第19天 化学反应速率及其影响因素全国重点中学高考化学考前赢分30天 Word版含答案.docx
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第19天化学反应速率及其影响因素全国重点中学高考化学考前赢分30天Word版含答案
一、化学反应速率
1．定义：
单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化（以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），用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2．表达方式
，式中Δc（A）表示物质A的物质的量浓度的变化，单位为mol/L，Δt表示时间，单位为s（秒）、min（分）、h（时）。
v（A）表示物质A的化学反应速率。
单位是mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）。
3．化学反应速率的规律
同一化学反应，用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。
这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
如：
对于化学反应：
aA（g）+bB（b）=cC（g）+dD（g），则存在v（A）：
v（B）：
v（C）：
v（D）=a：
b：
c：
d。
注意：
⑴化学反应速率均为正值；
⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是指某一时刻的瞬时速率；
⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯固体和纯液体参加的反应，一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率
⑷对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其速率的值可能不同，但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应，所以为相同的速率。
所以比较速率时不能只看速率的数值，还要说明是用那种物质表示的速率。
二、影响化学反应速率的因素
主要因素为内因：
参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。
反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。
外因的影响：
1．浓度对化学反应速率的影响
⑴结论：
当其他条件不变时，增加物质的浓度可以加快化学反应速率。
减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。
⑵理论解释：
在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，当增大反应物的浓度时，活化分子数增多，因此有效碰撞次数增多，，所以化学反应速率加快。
因此，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。
⑶注意事项：
①对于纯液体和固体物质，可认为其浓度是一个常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。
②固体反应物颗粒的大小，能够影响物质的接触面积，进而影响化学反应速率。
在固体质量相等的情况下，固体的颗粒越小，与物质的接触面积越大，有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。
2．压强对化学反应速率的影响
⑴结论：
对于有气体参加的化学反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以加快化学反应速率，减小气体的压强，则减慢化学反应速率。
⑵理论解释：
在其他条件不变时，增大压强，则使气体体积减小，气体的浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，从而增加了有效碰撞的次数，使化学反应速率加快。
因此增大压强，化学反应速率加快。
当减小压强时，气体体积增大，单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞次数减少，反应速率减慢。
⑶注意事项：
①在讨论压强对化学反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，对于气体参加的反应体系来说，有以下几种情况
a．恒温时，增加压强
体积减小
浓度增大
化学反应速率加快
b．恒容时，充入气体反应物
总压强增大
浓度增大
化学反应速率加快
恒容时，充入稀有气体
总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，
所以化学反应速率不变
c．恒压时，充入稀有气体
体系体积增大
各反应物浓度减小
反应速率减慢
②由于压强改变时，固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们对浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强时对它们的反应速率无影响。
3．温度对化学反应速率的影响
⑴结论：
当其他条件不变时，升高温度，可以加快化学反应速率，降低温度，化学反应速率减慢。
⑵理论解释：
当其他条件不变时，升高温度，可以增加物质分子的能量，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；若降低温度，则减少了活化分子的的百分含量，有效碰撞次数减少，化学反应速率减慢。
⑶注意事项：
a．由于升高温度直接改变了活化分子的百分含量，所以温度的改变对于化学反应速率的改变比浓度和压强的改变大，一般温度每升高10℃，化学反应速率加快2~4倍。
b．升高温度，可以增加所有分子的能量，所以温度对于所有的反应的有影响。
4．催化剂对化学反应速率的影响
⑴结论：
当其他条件不变时，加入催化剂（一般指正催化剂）可以加快化学反应速率。
⑵理论解释：
当其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应的途径，降低化学反应的活化能，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。
⑶注意事项：
a．催化剂：
能改变化学反应速率，而本身的组成、质量以及化学性质不发生改变的物质。
b．催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒，工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化处理以除去杂质。
c．由于加入催化剂可以在很大程度上增加活化分子的百分含量，所以加入催化剂可以成千上万倍的加快化学反应速率。
5．其他因素的影响
光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响，另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。
6．浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。
条件变化
反应体系内变化
注意点
浓度增大
单位体积内分子总数增加，反应速率增大。
活化分子百分数不变，由于单位体积内分子总数增多，引起单位体积内活化分子总数增多。
压强增大
单位体积内气体分子总数增加，反应速率增大。
无气体物质参加或生成的反应，压强变化不影响反应速率。
可逆反应中，增大压强正、逆反应速率都加快，减小压强逆反应速率都减慢。
温度升高
分子的平均能量升高，使反应速率增大。
温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2～4倍。
可逆反应中，升高温度正、逆反应速率都增大，降低温度正、逆反应速率都减小。
使用正催化剂
改变了反应历程，反应易于发生，使反应速率增大。
催化剂降低了活化能，使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数。
催化剂对反应速率的影响很大，是工业生产中改变反应速率的主要手段。
正逆反应速率都增大，且正逆反应速率以相同的幅度增大。
例1、已知：
4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g），若反应速率分别用
（NH3）、
（O2）、
（NO）、
（H2O）[mol/（L·min）]表示则下列关系正确的是（）
A．
B．
C．
D．
例2、等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（）
A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3
【例3】反应N2O4（g）
2NO2（g）；△H=+57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．A、C两点的反应速率：
A>C
B．A、C两点气体的颜色：
A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：
A>C
【解析】AC两点温度相同而压强不同，增压平衡逆向移动NO2的体积分数减小，但增压也即会增大浓度，
例4、“碘钟”实验中，3I－＋S2O82－＝I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。
某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c（I－）/mol·L－
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c（S2O32-）/mol·L－
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t2
回答下列问题：
（1）该实验的目的是。
（2）显色时间t2＝。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）
A<22.0sB22.0～44.0sC＞44.0sD数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是。
【例5】对于反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g），能增大正反应速率的措施是（）
A．通入大量O2B．增大容器容积
C．移去部分SO3 D．降低体系温度
例6、反应A（g）+B（g）
C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是____________________反应（填“吸热”“放热”）;
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______（填“增大”“减小”“不变”），
原因是____________________________________________；
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?
_______________，原因是_________。
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：
E1_________，E2________（填“增大”“减小、”“不变”）。
例7、在相同温度和压强下，对反应CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
CO2
H2
CO
H2O
甲
amol
amol
0mol
0mol
乙
2amol
amol
0mol
0mol
丙
0mol
0mol
amol
amol
丁
amol
0mol
amol
amol
上述四种情况达到平衡后，n（CO）的大小顺序是（）
A．乙＝丁＞丙＝甲B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲D．丁＞丙＞乙＞甲
1．（2014届北京市东城区高三下学期零模诊断理综化学试卷）
在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在温度500℃时发生反应：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H<0。
CH3OH的浓度随时间变化如图，下列说法不正确的是
A．从反应开始到10分钟时，H2的平均反应速率v（H2）＝0.15mol/（L·min）
B．从20分钟到25分钟达到新的平衡，可能是增大压强
C．其它条件不变，将温度升到800℃，再次达平衡时平衡常数减小
D．从开始到25分钟，CO2的转化率是70%
2．（2014届湖南省常德市高三上学期期末市协作考试化学试卷）
一定温度下有可逆反应：
A（g）＋2B（g）
2C（g）＋D（g）。
现将5molA和10molB加入一体积为2L的密闭容器中，反应至10min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。
下列有关说法正确的是
A．在0～5min内，正反应速率逐渐增大
B．反应从起始至5min时，B的转化率为50%
C．5min时的平衡常数与10min时的平衡常数不等
D．第15min时，B的体积分数为25%
3．（2014届山东省威海市高三下学期第一次模拟考试化学试卷）
容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同条件下，发生下列反应：
A（g）＋B（g）
xC（g）△H＜0。
测得两容器中c（A）随时间t的变化如右图所示，下列说法错误的是
A．甲容器中A的反应速率为0.1mol/L·min
B．给甲容器加压可缩短反应达到平衡的时间
C．给乙容器升温可缩短反应达到平衡的时间
D．甲和乙的平衡转化率相等
4．（2014届甘肃河西五市部分普通高中高三第一次联合考试化学试卷）
一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是（）
A．反应的化学方程式为：
X（g）+Y（
g）
Z（g）
B．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
C．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
D．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/（L·s）
5．（2014届福建省宁德市高三1月单科质量检查考试化学试卷）
将2molH2和1molCO2充入体积为10L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应：
①CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）△H1＝＋41.2kJ·moL－1；
②CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H2＝－49kJ·moL－1。
反应100min后达到平衡，测得下表数据：
温度
转化率（%）
物质的量（mol）
H2
CO2
CH3OH
CO
240℃
10
0.05
0.05
下列说法正确的是
A．升高温度，反应①的平衡常数减小
B．升高温度，CH3OH的含量提高
C．H2转化率为10%
D．100min内，反应②的速率为v（CO2）＝0.0001mol·L－1·min－1
6．（2014届上海市浦东新区高三上学期期中考试化学试卷）
实验室用锌粒与VmL浓度为10%的稀硫酸反应制取氢气，若向反应混合物中加入下列物质，关于反应速率v说法正确的是
A．少量Na2SO4固体，v（H2）减小B．VmLBaCl2溶液，v（H2）不变
C．加入细小的碳粒，v（H2）增大D．加入NH4HSO4固体，v（H2）不变
7．（2014届四川省绵阳市高中高三第二次诊断性考试理综化学试卷）
汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质，反应为：
2NO（g）＋2CO（g）
N2（g）＋2CO2（g）H＝-akJ/mol（a＞0）
在某温度时，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
c（NO）/10-4mol·L-1
10.0
4.05
2.50
1.60
1.00
1.00
c（CO）/10-3mol·L-1
3.60
3.05
2.85
2.76
2.70
2.70
经分析，得出结论不正确的是
A．2～3 s间的平均反应速率v（NO）＝9×10-5mol/（L·s）
B．催化转化器对废气的转化速率在夏季时比冬季时高
C．若该催化转化器气舱容积为2 L，则达到平衡时反应放出热量1.8aJ
D．该温度下，此反应的平衡常数K＝5000
8．（2014届湖南省长沙县、攸县、醴陵、浏阳一中高三11月联考化学试卷）
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为
①v（A）＝0.45mol·L－1·min－1②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1
③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1④v（D）＝0.45mol·L－1·s－1
下列有关反应速率的比较中正确的是
A．④>③＝②>①B．④<③＝②<①C．①>②>③>④D．④>③>②>①
9．（2014届云南省昆明第一中学高三上学期期末考试理综化学试卷）
对可逆反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），△H=－92．4kJ．mol－1下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，若升高温度，则正反应速率减小，逆反应速率增大
B．若单位时间内消耗xmolN2，同时生成2xmolNH3，则反应达到平衡状态
C．达到平衡后，将容器体积减小为原来的一半，重新达到平衡后，c（NH3）变为原平衡时的2倍
D．若达到平衡时，共放出46．2kJ热量，则有lmo1NH3（g）生成
10．（2014届四川省成都市高三第二次诊断考试理综化学试卷）
一定条件下存在反应：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），其正反应放热。
现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器I、II、III，在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1molH2，在III中充入2molCO和2molH2O，700℃条件下开始反应。
达到平衡时，下列说法正确的是（）
A．容器I、II中正反应速率相同
B．容器I、III中反应的平衡常数相同
C．容器I中CO的物质的量比容器II中的少
D．容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1
11．（2014届广东省广州市普通高中毕业班综合测试一（一模）理综化学试卷）
在恒容密闭容器中，反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g） △H＜0达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是
A．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增加，平衡逆向移动
B．升高温度，可提高CO2转化率
C．增加H2的浓度，可提高CO2转化率
D．改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数
12．（2014届广东省韶关市高三调研测试理综化学试卷）
对处于平衡状态的反应2A（g）+B（g）
2C（g）△H<0，下列叙述正确的是
A．增大A浓度的瞬间，V正增大，V逆不变
B．升高温度，V正减小，V逆增大
C．增大压
强.V正增大，V逆减小
D．加入催化剂，V正、V逆都增大
13．（2014届福建省泉州市高三1月质量检查化学试卷）
反应2X（g）＋Y（s）
2Z（g）ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是
A．减小容器体积，平衡不移动
B．增大Y的量，Z的百分含量增大
C．加入催化剂，X的转化率增大
D．降低温度，正反应速率增大、逆反应速率减小
14．（2014届山东省青岛市城阳区高三上学期学分认定考试化学试卷）
下图表示反应
，在不同条件下反应混合物中C的百分含量反应过程所需时间的关系曲线。
下列有关叙述
正确的是
A．反应由逆反应开始
B．a表示有催化剂，b表示无催化剂
C．若n=2，其它条件相同，a比b的压强大
D．若其它条件相同，a比b的温度高
15．（2014届山东省德州市高三上学期期末考试化学试卷）
下列有关说法正确的是
A．恒温时，向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H+）增大，水的离子积常数Kw不变
B．0．1mol/LCH3COONa溶液中：
c（Na+）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（OH-）
C．对于N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），其他条件不变，充入N2，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．在硫
酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，沉淀中加入盐酸有气体产生，说明Ksp（BaSO4）>Ksp（BaCO3）
16．（2014届黑龙江省双鸭山市第一中学高三上学期第二次月考化学试卷）
已知：
2X+Y
2Z，反应中ω（Z的物质的量分数）随温度T的变化如下图所示。
下列判断正确的是
A．T1时，v正>v逆
B．正反应的△H＜
0
C．a、b两点的反应速率va=vb
D．T＜T1时，ω增大的原因是平衡向正方向移动
17．（2014届黑龙江省哈六中高三上学期期中考试化学试卷）
在一定条件下，可逆反应：
N2＋3H2
2NH3（正反应是放热反应）达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是
A．加催化剂，V（正）、V（逆）都发生变化且变化的倍数相等
B．加压，V（正）、V（逆）都增大，且V（正）增大的倍数大于V（逆）增大的倍数
C．降温，V（正）、V（逆）都减小，且V（正）减小的倍数小于V（逆）减小的倍数
D．加入氩气，V（正）、V（逆）都增大，且V（正）增大的倍数大于V（逆）增大的倍数
18．（2014届湖北省部分重点中学高三第一次调研考试化学试卷）
一定条件下，分别对反应C（S）+CO2（g）
2CO（g）（正反应吸热）进行如下操作（只改变该条件）：
①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；
③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量。
上述措施中一定能使反应的反应速率显著加快的是（）
A
．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③
19．（2014届浙江省杭州市七校高三上学期期中联考化学试卷）
一定温度下，lmolX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应：
X（g）+Y（g）
2Z（g）+M（s），5min后达到平衡，此
时生成2amolZ。
下列说法正确的是
A．用X表示5min内此反应的反应速率是（0.1—0.2a）mol·（L·min）—1
B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
C．向平衡后的体系中加入lmolM，平衡向逆反应方向移动
D．向上述平衡体系中再充入lmolX，v（正）增大，v（逆）减小，平衡正向移动
20．（2014届黑龙江省佳木斯市第一中学高三第三次调研化学试卷）
反应aA+bB
cC在体积为2L的容器中进行反应。
在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
请回答下列各题：
（1）反应的化学方程式为_____________________________
（2）A的平均反应速率vI（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为________________
（3）由计算可知，第Ⅰ段20分钟时，C的平均速率vI（C）=____________________
【答案及其解析】
温较高气体热胀冷缩使等物质的量的体积增大，使同等状况下的化学平衡向正反应方向进行，使夏天转化率比冬天高，故B正确；C、弱体积增大反应向逆反应方向进行，反应时吸收热量，故C错误；D、2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）
等程度增大；故选A。
故速率大，a、b两点的反应速率va＜vb，错误；D．T＜T1时，ω增大的原因是反应还没有达到平衡，错误。
17．D【解析】A、正确；B、加压，平衡正向移动，V（正）增大的倍数大于V（逆）增大的倍数，正确；C、降温，平衡正向移动，且V（正）减小的倍数小于V（逆）减小的倍数，正确；D、加入不反应的气体（容器体积不变），
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