第四节 化学反应速率
主讲人：王立新
一.[基础知识]
1.化学反应速率的概念、表示方法及常用单位。
2.外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率的影响。
3.改变化学反应速率的意义。
二.[学习指导]
1.运用化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度时应注意的问题是什么？
2.为什么木炭在纯氧中比在空气中燃烧剧烈？
3.为什么浓度同为1mol/L的盐酸和醋酸各10mL分别与等量的大理石反应时，产生气体的剧烈程度不同？浓度分别为1mol/L和0.1mol/L的盐酸各10mL，分别与等量的大理石反应时，哪一个产生气体的速率快？
三.[例题精析]
1.反应，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示，正确的是（ ）
A.用A表示的反应速率是
B.分别用B、C、D表示反应的速率其比值是3：2：1
C.在2min末的反应速率，用B表示是
D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的。
解析：因A是固态物质，一般不用其浓度变化来表示反应速率，故A不正确，而求的是平均反应速率，C不正确。
答案：B、D。
2．在2L密闭容器中发生3A（g）+B（g）?2C（g）的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率为，则10S后容器中的B是（ ）
A．2.5mol B．1.6mol C．3.2mol D．3.6mol
解析：而10S后B减少了，则B剩余4mol-0.8mol=3.2mol
答案：C
点拨：速率是表示单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。所以在计算时注意是单位时间内物质浓度的变化，而不以物质的量的变化来代替浓度的变化（特别是容器体积不为1L时，要更加注意）。
3.对于反应M+N→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为：
A．2min B．3min C．6min D．9min
解析：因每升高10℃反应速率增加为原来的3倍，如果升高的温度为，则反应速率增加为原来的倍，则反应由10℃升高至40℃，反应速率增加为原来的倍，完成反应的10%所需时间为
答案：A
4.氯酸钾和亚硫酸氢钠（过量）间氧化还原反应（2KClO3+6NaHSO3=2Na2SO4+2KCl+3H2SO4）产生Cl-和SO42-的速率如图所示。又知这个反应的速率随着溶液中C（H+）的增大而加快。
（1）为什么开始时反应速率加快？
（2）为什么后期反应速率反而下降？
解析：本题并不涉及影响反应速率的温度，压强，催化剂等，而是开始时由于C（H+）增加反应速率加快，则可进行反推，后期反应速率下降则是因为C（H+）减小而导致。
答案：（1）反应开始时，2KClO3+6NaHSO3=2Na2SO4+2KCl+3H2SO4由于H2SO4的生成,C（H+）增大，反应速率加快。
（2）随着时间的延长，HSO3-+H+=H2O+SO2↑导致溶液中C（H+）和减小，故速率下降。
四.[巩固提高]
一.选择题:
1.在1L密闭容器中加入4molA和6molB，发生下列反应：4A+5B?2C+3D，径5min后剩余2.5molA，则用A表示化学反应速率为（ ）
A. B.
C. D.
2.已知氧气的密度是1.28g/L，在实验室中利用KClO3制氧气，生成氧气的化学反应速率为，现制取1L氧气需要时间的（ ）
A．1min B．2min C．3min D．4min
3.下列过程，需要减慢化学反应速率的是（ ）
A．橡胶工业合成橡胶
B．塑料制品的老化
C．大理石雕刻制品的腐蚀
D．工业生产硫酸
4.某反应，已知温度每升高10℃，可使其反应速率增加到原来的2倍，当将此反应的温度从40℃升温到90℃时，其化学反应速率增加的倍数是（ ）
A．8倍 B．10倍 C．16倍 D．32倍
5.甲、乙两个容器都进行反应，甲中1min减小4mol，乙中1min减少2mol。则甲、乙两容器中的反应速率（ ）
A．甲快 B．乙快 C．相等 D．无法判断
6.某反应，A（g）+3B（g）=2C（g）+2D（g），在四种不同情况下的反应速率分别如下，则反应速率最大的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7.在mA+nB?pC的可逆反应中，经过10秒的反应后，各物质的浓度变化为A减少a mol/L，B减少，C增加amol/L，则m,n,p的比例关系是（ ）
A．2:1:2 B．1:2:3
C．1:1:1 D．1:2:1
8.把下列四种x溶液，分别加进四个盛有10ml,2mol/L盐酸的烧杯中，并均加水稀释至50ml。此时，x与盐酸进行缓缓反应，其中反应速率最大的是（ ）
A．20ml 3mol/L B．20ml 2mol/L
C．10ml 4mol/L D．10ml 2mol/L
9.下列各组溶液，同时开始反应，（Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O），出现浑浊最早的是（ ）
A．10℃时5ml 0.1mol/LNa2S2O3与5ml 0.1mol/LH2SO4溶液混合
B．10℃时50ml 0.05mol/LNa2S2O3与5ml 0.1mol/LH2SO4溶液混合
C．20℃时5ml 0.1mol/LNa2S2O3与5ml 0.1mol/LH2SO4溶液混合
D．20℃时50ml 0.05mol/LNa2S2O3与5ml 0.1mol/LH2SO4溶液混合
10.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使其发生如下反应：3X（g）+Y（g）?nZ（g）+2W（g）5min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)，则n值为（ ）
A．4 B．3 C．2 D．1
11.100mol6mol/LH2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应中加入适量的（ ）
A．碳酸钠（S） B．水
C．硫酸钾溶液 D．硫酸铵（S）
12.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）
A．加热 B．不用稀H2SO4，改用98%浓H2SO4
C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉
二.填空:
1.对于反应3A（g）+B（S）?C（g）放出热量，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的反应速率：（填写：A.增大 B.减小 C.不变）
(1)升高温度______
(2)增大压强______
(3)增大反应容器的体积______
(4)加入A______
(5)加入B______
(6)压缩体积______
(7)使用催化剂______
2.可逆反应：aA+bB?cC+dD（A.B.C.D.均为气态），取amolA和bmolB置于VL溶器中，1min后测得溶器中A的浓度为xmol/L。这时B的浓度为____mol/L，C的浓度为____mol/L。这段时间内以A表示的平均反应速率为____
3.在容积为VL的密闭容器中，加入amolA物质，反应ts后生成6molB物质，还剩余CmolA物质。
(1)分别用A、B表示此反应ts内的平均反应速率;
________________________
________________________
(2)该反应的化学反应方程式.
________________________
三.计算题:
1.将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，C（A）:C（B）=3:5，C的平均反应速率是，求：
（1）此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B的物质的量。
（2）B的平均反应速率。
（3）x值是多少？
2.某一时刻测得一个500ml密闭容器中，含9.6gSO2，4.8gO2和0.8gSO3，10秒钟后O2减少到3.2g求：
（1）用SO2，O2及SO3分别表示10秒内的化学反应速率各为多少？
（2）10S末SO2、SO3物质的量浓度各为多少？
3.在一定条件下，把O2、SO2按体积比为1:2混合于5.0L密闭容器中发生反应。若反应前O2为10mol,2.0min后，SO3（g）在混合气体中体积分数为91%，求这段时间内平均反应速率（用SO2表示）。
五.[自我反馈]
一.选择题:
1.C．对于A来讲
2.D．∵生成O2的物质的量
∴
3.B、C
4.D．∵每升高10℃，可使其反应速率增中到原来的2倍，即，∴当温度由40℃升至90℃时，∴选D。
5.D．∵甲、乙两容器的体积未知，故选D。
6.D．∵VD的时间单位为秒。
7.A．
∴
8.A．溶液浓度应考虑稀释后的浓度。常见错误选C。
9.C．在反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O中反应物浓度越大，反应温度越高，反应速率越大，出现浑浊越早。
10.D．3X（g）+Y（g）? nZ（g）+ 2W（g）
开始 0.6mol 0.4mol 0 0
转化 0.3mol 0.1mol 0.1nmol 0.2mol
5min后0.3mol 0.3mol 0.1nmol 0.2mol
∴
又∵
∴
∴n=1.
11.B C
此题通过加入物质改变物质浓度而减小反应速率，但又不影响总量，因此只需将溶液稀释即可，BC使溶液体积增大，溶液减小，故选BC。
12.B
加热，发生原电池反应（Cu2++Fe=Cu+Fe2+），增大固体反应的表面积，都能加快反应速率，浓H2SO4使Fe发生钝化，阻止了反应进一步反应
二.填空:
1.（1）A（2）A（3）B（4）A（5）C（6）A（7）A
2.bx/a
3．（1）VA=(a-c)/t·V mol/(l·s)
VB=b/t·V mol/(l·s)
（2）(a-c)A=bB
三．计算题
1.解：设加入A、B的物质的量为n
3A（g） + B（g） ? xC（g） + 2D（g）
开始 n n 0 0
5min后 (n-1.5)mol (n-0.5)mol 0.5xmol 1mol
又∵5min后C（A）:C（B）=3:5
∴(n-1.5):(n-0.5)=3:5
∴n=3mol
（1）此时A的浓度为开始前放入容器中A、B的物质的量为3mol
（2）
（3）∵V（C）=0.1mol/（L·min）
∴
即：
x=2
答：（1）A的浓度为0.75mol/L，开始放入A、B的物质的量为3mol。
（2）B的平均速率是0.05mol/(L·min)。
（3）x值为2。
2．解：三种物质的起始浓度分别为
C(SO2)起=
C(SO3)起=0.020mol/L
C(O2)=0.30mol/L
2SO2 + O2 ? 2SO2
起始 0.3 0.3 0.02
转化 0.2 0.1 0.2
10s末 x 0.2 y
（1）V(O2)==0.01mol/(L·S)
V(SO2)=2V(O2)=2×0.01mol/(L·S)=0.02mol/(L·S)
V(SO3)=2V(O2)=V(SO2)=0.02mol/(L·S)
（2）10s末 C(SO2)=x=0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L
C(SO3)=y=0.02mol/L+0.2mol/L=0.22mol/L
3．解：设2.0min后SO3（g）的物质的量为n
O2（g）+2SO2（g） 2SO3（g）
开始 10mol 20mol 0
转化 n n
2min后 10- 20-n n
∵2min后SO3（g）在混合气中的体积分数为91%。
∴
∴n=18.8mol
∴2min中内
答：这段时间内的平均速率（用SO2来表示）为1.88mol/（L?min）。
六.[走向高考]
1.（94年上海）某温度下，反应2N2O5?4NO2+O2开始进行时。经1分钟后。，则该反应速率为（ ）
A．
B．
C．
D．
E．
2.（95年全国）反应4NH3+5O2?4NO+6H2O，在5L密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（ ）
A． B．
C． D．
3.（98年全国）反应4NH3（g）+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1分钟后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是（ ）
A．NO：0.001mol/L B．H2O：0.002mol/L
C．NH3：0.002mol/L D．O2：0.00125mol/L
答案:
1.E．
∴只有选项E对。
2.C、D ∵
∴C、D正确。
3.A、D ∵
∴.
.
[解析1]概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的程度。
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。
常用单位：或或
[解析2]对于用一化学反应，改变外界条件可以改变化学反应速率。
（1）浓度：其他条件不变时，增加反应物的浓度可以增大反应速率。
（2）温度：升高温度，可以加快化学反应速率，经过多次实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍。
（3）压强：对于有气体参加的化学反应，当温度一定时，增大压强，增大了单位体积内气体反应物的浓度，也会加快化学反应速率。
（4）催化剂：对于某些化学反应，使用催化剂可以加快化学反应速率。
此外，固体反应物表面积的大小（粉碎程度）、溶液中溶剂的性质，反应发生的条件，如光的照射、电磁波、超声波等，都会不同程度地影响化学反应速率。
[解析3]根据产生和生活的需要，采取适当的措施改变化学反应速率，对于某些工业生产可以采用高温、加压、使用催化剂等方法加快生产，提高产量。对于易老化易被腐蚀的产品，采取减缓反应速率的方法，延长使用寿命。
[解析4]（1）表示化学反应速率时要指明具体物质。
（2）同一化学反应中，用两种不同的物质来表示反应速率时数值可能不同，但意义相同；两个速率之比=两种物质的化学计量数之比。
（3）化学反应速率是表示某段时间内化学反应的平均速率而不是瞬时速率。
[解析5]空气是混合物（按体积分数O2占21%），纯氧是纯净物，当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率，因而在纯氧中反应速率快，燃烧剧烈。
[解析6]同浓度同体积的盐酸和醋酸分别与等量的大理石反应时，由于盐酸是强电解质，完全电离出H+，醋酸是弱电解质，部分电离出H+，因此相同浓度的盐酸中C（H+）大于相同浓度的醋酸中C（H+），所以与大理石反应时，盐酸的更剧烈。但是当盐酸的浓度不同时，1mol/L，盐酸中C（H+）是1mol/L，而0.1mol/L盐酸中C（H+）是0.1mol/L，所以，与大理石作用时，1mol/L盐酸产生CO2气体的速率更大。
高考资源网
w。w-w*k&s%5￥u
高考资源网
w。w-w*k&s%5￥u
【点此下载】