化学反应速率-2025年新高二化学暑假课（人教版）学生版

第03讲化学反应速率

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“-----------‘

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.宏观辨识与微观探析：通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的

规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释。

3.证据推理与模型认知：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。建立分

析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象一影响规律一理论

解释”，促进“证据推理”核心素养的发展。

4.科学探究：通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究

方案、进行实验探究的能力。

'-一,>----------J

一、化学反应速率及其测定

(1)测定原理

利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相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，可利用颜色变化和显色物质与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。

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：

AcAn

v=~Ki=vKi

特别提醒①如果题目中给出的是物质的量，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Ac=c(某时刻)一c(初始)

所以一般Ac(反应物)为负值，Ac(生成物)为正值,

而丫是标量，只有正值，所以在计算反应速率时,

,L-小、-Ac(反应物)

v(反应物)=----工----

，(生成物)=阳常

⑵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："zA+〃B===pC+qD,v(A)=_"：),v(B)=一笠胃，v(C)

Ac(C)

(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：机A(g)+〃B(g)pC(g)

起始浓度/molL-iabc

转化浓度/mol.L-1%詈俏

某时刻(/s)浓度/moLL-ia~xc+*

再利用化学反应速率的定义式求算

Y

v(A)=~mol-L-1-s-1；

v(B)=^~mol-L-1-s-1；

''mt

v(C)=§mol-L-1-s-1o

''mt

②计算中注意以下量的关系。

对反应物：c(起始)一c(转化)=c(某时刻);

对生成物：C(起始)+c(转化)=c(某时刻)；

转化率=嘿燃'100%。

2.化学反应速率的比较方法

⑴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>Nao

⑵定量比较

①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。

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，所得数值大的速率大。

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。

三、影响化学反应速率的因素

1.内因

在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质

等因素决定的。

2.定性探究影响化学反应速率的外界因素

影响因素实验结论

浓度增大浓度，化学反应速率增大

温度升高温度，化学反应速率增大

催化齐U催化剂能加快化学反应速率

3.外因

(1)在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；

降低反应物浓度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大；降低温度,

化学反应速率减小。催化剂可以改变化学反应速率。

(2)大量实验证明，温度每升高10℃,化学反应速率通常增大为原来的2〜4倍。

这表明温度对反应速率的影响非常显著。

(3)压强对化学反应速率的影响

①研究对象一气体模型的理解

对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。

由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大。

②影响规律

对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速

率增大；减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。

(4)其他影响化学反应速率的因素：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强

磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。

四、活化能

1.有效碰撞理论

(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步

反应都称为基元反应。如2HI=H2+I2的2个基元反应为2Hl—>H2+2L.

21——>I2o

(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称

反应机理。

(3)基元反应发生的先决条件

基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子

碰撞都能发生化学反应。

(4)有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。

(5)活化能和活化分子

①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定

的。

②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反

应的活化能。

2.基元反应发生经历的过程

一

一

一

一

有

化

分

相(1)活化分子具有

效

学

子

互足够的能量

碰

反

运

碰

撞

应

动

撞(2)碰撞取向合适

一

一

一

一反应热

(婚变)

3.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释

(1)浓度：反应物浓度增大一单位体积内活化分子数增多T单位时间内有效碰撞

的次数增加-反应速率增大；反之，反应速率减小。

(2)压强：增大压强一气体体积缩小一反应物浓度增大一单位体积内活化分子数

增多一单位时间内有效碰撞的次数增加一反应速率增大；反之，反应速率减小。

即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。

(3)温度：微观解释：升高温度一活化分子的百分数增大一单位时间内有效碰撞

的次数增加一反应速率增大；反之，反应速率减小。

(4)催化剂：使用催化剂一改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低一活化

分子的百分数增大一单位时间内有效碰撞的几率增加一反应速率加快。

考点一化学反应速率及其数学表达式的应用

例1.在容积为1L的恒容容器内进行反应4A(g)+3B(s)=2C(g)+D(g),经2min

后，A的浓度减少了0.8molLL下列对反应速率的表示中正确的是

A.2min内，用单位时间内B的物质的量变化表示的平均反应速率是0.3

mol-min1

B.2min末的反应速率，用A表示为0.4moLL"-mirri

C.2min内，用B表示的平均反应速率是0.3mol-L-'-min-1

D.2min内，用A表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大

考点二化学反应速率与化学计量数关系的应用

例2.已知反应：4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经过2min时间,B浓度减少了

0.6mol/Lo有关该反应速率的说法正确的是

A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L-min)

B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L-min)

C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L-min)

D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2：3：6

考点三化学反应速率大小比较

例3.下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的

是

1111

A.V(N2)=0.1mol-U-minB.v(H2)=0.2mol-U-min

1-11-1

C.V(NH3)=0.005mol-U-sD.v(N2)=0.002mol-U-s

考点四化学反应速率图像分析

例4.用活性炭可还原NO2防止空气污染，其反应原理为：

2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)o一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量

的C(s)和0.200molN02,体系中物质浓度变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.X点的v(正)>Y点v(正)

B.曲线C表示的是体系中CO2的浓度变化

C.0~4min,CO2的平均反应速率为CHBOmollT.而丁

D.NO2的平衡转化率为30%

考点五活化分子与有效碰撞理论

例5.下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，不正确的是

A.增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率

B.温度升高，分子动能增加，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增

大

C.选用适当的催化剂，降低活化能，活化分子百分数增加，碰撞频率增加，故

反应速率增大

D.H+和OH-的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成

考点六外界因素对化学反应速率的影响

例6.工业生产硝酸涉及反应：4NH3(g)+5O2(g).4NO(g)+6H2O(g),下列说法

正确的是

A.若反应速率分别用MNH3)、V(O2),V(NO),V(H?O)表示，贝I]5V(NH3)=6Mo2)

B.加入催化剂可降低逆反应的活化能，从而加快逆反应速率

C.恒温恒容时，增大压强，则反应物中活化分子百分数增大，反应速率加快

D.达到平衡时，升高温度，正反应速率减小、逆反应速率增大

考点七化学反应速率影响因素的相关综合

例7.在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)--A(g)+2B(s)AH>0,若

0〜10s内c(C)由0.1mol-L-1降到0.08mol-L-1,则下列说法正确的是

A.0〜10s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.002mol-L-1^-1

B.c(C)由0.1moIL-i降到0.04mol-L-1所需的反应时间小于5s

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.减小反应体系的体积，化学反应速率加快

I-%-图匆出用！

▼J----------------L

1.某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在10s内，从4.0mol/L变成了

2.0mol/L,则这10s内B的反应速率为

A.0.2mol/(L-s)B.0.5mol/(L-min)C.0.02mol/(L-s)D.0.05mol/L

2.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)=0.45mol-L-1-min-1

②v(B)=0.6mol-L4-s1

③v(C)=0.4mol-L4-s1

④v(D)=0.45mol-L'-s1

下列有关反应速率的比较中正确的是

A.④〈③=②〈①B.④辽②兄

C.④迎二②^D.①陷>③〉④

3.一定温度下，在5L的恒容密闭容器中，反应

4NH3(g)+5C)2(g)「4NO(g)+6H2O(g)进行半分钟后，测得NO的物质的量增加了

0.3molo在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为

A.0.002molL1-s^1B.0.06mol-I71's-1C.O.Olmol-LT1-s1D.O.nmol-IJ1-s-1

4.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应:

3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)o5min末生成0.2molW,若测得以Z浓度变化来表示

的化学反应速率为0.01mol/(L.min),则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是

A.1B.2C.3D.4

5.在高效催化剂作用下可发生反应8NH3(g)+6NC)2(g)=7N2(g)+12Hq(g),下列有

关该反应的化学反应速率的比较中，错误的是

A.V(NH3):V(NO2)=4:3B.v(NH3):v(N2)=7:8

C.V(NO2):V(H2O)=1:2D.V(N2):V(H2O)=7:12

6.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(02),v(NO)、

V(H2。)表示，则正确的关系是

A.4/5v(NH3)=V(02)B.5/6V(02)=V(H20)

C.2/3V(NH3)=V(H20)D.4/5V(02)=v(NO)

7.在密闭容器中进行A与B反应生成C的可逆反应，反应速率v(A)、v(B)、v(C)

之间存在以下关系：v(C)=2v(A),3V(C)=2v(B),则该反应可以表示为

A.A(g)+B(g)OC(g)B.2A(g)+2B(g)03c(g)

C.A(g)+3B(g)02c(g)D.3A(g)+B(g)02c(g)

8.有关化学反应速率的认识，正确的是

A.增大压强(对于气体反应)，活化分子百分数增大，故反应速率增大

B.温度升高，分子动能增加，减小了活化能，故反应速率增大

C.选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大

D.H+和。H-的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成

9.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是

A.N2和H2合成NH3时，不断分离出产物NH3

B.Fe与稀硫酸反应制取也时，改用浓硫酸

C.Na2s。4溶液与BaCb溶液反应时，增大压强

D.大理石与盐酸反应制取C02时，将块状大理石改为粉末状大理石

10.对于在同一容器中进行的反应：C(s)+H2O(g)^CO(g)+H2(g),下列说法错误

的是

A.增加C(s)的量，可以加快反应速率

B.升高温度，可以加快反应速率

C.保持体积不变，充入He,反应速率不变

D.将容器体积扩大至原来2倍，反应速率减慢

阳羽隔册］

1、一?-+/、----------L，

11.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)=0.45mol-L-1-min」；②v(B)=0.6mol-L'1-s1；③v(C)=0.4mol-L'''s'1；

④v(D)=0.45mol.L」，该反应进行的快慢顺序为

A.④>③=②>①B.①>②=③>④C.①>②>③>④D.④>③>②>①

12.某反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的速率方程为v=k.cm(A)d(B),其半衰期(当剩余

的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为华。在650K时，反应物浓度不同

时的反应速率如表所示。

0.0250.0500.025

0.0400.0400.120

11

v/^mol-L-min)2.2x10-64.4x10-66.6X10-6

下列说法错误的是

A.该反应可能为基元反应

B.该反应的速率常数k=2.2XW3L-mol-1-min-1

C.当c(A)=0.100molLT,c(B)=0.160molL',650K时的反应速率为

3.52xl0Tmol-IjLminT

D.在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是1200min

13.一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和。〜发生反应：

2NO(g)+O2(g)=N2O4(g).经历两步反应：①2NO(g)+C)2(g)=2NO2(g)；

②2NO“g)=N2O4(g)。反应体系中NO?、NO、N0的浓度(c)随时间的变化曲线

如图所示。下列叙述正确的是

A.曲线a是C(NC>2)随时间z的变化曲线

B..时，C(NO)=C(NOJ=2C(N2C>4)

C.G时，4NO?)的生成速率大于消耗速率

D.G时，c(Na)一。一,,。2)

14.一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：

2N2O54AR+O2。在不同时刻测量放出的5体积，换算成N^Os浓度如表:

t/s06001200171022202820X

1

c(N2O5)/(mol-U)1.400.960.660.480.350.240.12

下列说法错误的是

A.600-1200s,生成NO2的平均速率为0.00bM

B.反应2220s时，放出的。2体积为1176〃比

C.推测上表中的x为3930

D.反应达到平衡时，2V正(NQ5)=V逆(NOJ

15.500℃,HC1在催化剂M的作用下被02氧化依次有如图(I)、(II)、(III)三步

反应组成，计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正

确的是

HCI

4

n0.73(n2)

4IICI(g)*O,(g)I

...........................'--I.9X

2ILO(g)+2CI>(g)

反应过程

A.反应II：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量

B.温度升高，反应速率加快，活化能不变

C.总反应的热化学方程式为

1

4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)AH=-1.98eVmol_

D.HOOCl(g)比HCl(g)和O?(g)稳定

16.TC时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时

间的关系如下表所示。下列说法不无硬的是

时间/min

编号浓度/(mol/L)050100150200250

催化剂种类

1催化剂I3.002.401.801.200.600

2催化剂II3.001.800.60000

3催化剂HI1.500.900.30000

A.催化效果：催化剂n优于催化剂I

B.编号2和3实验中，反应至125min之前，反应物都已经消耗完

C.编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为0Q24mol/(L.min)

D.其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大

17.已知：2KMnO4+5H2c2CU+3H2so4=2MnSO4+K2so4+IOCO2T+8H2。。某化学

小组欲探究浓度、温度对该反应速率的影响，进行如下实验(忽略溶液体积变化)。

编O.Olmol-L-1酸性O.OlmoLL-iH2c2O4溶水的体反应反应结

号KMnCU溶液体积液体积/mL积/mL温度束时间

/mL/℃/min

I