化学反应速率
课前引入:
在前面的学习中，主要讨论了化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化两个问题。接下来我们一起思考一些现象：
爆炸 溶洞形成
铁桥生锈 牛奶变质 我们可以很轻松的知道以上化学变化的“快”与“慢”，但是，这样的“快”与“慢”是相对的，是一种定性比较，通常要确定一个参照物。 思考1：如果我们定量表示一个反应的快慢，需要一个特定的词来表示，这个词可以用什么？ 答：
思考2：怎样表示，单位时间内物质改变的质量，物质的量，浓度？ 答： 定义：
1．表示
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 ΔcA
(1)计算公式：vA＝Δt。
(2)常用单位：mol·L1·s1或mol·L1·min1。 2．意义
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，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可以不同，但这些数值所表示的意义相同。 3．规律
对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
如对于反应：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 要点: (1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反
应的反应速率时，必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。
(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取正值，而且是某一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率。 (3)在一定温度下，对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度为常数，故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。 (4) 计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
方法：反应速率大小比较的两种方法
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：
(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 (2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB?cC，要比较v(A)与v(B)
v(A)v(B)v(A)v(B)
的相对大小，即比较a与b的相对大小，若a＞b，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表
例1. 将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋B(g)?2C(g)，反应2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。下列说法正确的是( ) A．用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 B．用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1 C．2 s时v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1
D．2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
解析 不能用固体物质的浓度表示化学反应速率，A错误；化学反应速率是平均值不是瞬时值，C错误；据题目条件知v(C)＝0.6 mol·L－1÷2 s＝0.3 mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1÷2＝0.15 mol·L－1·s－1，则2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L－0.6 mol·L－1÷2＝0.7 mol·L－1，B错误，D正确。 答案 D
例2． 反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
－
－
－
－
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所表示的意思是时间为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．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 答案 C
解析 化学反应速率是指单位时间内反应物物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加，是平均速率，可以表示化学反应的快慢；因为固体和纯液体的浓度是一个常数，所以不能用固体和纯液体表示反应速率，所以A、B两项错误，C项正确。对无明显现象的化学反应来说，无法通过现象来体现反应速率的大小。
例4．在某一化学反应中，反应物A的浓度在10 s内从0.8 mol·L－1变为0.2 mol·L－1，则在这10 s内A的化学反应速率为( )
A．0.02 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1·s－1
C．0.06 mol·L－1·s－1 D．0.06 mol·L－1·min－1 答案 C
解析 10 s内A的化学反应速率为(0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1)÷10 s＝0.06 mol·L－1·s－1。 例5．某温度下，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：
(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)5 min内用Z表示的平均反应速率为________________________________________。 (3)化学反应速率受到很多因素的影响，例如：实验室制取氢气时一般用粗锌替代纯锌和稀硫酸反应，这是利用________原理加快了氢气生成的速率。 答案 (1)3X＋Y?3Z (2)0.06 mol·L－1·min－1 (3)原电池
1．温度对化学反应速率影响的探究 实验 操作 实验 现象 实验 结论 试管中均为2～3 mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液 ①产生气泡速率最慢 ②产生气泡速率较快 ③产生气泡速率最快 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度越高，H2O2的分解速率越快
2.催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 ②产生大量气泡 实验现象 实验结论 ①有少量气泡出现 ③产生大量气泡 MnO2、FeCl3可以使H2O2的分解速率加快 3.影响化学反应速率的因素 (1)主要因素(内因)
不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。 (2)外界因素(外因)
①温度：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。
②催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。
③浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。
④压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以增大化学反应速率；减小气体的压强，可以减小化学反应速率。
⑤固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。
⑥反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。
⑦形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。
注意： (1)升高温度，无论对于吸热反应还是放热反应，都能加快化学反应速率。
(2)催化剂分为正催化剂和负催化剂，正催化剂可以加快化学反应速率，负催化剂可以减慢化学反应速率。
例6. 在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？ (1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_____________________。 (2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：____________________________________。 (3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI___________。 (4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：___________________。 (5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：
________________________________________________________________________。
－－
(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L1的盐酸和1 mol·L1的盐酸中反应速率不同：________________________________________________________________________。 (7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：_______________________________ ________________________________________________________________________。
(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37 ℃)时，就可以被氧化，这是因为：___________________________________________
________________________________________________________________________。 答案： (1)光 (2)反应物的接触面积 (3)在溶液中，水作溶剂，增大了接触面积
(4)催化剂 (5)反应物本身的性质 (6)反应物的浓度 (7)反应温度
(8)人体里的生物酶起催化作用，可以降低葡萄糖氧化反应所需要的能量，所以在
人体温度的范围内就可以发生反应
解析 影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
例:7. 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的排列顺序正确的是( ) 甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2反应
乙：500 ℃，V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应 丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：500 ℃，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 解析 温度高，浓度大，且使用催化剂，反应速率最快，乙组最快。其次是甲，最慢的是丙。 答案 C
例8. 下列各组反应(表中物质均为反应物)，在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是( )
金属(粉末状)/mol 酸的浓度及体积 反应温度/℃ A B C D Mg∶0.1 Mg∶0.1 Fe∶0.1 Mg∶0.1 6 mol·L3 mol·L3 mol·L3 mol·L－1－1－1－1硝酸10 mL 盐酸10 mL 盐酸10 mL 硫酸10 mL 60 60 60 60 答案 D
解析 影响反应速率的内因是反应物本身的性质，外因是反应条件，C速率最小。Mg与HNO3
＋
不会产生氢气，B、D只比较c(H)即可，而盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，因此相同浓
＋
度的盐酸与硫酸中，硫酸的c(H)大于盐酸，D符合题意。
例9．在反应C(s)＋CO2(g)?2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是( ) A．增大压强 B．升高温度
C．增大CO2的浓度 D．增加碳的量 答案 D
解析 增大压强、升高温度、增大CO2的浓度均能增大反应速率；增加固体的用量，因其浓度是常数，故反应速率不会增加，选D。
例10．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的是( )
①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度
－
④Cl的浓度
A．①④ B．③④ C．①③ D．②③ 答案 C
＋＋＋－
解析 镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H===Mg2＋H2↑，与H有关，与Cl无关。在
＋
镁与盐酸的反应中，刚开始时H的浓度最大，反应速率应最大，但由于此反应为放热反应，
＋
温度升高，化学反应速率还会增大，随着化学反应的进行，H浓度逐渐减小，化学反应速
化学反应速率高考总复习
