化学反应速率及影响因素知识点
【知识梳理归纳】
一、化学反应速率
1．表示方法
用单位时间内反应物或生成物的(常用)变化来表示，其表达式为：_______________. 2．单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)．
3．同一反应(相同状态的物质)用不同物质表示的反应速率之间的关系
如m A(g)＋n B(g) === p Y(g)＋q Z(g)，
v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝.
4．注意的问题
(1)化学反应速率是一段时间内的，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值．
(2)在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率．
(3)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．
二、影响化学反应速率的因素
1．化学反应速率理论
(1)有效碰撞
反应物分子间能的碰撞．
发生条件：①发生碰撞的分子具有较高的能量；
②分子在一定的方向上发生碰撞．
(2)活化分子
化学反应中，能量较高、有可能发生的分子．
(3)活化能
活化分子的与所有分子的之差．
2．影响化学反应速率的因素
(1)内因(主要因素)：反应物本身的，如金属与水反应的速率：NaMgAl.
(2)外因(其他条件不变，改变一个条件)
【问题探究】增大反应体系的压强，反应速率是否一定加快？
提示：不一定，压强的改变能引起反应物浓度的改变时，反应速率才能发生改变．
3．外界条件对化学反应速率影响的原因分析
【自我诊断训练】
1．某温度下，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得各物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol/L，c(Y2)＝0.6 mol/L，c(Z)＝0.4 mol/L，则该反应的化学方程式可表示为()
A．2X2＋3Y22X2Y3B．3X2＋2Y22X3Y2
C．X2＋2Y22XY2D．2X2＋Y22X2Y
2．下列说法正确的是()
①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一③决定化学反应速率的主要因素是浓度④不管什么反应，增大浓度或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率
A．①②B．②③
C．③④D．①④
3．下列说法中正确的是()
A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
B．使用正催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率
D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率
4．某温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡．下列说法中正确的是()
A．体积不变，升温，正反应速率减小
B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大
C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深
D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大
5．将A、B置于一容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)＋B(g) 2C(g)，反应进行到4 s末时，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，
(1)用B、C表示的该反应速率分别为v(B)＝_________，v(C)＝_______。
(2)A的起始浓度为_________。
6．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应3A(g)＋B(g) x C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)．求：
(1)此时A的浓度c(A)＝________mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：
n(A)＝n(B)＝________mol.
(2)B的平均反应速率v(B)＝________mol/(L·min)．
(3)x的值为________．
【核心考点突破】
考点一化学反应速率的计算方法
对一具体反应来说，反应物的初始浓度与化学方程式中分子式前的系数(化学计量数)并不一定成比例，但变化量(即反应物的减少量和生成物的增加量)一定与化学计量数成比例。因此用不同物质的浓度变化表示反应速率时，通常有下列方法：
1．利用基本公式v＝Δc
Δt＝
Δn
V·Δt。
2．利用速率之比＝化学计量数之比＝各物质浓度的变化量(Δc)之比＝各物质物质的量的变化量(Δn)之比。
3．化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：
(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 B p C
起始浓度(mol·L －
1) abc
转化浓度(mol·L －1) x nx m px m
某时刻浓度(mol·L －
1) a －xb －nx m c ＋px m
4．根据物质的量浓度—时间图象进行计算
例如：某温度时，在定容(V L)容积中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据上述图象可进行如下计算： (1)某物质的平均速率、转化率，如：
v (X)＝n 1－n 3V ·t 3mol/(L·s)，Y 的转化率＝n 2－n 3
n 2×100%。
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比
如X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数比为(n 1－n 3)∶(n 2－n 3)∶n 2。
【*真题典例感悟*】
【例1】（2011·江苏卷）700℃时，向容积为2L 的密闭容器中充入一定量的CO 和H 2O,发生反应：CO(g)+H 2O(g)
CO 2+H 2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t 1>t 2）:
A.反应在t 1min 内的平均速率为1121
0.40
()min v H mol L t --=
?? B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO 和1.20 molH 2O ，到达平衡时n （CO 2）=0.40mol
C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH 2O ，与原平衡相比，达到新平衡时CO 转化率增大，H 2O 的体积分数增大
D.温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
【例2】将4 mol A 气体和2 mol B 气体在体积为2 L 的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)
x C(g)；经2s 后测得A 的物质的量为2.8 mol ，C 的浓度
为0.6 mol/L.现有下列几种说法，其中正确的是
( )
①2 s 内用物质A 表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
②2 s 内用物质B 表示的平均反应速率为0.6 mol/(L·s) ③2 s 时物质B 的转化率为70% ④x ＝2
A ．①③
B ．①④
C ．②③
D ．③④
【*课堂针对训练*】
1．把0.6 mol X 气体和0.4 mol Y 气体混合于2 L 容器中，使它们发生如下反应 3X(g)＋Y(g)
n Z(g)＋2W(g)；5 min 末已生成0.2 mol W ，若测定这段时间以Z 浓度变化来表示的
反应速率为0.01 mol/(L·min)，则上述反应中Z 气体的化学计量数n 的值是( )
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
2．一定温度下，在2 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的量随时间变化的曲线如图所示．下列描述正确的是 ( )
A ．反应开始到10 s ，用Z 表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)－
1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g)
3.(2011年海口模拟)将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g) x C(g)＋2D(g)。经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，v(C)＝0.1 mol·L－1·min－1。
则：(1)x＝________。
(2)前5 min内B的反应速率v(B)＝________。
(3)平衡时A的转化率为________。
考点二比较反应的快慢
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，而要进行一定的转化。
(1)原数值是用不同物质的变化表示的，应该换算成用同一种物质表示；
(2)单位不同的，应该换算成相同单位，然后再进行比较。
【*真题典例感悟*】
【例3】(2011年北京宣武模拟)对于可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()
A．v(A)＝0.5 mol/(L·min)
B．v(B)＝1.2 mol/(L·min)
C．v(C)＝0.4 mol/(L·min)
D．v(C)＝1.1 mol/(L·min)
【*课堂针对训练*】
4.甲、乙两个实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素．(1)该反应的离子方程式为(提示：H2C2O4的一级电离常数为
5.4×10－2)_______ ____________．设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)：
(2)甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小．
实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见下表：
筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是________________(用实验序号填空)．
(3)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小．
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol/L KMnO4溶液．将四支试管分成两组(各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间．该实验目的是研究______________对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是________________．
考点三影响化学反应速率的因素及速率图像
1．浓度
(1)规律
①增大反应物(或生成物)的浓度，正反应(或逆反应)速率立即增大，逆反应(或正反应)速率瞬时不变，随后增大．
②同理可得减小浓度的情况．[来源:Zxxk
(2)图象
2．温度
(1)规律
①升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反应速率增加的倍数大于放热反应速率增加的倍数．
②降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减小的倍数大于放热反应速率减小的倍数．
总之，温度对吸热反应速率的影响大．
(2)图象(正反应为放热反应)
3．压强
(1)规律
①增大压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均增大，气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数．
②减小压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数．
总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大．
(2)图象(以增大压强为例)
①以N2＋3H22NH3为例，
②以H2＋I2(g)2HI为例．
4．催化剂
(1)规律
当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率．
(2)图象
【*真题典例感悟*】
【例4】（2011·海南卷）对于可逆反应H 2（g ）+I 2（g ）2HI （g ），在温度一定下由H 2
（g ）和I 2（g ）开始反应，下列说法正确的是（）。
A ．H 2（g ）的消耗速率与HI （g ）的生成速率比为2∶1
B ．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C ．正、逆反应速率的比值是恒定的
D ．达到平衡时，正、逆反应速率相等 【例5】（2011·北京卷）已知反应：2CH 3COCH 3(l)
CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l)。取等量CH 3COCH 3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t ）如图所示。下列说法正确的是
A.b 代表0 ℃下CH 3COCH 3的Y-t 曲线
B.反应进行到20min 末，CH 3COCH 3的
C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D.从Y=0到Y=0.113，CH 3COCH 2COH(CH 3)2的
【例6】可逆反应a X(g)＋b Y(g)
c Z(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t 0
时改变某一外界条件，化学反应速率(v )—时间(t )图象如图，则下列说法中正确的是 ( )
A ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是增大了容器的压强
B ．若a ＋b ＝c ，则t 0时只能是加入了催化剂
C ．若a ＋b ≠c ，则t 0时只能是增大了容器的压强
(0)
1(20)
v C v C ?>?(0)
1(20)
n C n C ??=??
D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂
【*课堂针对训练*】
6.(2010·福建卷)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
7.(2013·天津十校第一次联考)右图为化学反应：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0在一容积不变的密闭容器中反应的v－t图．下列叙述不．符合右图中所给信息的是()
A．t1时，缩小容器的体积
B．t1时，向容器中通入一定量的NO气体
C．t1时改变外界单一条件是升高温度
D．从t1开始到新的平衡建立的过程中，平衡向逆反应方向移动