反应物浓度越大，反应速率越快。答案：A。点拨：在其它条件不变的条件下，反应物浓度越高，反应速率越快。（二）综合试题拔高研究例3反应 A+B C 的反应速率方程式为：v = k c (A) c (B)， v为反应速率， k为速率常数。当c (A) = c (B) = 1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是（ ）A只增大c (A)时，v也增大 B只增大c (A)时，v值不变 C只升高温度时，k值不变 D只升高温度时，k值变小思路分析：A、B项增大c（A），v值增大；C、D项，只升高温度时，k增大，故v也增大。解答：A。例4氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+，已知该反应的速率随溶液酸性的增强而加快。右图为用ClO3-在单位时间内的物质的量浓度的变化来表示该反应速率的速率时间图像。下列说法不正确的是（ ） A反应开始时速率增大可能是c(H+)增大引起的 B纵坐标为v(H+)的速率时间曲线与图中曲线能完全重合 C后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 D图中阴影部分“面积”为t1至t2时间内的ClO3-的物质的量浓度的减小值思路分析：v(H+):v(ClO3-)=3:1，图中阴影部分可看作有许多微小的长方形组成的，其“面积”等于v(ClO3-)t，即等于t1至t2时间内的ClO3-的物质的量浓度的减小值。解答：B。本试卷共15题（时间45分钟，分值100分）1、100mL 6 mol / L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 （ ）A碳酸钠（固体） B水 C硫酸钾溶液 D硫酸铵（固体）2、下列说法中正确的是 （ ） A0.1mol/LHCl和0.1mol/LH2SO4与2mol/LNaOH溶液反应速率相同 B大理石块与大理石粉分别同0.1mol/L盐酸反应速率相同 CMg、Al在相同条件下分别与0.1mol/L盐酸反应，其反应速率相同 D0.1mol/LHCl和0.1mol/LHNO3与相同形状和大小的大理石反应，速率相同3、A、B在溶液中发生反应：A+BC。现将A、B两种反应物进行以下五个实验，其中在20 时进行，在40 时进行，实验刚开始时，反应速率由快到慢的顺序正确的是（ ）20 mL 02 molL1 A+20 mL 02 molL1 B50 mL 05 molL1 A+50 mL 05 molL1 B10 mL 1 molL1 A+10 mL 1 molL1 B+30 mL H2O20 mL 1 molL1 A+60 mL 04 molL1 B30 mL 06 molL1 A+30 mL 06 molL1 BABCD4、升高温度能加快化学反应速率的主要原因是 （ ） A增加分子碰撞机会 B增加分子的能量 C增加了反应所需的能量 D增加反应物中活化分子的百分