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1第一讲化学反应速率[考纲展示]1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率一、表示方法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。二、表达式v＝Δc/Δt，单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)，如密闭容器中，合成氨的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，开始时c(N2)＝8mol/L，2min后c(N2)＝4mol/L，则用N2表示该反应的反应速率为2_mol/(L·min)。三、化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2名师点拨(1)由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，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)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。(2014·高考北京卷)一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol/(L·min)B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)3.3×10－2mol/(L·min)C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol/LD．反应至6min时，H2O2分解了50%[解析]2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑。A．6min时，生成O2的物质的量n(O2)＝22.4mL×10－3L/mL22.4L/mol＝1×10－3mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，所以0～6min时，v(H2O2)＝2×10－3mol0.01L×6min≈3.3×10－2mol/(L·min)，A正确。B．6～10min时，生成O2的物质的量n(O2)＝（29.9－22.4）×10－3L22.4L/mol≈0.335×10－3mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝0.335×10－3mol×2＝0.67×10－3mol，6～10min时，v(H2O2)＝0.67×10－3mol0.01L×4min≈1.68×10－2mol/(L·min)3.3×10－2mol/(L·min)，B正确。C.反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，剩余n(H2O2)＝0.40mol/L×0.01L－2×10－3mol＝2×10－3mol，3c(H2O2)＝2×10－3mol0.01L＝0.20mol/L，C错误。D.反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，n(H2O2)总＝4×10－3mol，所以H2O2分解了50%，D正确。[答案]C[思维建模]—突破解题障碍·理清解题思路1.化学反应速率的计算思路某一物质的物质的量变化Δnx――→除以体积某一物质的浓度变化Δcx――→除以时间vx――→化学计量数vy，vz等。2.对于较为复杂的关于反应速率的题目，采用以下步骤和模板计算。(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA＋nBpC起始浓度(mol·L－1)abc转化浓度(mol·L－1)xnxmpxm某时刻浓度(mol·L－1)a－xb－nxmc＋pxm1.(2015·辽宁沈阳高三模拟)一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．反应进行到1s时，v(A)＝v(D)C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等解析：选C。根据各物质的物质的量随时间的变化图像可知，A、D为生成物，B、C为反应物，在6s时反应达到平衡，A、B、C、D的物质的量变化分别为1.2mol、0.6mol、0.8mol、0.4mol。根据化学计量数之比等于变化的物质的量之比可知A、B、C、D的化学计量数之4比为6∶3∶4∶2，所以反应方程式为3B＋4C6A＋2D，A错；反应过程中和反应达到平衡时各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，B、D错；反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.6mol/(2L×6s)＝0.05mol/(L·s)，C对。题组一化学反应速率的概念及应用1．(教材改编)如图表示800℃时，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是反应充分时的时间。试回答：(1)该反应的反应物是________。(2)0～tmin时A、B表示的平均反应速率分别为____________________________、________。(3)该反应的化学方程式为_______________________________________________。答案：(1)A(2)1.2tmol·L－1·min－10.4tmol·L－1·min－1(3)3A(g)B(g)＋3C(g)2．已知反应3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)高温Si3N4(s)＋12HCl(g)ΔH＝Q(Q0)，在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率为________mol/(L·min)。解析：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)高温Si3N4(s)＋12HCl(g)6mol140gn(H2)2.80g6moln（H2）＝140g2.80g，解得n(H2)＝0.12mol，故v(H2)＝0.12mol2L×3min＝0.02mol/(L·min)。答案：0.02题组二化学反应速率的大小比较53．(教材改编)对于可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝1.1mol·L－1·min－1解析：选D。本题主要考查反应快慢的比较，可利用v化学计量数的大小判断。A项：v（A）1＝0.5；B项：1.23＝0.4；C项：0.42＝0.2；D项：1.12＝0.55。4．(2015·河北保定高三检测)对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1解析：选D。本题可以采用归一法进行求解，可以通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝3mol·L－1·min－1。反思归纳反应速率大小(或快慢)比较方法同一反应的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，而要进行一定的转化。(1)归一法将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率，再进行比较。(2)比值法用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA＋nBpC＋qD，若v(A)/mv(B)/n，则反应速率AB。(3)注意单位是否统一。6考点二影响反应速率的因素一、内因反应物本身的性质是主要因素,如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为MgAl。二、外因(只改变一个条件，其他条件不变)三、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。(2)活化能：如图图中：E1为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(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7名师点拨(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。(3)改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。扫一扫进入91导学网()化学反应速率的影响因素(2015·高考海南卷)(双选)10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()A．K2SO4B．CH3COONaC．CuSO4D．Na2CO3[解析]盐酸与锌粉的反应速率在温度不变时取决于c(H＋)，A项中K2SO4溶液能起到稀释作用；B项中CH3COO－能结合H＋生成CH3COOH分子，从而降低c(H＋)，故A、B均可减慢反应速率且不影响H2的生成量；D项中Na2CO3会与盐酸反应消耗H＋，减缓了反应速率的同时也减少了H2的生成量；C项中锌粉置换出铜后会在溶液中构成原电池，从而加快反应速率。[答案]AB2.(2014·高考新课标全国卷Ⅰ改编)已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－慢8H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－快下列有关该反应的说法正确的是()A．反应速率与I－浓度有关B．催化剂在该反应中未参加反应C．反应活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)解析：选A。A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，该反应中I－作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率。B.催化剂I－在该反应中参加了反应，但反应前后的质量和性质未改变。C.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1molH2O2放出98kJ热量，不能据此判断该反应的活化能。D.由反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。1．(教材改编)判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的醋酸分别与2mol·L－1的NaOH溶液反应的速率相同。()(2)0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的HNO3分别与大小相同的大理石反应的速率相同。()(3)Mg和Fe分别与0.1mol·L－1的盐酸反应的速率相同。()(4)大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L－1的盐酸反应的速率相同。()(5)升高温度，可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。()(6)增大反应物浓度可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。()(7)双氧水中加入MnO2，可以使生成O2的速率增大，是因为MnO2的催化作用。()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√2．(2015·江西新余高三联考)一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A．缩小体积使