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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)，vA∶vB∶vC∶vD＝____________。
(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t1 s 时，A 消耗了x mol·L－1，则化学反应速率的计算如下：
1
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mA(g)＋nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L－1 a b c
转化浓度/mol·L－1 x ______ ______
(t1 s 时浓度/mol·L－1 a－x ______ ______
则v(A)＝________________，v(B)＝________________，v(C)＝________________。
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、化学反应速率的概念及基本计算
1．一定温度下反应：4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，B 的浓度减少0.6 mol·L－1，
对此反应速率的表示正确的是( )
A．用A 表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
B．分别用B、C、D 表示反应速率，其比值是1∶2∶3
C．在2 min 末的反应速率，用B 表示为0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min 内用B 和C 表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的
2．一定条件下，在体积为10 L 的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过
程如图。下列说法不正确的是( )
A．t1 min 时，正、逆反应速率相等
B．X 曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系
C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L－1·min－1
D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 mol·L－1·min－1
3．已知反应：4CO＋2NO2=====N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
2
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④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
请比较上述5 种情况反应的快慢：__________________________________________(由大到
小的顺序)。
化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较与，若>，则用
A 表示的化学反应速率比用B 表示的大。
二、用其他物理量的变化表示的化学反应速率的计算
4．温度为T1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。
5．工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550 ℃时，在1 L 的恒温容器
中，反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min
SO2(g) /mol
O2(g) /mol
SO3(g) /mol
0
4
2
0
5
1.5
10
2
15
1
若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压＝总压
×气态物质的物质的量分数，则10 min 内SO2(g)的反应速率v(SO2)＝________ 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
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3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。
②活化能：如图
图中：E1 表示__________________ ，使用催化剂时的活化能为________ ，反应热为
__________(注：E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量)。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)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
条件改变
单位体积内
有效碰撞
次数
化学反应
速率
分子总数
活化分子数
活化分子
百分数
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( )
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一、影响化学反应速率的因素
1．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Al2O3，将Al 片改成Al 粉
②Fe 与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸
③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强
④2SO2＋O22SO3 ΔH<0，升高温度
⑤Na 与水反应时，增大水的用量
⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2
⑦H2与Cl2混合后光照
2．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(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_______________________________________。
(2)恒容充入N2：__________。
(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
在恒温恒容条件下
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、用控制变量法探究影响化学反应速率的因素
3．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，
判断下列说法正确的是( )
A．pH 越小，氧化率越小
B．温度越高，氧化率越小
C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH 和温度有关
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D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率
4．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组
欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行
了如下实验(忽略溶液体积变化)：
编
号
0.01 mol·L－1酸性
KMnO4溶液体积/m
L
0.1 mol·L－1 H2C2O4溶
液体积/mL
水的体积/mL
反应温
度/℃
反应时
间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
V1
2
1
20
5.5
Ⅲ
V2
2
0
50
0.5
下列说法不正确的是( )
A．V1＝1，V2＝2
B．设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响
C．实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束
D．实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.01 mol·L－1·min－1
5．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
反应条件
温度
容器容积
起始
n(SO2)
起始
n(O2)
其他条件
Ⅰ 组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol
无
Ⅱ 组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t 的变化曲线如图所示。
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是____________________________________________________。
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃，则φ(SO3)达到a%所需时间____________t1(填“小于”
“大于”或“等于”)。
(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由
大到小排列的是________(填字母)。
甲：在500 ℃时，10 mol SO2和10 mol O2反应
乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2反应
丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
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丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁
B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙
D．丁、丙、乙、甲
关于“控制变量法”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：
2NH3(g)N2(g)＋3H2(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，
如下表所示，下列说法不正确的是( )
编号
时间/min
cNH3/10－3 mol·L－1
表面积/cm2
0
20
40
60
80
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(N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
B．实验②，60 min 时处于平衡状态，x≠0.40
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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
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