化学反应速率考点一化学反应速率计算、比较
1．化学反应速率应用中的注意事项
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能相同，也可能不同，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)由v＝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。
(3)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
(4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝mn∶p∶q。
2．计算化学反应速率的常用方法
(1)定义式法：根据“v＝”进行计算。
(2)比例式法：根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。
(3)三段式法：具体步骤如下。
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。3．化学反应速率的比较方法
(1)看单位是否相同，若不相同，换算成相同的单位。
(2)归一法：换算成同一物质相同单位的速率，再比较数值的大小。
(3)比值法：用各物质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，数值大的反应速率大。如反应mA＋nB===pC＋qD，若＞，则反应速率v(A)>v(B)。
1．(2019·淄博模拟)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·L－1·min－1B．0.1mo1·L－1·min－1
C．0mol·L－1·min－1D．0.125mol·L－1·min－1
2．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2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/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 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)－1
B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·(L·min)－1
C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1
D．反应至6min时，H2O2分解了50%
3．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2＋3H22NH3。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是()
A．v(H2)＝0.01mol·L－1·s－1B．v(N2)＝0.3mol·L－1·min－1C．v(NH3)＝0.15mol·L－1·min－1D．v(H2)＝0.3mol·L－1·min－1
4．(2019·长沙模拟)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·s－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(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．①>④>②＝③C．①>②>③>④D．④>③>②>①
5．在298K时，实验测得溶液中的反应：H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在不同浓度时的化学反应速率见表，由此可推知当c(HI)＝0.500mol·L－1，c(H2O2)＝0.400mol·L－1时的反应速率为()
A.0.0380mol·L－1·s－1B．0.152mol·L－1·s－1
C．0.608mol·L－1·s－1D．0.760mol·L－1·s－1
6．已知反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如下表所示。
下列说法中不正确的是()
A．关系式中x＝1、y＝2B．800℃时，k的值为8×104
C．若800℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3mol·L－1·s－1
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大
考点二影响化学反应速率的因素
1．理清影响化学反应速率的因素
(1)影响化学反应速率的根本因素是反应物的性质。
(2)升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率都加快。
(3)改变压强，实质是通过改变体积而使浓度发生改变来实现化学反应速率的改变。若压强改变导致了反应物浓度增大或减小，则化学反应速率会增大或减小。
如“惰性气体”对化学反应速率的影响分为以下两种情形：
(4)在比较溶液中物质的浓度对反应速率的影响时，不能只看加入物质的浓度，应该看加入后其在混合液中的浓度。
(5)不特别指明，催化剂一般是加快反应速率。
(6)固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。
2．学会用控制变量法探究影响化学反应速率的因素
在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。此方法称为控制变量法。．理论解释——有效碰撞理论：
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能(如图)：
图中：为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为，反应热为。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．10mL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()
①K2SO4②CH3COONa③CuSO4④Na2CO3
A．①②B．①③C．③④D．②④
2．(2019·贵阳模拟)在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0。下列说法正确的是()
A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2(g)，反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，反应速率一定加快
3．把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t的关系如图所示。下列推论错误的是()A．O～a段不产生氢气是因为铝表面的氧化层隔离了铝和硫酸溶液
B．b～c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是温度升高
C．t>c时产生氢气的速率降低，主要是因为溶液中c(H＋)降低
D．t＝c时反应处于平衡状态
4．(2019·福州质检)某恒容密闭容器中进行反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝akJ/mol；某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是()
A．10～15min内反应速率小于15～20min的反应速率，P为升高温度
B．10～20min内反应速率小于20～40min的反应速率，P为减小SO3的浓度
C．10～15min内反应速率大于40～50min的反应速率，P为减小压强
D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小
5．下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是()
6．(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
①本实验待测数据可以是______________，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是______________________________，
写出有关反应的离子方程式____________________________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
表中Vx＝________mL，理由是___________________。
下列说法正确的是()
A．活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B．能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子
C．反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大
D．催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率
(1)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)硫酸浓度②探究硫酸铜的量对反应速率的影响Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)2.0保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质浓度不变
考点三化学反应速率图象
1．速率—时间图象“断点”分析
当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
2．常见含“断点”的速率变化图象分析
题组
1．(2019·洛阳模拟)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，下列说法中正确的是()
A．30～40min间该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30min时降低温度，40min时升高温度
D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1
2．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示：
下列说法正确的是()
A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度
3．已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是()
A．3min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
B．从反应开始到10min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.225mol·L－1·min－1
C．13min时，向容器中充入2mol氦气，该反应的化学反应速率增加
D．13min时，向容器中充入2mol氦气，CO2的消耗速率增大
4．(2019·广州模拟)在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中锌粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL，保持溶液总体积为100.0mL，记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间，实验结果如图所示(气体体积均转化为标准状况下)。据图分析，下列说法不正确的是()
A．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B．a、c两点对应的氢气生成速率相等
C．b点对应的反应速率为v(H2SO4)＝1.0×10－3mol·L－1·s－1
D．d点没有构成原电池，反应速率减慢
1．(2017·江苏化学)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()
甲乙丙丁
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
2．(2014·课标Ⅰ)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H2O2＋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．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)．某探究小组利用反应CH3COCH3(丙酮)＋Br2CH3COCH2Br(1-溴丙酮)＋HBr来研究反应浓度对反应速率v(Br2)的影响，速率快慢通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.0010 290 ② 1.60 0.20 0.0010 145 ③ 0.80 0.40 0.0010 145 ④ 0.80 0.20 0.0020 580 根据实验数据分析，欲使v(Br2)增大，下列措施中不可行的是()
A．增大c(CH3COCH3)B．增大c(Br2)C．增大c(HCl)
D．同时增大c(CH3COCH3)和c(HCl)
．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是()
A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1
D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂
．(2014·全国卷Ⅱ节选)在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1。
．(2015·广东高考节选)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10－3mol 0 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)。
(2016·江苏化学节选)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)纳米铁粉均可用于处理地下水中的污染物。
(1)纳米铁粉与水中NO反应的离子方程式为4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O
研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是________________________________________________________________________。
(2)相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO的速率有较大差异(见图)，产生该差异的可能原因是_______________________________________。
Ⅰ.含50mg·L－1NO的水样
Ⅱ.含50mg·L－1NO＋50mg·L－1Cu2＋的水样
1-4DABB5.0.00106.v(HCl)＝＝1.8×10－3mol·min－1
(1)纳米铁粉与H＋反应生成H2
(2)Cu或Cu2＋催化纳米铁粉去除NO的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO的反应速率
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