2025版高考化学一轮总复习教案第七章化学反应速率和化学平衡第二十三讲化学反应速率及影响因素考点一化学反应速率及计算

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知识梳理
1．化学反应速率
如：密闭容器中，合成氨的反应：N2＋3H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2NH3，开始时c(N2)＝8 ml·L－1,2 min后c(N2)＝4 ml·L－1，则用N2表示的反应速率为 2 ml·L－1·min－1 。
2．化学反应速率与化学计量数的关系
(1)关系：对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，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。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝ m∶n∶p∶q 或eq \f(1,m)v(A)＝eq \f(1,n)v(B)＝eq \f(1,p)v(C)＝eq \f(1,q)v(D)。
(2)实例：在一定温度下，如在一个2 L的密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 ml A，1 s后剩余1.4 ml，则v(A)＝ 0.3 ml·L－1·s－1 ，v(B)＝ 0.1 ml·L－1·s－1 ，v(C)＝ 0.2 ml·L－1·s－1 。
注意：计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
3．化学反应速率计算常用方法
(1)定义式法：利用公式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,VΔt)计算化学反应速率，也可以利用公式计算物质的量或物质的量浓度变化或时间等。
(2)关系式法：同一反应中，用不同物质表示的化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量(Δc)之比＝物质的量变化量(Δn)之比＝化学计量数之比。
如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或eq \f(vA,m)＝eq \f(vB,n)＝eq \f(vC,p)。(这一公式最好用)
(3)三段式法
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。
对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a ml·L－1，B的浓度为b ml·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x ml·L－1，则化学反应速率可计算如下：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始/(ml·L－1) a b 0 0
转化/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
t1s时/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) eq \f(px,m) eq \f(qx,m)
则v(A)＝eq \f(x,t1) ml·L－1·s－1，
v(B)＝eq \f(nx,mt1) ml·L－1·s－1，
v(C)＝eq \f(px,mt1) ml·L－1·s－1，
v(D)＝eq \f(qx,mt1) ml·L－1·s－1。
注意：(1)“三段式”中，物理量及单位要统一。
(2)量的关系：
反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)；
生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)；
转化率＝eq \f(c转化,c起始)×100%。
4．速率常数和速率方程
(1)速率常数(k)
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 ml·L－1时的反应速率。在相同浓度的条件下，可用速率常数大小来比较化学反应速率。
(2)速率方程
①基元反应的化学反应速率与反应物的浓度相应幂次的乘积成正比，其方次即为各物质的化学计量数。
②对于基元反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，则v(正)＝k(正)ca(A)·cb(B)[其中k(正)为正反应的速率常数]，v(逆)＝k(逆)cg(G)·ch(H)[其中k(逆)为逆反应的速率常数]。
(3)影响因素浓度、压强不影响速率常数(k)
速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数不同；温度相同，速率常数(k)相同。
5．化学反应速率大小的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。
(2)定量比较
同一化学反应中，用不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法：