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第 44 讲 化学反应速率及影响因素
[复习目标] 1.了解化学反应速率的概念及表示方法，能提取信息计算化学反应速率。2.掌
握影响化学反应速率的因素，并能用有关理论解释。
考点一 化学反应速率及表示方法
1．化学反应速率
(1)
(2)各物质的化学反应速率之比＝__________之比。
如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v ∶v ∶v ∶v ＝____________。
A B C D
(3)注意事项
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同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义
相同。
③固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
2．应用“三段式”计算化学反应速率
列起始量、转化量、某时刻量，再根据定义式或比例关系计算。
对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，C
的浓度为c mol·L－1，反应进行至t s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率的计算如下：
1
mA(g)＋nB(g)pC(g)起始浓度/mol·L－1 a b c
(转化浓度/mol·L－1 x _______ ________
t s时浓度/mol·L－1 a－x _______ ________
1
则v(A)＝________________，v(B)＝________________，v(C)＝________________。
[应用举例]
1．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N(g)＋3H(g)2NH (g)，反应过
2 2 3
程如图。
(1)表示NH 的物质的量变化的曲线是_____________________________________________。
3
(2)计算0～8 min，H 的平均反应速率(写出计算过程，下同)。
2
______________________________________________________________________________
(3)计算10～12 min，N 的平均反应速率。
2
______________________________________________________________________________
2．已知反应：4CO＋2NO =====N＋4CO 在不同条件下的化学反应速率如下。
2 2 2
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
②v(NO )＝0.7 mol·L－1·min－1
2
③v(N )＝0.4 mol·L－1·min－1
2
④v(CO)＝1.1 mol·L－1·min－1
2
⑤v(NO )＝0.01 mol·L－1·s－1
2
请 比 较 上 述 5 种 情 况 反 应 的 快 慢 ：
________________________________________________(由大到小的顺序)。
1．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显( )
2．由v＝计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值( )
3．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( )
4．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率
越快( )
一、用其他物理量表示的化学反应速率的计算
1．温度为T 时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝______mL·g－1·min－1。
12．(2023·陕西榆林统考一模)在某一恒容密闭容器中加入CO 、H ，其分压分别为15 kPa、
2 2
30 kPa，加入催化剂并加热使其发生反应：CO(g)＋4H(g)CH(g)＋2HO(g)。研究表明
2 2 4 2
CH 的反应速率v(CH)＝1.2×10－6×p(CO)·p4(H ) kPa·s－1，某时刻测得HO(g)的分压为10
4 4 2 2 2
kPa，则该时刻v(H )＝________________。
2
二、速率方程与化学反应速率
3．[2020·全国卷Ⅱ，28(2)①]高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH――→C H ＋H 。反应
4 2 6 2
在初期阶段的速率方程为r＝k× ，其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率
为r，甲烷的转化率为α时的反应速率为r，则r＝________ r。
1 2 2 1
4．[2018·全国卷Ⅰ，28(2)②]F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25 ℃时
NO(g)分解反应：
2 5
其中NO 二聚为NO 的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t 的变化如下表所
2 2 4
示[t＝∞时，NO(g)完全分解]：
2 5
t/min 0 40 80 160 260 1 300 1 700 ∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
研究表明，NO(g)分解的反应速率v＝2×10－3× kPa·min－1。t＝62 min时，测得体系
2 5
中 ＝2.9 kPa，则此时 ＝________kPa，v＝________kPa·min－1。
考点二 影响化学反应速率的因素
1．内因
反应物________是主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为
Mg____Al。
2．外因[应用举例]
下列措施可以增大化学反应速率的是____________(填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成Al O ，将Al片改成Al粉；②Fe与稀硫酸反应制取H 时，改用
2 3 2
98%浓硫酸；③HSO 与BaCl 溶液反应时，增大压强；④2SO ＋O2SO ΔH<0，升
2 4 2 2 2 3
高温度；⑤Na与水反应时，增大水的用量；⑥2HO===2HO＋O↑反应中，加入少量
2 2 2 2
MnO ；⑦H 与Cl 混合后光照
2 2 2
3．有效碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响
(1)有效碰撞
能够发生____________的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发
生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有____________，二是碰撞时
要有____________。
(2)活化分子
有足够的________，能够发生______________的分子叫活化分子。
活化分子百分数＝×100%。
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
条件→活化分子→有效碰撞→反应速率变化
单位体积内 有效碰 化学反
条件改变
分子总数 活化分子数 活化分子百分数 撞次数 应速率
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
加催化剂
1．催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质均保持不变( )
2．升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小( )3．一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速
率( )
4．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大( )
5．100 mL 2 mol·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变( )
一、压强对化学反应速率的影响
1．一定温度下，反应N(g)＋O(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应
2 2
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______________________________________________________________________________。
(2)恒容充入N：__________。
2
(3)恒容充入He：__________，原因是_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)恒压充入He：__________。
惰性气体对反应速率的影响
恒温恒容条件下 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压条件下 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
二、固体表面积对化学反应速率的影响
2．图1为从废钼催化剂(主要成分为MoO 、MoS ，含少量NiS、NiO、Fe O 等)中回收利用
3 2 2 3
金属的部分流程。
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙烧”，其目的是
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
3．[2019·北京，27(1)①]甲烷水蒸气催化重整制氢的主要反应为：CH＋2HO(g)=====CO＋
4 2 2
4H ，用CaO可以去除CO ，H 体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t 时开
2 2 2 1
始，H 体积分数显著降低，单位时间 CaO消耗率________(填“升高”“降低”或“不
2
变”)。此时 CaO 消耗率约为 35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：___________________
______________________________________________________________________________。
三、对照实验及其设计
4．某小组拟用酸性KMnO 溶液与HC O 溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化
4 2 2 4
学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试
剂和仪器：0.20 mol·L－1 HC O 溶液、0.010 mol·L－1 KMnO 溶液(酸性)、蒸馏水、试管、
2 2 4 4
量筒、秒表、恒温水浴槽。
V(0.010 mol·L－1
实验 V(0.20 mol·L－1 V(蒸馏
酸性KMnO 溶液)/ m(MnSO )/g T/℃ 乙
4 4
编号 HC O 溶液)/mL 水)/mL
2 2 4
mL
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.5 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题：
(1)KMnO 溶液用________________(填名称)酸化；写出上述反应的离子方程式：
4
_____________________________________________________________________________。
(2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响；实验②④是探究________对化学反应
速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则 a为________；表格中的“乙”填写
t/s ， 其 测 量 的 是
____________________________________________________________________。
关于“变量控制法”题目的解题策略1．(2022·浙江6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：
2NH (g)N(g)＋3H(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，
3 2 2
如下表所示，下列说法不正确的是( )
时间/min
编
cNH /10－3 mol·L－1 0 20 40 60 80
3
号
表面积/cm2
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A.实验①，0～20 min，v(N )＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
2
B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
2．(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓
度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
3．(2022·广东，15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随
反应时间t的部分变化曲线如图，则( )
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1
4.[2021·福建，12(4)①②]NaNO 溶液和NH Cl溶液可发生反应：NaNO ＋NH Cl=====N↑
2 4 2 4 2
＋NaCl＋2HO。为探究反应速率与c(NaNO )的关系，利用如图装置(夹持仪器略去)进行实
2 2
验。
实验步骤：往A中加入一定体积(V)的2.0 mol·L－1 NaNO 溶液、2.0 mol·L－1 NH Cl溶液和
2 4
水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0 mol·L－1醋酸，当导管口气泡
均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体，用秒表测量收集1.0 mol N 所需的时间，重复多
2
次取平均值(t)。回答下列问题：
每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。
V/mL
实验编号 水 t/s
NaNO 溶液 NH Cl溶液 醋酸
2 4
1 4.0 V 4.0 8.0 334
1
2 V 4.0 4.0 V 150
2 3
3 8.0 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
①V＝________，V＝________。
1 3
②该反应的速率方程为v＝k·cm(NaNO )·c(NH Cl)·c(H＋)，k为反应速率常数。利用实验数据
2 4
计算得m＝________(填整数)。
