【高中化学】一轮复习学案：7.1 化学反应速率及影响因素(选修4)

第一节 化学反应速率及影响因素

【高考新动向】

考点梳理（三年13考） 1.了解化学反应速率的概念及定量表示方法。 2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。 【考纲全景透析】

一、化学反应速率

1.概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。

2.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（也可用单位时间内反应物的变化量或生成物的变化量来表示）。

公式：v =△C/△t（△C表示物质的物质的量浓度变化，△t表示时间变化） 单位：mol·L·S、mol·L·min、mol·L·h等 3.化学反应速率与化学计量数关系

对于已知反应mA(g)＋nB(g)====pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=

-1

-1

-1

-1

-1

-1

m∶n∶p∶q。

4.注意事项：①同一反应中，用不同物质来表示反应速率时，其数值可能不同，但其表达的意义是相同的，都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率。因此表示化学反应速率时，必须指明用反应物或生成物中哪种物质做标准，且一般不能用固体物质做标准。②用不同物质表示同一反应的速率时，速率的比值等于化学方程式中相应的化学计量数之比。

③比较反应速率的快慢，要转化为同一物质的速率来比较。

二．影响化学反应速率的因素

1.内因：参加反应的物质的本身性质是影响化学反应速率的决定因素。不同的反应，由于反应物质的结构不同和反应机理不同，因此反应速率不同。

2.外因：同一反应在不同条件下，反应的速率不同，浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应的速率有影响。

（1）浓度的影响：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，使单位体积内分子数增多，因此可加快反应的速率。

（2）压强的影响：当其它条件不变时，加压（缩小体积）对有气体参加的反应，正逆反应速率均加快，气体体积缩小方向的反应速率增加的倍数大于气体体积增大方向增加的倍数；降压（增大体积），正逆反

应速率均减小，气体体积缩小方向的反应速率减小的倍数大于气体体积增大方向减小的倍数。注意：改变压强对反应速率产生影响的根本原因是引起反应体系中各物质浓度的改变，若容器恒温、恒容充入稀有气体或其它不反应气体，虽然改变了容器内气体压强，但由于没有改变反应物质的浓度，所以不影响化学反应速率。

（3）温度的影响：其它条件不变时，升高温度，反应物的能量增加，使原来一部分能量较低的分子变成活化分子，所以可以加快反应的速率。通常情况下，温度每升高10度，化学反应的速率增大到原来的2至4倍。升高温度，对可逆反应，正逆反应速率均加快，但吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数；降低温度，正逆反应速率均减小，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。

（4）催化剂的影响：其他条件不变的时，使用催化剂能降低反应的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，因此使用催化剂能同时同倍改变正逆反应的速率。

（5）其他因素：除了上述因素外，压强、光波、电磁波、超声波、溶剂等因素对化学反的速率也有影响。 3.从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响 (1)有效碰撞、活化分子和活化能

①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。 ②活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 ③活化能：如图

E1表示活化能；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示ΔH。

（2）有效碰撞理论的指导作用

单位体积内 影响 分子总数 增大反应物浓增加 度 增大压强 升高温度 使用催化剂

增加 不变 不变 增加 增加 增加 不变不变 增加 增加 增加 增加 增加 加快 加快 加快 增加 不变 增加 加快 活化分子数 数 活化分子百分有效碰撞次数 化学反应速率

【热点难点全析】

〖考点一〗化学反应速率的计算和比较

1．化学反应速率的简单计算方法 Δc(1)根据定义式v＝算。

Δt(2)对某一具体反应，知其中一种物质的反应速率，其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。

(3)对于较为复杂的题目，采用以下步骤和模板计算： 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 mA ＋ nB ?? pC 起始浓度(mol·L1) a b c

－

转化浓度(mol·L1) x

－

nxpx

mm

nxpx－

某时刻浓度(mol·L1) a－x b－ c＋

mm2．化学反应速率大小的比较 (1)归一法

将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率，再进行比较。如：对于反应2SO2+O2

2SO3，如果①v(SO2)=2 mol·L-1·min-1，②v(O2)=3 mol·L-1·min-1，③v(SO3)=4 mol·L-1·min-1，

比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出：①v(O2)=1 mol·L-1·min-1，③v(O2)=2 mol·L-1·min-1，则反应速率的大小关系为：②＞③＞①。 (2)比值法

用各物质的量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，数值大的反应速率快。如反应mA＋nB====pC＋qD，若v(A)/m >v(B)/n，则反应速率A>B。

【高考警示钟】(1)比较同一反应中不同物质的化学反应速率时，要注意单位是否相同，如果单位不同，要化成相同的单位再进行比较。

(2)单位时间内反应物或生成物的物质的量变化大，反应速率不一定快，因为化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示的。

【典例1】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)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 该反应进行的快慢顺序为( )

A．④>③＝②>① B．④<③＝②<① C．①>②>③>④

D．④>③>②>①

解析：本题考查化学反应速率大小的比较，难度较小。若将各反应速率均化为以B表示的速率，且以mol/(L·s)为单位，①、②、③、④表示的速率分别是0.022 5 mol/(L·s)、0.6 mol/(L·s)、0.6 mol/(L·s)、0.675 mol/(L·s)，故A正确。 答案：A

〖考点二〗化学反应速率的图象问题

1.物质的量(或浓度)?时间图像及应用

例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图像可进行如下计算：

(1)某物质的平均速率、转化率，如： v(X)=

n1?n3n?n3mol/(L·s)，Y的转化率=2×100%。 V?t3n2(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之比为： (n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。

2.速率—时间图象定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动 （1）改变反应物浓度

增大反应物浓度 平衡正向移动 减小反应物的浓度，平衡逆向移动 （2）改变生成物浓度

增大生成物的浓度，逆向移动 （3）改变气体体系的压强

①对于正反应方向气体体积增大的反应

增大压强，平衡向体积缩小的方向移动 ②对于反应前后气体体积不变的反应 V

V正=V逆 V逆 V正 0

0 TC t 增大压强，平衡不移动

减小生成物的浓度，正向移动

平衡向体积增大的方向移动 V

V正=V逆 V逆 V正 0 T0C t 减小压强，平衡不移动

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