第20講化學(xué)反應(yīng)速率

目錄

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分:知識點(diǎn)精準(zhǔn)記憶

第三部分:典型例題剖析

高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

高頻考點(diǎn)2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算

高頻考點(diǎn)3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較

高頻考點(diǎn)4考查外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

高頻考點(diǎn)5考查控制變量法探究反應(yīng)速率的影響因素

高頻考點(diǎn)6考查利用“斷點(diǎn)”突破化學(xué)反應(yīng)速率圖像（v-t圖）

高頻考點(diǎn)7考查速率常數(shù)及其應(yīng)用

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

定義

內(nèi)容

應(yīng)用二^碰撞理論表聞：

單位

物質(zhì)的性質(zhì)一內(nèi)因

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

礴

定慚i述氣泡多少

蹣、外因（根據(jù)實(shí)驗z

現(xiàn)象）（沉淀多少

催化劑/

\.高丁

其他/

測量方法測定的物理量

定量測量

定義式法

化學(xué)反應(yīng)速率

比例關(guān)系法

三段式法簡單計算

"漸變"類vt圖像

圖像法"斷點(diǎn)"類Vt圖像

—

"平臺"類Vt圖像

歸一法

比值法一\K

速率大小比較基元反應(yīng)

圖像法J

速率方程

速率常數(shù)和速率方程含義

速率常數(shù)，影響因素

\與速率方程的關(guān)系

第二部分：知識點(diǎn)精準(zhǔn)記憶

知識點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算

1.表示方法

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。

2.數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位

Ar*____

v=石,單位為mol1—LmirT1或mol-LJ-s

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

同一反應(yīng)在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能丕回，但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在

化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。

如在反應(yīng)aA(g)+6B(g)k^cC(g)+JD(g)中,存在v(A)：v(B)：v(C):v(D)=a：b：c：d

【特別提醒】(1)一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)由丫=當(dāng)計算得到的是一段時間內(nèi)的平均速率，用不同物質(zhì)表示時，其數(shù)值可能不同，但意義相同。

(3)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物表示均取正值。

知識點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>AL

2.外因

廠|濃度|—增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大;反之，

減小

外T溫度

界升高溫度,反應(yīng)速率增大；反之，減小I

條

件對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)

的壓強(qiáng)|-

---1速率增大;反之，減小

影

啊

t催化劑i~r施用催化劑，反應(yīng)速率增大?

增大固體表面積、光照、超聲波等，能夠

-1其他?-增大反應(yīng)速率

【特別提醒】(1)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度來實(shí)現(xiàn)的，濃度不變，速率不變。

(2)溫度改變，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變。

(3)不特別指明，催化劑一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。

(4)固體反應(yīng)物量的增減，不能改變化學(xué)反應(yīng)速率，固體的表面積改變才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。

3.理論解釋——有效碰撞理論

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

②活化能：如圖

圖中：Ei為正反應(yīng)的活化能,使用催化劑時的活化能為當(dāng),反應(yīng)熱為與二&。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能)

③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

【特別提醒】(1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時,

其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。

(2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實(shí)現(xiàn)的，所以分析壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率的影響時，

要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強(qiáng)而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應(yīng)速率不變。

(3)改變溫度，使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。

(4)其他條件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，

只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。

(5)稀有氣體對有氣體參與的反應(yīng)速率的影響

①恒溫恒壓

[n不變，V變大，c\

n

\減小，速率減小?

V?________________?

②恒溫恒容

=工：鹿、V均不變，C不變,

J豆；速率不變

知識點(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)速率的計算

1.化學(xué)反應(yīng)速率計算的4個方法

(1)定義式法：

(2)比例關(guān)系法：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。

(3)三段式法：列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量，再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。

(4)依據(jù)圖像求反應(yīng)速率的步驟

第一步：找出橫、縱坐標(biāo)對應(yīng)的物質(zhì)的量；

第二步：將圖中的變化量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的濃度變化量；

第三步：根據(jù)公式丫=景1行計算。

2.化學(xué)反應(yīng)速率計算的萬能方法——三段式法

對于反應(yīng)根A(g)+〃B(g)=^pC(g)+qD(g),起始時A的濃度為amoLL-1,B的濃度為6moLL-I反應(yīng)進(jìn)

行至As時，A消耗了xmoLL-i,則化學(xué)反應(yīng)速率可計算如下：

加A(g)+〃B(g)=^pC(g)+4D(g)

起始/(mol.L-i)ab00

nxpxqx

轉(zhuǎn)化/(moLL-i)X

mmm

nxpxqx

Zi/(mol-Li)a~-xb7—一

mmm

Ynx

則：v(A)=~mol-L-%i,v(B)_mol-L%1

mti

v(C)=~_mol-L*-sIV(D)=_ZTmol-L1-s1

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

對于己知反應(yīng)〃zA(g)+”B(g)===pC(g)+gD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示，當(dāng)單位

相同時，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即v(A)：v(B):v(C)：v(D)=m：n：p：q.

如一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)^^2C(g)o已知v(A)=0.6molL-hr,則v(B)=0.2

molL-1-s-1,v(C)=0.4mol-L-1-s-1o

4.化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較

(1)歸一法：將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進(jìn)行速率的

大小比較。

(2)比值法：將各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位后，再除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，然后對求出的

數(shù)值進(jìn)行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)機(jī)A(g)+〃B(g)===pC(g)+4D(g),若詈>空，則反應(yīng)速率

A>B?

(3)由圖像比較反應(yīng)速率大小的方法：根據(jù)圖像看反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間，時間越短，對應(yīng)的反應(yīng)的溫度、

濃度或壓強(qiáng)就越大，則對應(yīng)的反應(yīng)速率越大。

知識點(diǎn)四速率一時間(v-f)圖像

1.圖像類型

由圖像變化分析外界條件對其影響，已知反應(yīng)為“A(g)+〃B(g)=ipC(g)+4D(g)A”=QkJ-moir。

（1）“漸變”類v-r圖像

圖像分析結(jié)論

九時M正突然增大，M逆逐漸增大；v'h時其他條件不變，增大反應(yīng)物

iE>Vffi,平衡向正反應(yīng)方向移動的濃度

0%191

G時M正突然減小，M逆逐漸減??；v'h時其他條件不變，減小反應(yīng)物

辦正r逆〉V'正，平衡向逆反應(yīng)方向移動的濃度

Ok-

“t

G時M逆突然增大，v'正逐漸增大；v'/I時其他條件不變，增大生成物

三逆>"'正，平衡向逆反應(yīng)方向移動的濃度

O4t

G時M逆突然減小，"正逐漸減??；Mtl時其他條件不變，減小生成物

?%

卜，

逆,iE>Vffi,平衡向正反應(yīng)方向移動的濃度

O-“t

（2）“斷點(diǎn)”類M圖像

圖像分析結(jié)論

九時其他條件不變，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

V

泮fl時"正、V,逆均突然增大，且且加+〃>p+q（正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)）

八逆：一V，iE>V，ffi；平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行九時其他條件不變，升高溫度且。>0（吸

0ht

熱反應(yīng)）

/I時其他條件不變，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

V

tl時記正、V,逆均突然增大，且且加+〃<p+q（正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)）

/逆>/正；平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行ti時其他條件不變，升高溫度且。<0（放

C*1t

熱反應(yīng)）

九時其他條件不變，減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

九時M正、M逆均突然減小,且且加+及<p+q（正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)）

X正

A-

]i露V'IE>M逆；平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行/I時其他條件不變，降低溫度且。<0（放

熱反應(yīng)）

V.九時M逆、M正均突然減小,且G時其他條件不變，減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

i/逆〉M正；平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行且加+”>〃+式正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)）

Z1時其他條件不變，降低溫度且。>0（吸

熱反應(yīng)）

（3）“平臺"類v-r圖像

圖像分析結(jié)論

h時其他條件不變使用催化劑

h時"正、V'逆均突然增大且M正

n時其他條件不變增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

'逆，平衡不移動

X一=n

]h1且優(yōu)（反應(yīng)前后氣體體積無變化）

+w=p+q

n時其他條件不變，減小反應(yīng)體系的壓

h時M正、M逆均突然減小且M正

。'正=吸強(qiáng)且相+/=p+q（反應(yīng)前后氣體體積無變

=M逆，平衡不移動

10h1化）

2.常見vt圖像分析方法

（1）看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢，看二者是同等程度的變化，還是不同程度的變化。同等程度的變化一

般從壓強(qiáng)（反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)）和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化，可從溫度、濃度、壓強(qiáng)（反

應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng)）角度考慮。

（2）對于反應(yīng)速率變化程度不相等的反應(yīng)，要注意觀察改變某個條件瞬間，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨

勢。同時要聯(lián)系外界條件對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，加以篩選、驗證、排除。

（3）改變條件判斷伏正）、v（逆）的相對大小時，可以從平衡移動方向討論，若平衡正移/（正）,v（逆），若平衡逆

移,V（正）<v（逆）。

知識點(diǎn)五速率常數(shù)和速率方程

1.基元反應(yīng)

（1）定義：基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)，又稱為簡單反應(yīng)。

（2）基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論

基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論認(rèn)為，基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到生成物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài)，這個

狀態(tài)稱為過渡態(tài)。

AB+C—>[A...B...C]—>A+BC

反應(yīng)物過渡態(tài)生成物

過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中具有最高能量的一種分子構(gòu)型，過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當(dāng)于活

化能[活化能（能壘）越高，此步基元反應(yīng)速率越慢]。例如，一澳甲烷與NaOH溶液反應(yīng)的過程可以表示為

CH3Br+OH―>[Br...CH3...OH]—>Bi「+CH30H

一澳甲烷與NaOH溶液反應(yīng)機(jī)理示意圖

(3)活化能與反應(yīng)機(jī)理

使用催化劑，可以改變活化能，改變反應(yīng)機(jī)理，在反應(yīng)機(jī)理中每一步反應(yīng)的活化能不同，且均比總反

應(yīng)的活化能低，故一般使用催化劑可以降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，如圖所示：

Ei為總反應(yīng)的活化能，E2、也為使用催化劑反應(yīng)機(jī)理中各步的活化能。

2.速率方程

一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的暴的乘積成正比。

對于反應(yīng)：aA+bB===gG+/汨

則丫=既"U)?既B)(其中左為速率常數(shù))。

如：①SO2c12^^SO2+CI2v=Mc(SO2c12)

2

@2NO2^^2NO+O2v=fec(NO2)

22

③2H2+2NOF=^N2+2H2Ov=fec(H2)-c(NO)

3.速率常數(shù)含義

速率常數(shù)/)是指在給定溫度下，反應(yīng)物濃度皆為1moLL-i時的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下，可用速率

常數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比，而速率常數(shù)是其

比例常數(shù)，在恒溫條件下，速率常數(shù)不隨反應(yīng)物濃度的變化而改變。因此，可以應(yīng)用速率方程求出該溫度

下任意濃度時的反應(yīng)速率。

4.速率常數(shù)的影響因素

溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)將有不同

的值，但濃度不影響速率常數(shù)。

5.速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系

一定溫度下，可逆反應(yīng)：aA(g)+6B(g)>TgG(g)+/7H(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時，v正=/正c”(A)d(B),丫逆=/

逆?砥G)/(H),由于平衡時VIE=V逆，則上正產(chǎn)。>改6)=左逆?雙GA/H),所以￡=丁(人),芯(B)=*°

知識點(diǎn)六化學(xué)反應(yīng)速率的測定

1.定性描述：(根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象)

①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；

②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；

③用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低

2.定量描述：(根據(jù)實(shí)驗測量，單位時間內(nèi)：)

①測定氣體的體積；

②測定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化；

③測定物質(zhì)或離子的濃度變化；

④測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化。

3.測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法

(1)量氣法

(2)比色法

(3)電導(dǎo)法

(4)激光技術(shù)法

4.化學(xué)反應(yīng)速率的測量——實(shí)驗

(1)反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t

(2)實(shí)驗裝置

(3)測量數(shù)據(jù)

①單位時間內(nèi)收集氫氣的體積；

②收集相同體積氫氣所需要的時間

③有pH計測相同時間內(nèi)pH變化，即△c(H+)。

④用傳感器測△c(Zi?+)變化。

⑤測相同時間內(nèi)△m(Zn)o

⑥相同時間內(nèi)恒容壓強(qiáng)變化；

⑦相同時間內(nèi)絕熱容器中溫度變化。

第三部分：典型例題剖析

高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

1.(2022?遼寧?高三開學(xué)考試)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

A.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑

B,增大反應(yīng)物濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)，從而提高反應(yīng)速率

C.對于放熱的可逆反應(yīng)，升高溫度，逆反應(yīng)速率加快，正反應(yīng)速率減慢

D.從酯化反應(yīng)體系中分離出水，反應(yīng)速率減慢，但有利于提高酯的產(chǎn)率

【解析】A.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì)，溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等均是外因，

A錯誤；B.增大反應(yīng)物濃度，可以提高單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，從而提高反應(yīng)速率，活化分子百分?jǐn)?shù)

不變，B錯誤；C.對于可逆反應(yīng)，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均加快，C錯誤；D.從酯化反應(yīng)體系中分離

出水，相當(dāng)于降低生成物濃度，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，有利于提高酯的產(chǎn)率，D正確；答案選D。

【答案】D

【易錯提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物

表示均取正值。

(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。

(3)不能用固體或純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。

【變式訓(xùn)練】(2022.全國?高三專題練習(xí))下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

A.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯

B.化學(xué)反應(yīng)速率通常表示一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加

C.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol-L'-s1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol-L1

D.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢

【解析】A.化學(xué)反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象不一定越明顯，如鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)時本就沒有明顯現(xiàn)

象，A錯誤；B.固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，B錯誤；C.0.8

molLid表示1s的時間內(nèi)，某物質(zhì)的濃度變化了0.8mol-Li,C錯誤；D.化學(xué)反應(yīng)速率就是表示化學(xué)反應(yīng)

進(jìn)行快慢的物理量，D正確；綜上所述答案為D。

【答案】D

高頻考點(diǎn)2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算

例2.(2022?全國?高三專題練習(xí))一定溫度下，在容積恒為1L的容器中通入一定量，發(fā)生反應(yīng)

N2O4(g)=2NO2(g)AH>0,體系中各組分濃度隨時間(t)的變化如下表。

t/s020406080

c（N2O4）/（mol/L）0.1000.0620.0480.0400.040

c（N°2）/（moi/L）00.0760.1040.1200.120

下列說法正確的是

A.0~60s,N2c)4的平均反應(yīng)速率為v=Q04mol/(L-min)

B.升高溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值減小

C.80s時，再充入N。？、NQ"各0.12mol,平衡不移動

D.若壓縮容器使壓強(qiáng)增大，達(dá)新平衡后混合氣顏色比原平衡時淺

Ac

【解析】A.0~60s,N,O”的濃度變化量為0.1000.040=0.060mol/L,根據(jù)v=—，得

t

AC(N24)

V(N9O4)=°==0.001mol/(L.s)=0.06mol/(Lmin),故A錯誤；B.該反應(yīng)吸熱，升高溫度平衡常數(shù)

toO

增大，故B錯誤；C.該溫度下，平衡常數(shù)K=^M=4F=0.36,再充入NC\、20,各0.12mol,

C(N2O4)0.04

QC=1SM=M=036,K=QC,平衡不移動，故C正確；D.該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和增大的反應(yīng)，壓縮體

C(N2O4)0.16

積壓強(qiáng)增大，平衡逆向進(jìn)行，但是各組分濃度增加，顏色加深，故D錯誤；故選C。

【答案】C

【名師歸納】化學(xué)反應(yīng)速率計算的4個方法

(1)定義式法：v=%。

(2)比例關(guān)系法：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。

(3)三段式法：列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量，再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。

(4)依據(jù)圖像求反應(yīng)速率。

Ac

【變式訓(xùn)練1】(依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式"=五)計算)(2021?遼寧高三三模)反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)=

CH3OH(g)+H2O(g),在起始溫度(Ti℃)、體積相同(2L)的兩個密閉容器中，改變條件，其對應(yīng)反應(yīng)過程中的

部分?jǐn)?shù)據(jù)見表：

反應(yīng)時間CO2/molHi/molCH3OH/molHzO/mol

反應(yīng)I:恒溫Omin2600

恒容lOmin4.5

20min1

30min1

反應(yīng)n：絕熱

Omin0022

恒容

下列說法正確的是

A.若該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△?>()

B.反應(yīng)I,在。?20min時的平均反應(yīng)速率v(H2)=0」5mol?Li?mini

C.反應(yīng)I達(dá)到平衡時，加入ImolCCh和ImolClhOH,此時平衡不移動

D.起始溫度相同的反應(yīng)I、II,平衡時平衡常數(shù)K也相同

【解析】A.當(dāng)AG=AHTAS<0時反應(yīng)可以自發(fā)，該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，所以AS<0,則只有

△H<0時，高溫條件下可滿足AG<0,反應(yīng)自發(fā),A錯誤;B.反應(yīng)I,在0?20min內(nèi)An(CO2)=2mollmol=lmol,

3mol

根據(jù)反應(yīng)方程式可知An(H2)=3mol,容器體積為2L,所以v(Hz)=2L=0.075mol?Li?mini,B錯誤；C.平

20min

衡時Qc=K,反應(yīng)I平衡時n(CH3OH)=lmol,結(jié)合反應(yīng)方程式可知此時n(CO2)=lmob再加入加入ImolCCh

和ImolOHhOH,即二者的濃度均變?yōu)樵瓉淼?倍，而CH30H和CO2的系數(shù)相等，所以同等倍數(shù)增大二者

濃度，Qc仍等于K,平衡不移動，C正確；D.反應(yīng)I恒溫，而反應(yīng)II絕熱，所以平衡時二者溫度不相同，

則平衡常數(shù)不同，D錯誤；綜上所述答案為C。

【答案】C

【變式訓(xùn)練2](依據(jù)圖像計算)(2020?全國?高三專題練習(xí))一定溫度下，把6molA和5molB通入容積

為4L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)2c(g)+2D(g),反應(yīng)經(jīng)過5min達(dá)到平衡，此時生成2mol

C,正反應(yīng)速率(v正)和逆反應(yīng)速率(v逆)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法正確的是

06

A.t2=5min,平衡時3V正(A)=2v逆(D)

B.0?t2,A的平均反應(yīng)速率為0.15moLLFmin

C.t2?t3,各物質(zhì)的濃度一定相等

D.B的平衡轉(zhuǎn)化率為25%

【詳解】A.t2時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時2V正(A)=3v逆(D),A錯誤；B.反應(yīng)經(jīng)過5min

達(dá)到平衡時生成2moiC,則消耗了3moiA,A的平均反應(yīng)速率為亶絲=0.15molLFraiiTIB正確；

4L-5min

C.t2?t3,反應(yīng)為平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，但各物質(zhì)濃度與初始投料有關(guān)，不一定相等，C錯誤；D.達(dá)

到平衡時，生成2moiC,則消耗了ImolB,B的平衡轉(zhuǎn)化率為粵x100%=20%,D錯誤；答案選B。

5mol

【答案】B

【變式訓(xùn)練3】(依據(jù)化學(xué)方程式計算)(2021?浙江高三二模)利用催化劑將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成

CO2和N2,是尾氣處理的一種方法，方程式為：2NO+2CO=2CO2+N2O為測定在某種催化劑作用下

的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:

時間(S)012345

c(NO)mol-L-1.00x1034.50X10-42.50X10-41.50X10-41.00XlO-4l.OOxlO_4

c(CO)mol-17i3.60xlO-33.05x10-32.85xW32.75x10-32.70x10-32.70x10-3

下列說法不正確的是；A.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的AH<0

B.前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率丫(2)=1.875義1。711101.匚1.5-1

C.在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=500

D.在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，縮小容積能提高NO轉(zhuǎn)化率

【解析】A.當(dāng)AG=AHTAS<0時反應(yīng)可以自發(fā)，該反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，AS<0,則只有AH也小

于0時才可能滿足AG<0,A正確；B.前2s內(nèi)Ac(NO)=(LOOxl(T3_2.5xlO-4)mol/L=7.5xlO-4mol/L,根據(jù)反

4

應(yīng)方程式可知相同時間內(nèi)Ac(N2)=3.75xlO-mol/L,v(N2)==1.875xl04moi/(L?s),B正確；C.根

2s

據(jù)表格數(shù)據(jù)可知4s后CO和NO的濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時c(NO)=LOOxlOTmol/L、

44

c(NO)=2.70xlO-3mol/L,Ac(NO)=9xlO-mol/L,貝Uc(CO2)=9xl(T4moi/L,c(N2)=4.5xlO-mol/L,平衡常數(shù)K=

45x10-4x(9x1

“nn\=5000,C錯誤；D.該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，縮小容器體積壓強(qiáng)增

(i.uuxiu)x(，./uxiu)

大平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，D正確；綜上所述答案為C。

【答案】C

高頻考點(diǎn)3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較

例3.(2022?全國?高三專題練習(xí))對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)U2c(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速

率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.5mol-L1min1B.v(B)=1.2mol-L1-s1

C.v(D)=0.4mol-LLminiD.v(C)=0.1mol?Lid

【解析】同一化學(xué)反應(yīng)中，同一段時間內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比；先把不同物質(zhì)的反

應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較，A.v(A)=0.5mol-L^min1,A錯誤；B.B是固體，固體的

濃度視為常數(shù)，故不能用固體的濃度變化來表示反應(yīng)速率,B錯誤;C.v(D)=0.4moMJ-mini,所以v(A)=；v(D)

=：x0.4mol?LLmini=0.2mol-L^min1,C錯誤；D.v(C)=O.1mol-L^s1,所以v(A)二;v(C)=gxO.lmol-L^s^O.OS

mol-L'-s^Smol-L^min1,D正確；故選D。

【答案】D

【規(guī)律總結(jié)】定量法比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小

⑴歸一法：按照化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。

⑵比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。如aA(g)+Z?B(g)UcC(g),即比較￡與普，

若呼〉普，則用A表示時的反應(yīng)速率比用B表示時大。

【變式訓(xùn)練】(根據(jù)圖像判斷某點(diǎn)反應(yīng)速率的大小)(2021?浙江高三)T。溫度下，向2L真空密閉容器中

加入N?O3固體，發(fā)生反應(yīng)：N2O3(s)?NO2(g)+X(g)(未配平)，反應(yīng)過程如圖，下列說法正確的是

A.X可能為N2

B.。?2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為ImoLminT

C.第2min時逆反應(yīng)速率大于第4min時逆反應(yīng)速率

D.第4min時，保持溫度和容積不變，向容器中再加入N203,混合氣體顏色加深

【解析】A.由圖像可知，2min時N2O3物質(zhì)的量變化為2mol、NCh的物質(zhì)的量變化為2mol,N2O3,N02

系數(shù)比為1：1,根據(jù)元素守恒,X為N0,故A錯誤;B.0~2min內(nèi)$。3物質(zhì)的量變化為2moi，所以0?2min

用N2o3表示的反應(yīng)速率為Irnol-minT,故B正確；C.第2min時N02的濃度小于第4min時N02的濃度，

所以第2min時逆反應(yīng)速率小于第4min時逆反應(yīng)速率，故C錯誤；D.N203是固體，第4min時，保持溫

度和容積不變，向容器中再加入N203,平衡不移動，混合氣體顏色不變，故D錯誤；選B。

【答案】B

高頻考點(diǎn)4考查外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

例4.(2022?上海松江?二模)相同條件下，取pH=2的HC1溶液和pH=2的CH3coOH溶液各100mL,分

別加入0.65g鋅粉充分反應(yīng)，有關(guān)敘述正確的是

A.CH3coOH與鋅反應(yīng)起始速率快B.HC1與鋅粉反應(yīng)放出H2多

C.HC1與鋅反應(yīng)起始速率快D.CH3co0H與鋅粉反應(yīng)放出H2多

【解析】0.65gZn為O.Olmol,鹽酸物質(zhì)的量為0.01mol/Lx0.1L=0.001mol,所以對于鹽酸而言鋅是過量的。

此外醋酸是弱酸，pH相同的情況下，醋酸的濃度大于鹽酸的濃度。

A.開始時兩溶液pH相同，c(H+)相等，則兩種酸與Zn反應(yīng)的起始速率相等，A錯誤；B.與足量的鋅

反應(yīng)，酸電離出的H+越多，產(chǎn)生氫氣的量越多，醋酸的濃度大于鹽酸濃度，體積相同的情況下，醋酸與鋅

放出的H2多，B錯誤；C.起始時pH相同，說明氫離子濃度相同，所以反應(yīng)速率也相同，C錯誤；D.pH

相同的情況下，醋酸的濃度大于鹽酸，而且鋅是足量的，故在等體積的條件下，醋酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生的H2更

多，D正確；故答案選D。

【答案】D

【易錯警示】警惕外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響的5大誤區(qū)

(1)誤認(rèn)為隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小。其實(shí)不一定，因為反應(yīng)速率不僅受濃度影響，

而且受溫度影響，一般會先增大后減小。

(2)誤用某物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計算化學(xué)反應(yīng)速率。速率大小比較時易忽視各物質(zhì)的反應(yīng)速率

的單位是否一致，單位書寫是否正確。

(3)誤認(rèn)為純固體和純液體不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。實(shí)際上不能用純固體和純液體物質(zhì)的變化表示化學(xué)反應(yīng)

速率，但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)則化學(xué)反應(yīng)速率會加快。

(4)誤認(rèn)為只要增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。實(shí)際上反應(yīng)在密閉固定容積的容器中進(jìn)行，若充入氨氣(或

不參與反應(yīng)的氣體)，壓強(qiáng)增大，但參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變；若反應(yīng)在密閉容積可變

的容器中進(jìn)行，充入氫氣(或不參與反應(yīng)的氣體)而保持壓強(qiáng)不變，容器體積增大，各組分濃度減小，反應(yīng)速

率減小。

(5)誤認(rèn)為溫度、壓強(qiáng)等條件的改變對正、逆反應(yīng)速率影響不一致。如認(rèn)為升溫既然使化學(xué)平衡向吸熱方向

移動，則對于放熱反應(yīng)，升溫時，逆反應(yīng)速率增大，而正反應(yīng)速率減小。其實(shí)不然，溫度升高，正、逆反

應(yīng)速率都增大，只是吸熱反應(yīng)方向速率增大程度大；同理，降溫會使吸熱反應(yīng)方向速率減小程度大，而導(dǎo)

致化學(xué)平衡向放熱方向移動。

【變式訓(xùn)練】(2021?陜西咸陽市?高三一模)氨的工業(yè)合成對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有劃時代意義。在容積固定的密

閉容器中充入一定量的N2(g)和H2(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3Hz(g)=2NH3(g)AH<0。下列

有關(guān)敘述正確的是

A.相同條件下，V(H2):V(NH3)=2:3

B.溫度不變時，向容器中充入氯氣，反應(yīng)速率加快

C.升高溫度，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動

D.增大N2的濃度，能提高H2的轉(zhuǎn)化率

【解析】A.相同條件下，用不同物質(zhì)表示的速率之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比，所以V(H2):V(NH3)=3:2,

故A錯誤；B.溫度不變時，向容積恒定的容器中通入惰性氣體，由于容器體積不變，所以各物質(zhì)濃度不變,

所以反應(yīng)速率不變，故B錯誤；C.升高溫度，正逆反應(yīng)速率都加快，故C錯誤；D.增大氮?dú)獾臐舛?，?/p>

衡正向移動，所以氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；故選D。

【答案】D

高頻考點(diǎn)5考查控制變量法探究反應(yīng)速率的影響因素

例5.(2022?北京JOI中學(xué)三模)化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。

實(shí)驗開始無明顯現(xiàn)象，漸有小氣泡生成，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍(lán)

I色。

一稀HNC>3

銅片-6

實(shí)驗

最初反應(yīng)較慢，隨后加快，反應(yīng)劇烈；產(chǎn)生紅棕色氣體；溶液呈綠色。

II

銅片」一濃HNOj

資料：銅與濃HNO3反應(yīng)一旦發(fā)生就變快，生成的NO?可溶于水形成HNC>2(弱酸)，反應(yīng)就加快。

下列說法正確的是A.NO?與H2O反應(yīng)生成HNO2和NO

B.亞硝酸能加快反應(yīng)速率，是因為亞硝酸可做銅與硝酸反應(yīng)的催化劑

C.I中反應(yīng)慢的原因可能是因為稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能生成HNO2

D.分別向1mL濃硝酸中加入幾滴30%應(yīng)。?溶液或一定量NaNO2固體，再加入銅片，預(yù)計反應(yīng)均較慢

【解析】A.根據(jù)得失電子守恒可知，NC>2與H?。反應(yīng)應(yīng)該是發(fā)生歧化反應(yīng)，氮元素的化合價應(yīng)該有升有

降，不能只下降，生成低價態(tài)的HNO3和NO,應(yīng)該生成HNO3和NO,A錯誤;B.根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象和資料，

亞硝酸可以加快反應(yīng)速率，但不一定是催化劑，催化劑要在反應(yīng)前后的性質(zhì)和質(zhì)量保持不變，B錯誤；C.稀

硝酸的氧化性比濃硝酸弱，不能氧化NO,因此也不能產(chǎn)生HNO2,故I中反應(yīng)慢的原因可能是因為稀硝酸

不能將NO氧化為NO.體系中不能生成HNO-C正確；D.過氧化氫和HNCh發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此

HNCh濃度減小甚至為0,反應(yīng)速率減慢，但加入亞硝酸鈉，可以增大體系中HNO2含量，反應(yīng)速率會加快,

D錯誤；故答案為：Co

【答案】C

【名師歸納】控制變量法探究影響反應(yīng)速率的因素題目解題策略

(1)確定變量：理清影響實(shí)驗探究結(jié)果的所有因素。

(2)定多變一：在探究時，先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的

關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因

素與所探究問題之間的關(guān)系。

(3)數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。

【變式訓(xùn)練】(2021?山東濱州市?高三二模)某同學(xué)為探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計以下實(shí)驗。

①②③④

lmL0.01mol/L酸性高lmL0.01mol/L酸性lmL0.01mol/L酸性lmL0.01mol/L酸性高

試齊1Ja

鎰酸鉀水溶液高鋅酸鉀水溶液高銃酸鉀水溶液鋅酸鉀水溶液

1mL以濃鹽酸為溶劑

2mL0.1mol/LH2c2。4水2mL0.2mol/LH2c2O4ImLO.2moi/LH2c2

試劑b配制的0.2mol/L

溶液水溶液。4水溶液

H2c2O4水溶液

褪色時690s677s600s

間

下列說法錯誤的是

A.對比實(shí)驗①、②可知，H2c2。4水溶液濃度增大，反應(yīng)速率加快

B.對比實(shí)驗②、③可知，酸性高鎰酸鉀水溶液濃度增大，反應(yīng)速率加快

C.為驗證H+濃度對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計實(shí)驗④并與③對照

+2+

D.實(shí)驗③的離子方程式為2MnO；+6H+5H2C2O4=2Mn+1OCO2T+8H2O

【解析】A.對比實(shí)驗①、②可知，兩實(shí)驗中只有H2c2。4水溶液濃度不同，且濃度大的褪色時間較短，故

H2c2。4水溶液濃度增大，反應(yīng)速率加快，選項A正確；B.對比實(shí)驗②、③可知，兩實(shí)驗中只有H2c2。4

水溶液的體積不同，且前者大，則相當(dāng)于高鎰酸鉀水溶液的濃度小，褪色時間長，則酸性高鋸酸鉀水溶液

濃度增大，反應(yīng)速率加快，選項B正確；C.若為驗證H+濃度對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計實(shí)驗④并與③對照，

則氯離子也可能對反應(yīng)速率有影響，從而引起干擾，無法得到驗證，選項C錯誤；D.實(shí)驗③高鐳酸鉀氧化

草酸生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為2M