專題06化學反應的速率（考點清單）（講練）（原卷版）

專題06化學反應的速率考點01化學反應速率及其測定考點02化學反應速率的計算和比較考點03影響化學反應速率的因素考點04基元反應與反應機理考點05反應歷程與活化能考點06化學反應速率常數與速率方程考點07化學反應速率的圖像▉考點01化學反應速率及其測定1．化學反應速率的概念及其表示方法2．化學反應速率的測定(1)測定原理利用與化學反應中任何一種化學物質的濃度相關的可觀測量進行測定。(2)測定方法①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。②科學儀器測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或生成物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色變化和顯色物質與濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。▉考點02化學反應速率的計算和比較1．化學反應速率的計算方法(1)公式法：v＝eq\f(Δc,Δt)或v＝eq\f(Δn,V·Δt)。(2)“三段式”法①計算步驟：寫出化學方程式，列出各反應物和生成物的起始量、轉化量、某時刻量，再根據變化量之比等于之比，列出關系式計算。②計算模式mA＋nB=pC起始濃度/(mol/L)abc轉化濃度/(mol/L)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t時刻濃度/(mol/L)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)v(A)＝eq\f(x,t)mol/(L·min)，v(B)＝eq\f(nx,mt)mol/(L·min)，v(C)＝eq\f(px,mt)mol/(L·min)。③注意事項a．對于反應物：c(起始)－c(轉化)＝c(某時刻)；b．對于生成物：c(起始)＋c(轉化)＝c(某時刻)。2．化學反應速率的比較方法(1)“一看”：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，需轉化為同一單位。(2)“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化為同一物質的化學反應速率，或不同物質分別除以相應物質的化學計量數。(3)“三比較”：標準統(tǒng)一后比較數值大小，數值越大，反應速率越大。例如，反應aA＋bB=cC，不同條件下其反應速率分別用v(A)與v(B)表示，要比較其反應速率的大小，需比較eq\f(v（A）,a)與eq\f(v（B）,b)的大小，若eq\f(v（A）,a)>eq\f(v（B）,b)，則A表示的反應速率比B表示的反應速率大。【易錯警示】化學反應速率的計算誤區(qū)1.忽視反應容器的容積某些試題不是直接給出反應物或生成物的物質的量濃度，而是給出物質的量及容器的容積。解答這類題目時，不要想當然地認為容器的容積為1L，從而導致出錯。2.忽視統(tǒng)一單位部分涉及反應速率計算的題目中，時間單位(s、min)與反應速率的單位(mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1)不統(tǒng)一，如給出的時間單位為min，要求的反應速率單位為mol·L－1·s－1，此時就需要將min換算為s，否則就會出現計算錯誤。2．化學反應速率的比較方法(1)定性比較通過明顯的實驗現象，如反應的劇烈程度、產生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長短等來定性判斷化學反應的快慢。如K與水反應比Na與水反應劇烈，則反應速率：K＞Na。(2)定量比較①“一看”：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，需轉化為同一單位。②“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化成同一物質的化學反應速率，或分別除以相應物質的化學計量數，所得數值大的速率大。③“三比較”：標準統(tǒng)一后比較數值大小，數值越大，反應速率越大。▉考點03影響化學反應速率的因素1．純液體和固體的反應速率的影響因素分析純液體和固體濃度視為常數，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面積的大小發(fā)生變化，故影響反應速率。2．壓強對化學反應速率影響的分析(1)恒溫時增大壓強eq\o(→,\s\up8(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up8(引起))反應速率。(2)恒溫恒容時①充入反應氣體eq\o(→,\s\up8(引起))該物質濃度增大eq\o(→,\s\up8(引起))該反應速率迅速。②充入“無關氣體”(如He、Ne、Ar等不參與本反應也不干擾本反應的氣體，下同)eq\o(→,\s\up8(引起))總壓強增大，但反應混合物的各組分濃度沒有改變，反應速率。(3)恒溫恒壓時充入“無關氣體”eq\o(→,\s\up8(引起))體積增大eq\o(→,\s\up8(引起))反應混合物各組分的濃度減小eq\o(→,\s\up8(引起))反應速率。3．溫度對化學反應速率影響的分析升高溫度，可以增加分子能量，增大活化分子百分數，且加快分子運動，增大分子的碰撞頻率，因此升高溫度可以化學反應的速率。反之，降低溫度可以化學反應的速率。4．催化劑對化學反應速率的影響(1)催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，故能改變反應達到平衡的時間，但催化劑不能改變反應物的濃度和反應的，所以催化劑不能使化學平衡，不能改變反應物的。(2)理論解釋：使用催化劑→降低反應所需的能量→更多的反應物分子成為活化分子→大大增加單位體積內的活化分子百分數→成千成萬倍地增大化學反應速率。(3)用催化劑催化的反應，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應速率才能達到最大，故在許多工業(yè)生產中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍?！練w納總結】外界因素對化學反應速率的影響注意事項濃度其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率增大；減小反應物的濃度，化學反應速率減?、俅艘?guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數，改變它們的量一般不會改變化學反應速率。②對于離子反應，只有實際參加反應的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學反應速率的改變壓強對于有氣體參加的化學反應，在溫度、體積一定的條件下，增大壓強，反應物的濃度增大，化學反應速率增大；減小壓強，反應物的濃度減小，化學反應速率減?、賶簭娭粚τ袣怏w參加的反應的速率有影響。②壓強對反應速率的影響是通過濃度對反應的影響實現的溫度其他條件不變時，升高溫度，反應速率增大；降低溫度，反應速率減慢①溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱反應、放熱反應都適用。②若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都增大，反之均減小催化劑催化劑加快化學反應速率同等程度的影響正、逆反應速率其他因素接觸面積、溶劑的性質、光、超聲波、磁場等均能影響化學反應速率【特別提醒】解答壓強對化學反應速率影響的關鍵——弄清“真”變還是“假”變若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(1)恒溫恒容時①充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大。②充入不參與反應的氣體(如He、N2等)→引起總壓增大，各物質的濃度不變→反應速率不變。2恒溫恒壓時,充入不參與反應的氣體如He、N2等→引起體積增大→各反應物濃度減少→反應速率減小。▉考點04基元反應與反應機理1.基元反應：大多數化學反應都是分幾步完成的，其中的反應稱為基元反應。例如H·＋O2→·OH＋O·即為氫氣與氧氣生成水的反應中的一個基元反應。2．反應歷程(1)含義：基元反應構成的反應序列。(2)特點①反應不同，反應相同。②同一反應，在不同下的反應歷程也可能不同。(3)決定因素：反應歷程由決定。(4)作用：反應歷程的差別造成了的不同。3．從反應機理角度對化學反應的分類微點撥：(1)對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由的一步基元反應決定。(2)微粒H·、·OH和O·存在未成對電子，它們稱為自由基(H·和O·也稱為自由原子)。自由基反應活性很強，壽命極短。4．有效碰撞理論對影響化學反應速率因素的解釋(1)濃度：反應物濃度增大→單位體積內活化分子數增多→單位時間內有效碰撞的次數增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。(2)壓強：增大壓強→氣體體積縮小→反應物濃度增大→單位體積內活化分子數增多→單位時間內有效碰撞的次數增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。即壓強對化學反應速率的影響，可轉化成濃度對化學反應速率的影響。(3)溫度：微觀解釋：升高溫度→活化分子的百分數增大→單位時間內有效碰撞的次數增加→反應速率增大；反之，反應速率減小。(4)催化劑：使用催化劑→改變了反應的歷程(如下圖)，反應的活化能降低→活化分子的百分數增大→單位時間內有效碰撞的幾率增加→反應速率加快。▉考點05反應歷程與活化能1．基元反應、過渡態(tài)理論及活化能(1)基元反應：研究發(fā)現，大多數化學反應并不是經過簡單碰撞就能完成，往往要經過多個反應步驟才能實現。每一步反應都稱為基元反應。(2)過渡態(tài)理論：過渡態(tài)理論認為，反應物分子并不只是通過簡單碰撞直接形成產物，而是必須經過一個形成活化絡合物的過渡狀態(tài)，并且達到這個過渡狀態(tài)需要一定的活化能。這與爬山類似，山的最高點便是過渡態(tài)。2．多步反應的活化能及與速率的關系(1)多步反應的活化能：一個化學反應由幾個基元反應完成，每一個基元反應都經歷一個過渡態(tài)，及達到該過渡態(tài)所需要的活化能(如圖E1、E2)，而該復合反應的活化能只是由實驗測算的表觀值，沒有實際物理意義。(2)活化能和速率的關系：基元反應的活化能越大，反應物到達過渡態(tài)就越不容易，該基元反應的速率就越慢。一個化學反應的速率就取決于速率最慢的基元反應。3．催化劑與活化能(1)催化劑的催化機理：催化劑參與化學反應，生成能量更低的中間產物，降低了達到過渡態(tài)所需要的活化能，使反應易于發(fā)生，速率加快。這就是我們經常說的催化劑改變反應途徑，降低反應的活化能。(2)催化反應一般過程(簡化的過程)：①反應物擴散到催化劑表面；②反應物被吸附在催化劑表面；③被吸附的反應物發(fā)生化學反應生成產物；④產物的解吸。▉考點06化學反應速率常數與速率方程1.速率常數(1)含義速率常數(k)是指在給定溫度下，反應物濃度皆為1mol·L－1時的反應速率。在相同濃度的條件下，可用速率常數大小來比較化學反應的反應速率。(2)應用化學反應速率與反應物濃度(或濃度的次方)成正比，而速率常數是其比例常數，在恒溫條件下，速率常數不隨反應物濃度的變化而改變。因此，可以應用速率方程求出該溫度下任意濃度時的反應速率。2.速率方程(1)含義一定溫度下，對于基元反應其化學反應速率與反應物濃度以其計量數為指數的冪的乘積成正比。(2)實例對于基元反應：aA＋bB=gG＋hH，則v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k為速率常數)。如：①SO2Cl2SO2＋Cl2v＝k1·c(SO2Cl2)②2NO22NO＋O2v＝k2·c2(NO2)③2H2＋2NON2＋2H2Ov＝k3·c2(H2)·c2(NO)3.速率常數的影響因素溫度對化學反應速率的影響是顯著的，速率常數是溫度的函數。同一反應，溫度不同，速率常數將有不同的值，但濃度不影響速率常數。▉考點07化學反應速率的圖像1．全程速率—時間圖像例如：Zn與足量鹽酸的反應，化學反應速率隨時間的變化出現如圖所示情況。原因：(1)AB段(v增大)，反應放熱，溶液溫度逐漸升高，v增大。(2)BC段(v減小)，溶液中c(H＋)逐漸減小，v減小。2．物質的量(或濃度)—時間圖像例如：某溫度時，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應物，Z是生成物。②t3s時反應達到平衡狀態(tài)，X、Y并沒有全部反應，該反應是可逆反應。③0～t3s時間段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。(2)根據圖像可進行如下計算①某物質的平均速率、轉化率，如v(X)＝eq\f(n1－n3,V·t3)mol·L－1·s－1；Y的轉化率＝eq\f(n2－n3,n2)×100%。②確定化學方程式中的化學計量數之比，X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2?！痉椒记伞坑蒼(或c)～t圖像確定化學方程式的方法(1)看趨勢，定位置觀察圖像，n(或c)隨時間逐漸減小的物質為反應物，反之為生成物。(2)看變化量，定系數由圖像計算各物質在相同時間內的濃度(或物質的量)的變化量，從而確定各物質的化學計量數。(3)看是否共存，定符號根據圖像觀察各物質是否最終共存(即是否有物質反應完)，從而判斷該反應是否為可逆反應，確定在方程式中用“=”還是“”。3．用圖像表示濃度、溫度、壓強對化學反應速率的影響圖像圖像分析(1)其他反應條件一定，化學反應速率隨反應物濃度而增大(2)其他反應條件一定，化學反應速率隨溫度的升高而(3)有氣體參加的反應，化學反應速率隨著壓強的增大而(4)有氣體參加的反應，化學反應速率隨著容器容積的增大而(5)分別在較低溫度和較高溫度下反應，化學反應速率隨著壓強的增大及溫度的升高而4.可逆反應的速率—時間(v-t)圖像平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應物的濃度v(正)、v(逆)均增大，且v′(正)＞v′(逆)減小反應物的濃度v(正)、v(逆)均減小，且v′(逆)＞v′(正)增大反應產物的濃度v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)減小反應產物的濃度v(正)、v(逆)均減小，且v′(正)＞v′(逆)正反應方向為氣體體積增大的放熱反應增大壓強或升高溫度v(正)、v(逆)均增大，且v′(逆)＞v′(正)減小壓強或降低溫度v(正)、v(逆)均減小，且v′(正)＞v′(逆)任意平衡或反應前后氣體系數和相等的平衡正催化劑或增大壓強v(正)、v(逆)同等倍數增大負催化劑或減小壓強v(正)、v(逆)同等倍數減小1．（2324高二上·重慶·期中）一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應：，其平均反應速率如下，其中反應速率最大的是A． B．C． D．2．（2324高二上·廣東湛江·期中）可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同條件下的反應速率如下，其中反應速率最快的是A．v(X)=0.25mol/(L?s) B．v(Y)=3.6mol/(L?min)C．v(Z)=0.3mol/(L?s) D．v(Q)=0.1mol/(L?s)3．（2324高二上·山西太原·期中）下列條件一定能使反應速率加快的是①增加反應物的物質的量②升高溫度③縮小反應容器的體積④加入生成物⑤加入A．全部 B．①②⑤ C．② D．②③4．（2324高二上·安徽池州·期中）下列有關化學反應速率的實驗探究方案設計合理的是選項實驗方案實驗目的向不同體積等濃度的溶液中分別加入滴等濃度的和溶液，觀察氣體產生的速率比較不同催化劑的催化效果兩支試管，都加入的酸性溶液，再同時向兩支試管分別加入的溶液和的溶液，觀察高錳酸鉀溶液褪色所需時間探究草酸濃度對反應速率影響在錐形瓶內各盛有鋅粒(顆粒大小基本相同)，然后通過分液漏斗分別加入和的硫酸。比較兩者收集氫氣所用的時間探究硫酸濃度對應速率影響探究溫度對反應速率的影響5．（2324高二上·寧夏吳忠·期中）已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，在存在時，該反應機理為：①(快)②(慢)，下列說法錯誤的是A．該反應速率主要由第②步基元反應決定B．為該過程的催化劑，VO2為中間產物C．的存在提高了該反應的反應速率和產率D．催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子百分數6．（2324高二上·四川成都·期中）用甲、乙兩裝置分別定量測定鋅與一定濃度稀硫酸的反應速率。下列說法正確的是A．實驗前，甲需檢查裝置的氣密性，乙裝置無需檢查裝置的氣密性B．甲、乙兩實驗均可通過收集一定體積的氫氣所需的時間來測定反應速率的大小C．甲、乙兩實驗測得生成氫氣的速率一定相等D．乙裝置中玻璃燃燒匙不可用銅質燃燒匙替代7．（2324高二上·浙江杭州·期中）在一定條件下，將4molA和2molB投入2L恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)。2min末測得此時容器中D的濃度為0.5mol/L，以C表示的反應速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列說法正確的是A．x=1B．此時B的轉化率為25%C．此時充入氦氣增大壓強，化學反應速率加快D．此時移走部分B，化學反應速率減慢8．（2324高二上·貴州貴陽·期中）某課外興趣小組用濃度均為0.1mol/L的Na2S2O3溶液和稀硫酸探究影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下表。下列說法不正確的是實驗編號反應溫度/°C液體體積/mLNa2S2O3稀硫酸H2O①2510200②25V205③5010200A．該實驗的化學方程式為Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2OB．實驗①和②是探究Na2S2O3溶液濃度對反應速率的影響，V=10C．實驗①和③是探究溫度對反應速率的影響，③的反應速率更快D．該實驗可通過產生渾濁的時間或單位時間內產生氣體的體積判斷反應的快慢19．（2324高二上·山東濰坊·期中）下列關于化學反應速率的說法正確的是A．催化劑通過改變反應歷程、降低反應活化能，加快反應速率B．升高溫度使放熱反應的正、逆反應速率都增大，且對正反應速率影響更大C．增大壓強一定可以增大反應速率D．其它條件不變時，充入反應物，一定可以加快反應速率20．（2223高二上·廣東湛江·期中）已知：，該反應分①、②兩步進行，其能量曲線如圖所示，下列有關說法正確的是A．反應①為吸熱反應，反應②為放熱反應，總反應為放熱反應B．HI是該反應催化劑，起到加快反應速率的作用C．整個反應過程共有2個基元反應，決定速率的為第①步反應D．ICl(g)+HI(g)=I2(g)+HCl(g)

ΔH=218kJ/mol11．（2223高二上·廣東湛江·期中）將8molA氣體和4molB氣體置于2L的密閉容器中，學生如下反應2A(g)+B(g)=2C(g)。若經20s后測得C的濃度為3.6mol/L，下列不正確的是A．用A物質表示的反應速率為B．20s時物質A的轉化率為80%C．B表示的反應速率為5.4mol·L1·minlD．20s時物質B的濃度為0.2mol/L12．（2324高二上·山東威?！て谥校┦且环N新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生反應：。一定溫度時，向2L密閉容器中通入，部分實驗數據見下表：時間0500100015000.500.350.250.25下列說法正確的是A．500s時的物質的量為B．平衡后，升高溫度，正反應速率先減小后增大C．平衡后，要使平衡常數增大，改變的條件是升高溫度D．1000s時將容器的體積縮小一半，重新達到平衡時，13．（2324高二上·天津·期中）向某密閉容器中加入0.3molA，0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應，各物質的濃度隨時間變化如甲圖所示［階段的變化未畫出］。乙圖為時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種反應條件且互不相同，時刻為使用催化劑。下列說法中不正確的是A．若，用A的濃度變化表示階段的平均反應速率為B．階段改變的條件一定為減小壓強C．該容器的容積為2LD．階段，容器內A的物質的量減少了0.06mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，該反應的熱化學方程式14．（2324高二上·山東威?！て谥校┟荛]容器中發(fā)生反應，在溫度為、時，平衡體系中的體積分數隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A．A、C兩點的反應速率：A＞CB．A、C兩點氣體的顏色：A淺，C深C．由狀態(tài)A到狀態(tài)B，可以用加熱的方法D．A、C兩點氣體的平均相對分子質量：A＞C15．（2324高二下·北京·期中）一定溫度下，在1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：，反應過程中的部分數據如下表所示：時間（t/min）物質的量（n/mol）02.02.4050.8