高考化学一轮复习《化学反应速率》学案

第1讲化学反应速率

［考纲要求］

1.了解化学反应速率的概念、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大作用。

3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解称

其一般规律。

4.了解化学反应速率的调控在生产、牛.活和科学研究领域中的重要作用。

考点一化学反应速率

1知识梳理

1.含义：化学反应速率是用来衡量化学反应—的物理量。

2.表示方法

通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。

3.数学表达式及单位

单位为或。

4.化学反应速率与化学计量数的关系

⑴内容：对于已知反应屈(g)+㈤(g)=R(g)+4(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r(A):y(B)：r(C)1r(D)=。

(2)实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)=2C(g),已知P(A)=0.6

mol,L_,,s-1,则r(B)=mol,L-,,sir(C)=mol,L_,,s-,o

I■思考1

化学反应中各物质浓度的计算模式一一“三段式”

(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：反应癌(g)+(g)=fC(g)

起始浓度/mol•L->ahc

转化浓度/mol-Lx^

某时刻浓度/mol•L-1a—xc+黑

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)同一反应，在相同时间间隔内，用不同物质表示的反应速率，其数值和意义都不一

定相同()

⑵10mol・—・S/的反应速率一定比1mol・L・ST的反应速率大()

(3)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()

(4)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()

(5)化学反应速率为0.8mol-LT・s-是指1s时某物质的浓度为().8mol-11()

AC

(6)由一计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值()

(7)对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显()

［提醒］

(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是

用生成物表示均取正值。

(2)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。

2对点速练

练点一化学反应速率的计算

1.氨分解反应2NH3：g)=N2(g)+3H2(g)在容积为2L的密闭容器内进行,已知起始时氨

气的物质的量为4mol,5$末为2.4mol,则用氨气表示该反应的反应速率为()

A.0.32mol/(L•s；B.0.16mol/(L•s)

C.1.6mol/(L,s)D.0.8mol/(L,s)

2.在不同浓度(c)、温度(7)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(。如下表。下列判断不正确

的是()

c/mol•L

v/mmol•Il•min-1o.6000.5000.4000.300

T/K

318.23.603.002.401.80

328.29.007.50a4.50

b2.161.801.411.08

A.a=6.00

B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，P可能不变

C.伙318.2

I).不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同

3.将6molC0/n8mol也充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应

COXg)+3H2(g)^CH3OH(g)-FH2O(g)RKO。测得比的物质的量随时间变化如图所示(图中字

母后的数字表示对应的坐标)。该反应在1〜3min内H2平均反应速率是_____，在8〜10min

内CO?的平均反应速率是。

练点二化学反应速率大小判断

4.对反应A+BWAB来说，常温下按以下情况进行反应：①20m【.溶液中含A、B各0.01

mol；②50mL溶液中含A、B各0.05mol；③0.1mol­上的A、B溶液各10mL；©0.5mol•L

-的A、B溶液各50mLo四者反应速率的大小关系是()

A.②>①烦>③B.④>③〉②四

C.0>@>®>@D.

5.可逆反应A(g)+2B(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.r(A)=0.15mol/(L•min)

B.r(B)=0.6mol/{L•min)

C.r(C)=0.4mol/(L,min)

D.r(D)=0.02mol/(L•s)

方法总结

比较化学反应速率大小的方法

由于同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应速率大小

时不能只看数值的大小，而要进行相应的转化。

(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。

(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时可换算成同一物质表示的反应速率，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。例如，对于一般反应aA(g)+出(g)=4(g)

+&)(g),比较不同时间段内等与竿的大小，若萼〉等，则A表示的反应速率比B表示的

大。

6.硝基苯甲酸乙酯在0H-存在卜发生水解反应：

0由媒乩(：00€田5+011一=02\(：出［00一+(：田5011,两种反应物的初始浓度均为0.050mol•L'

15c时测得O^QIhCOOGHs的转化率a随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：

t/s0120180240330530600700800

a/%033.041.848.858.069.070.471.071.0

⑴列式计算该反应在120〜180s与180〜240s区间的平均反应速率

(2)比较两者大小可得出的结论是o

练点三化学反应速率的灵活计算

7.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为A

时，2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率r=mL-g-*•min，

8.在新型Ru®催化剂作用下，使HC1转化为CL的反应2HC1(g)+4)?(g)^H20(g)+Cl2(g)

具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中〃£工的数据如下：

f/min02.04.06.08.0

〃©2)/10-3mol01.83.75.47.2

计算2.0~6.0min内以HC1的物质的最变化表示的反应速率(以mol-minf为单位,

写出计算过程）。

考点二影响化学反应速率的因素

1知识梳理

1.内因：

反应物的—为影响化学反应速率的主要因素，起决定性作用。

2.外因(其他条件不变时)

增大反应物浓度，反应速率，反之—o

扁契—对于有气体拿加的反应，增大压强，反应

适道)一升高温度，反应速率—，反之O

加■一使用催化剂，能改变化学反应速率，且正、

逆反应速率的改变程度—O

(彳湍赢—反应物间的______、光辐射、放射线辐射、

黄””超声波等。一

3.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

图中：&为,使用催化剂时的活化能为一，反应热为。(注:

B＞为逆反应的活化能)

(3)有效碰撞：活化分了•之间能够引发化学反应的碰撞。

［思考］

一定温度下，反应N2(g)+0Mg)=2N0(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应

速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。

(1)缩小体积使压强增大：，原因是

⑵恒容充入岫：

⑶恒容允入He原因是

（4）恒压充入He：o

［判断］（正确的打“V”，错误的打“X”）

⑴对于反应：2H202=2IL0+021,加入加血或降低温度都能加快的生成速率（）

（2）催化剂不能参与化学反应，但可以改变反应到达平衡的时间（）

（3）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（）

（4）在实验室使用大理石与稀盐酸反应制取C02,使用分液漏斗调节盐酸滴速是为了控制

CO2生成的速率（）

（5）100mL2mol-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）增大反应体系的乐强,反应速率不一定增大（）

（8）催化剂能降低反应所需的活化能，A〃也会发生变化（）

（9）温度、催化剂能改变活化分子的百分数（）

［提醒］

活化分子、有效碰撞与反应速率的关系：

2对点速练

练点一影响化学反应速率的常见因素

1.反应C（s）+HQ（g）=C0（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变

对其反应速率几乎无影响的是（）

①增加C的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入心使体系压强增大

④保持压强不变，充入岫使容器体积变大

A.①④B.@@

C.①③D.②④

2.下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是（）

选项反应甲乙

A外形、大小相近的金属和水反应NaK

0.2

0.1mol,Lmol,L

4mL0.01mol-溶液分另U和不同浓度的2mLH2c204a-1-1

B

酸）溶液反应的H2C2O1溶的

液H2c

溶液

5mL0.1mol•L-1Na2s2O3溶液和5mL0.1mol•LF2s0」溶

C热水冷水

液反应

加MnOz

1)5mL4%的过氧化氢溶液分解放出0：无MnOz粉末

粉末

3.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示（其他条件相

同）。则下列有关说法正确的是（）

A.若增大压强，该反应的反应速率一定增大

B.DH=6.8时，随着反应的进行，反应速率逐渐增大

C.一定pH范围内，溶液中山浓度越小，反应速率越快

I）.可采取调节pH的方法使反应停止

练点二反应速率与活化能

4.某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（）

A.该反应为放热反应

B.催化剂改变了化学反应的热效应

C.催化剂不改变化学反应过程

I).催化剂改变了化学反应速率

5.已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量厂的溶液中，H2O2分解的机理为：

慢

n2o2+i----H2O+IO-

H2O2+IO一一^20+。2+1・快

下列有关该反应的说法正确的是()

A.反应速率与「浓度有关

B.10-也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98kJ•mol-1

I).r(ll202)=r(ll20)=r(02)

练点三“控制变量法”实验应用

6.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(。内产生

气体体积(诊的数据如图，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是()

c(HCl)/反应温

组别对应曲线铁的状态

(mol,L_1)度/'C

1a30粉末状

2h30粉末状

3C2.5块状

4d2.530块状

A.第4组实验的反应速率最慢

B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol-L*

C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol-L-

D.第3组实验的反应温度低于30℃

7.某小组利用H£O溶液和酸性KMn(h溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影

响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测

定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。

仅溶液酸性KMnO,溶液温度

编号

浓度/mol•L-,体积/mL浓度/mol・Il体积/mL/℃

①0.102.00.0104.025

②0.202.00.0104.025

③0.202.00.0104.050

(1)已知反应后反C2a转化为C02逸出,KMnOi溶液转化为MnSO,每消耗1molHCA转移

mol电子。为了观察到紫色褪去，HCOi与KUnOi初始的物质的量需要满足的关系为

〃(H2c2场)：/7(KMnU,)3。

(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是(填编号，下同)，可探究反应

物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________O

(3)已知50℃时。(MnO“)〜反应时间Z的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐

标图中，画出25℃时〜反应时间，的变化曲线示意图。

方法指导

利用“控制变量法”的解题策略

♦「影响化学反应速率的外界上亶仃：浓度.

'厂温度、压我、催化札周体物质的表面积

V依据实验目的,搭清某个外界火点对速率的

比啊.均"“刎卜”1家彳、力叫•冉道行艾

匚融定变整将从而理清影响实怜探究结果的因素,确

定出变st一定一

探究时.先一定只变化种因求,11他因“

不变.看这肿囚东和探究的何坳存在怎样的

m二关系；这样破定神以后,再确定丹一种

从而得出相应的实验结论

“占二V解答时要注患逸择数据（或设置实启）要有效.

网E双厂H在质统-.杳则无法作出八痢四新

本讲真题研练

1.[2019•全国卷I],27（3）]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。

不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是

（填标号）。

G

/

P

C

E

)

/

赵

爱

S

M

更

改

反应时间/h

A.T〉T?

B.a点的反应速率小于c点的反应速率

C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

I）,b点时二聚体的浓度为0.45mol•L->

2.[2020•浙江1月，22]在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的

能量变化如图。下列说法正确的是（）

反应过程

A.E为逆反应活化能，a为正反应活化能

B.该反应为放热反应，△〃一£.,一£

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移

3.[2017•江苏卷，10]比。2分解速率受多种因素影响。实验测得70C时不同条件下

比0?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，也。?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，分解速率越快

C.图丙表明，少量MM+存在时，溶液碱性越强，分解速率越快

D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，对比0?分解速率的影响大

4.[2017•浙江4月选考]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度

卜，M的物质的量浓度(mol-LT)随时间(min)变化的有关实验数据见卜表。

下列说法不正确的是()

A.在0-20min内,I中M的分解速率为0.015nol-L-*•min-1

B.水样酸性越强，M的分解速率越快

C.在。〜25min内，III中M的分解百分率比II大

D.由于Cu2+存在，IV中M的分解速率比I快

时间

0510152025

水样

I(pH=2)0.400.280.190.130.100.09

II(pH=4)0.400.310.240.200.180.16

III(pH=4)0.200.150.120.090.070.05

IV(pH=4,

0.200.090.050.030.010

含Cu2+)

5.[2018•北京卷，27]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的

转化与存储.过程如卜.:

11

02X^SO24-H2O^SO2

太阳能4热能邛12so4分蒯至催化歧化I|S燃烧卜热能一电能

祠11

(1)反应I：2H2S04(l)=2S02(g)+2H20(g)+02(g；A〃=+551kJ・moL

反应in：s(s)+O2(g)=so2(g)

△〃=一297kJ-mol-1

反应n的热化学方程式：o

(2)对反应II,在某一投料比时，两种压强F,HN1在平衡体系中物质的量分数随温度

的变化关系如图所示。6填“>”或“V”)，得出该结论的理由是

(3)1-可以作为水溶液中SO?歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。

i.S02+4I-+4H+=SI+2I2+2H2

ii.L+2IL04-+4-21-

(4)探究i、ii反应速率与SO?歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mLSO?饱和

溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：L易溶解在K【溶液中)

序号ABCD

amol,L-'KI0.2mol-L-'

试剂0.4mol,L-10.2mol-L->

0.2mol,L-1KI

组成KIH2SO4

H2soi0.0002molI2

溶液由棕褐色很

实验溶液变黄,一-段时溶液变黄，出现浑快褪色，变成黄

无明显现象

现象间后出现浑浊浊较A快色，出现浑浊较A

快

①B是A的对比实验，则a=o

②比较A、B、C,可得出的结论是

③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。结合i、ii反应速率解释原因：

I温馨提示：请痂

第七章化学反应速率和化学平衡

第1讲化学反应速率

考点一

1知识梳理

1.快慢

2.减少增加

3.mol•L-1,min-'mol•L-1•s-1

4.化学计量数nr.n\p\q0.20.4

判断答案：⑴X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X

2对点速练

1.解析：反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。反应进行到5s时，消耗

的氨气为4mol-2.4mol=1.6mol,所以用氨气表示的反应速率为异黑=0.16

mol/(L-s),所以选项B是正确的。

答案：B

2.解析：根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a

=6.00,A项正确；温度为bK、浓度为0.500mol•和温度为318.2K、浓度为0.30Cmol•L

，对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2K变成6K时，反应速率减小，

则从318.2,C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不司，D

项错误。

答案：D

3.答案：0.75mol,L_,•min-10mol,L-1,min-1

,、，、0.01mol,,、,、0.05mol

4.解析:①中c(A)=c(B)=002i.=。5mol•②中c(A)=c(B)=°°。o=1mo1」

0.1mol•L-、,、0.5mol•L-1

-,；③中c(A)=c(B)=2=0.05mol・LT；④中。(A)=c(B)=-------;-------=0.25

mol•L-1：在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺

序为②XD>④)③，A项正确。

答案：A

5.解析：根据同一反应中各物质表水的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比,

将选项中的其他物质的速率都转化为A物质的速率。B项，F(A)=0.3mol/(L-min)；C项,

HA)=04mol/(L•min)；D项，r(A)=0.02mol/(L•s)=1.2mol/(L•min)0所以D项表

示的反应速率最快。

答案：D

6.解析：(1)注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。

(2)要求考生进行比较分析，120〜18()s时间段速率大是因为反应物浓度大，180〜24()

时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。

0.050nA•L-Ix(41.8%-33.0%)

答案：(卜=%7.3XIO_5mol•L-1•s

1)(180-120)s

0.050mol•L-1x(48.8%~41.8%)

~5.8X10-5mol•L_,•s_1

(240-180)s

(2)随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢

240mL

_,

7.解析：吸氢速率v=2gx।inin=30mL•g•min-'o

答案：30

8.答案：解法一2.0〜6.0min时间内，A/?(CL)=5.4X10-3mol-1.8XIO-3mol=

3.6X10-3mol,

3.6xl()7mol

MCI2)=-,-1

4min——=9.OX10mol•min

-4,=3

所以r(IICl)=2r(Cl2)=2X9.OX10mol•min'l.8X10-mol•mini

解法二HC1转化的物质的量为〃，则

2HC1(g)+^2(g)DDH20(g)+Cl2(g)

21

(5.4-1.8)X10-：,mol

解得〃=7.2X10-501,

,、7.2x107moi

所以MHC1)=".=1.8=10-知。1-min-'o

(6.0—2.0)min

考点二

1知识梳理

1.性质

2.加快减慢加快减慢加快减慢相同接触面积

3.(2)正反应的活化能及EL民

思考答案：(1)增大单位体积内，活化分子数H增加，有效碰撞的次数增多，因而

反应速率增大(2)增大(3)不变单位体枳内活化分子数不变，因而反应速率不变(4)减

小

判断答案：⑴X(2)X(3)X⑷J(5)X⑹J(7)V(8)X⑼J

2对点速练

1.解析：增大固体的最、恒容时充入惰性气体对速率无影响。

答案：C

2.解析：由于K比山活泼.故大小相同的金属K和Na与水反应.K的反应速率更快.

又由于Na、K与比0反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快,

A项不正确：由于起始时乙中112c2。』浓度大，故其反应速率比甲中快，B项不正确；由于甲反

应是在热水中进行的，温度高，故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物浓度逐渐

减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C项正确：MnO?在HQ?的分解过程中起催化作用，故乙

的反应速率大于甲，D项不正确。

答案：C

3.解析：不知该反应中有没有气体参加，不能根据压强变化判断反应速率，A项错误；

图像中表示反应速率的是由线的斜率，随着反应的进行，每个时间段的斜率不一定都增大，B

项错误；pH越小，H+浓度越大，反应速率越快，C项错误；pH=8.8时，反应速率接近于0,

D项正确。

答案：D

4.解析：A项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应；催化剂降低反应所需

活化能，改变反应过程，或变化学反应速率，但热效应不变，所以D正确。

答案：D

5.解析：的分解反应速率主要是由第一个反应决定的，I-浓度越大，反应速率越

快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I-,而10-为中间产物，B项错误；根据

所给信息无法确定反应活化能，C项错误：反应速率关系为HHaJnMFLQnZMOj,D项错

误。

答案：A

6.解析：由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之

分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确：第1组实验，反应所用时间

最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5mol-L—,B正确；第2

组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于

2.5mol-LC正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于3()C,D

错误。

答案：D

7.解析：(1)H2c2。」中碳的化合价是+3价,0)2中碳的化合价为+4价，故每消耗1mol

H£O转移2mol电子，配平反应的化学方程式为2KMnO,+5HCO,+3H2soi=K2SOi+2MnSO1十

10C0U+8H2。,为保证KMnOi完全反应,c(H£O):c(KMnOJ22.5。(2)探究温度对反应速率的

影响，则浓度必然相同，则为实验②和③；同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。

(3)温度降低，化学反应速率减小，故KMnO；褪色时间延长，故作图时要同时体现25°CMnO”浓

度降低比50C时VnO”的浓度降低缓慢和反应完全时间比50℃时“拖后”。

答案：(1)22.5

(2)②和③①和②

|((MnO43

(3)0「

本讲真题研练

1.解析：A项，观察不同温度下曲线的变化趋势，不难发现为时反应更快，则为>九

故错误；B项，a点对应温度低于c点对应温度，但a点环戊二烯浓度大『c点环戊二烯的浓

度，故y(故与/(c)大小无法确定,故错误;C项,r(a,正)>o(a,逆)，Mb,正)”(b,逆)，

又Ma,正)>Mb,正)，则。(a,正)必然大于Mb,逆)，故正确；D项，由图像可知b点环

戊二烯的浓度为0.6mol•L->,环戊二烯转化的浓度=1.5mol•L-'-0.6mol・L