高考化学一轮复习第7章化学反应的方向限度与速率第24讲化学反应速率合成氨工业学案文档格式.docx
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某时刻浓度/mol·
L－1a－xb－
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）对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率（×
解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。
（3）单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率（×
（4）化学反应速率为0.8mol·
L－1·
s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·
L－1（×
（5）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（√）
（6）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（×
题组一 化学反应速率的计算与比较
1．（2020·
开封质检）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·
min－1
B．v（B）＝1.2mol·
s－1
C．v（D）＝0.4mol·
D．v（C）＝0.1mol·
答案 D
解析 本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率进行比较，B物质是固体，不能表示反应速率；
C项中对应的v（A）＝0.2mol·
min－1；
D项中对应的v（A）＝3mol·
min－1。
2．（2018·
西安模拟）将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变）发生反应CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＜0。
测得H2的物质的量随时间变化如图所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
该反应在8～10min内CO2的平均反应速率是（ ）
A．0.5mol·
B．0.1mol·
C．0mol·
D．0.125mol·
答案 C
解析 由图可知，在8～10min内，H2的物质的量都是2mol，因此v（H2）＝
＝0mol·
min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v（CO2）＝
v（H2）＝0mol·
min－1，故C项正确。
3．硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol·
L－1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：
t/s
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率_______________、
__________________。
（2）比较两者大小可得出的结论是______________________________________________。
答案
（1）v＝
≈7.3×
10－5mol·
v＝
≈5.8×
（2）随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
解析
（1）注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。
（2）是要求考生进行比较分析，120～180s时间段速率大是因为反应物浓度大，180～240s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。
1．化学反应速率计算的一般方法
（1）定义式法：
找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v＝
＝
来计算。
（2）用已知物质的反应速率，计算其他物质表示的反应速率——关系式法。
化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
2．比较反应速率大小的常用方法
（1）换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。
（2）比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较
与
，若
＞
，则A表示的反应速率比B的大。
题组二 用其他物理量改变表示的化学反应速率
4．合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。
温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v＝________mL·
g－1·
答案 30
解析 吸氢速率v＝
＝30mL·
5．在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl（g）＋
O2（g）H2O（g）＋Cl2（g）具有更好的催化活性。
一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t/min
2.0
4.0
6.0
8.0
n（Cl2）/10－3mol
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·
min－1为单位，写出计算过程）。
答案 解法一 2.0～6.0min时间内，
Δn（Cl2）＝5.4×
10－3mol－1.8×
10－3mol＝3.6×
10－3mol，
v（Cl2）＝
＝9.0×
10－4mol·
所以v（HCl）＝2v（Cl2）＝2×
9.0×
min－1＝1.8×
10－3mol·
解法二 HCl转化的物质的量为n，则
2HCl（g）＋
O2（g）H2O（g）＋Cl2（g）
21
n（5.4－1.8）×
10－3mol
解得n＝7.2×
所以v（HCl）＝
＝1.8×
6．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1L的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：
反应时间/min
SO2（g）/mol
O2（g）/mol
SO3（g）/mol
4
2
5
1.5
10
15
1
若在起始时总压为p0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压＝总压×
气态物质的物质的量分数，则10min内SO2（g）的反应速率v（SO2）＝_______kPa·
答案
解析 列出“三段式”
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）
初始/mol420
转化/mol212
10min/mol212
气体总压之比等于气体物质的量之比，所以10min时体系总压p10min满足
，
即p10min＝
p0kPa，p初始（SO2）＝
p0kPa，p10min（SO2）＝
p0×
p0kPa，
故v（SO2）＝（
p0kPa－
p0kPa）÷
10min＝
p0kPa·
1．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Mg＞Al。
2．外因
3．用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像
图像分析
（1）其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度的增大而增大
（2）其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大
（3）有气体参加的反应，化学反应速率随着压强的增大而增大
（4）有气体参加的反应，化学反应速率随着容器体积的增大而减小
（5）分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
4.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为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。
（注：
E2为逆反应的活化能）
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
[解疑释惑] 稀有气体对反应速率的影响
A（g）＋B（g）C（g），恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？
恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？
理解应用
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：
答案
（1）增大 单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，因而反应速率增大
（2）增大 （3）不变 单位体积内活化分子数不变，因而反应速率不变 （4）减小
（1）催化剂都不参加化学反应（×
（2）升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大（√）
（3）一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜能够提高反应速率（√）
（4）已知反应A2（g）＋2B2（g）2AB2（g）的ΔH>
0，升高温度可缩短达到平衡的时间（√）
（5）碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，可以加快反应速率（×
（6）增大反应体系的压强，反应速率一定增大（×
（7）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（×
（8）加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大（√）
（9）100mL2mol·
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（×
题组一 影响化学反应速率的因素（不定项选择题）
1．10mL浓度为1mol·
L－1的盐
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