化学反应速率的概念及计算1.表示方法通常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。
2.数学表达式及单位v ＝Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)中，存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d(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0.8 mol·L －1·s －1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·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 化学反应速率的大小比较1.(2018·郑州质检)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)＝0.5 mol·L －1·min －1 B.v (B)＝1.2 mol·L －1·s －1 C.v (D)＝0.4 mol·L －1·min －1 D.v (C)＝0.1 mol·L －1·s －1 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折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)＝0.2 mol·L －1·min －1；D 项中对应的v (A)＝3 mol·L －1·min －1。
2.已知反应4CO ＋2NO 2=====催化剂N 2＋4CO 2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v (CO)＝1.5 mol·L －1·min －1 ②v (NO 2)＝0.7 mol·L －1·min －1 ③v (N 2)＝0.4 mol·L －1·min －1 ④v (CO 2)＝1.1 mol·L －1·min －1 ⑤v (NO 2)＝0.01 mol·L －1·s －1请比较上述5种情况反应的快慢：____________________________(由大到小的顺序)。
答案 ③①②⑤④解析 ②经转化可表示为v (CO)＝2v (NO 2)＝1.4 mol·L －1·min －1； ③v (CO)＝4v (N 2)＝1.6 mol·L －1·min －1； ④v (CO)＝v (CO 2)＝1.1 mol·L －1·min －1；⑤v (CO)＝2v (NO 2)＝0.02 mol·L －1·s －1＝1.2 mol·L －1·min －1，故③>①>②>⑤>④。
同一化学反应中反应快慢的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应a A ＋b B===c C ＋d D ，比较v (A )a 与v (B )b ，若v (A )a ＞v (B )b ，则A 表示的反应速率比B 的大。
题组二 化学反应速率的计算3.(2018·西安模拟)将6 mol CO 2和8 mol H 2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH ＜0。
测得H 2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8～10 min 内CO 2的平均反应速率是( )A.0.5 mol·L －1·min －1B.0.1 mol·L －1·min －1 C.0 mol·L －1·min －1D.0.125 mol·L －1·min －1答案 C解析 由图可知，在8～10 min 内，H 2的物质的量都是2 mol ，因此v (H 2)＝2 mol －2 mol2 L ×2 min＝0 mol·L －1·min －1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v (CO 2)＝13v (H 2)＝0 mol·L －1·min －1，故C 项正确。
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T 1时，2 g 某合金4 min 内吸收氢气240 mL ，吸氢速率v ＝________mL·g －1·min －1。
答案 30解析 吸氢速率v ＝240 mL 2 g ×4 min＝30 mL·g －1·min －1。
5.在新型RuO 2催化剂作用下，使HCl 转化为Cl 2的反应2HCl(g)＋12O 2(g)H 2O(g)＋Cl 2(g)具有更好的催化活性。
一定条件下测得反应过程中n (Cl 2)的数据如下：t /min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n (Cl 2)/10－3 mol1.83.75.47.2计算2.0～6.0 min 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 2.0～6.0 min 时间内，Δn (Cl 2)＝5.4×10－3 mol －1.8×10－3 mol ＝3.6×10－3 mol ， v (Cl 2)＝3.6×10－3 mol4 min＝9.0×10－4 mol·min －1所以v (HCl)＝2v (Cl 2)＝2×9.0×10－4 mol·min －1＝1.8×10－3 mol·min －1。
解法二 HCl 转化的物质的量为n ，则 2HCl(g)＋12O 2(g)H 2O(g)＋Cl 2(g)2 1n (5.4－1.8)×10－3 mol 解得n ＝7.2×10－3 mol ，所以v (HCl)＝7.2×10－3 mol (6.0－2.0) min＝1.8×10－3 mol·min －1。
化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”(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 m A ＋ n Bp C起始浓度(mol·L －1) a b c 转化浓度(mol·L －1) xnx m pxm某时刻浓度(mol·L －1) a －x b －nx m c ＋px m考点二 影响化学反应速率的因素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.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：E 1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E 3，反应热为E 1－E 2。
(注：E 2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(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)可逆反应中减小产物的浓度可增大正反应的速率(×)(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大(√)(5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大(×)(6)对可逆反应FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快(×)1.对于Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑，改变某些条件会影响产生氢气的速率，请回答下列问题：(1)v(H2)－t图像中，为何AB段v逐渐增大，BC段又逐渐减小？答案AB段(v渐增)，主要原因是反应放热，导致温度升高，反应速率渐大；BC段(v渐小)，则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率渐小。
(2)若增加铁的用量，对反应速率有何影响(不考虑表面积的变化)，为什么？答案无影响，因为固体以及纯液体的浓度视为常数，其量的变化对反应速率无影响。
(3)若将稀硫酸换成浓硫酸能加快产生H2的速率吗？为什么？答案不能，因为常温下浓硫酸使铁钝化。
(4)在铁与稀硫酸的反应混合物中分别加入少量①CuSO4，②CH3COONa固体，产生氢气的速率如何变化？解释变化的原因。
答案①产生氢气的速率加快。
原因：Fe置换Cu2＋生成单质Cu，与Fe形成原电池加快反应速率。
②产生H2的速率减小。
原因是：CH3COO－结合H＋，降低H＋浓度，反应速率减小。
2.一定温度下，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N 2：__________。
(3)恒容充入He ：__________，原因是________________________________________。