化学反应速率知识点总结

化学反应速率

知识梳理

１、反应速率

(1).定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内反应

物浓度的减少或增加来表示。

(2）.定义式：t

c v ∆∆= (3）．单位:mol•L -１

•s －1、mol•L -１•mi ｎ-1、mol•Ｌ－1•h -１ 或 mo ｌ/（Ｌ•s)、ｍol ／(Ｌ•min)、

mol/（L•h ）

【注意】

① 化学反应速率是指一段时间内的平均速率,且反应速率均取正值，即0>v 。

② 一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率.

③ 表示化学反应速率时要指明具体物质，同一个反应选用不同物质表示的速率，数值可能会不同，但意义相同，其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。

④ 比较同一个反应在不同条件下速率大小，要折算为同一物质表示的速率进行比较。

【例题1】在2L 的密闭容器中,加入1mol 和3mol 的Ｈ2和N ２,发生 N 2 + 3H 2 ２NH 3 ，在2s 末时,测得容器中含有0.4ｍol 的NH 3,求用N 2、Ｈ２、NH 3率。

【例题２】对于反应Ａ + 3B = 2C ＋ 2Ｄ，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是( ),反应进行快慢程度相等的是( )

A.ｖ (A) ＝0.７mol/(L·S ）

B. v =1.8mol ／（L · S)

C. v (C) =１m ｏl/(L · S ） Ｄ. v (D ） =1.２mo ｌ／（Ｌ · ｍin)

【例题3】 某温度时,容积为 2Ｌ 的密闭容器时,ﻩX 、Ｙ、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化情况如图：

(1)写该反应的化学方程式 （2)在 3ｍi ｎ 内 Ｘ 的平均反应速率为

2.有效碰撞理论

（1）有效碰撞与化学反应：能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。

能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。

活化分子具有比普通分子（非活化分子)更高的能

量。

活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂，

从而导致化学反应的发生。但是,活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的

发生。

（2）活化分子的碰撞取向与化学反应：有效的分子碰撞，分子除了要有足够的能量以外,

还要有合适的碰撞取向。

（3)活化能：能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。

活化分子多出的那部分能量称作活化能，即活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。

【注意】活化能相当于化学反应的“门槛”，对于同一化学反应，其活化能越低,反应速率越

快。催化剂就是通过参与反应改变反映历程降低反应的活化能来提高反应速率的。

【例4】某反应的反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是( )

A 该反应为放热反应

B 催化剂能改变该反应的焓变

C 催化剂能降低该反应的活化能

D 逆反应的活化能大于正反应的活化能

【例5】反应A （g)+B(g ） C(g) +D （g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。

(1)该反应是＿＿_＿_____＿＿＿____＿＿__反应(填“吸热”“放热”);

(2)当反应达到平衡时,升高温度，Ａ的转化率___＿_＿(填“增大”“减小”“不变”）， 原因是__＿__＿_________＿_____＿_＿_______＿＿_____＿＿____;

(３)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？___＿___＿_＿__＿__，原因是_____＿___：

(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E 1和E ２的变化是：E １＿_＿_＿_＿＿＿,E ２___＿____(填“增大”“减小、”“不变”)。

【例6】2SO 2(g)+O 2（g) ２SO 3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知１ｍol SO 2(g)氧化为1m ｏl SO 3的ΔH =—99kJ·mol —1．请回答下列问题:

(１)图中A 、C 分别表示 、 ，E 的大小对该反

应的反应热有无影响? 。该反应通常用V 2O 5作催化剂,加

Ｖ2Ｏ5会使图中Ｂ点升高还是降低? ,理由是 ;

(2）图中△H = KJ·mol —1；

(3）V 2O 5的催化循环机理可能为：V 2Ｏ5氧化SO 2时，

自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写

出该催化循环机理的化学方程式 ；

(4)如果反应速率v （S Ｏ2）为0.0５ ｍol·L —1·mi ｎ—１，

0 反应过程 能

量 无催化剂

有催化剂

△H

反应物

生成物 E 2 E 1

则ｖ（Ｏ2)= ｍoｌ·L—１·miｎ—１、v（SO3)= ｍoｌ·L—1·min—１;

3、影响化学反应速率大小的因素

( 1)内因：反应物的性质是决定化学反应速率大小的主要因素。如在常温下，K、Ｎa可以与水剧烈反应（反应速率大)，而Mg与水反应缓慢。可见它们的反应速率的快慢是由K、N ａ、Ｍｇ的化学性质决定。

（2)、外因:对于同一个化学反应，当外界条件（如浓度、压强、温度、催化剂等)改变时,化学反应速率会随之变化。

①浓度对化学反应速率的影响

结论:当其它条件不变时,增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率;减小反应物浓度，可以减慢化学反应速率。

注意：a.对于固体物质或纯液体，一般认为其“浓度”为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。

b.固体之间的反应,化学反应速率往往反应物的颗粒大小有关。固体颗粒越小，其单位体积的表面积增大,反应物之间的接触面积增大(将固体粉碎）,或增大扩散速率，（对反应物进行搅拌),都能加快化学反应速率。

②压强对化学反应速率的影响

结论：当其它条件不变时，对于有气体参加的化学反应,增大压强，化学反应速率加快；减小压强,化学反应速率减慢。

注意：a．改变气体的压强，实际上是改变气体物质的量浓度，从而改变化学反应速率。因此在解决有关反应速率问题时,应转换思维，将压强变化转化成浓度的变化来考虑。对于气体反应体系，有以下几种情况:

恒温时：增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。

恒容时：Ⅰ充入气体反应物浓度增大反应速率加快

Ⅱ充入“惰性气体”总压强增大,但各物质浓度不变，反应速率不变。(“惰性

气体”是指与该反应无关的性质稳定的气体,并不是专指稀有气体)。

b．压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小,可以认为改变压强对它们的化学反应速率无影响。

③温度对化学反应速率的影响

结论:当其它条件不变时，升高温度，反应物获得能量,反应活性增强，可以增大化学反应速率,反之降低温度，可以减慢化学反应速率。一般温度每升高１0℃，化学反应速率通常增大２～4倍,上述结论对放热反应、吸热反应均适用。

④催化剂对化学反应速率的影响

结论：催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂,能够减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂，一般情况下不特别说明都指正催化剂。

⑥其它:光、电磁波、超声波、反应物颗粒大小、溶剂等因素也能影响化学反应速率

4.化学反应速率图像的分析方法

（1）反应速率之比=化学计量数之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比

（2）依据外界条件对化学反应速率的影响，分析反应过程中速率的变化,从而判断物质浓度、气体体积、气体的密度、摩尔质量等量的变化。

常见的图像类型有:

①速率—时间图。此类图像定性揭示了正、逆反应速率随时间变化的规律，体现了

平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。

②

浓度—时间图。此类图像能说明各平衡体系在反应过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的折点时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的计量数关系。

【例7】一定条件下，溶液的酸碱性对ＴｉO 2光催化染料R 降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是（ ) 0.0

0.4

0.8

1.21.6

2.0

2.4

010********

c (R )/10-4m o l /L t / min

A 在0-50min 之间，ｐH=2和p Ｈ=7的讲解百分率相等

B 溶液酸性越强，R 的降解速率越小

C R 的起始浓度越小,降解速率越大

D 在20-25min 之间,pH=1０时R 的平均降解速率为0.04ｍo ｌ／(L 。min)

【例8】在密闭容器中进行如下反应：Ｈ2(g) ＋I 2(g ） ２

HI(g)，在温度T １和T 2时，产物的量与反应时间的关系如下图所

示．符合图示 的正确判断是（ ） A.T 1＞T 2,ΔＨ>０ B.T １＞Ｔ2，ΔＨ＜0

Ｃ．Ｔ1＜Ｔ2，ΔＨ＞0 D.T 1

【例9,向1 Ｌ密闭容器中加入1 ｍol HI(ｇ)发生 反应２HI H ２ + I 2，H 2物质的量随时间的变化如图

所示。

0～2 ｍi ｎ内的平均反应速率HI)= 。

该温度下,H ２(ｇ）＋I ２(g ） 2HI(ｇ)的平衡常数Ｋ

= 。

相同温度下，若开始加入H Ｉ(g)的物质的量是原来的2倍,

则 是原来的2倍。

a.平衡常数

b.ＨI 的平衡浓度

c.达到平衡的时间

d.平衡时H ２的体积分数

T 1碘化氢的量 时 间

T 2

随堂练习

1.（１) 在某一化学反应中,反应物Ｂ的浓度在5s内从2．０moｌ／Ｌ变成０.5ｍol/L，则在这5s内B的化学反应速率是多少？

（2)一个5L的容器里,盛入8．0moｌ某气态反应物，5min后，测得这种气态反应物剩余6．8m ｏl，则这种反应物的化学反应速率是多少？

2．在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0．6 ｍoｌ／L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则1０ｓ内生成硫酸铝的平均反应速率是（)

A、0.02 mｏl／（L•min）ﻩ

B、1.8mol／（Ｌ•min）

Ｃ、1.2 ｍol/（Ｌ•min）D、0.１8 mol/(Ｌ•min)

3.在ｍA + n B p Ｃ的反应中，m、ｎ、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加

a mol/Ｌ，Ｂ每分钟减少1．5a mol/L，A每分钟减少0.５a ｍol／L,则m:n：p为（）A、2:3:2 Ｂ、２:3:3 Ｃ、1:3:２D、3:1:2

4．在Ｎ２+3H22NH３的反应中，经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mｏl/L，

在些段时间内用H2表示的平均反应速率为0.4５ｍol/（L·s）,则此段时间是( ）

Ａ．1s B.２s Ｃ.4 4ｓＤ． 1 .33s

5.对反应A（g）+3B(g) ２C(ｇ)来说,下列反应速率中最快的是（）

A.υ（A)=０.３mol/(L·mｉn)Ｂ.υ（B)=0.6mol/(L·min)

C.υ(Ｃ)=0.5mol/(L·min）D．υ(A)=０.０1mol／(L·s）

6．已知4NH3+5Ｏ2＝4ＮO+6H2O,若反应速率分别用υ（NＨ3）、υ(o２)υ（ＮO)、υ(H2O）表示，则正确的关系是（)

Ａ. (4/5)υ（NH3)=υ(O2) B. (5/6)υ(O2)＝υ（Ｈ2O)

C. (2／3)υ（NH３）=υ(H２Ｏ)

D.（4／５）υ(O2)=υ(NＯ)

７.将4mol A气体和2ｍoｌB气体在2 Ｌ的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(ｇ)+Ｂ(g);≒2C（g)若经2ｓ(秒)后测得C的浓度为O.6mｏl·L-1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3ｍol/(L·S)

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6ｍol／(L·S）

③2s时物质Ａ的转化率为70％④２s时物质B的浓度为0.７mｏl·Ｌ-1

其中正确的是( )

A.①③ B．①④C．②③Ｄ．③④

8．已知2 ＳO２+ O2 2 SO3，若反应速率分别用v(SO２）、ｖ(Ｏ２) 、

ｖ（SＯ3）表示，则下列式子正确的是( ）

A、2v(SO3)=v(Ｏ2)

B、v(SO2)＝v(O2)=v（SO3）

C、1/2v(SＯ2)＝v（O2) Ｄ、v（O2)=2v(SO2）

9. 已知NO2和N2Ｏ4可以相互转化:２NO2(g)N2Ｏ4(g) △H<０。在恒温条件下

将一定量NO2和N２Ｏ4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如右图。下列说法不正确的是

A．图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时间的变化曲线

B.前10ｍiｎ内用v(N2Ｏ４）表示的化学反应速率为0.2

mol/(L·min)

Ｃ.25 ｍin时,NO２转变为N2O４的反应速率增大，其原因是将

密闭容器的体积缩小为1L

D.前10 min内用v(NO2）表示的化学反应速率为0.0４mol／

(Ｌ·ｍin）

10．将化合物A的蒸气2mｏl充入0.５L容器中加热,发生分解反应2A（g)=B(g)+ｎＣ（g)，反应到3mｉｎ时,容器中A的浓度为1.6mｏl/Ｌ，并测得这段时间内用Ｃ的浓度变化表示的平均反应速率为υ（C)＝1.2moｌ/(L·min)

⑴求化学方程式中的计量数n的值

⑵以B的浓度变化表示该反应的平均速率

课后作业

一.选择题(每题有一或二个选项符合题意）

1.生产生活中不同的化学反应进行的快慢不同，下列反应中,能在瞬间完成的是

A ．塑料老化 Ｂ.爆竹爆炸

C.钢铁生锈

D.食物腐败 （ )

2．在测量化学反应速率时,可以利用的相关性质为( )

A ．气体的体积和体系的压强

B ．颜色的深浅

Ｃ．固体的物质的量多少 D ．反应的剧烈程度

3．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

4.在N H 223+23NH 的反应中，经过一段时间内，NH 3的浓度增加了06./mol L ，在此段时间内用H 2表示的平均反应速率为04

5./()mol L s ⋅，则所经过的时间是( ）

A. 1s ﻩ

B. 2s ﻩ

C. 044.s

D. 133.s

５．在密闭容器中充入Ｎ2和H 2,合成N Ｈ3，到2秒末测得，ν(H 2) ＝＝0.45 mol ／ (Ｌ·ｓ),

则2秒末N Ｈ3的浓度为( )

Ａ. 0.５ ｍol ／ L B ． 0.４5 ｍo ｌ / L

C. 0.6 mol / L

D. 0.5５ ｍｏｌ / L

6．．已知反应A+3B==2Ｃ＋D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1ｍol/(L·min),则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）

A ．0．5ｍol/（L·ｍin) B.１ mol/(L·ｍi ｎ)

C.2 ｍｏｌ／(L·min) Ｄ.３ ｍol/(L·min ）

7．反应N H 223+23NH 刚开始时，N 2的浓度为3mol L /,H 2的浓度5mol L /，3min 后测得NH 3浓度为06./mol L ,则此时间内，下列反应速率表示正确的是（ ） Ａ． v NH mol L ()./(min)302=⋅

B. v N mol L ()./(min)210=⋅ C ． v H mol L ()./(min)2167=⋅ Ｄ． v H mol L ()./(min)203=⋅

8． 甲、乙两个容器内都进行Ａ→B 的反应,甲容器内每分钟减少了4ｍol Ａ,乙容器 内每分钟减少２molA ，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( ) ﻩA ．快 B ．慢ﻩC ．相等 D.无法判断

９. 在2A+B ３Ｃ+４D 反应中，表示该反应速率最快的是（ ）

A.v(A)=０.5mo ｌ／Ｌ· s ﻩB ．v(B)=0.3mol ／L· s

ﻩC ．ｖ(C ）＝0.8m ｏｌ/L· ｓﻩD ．ｖ(D)=1mol ／Ｌ· s

10． 可逆反应:A B +322C D +在４种不同的情况下的反应速率分别为 ①v A mol L s ()./()=⋅015 ②v B mol L s ()./()=⋅06

③v C mol L s ()./()=⋅04 ④v D mol L s ()./()=⋅045该反应进行速率相等的是( ) Ａ. ① B. ②和③ﻩＣ． ④ﻩＤ. ①和④

11. 已知某反应的各物质浓度数据如下:

aA g bB g ()()+2C g ()

起始浓度（mol L /) 30. 10. 0

２ｓ末浓度(mol L /) 18. 06. 08.

据此可推算出上述方程式中各物质的计量数之比是( ）

Ａ． ９：3:4ﻩB ． 3:1：2 Ｃ. 2：１：3ﻩD. 3：2：1

12． 将10mol A 和5mol B 放入１0L 真空容器内,某温度下发生反应：3A g B g ()()+2C g ()，在最初的０．2s 内，消耗A 的平均速率为006./()mol L s ⋅，则在0.2s 末，容器中Ｃ的物质的量是（ )

A. 012.mol ﻩ

B. 008.mol ﻩＣ. 004.mol ﻩD. 08.mol

13. 合成氨的反应为:3H 2 + N 2 2ＮH 3，其反应的速率可分别表示为v(H2）、v （Ｎ２)、v(N Ｈ3）(单位为mol ／(L·s ），则下列关系正确的是

A 、ｖ(H 2)＝v(N 2)= ｖ(ＮH 3) Ｂ、ｖ(H 2)=3 ｖ（N ２)

C 、v （Ｎ2)＝2 v(NH ３) Ｄ、ｖ（ＮH 3)＝ ｖ(H ２)

二．填空题

１4. 在2 L 密闭容器中发生3A(g)+ B(g)２Ｃ(ｇ)的反应。若最初加入的A 和B 的物

质的量都是4 ｍｏl ,Ａ的平均反应速率是0．１2 mo ｌ / (L 。s ），则10 s 后,容器中Ｂ的

物质的量是＿________ｍｏｌ。

15． 可逆反应：aA g bB g ()()+cC g dD g ()()+，

在VL 容器内若A 的浓度为amol/L 、B 的浓度为ｂmol/L 。1分钟后，测得容器内A 的浓度为x mol L /，这时B 的浓度为_______＿mol L /，C 的浓度为_＿_____mol L /。这段时间内反应的平均速率若以物质A 的浓度变化来表示，应为＿＿___＿____＿。

1６.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

。

三.计算题:

17.在一密闭的2 L 容器中装有4 mo ｌ SO ２和2 m ｏl O 2,在一

定条件下开始反应。2 ｍin末测得容器中有１．６mol SO2，请计算:(1)2 ｍin末SO3的浓度；

(２)2 ｍiｎ内SO2的平均反应速率。