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高中化学|化学反应速率完整总结


化学反应速率是选择性必修一《化学反应原理》第二章的开篇,也是高考计算大题的高频考点。很多同学公式背得挺熟,一到"起始量、转化量、某时刻量"就列错表,归根到底是没把"v=Δc/Δt"和"速率之比=计量数之比"这两条主线吃透。
这篇文章把反应速率的表示方法、测定方法、三种计算套路(公式法、计量数比法、三段式法)全部梳理清楚,最后附方法总结和课后习题(含答案解析),建议收藏打印。
01 化学反应速率:怎么表示、用什么单位
【定义】化学反应速率是定量描述化学反应快慢程度的物理量。
【表示方法】用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。
【表达式】v=Δc/Δt
其中 Δc 是浓度变化量(单位 mol·L-1),Δt 是时间变化量(单位 min 或 s)。
【单位】mol/(L·min) 或 mol/(L·s),也写作 mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1。
记住这一点:同一反应在同一条件下,用不同物质表示的反应速率数值可能不同,但它们的意义相同——都表示同一个反应的快慢。
02 化学反应速率怎么测
【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。
【方法一:直接观察测定】肉眼或简单仪器就能测,例如:
① 释放出气体的体积(如排水法收集 H2、CO2);
② 体系的压强变化(有气体参与、气体分子数变化的反应)。
【方法二:科学仪器测定】在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系测量反应速率(例如 KMnO4 褪色快慢、I2 遇淀粉显蓝色的深浅)。
03 化学反应速率的三种计算方法

【方法一:公式法】直接套 v=Δc/Δt。
v(反应物)=反应物浓度减少量÷时间;v(生成物)=生成物浓度增加量÷时间。
【方法二:速率之比=化学计量数之比】
对于任意反应 mA+nB===pC+qD,同一时间段内:
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
即知道某一种物质的速率,就能按计量数比推出其他物质的速率;反过来比较反应快慢时,也要先换算成同一物质的速率再比。
【方法三:"三段式"法】这是计算题的万能模板,三步走:
第一步:写出化学方程式;
第二步:列出各物质的起始浓度、转化浓度、某时刻浓度;
第三步:转化浓度之比=化学计量数之比,列方程求解。
【经典模板】反应 mA(g)+nB(g)===pC(g):
margin-bottom:6.0pt; text-align:left; margin-left:0.0pt; line-height:120%">项目 | A | B | C |
起始浓度/mol·L-1 | a | b | c |
转化浓度/mol·L-1 | x | nx/m | px/m |
某时刻浓度/mol·L-1 | a-x | b-nx/m | c+px/m |
【三个常用关系】
① 反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
② 生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻);
③ 转化率=c(转化)÷c(起始)×100%。
04 方法总结与易错点

【考点对比记忆】
反应速率 v=Δc/Δt,单位 mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1。 测定方法:直接观察(气体体积、体系压强);仪器测定(颜色变化、显色物质浓度比例)。 同一反应中:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=化学计量数之比。 三段式:起始量、转化量、某时刻量;转化量之比=计量数之比。 反应物"起始-转化=某时刻";生成物"起始+转化=某时刻"。
【易错点提醒】
不论用反应物还是生成物表示速率,取出来的都是正值,不要加负号。 比较反应快慢时,必须先换算成同一物质表示的速率再比,不能直接拿不同物质的数值比大小。 三段式中"转化量"一定按计量数比例变化,不能凭空给个数;"某时刻量"反应物一定比起始少,生成物一定比起始多。 计算速率时浓度单位是 mol·L-1、时间单位要和题目给的一致(min 还是 s),别在单位上丢分。
05 课后习题
一、选择题(5道)
1. 下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A. 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
B. 化学反应速率为 0.8 mol·L-1·s-1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 mol·L-1
C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D. 对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
答案:C
解析:化学反应速率是单位时间内浓度的变化量,不是某时刻浓度,B 错;固体和纯液体浓度视为常数,不用来表示速率,A 错;反应速率快现象不一定明显(如中和反应),D 错;C 正确。
2. 在 2 L 密闭容器中,4 s 内某反应物由 8 mol 减少到 2 mol,则该反应物的平均反应速率为( )
A. 1.5 mol·L-1·s-1 B. 0.75 mol·L-1·s-1 C. 2 mol·L-1·s-1 D. 0.5 mol·L-1·s-1
答案:B
解析:Δc=(8-2)mol÷2 L=3 mol·L-1,v=3 mol·L-1÷4 s=0.75 mol·L-1·s-1。
3. 反应 4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经 2 min,B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A. 用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B. 用 B、C、D 表示的反应速率之比是 3∶2∶1
C. 在 2 min 末,B 的反应速率是 0.3 mol·L-1·min-1
D. 分别用 B、C 表示的反应速率数值相同
答案:B
解析:A 是固体,不能用浓度变化表示速率,A 错;速率之比=计量数之比=3∶2∶1,B 对;题目给的是 2 min 内的平均速率,不是 2 min 末的瞬时速率,C 错;v(B)∶v(C)=3∶2,数值不同,D 错。
4. 在 N2+3H2===2NH3 的反应中,经过一段时间后,NH3 的浓度增加了 0.6 mol·L-1,在此段时间内用 H2 表示的平均速率为 0.45 mol·L-1·s-1,则这段时间为( )
A. 1 s B. 2 s C. 0.44 s D. 1.33 s
答案:B
解析:v(NH3)∶v(H2)=2∶3,故 v(NH3)=v(H2)×2/3=0.45×2/3=0.30 mol·L-1·s-1;Δt=Δc÷v=0.6÷0.30=2 s。
5. 某温度下,反应 2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) 开始时 SO2 和 O2 的浓度分别为 0.4 mol·L-1 和 1.0 mol·L-1,经 2 min 后 SO3 的浓度为 0.1 mol·L-1,则用 SO2 表示的平均反应速率和 SO2 的转化率分别为( )
A. 0.05 mol·L-1·min-1;12.5% B. 0.1 mol·L-1·min-1;25% C. 0.05 mol·L-1·min-1;25% D. 0.1 mol·L-1·min-1;12.5%
答案:C
解析:转化的 SO2 浓度=生成的 SO3 浓度=0.1 mol·L-1(计量数 2∶2),v(SO2)=0.1÷2=0.05 mol·L-1·min-1;转化率=0.1÷0.4×100%=25%,对应选项 C。
二、填空题(3道)
1. 化学反应速率通常用单位时间内____浓度的____或____浓度的____来表示,表达式为____。
答案:反应物;减少;生成物;增加;v=Δc/Δt
解析:反应速率的定义式。
2. 在一个 2 L 的密闭容器中放入 4 mol N2 和 8 mol H2,在一定条件下反应 5 min 后,测得生成 NH3 为 2 mol,则用 N2 表示的反应速率为____,5 min 末容器中 H2 的物质的量为____。
答案:0.1 mol·L-1·min-1;5 mol
解析:生成 2 mol NH3,按 N2+3H2===2NH3 计量数,消耗 N2 1 mol、H2 3 mol;v(N2)=1 mol÷2 L÷5 min=0.1 mol·L-1·min-1;剩余 H2=8-3=5 mol。
3. 对于反应 mA+nB===pC,v(A)∶v(B)∶v(C)=____。
答案:m∶n∶p
解析:同一反应中各物质反应速率之比等于化学计量数之比。
三、简答题(1道)
1. 在 2 L 密闭容器中,加入 4 mol A 和 6 mol B,发生反应:3A(g)+B(g)===2C(g)。经 5 s 后,测得 C 的物质的量为 2 mol。请用"三段式"计算:(1) 用 B 表示的 5 s 内平均反应速率;(2) 5 s 末 A 的浓度;(3) A 的转化率。
答案:
三段式(单位 mol):起始 A=4、B=6、C=0;转化 C=2,则按计量数 A∶B∶C=3∶1∶2,消耗 A=3 mol、B=1 mol;5 s 末 A=1、B=5、C=2。
(1) v(B)=Δc(B)/Δt=(1 mol÷2 L)÷5 s=0.1 mol·L-1·s-1。
(2) 5 s 末 c(A)=1 mol÷2 L=0.5 mol·L-1。
(3) A 的转化率=3 mol÷4 mol×100%=75%。
解析:三段式的关键是先把 C 的转化量按计量数比换算成 A、B 的转化量,再套定义式和转化率公式。
06 写在最后
化学反应速率的题看似数字多,其实套路非常固定:先套 v=Δc/Δt,遇到多物质就用"速率之比=计量数之比",复杂题直接上三段式表格。把 03 节的三段式模板抄一遍、再做两道计算题,这部分就能稳拿分。
最后再提醒一句:比较反应快慢一定要换算成同一物质的速率,这是选择题里最爱挖的坑。
|(注:部分内容由豆包工作 AI 生成)















































































