化学反应速率与影响其因素有关(化学反应速率与影响其因素有关吗)

化学反应速率与影响其因素

河北省宣化县第一中学　 栾春武

一、化学反应速率的特点

通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应速率。浓度常以mol/L为单位，时间常以min（分）或s（秒）为单位，化学反应速率的相应单位为mol/(L·min)或mol/(L·s)。

（1）化学反应速率是平均速率，均取正值。

（2）同一反应选用不同物质的浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。

（3）在一定温度下，固体和纯液体物质单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此，它们的化学反应速率也被视为常数。因此，通常情况下不用化学反应体系中的固体和纯液体来表示化学反应速率。

二、化学反应速率的计算

（1）在解题过程中经常用到“起始量、转化量、某时刻量”的格式来分析、解决问题。如对于反应：mA + nB === pC + qD。A的起始浓度为a mol·L－1，B的起始浓度为b mol·L－1，反应进行到t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下：

（2）对上述反应来说，在同一段时间内，v(A)、v(B)、v(C)、v(D)的数值不一定相同，但其表达的意义完全相同，都表示的是同一个反应在同一段时间内，反应向同一个方向进行的快慢。

（3）在同一段时间内，同一个反应中用不同的物质表示的反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比即：v(A) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q。

三、化学反应速率的大小比较

利用化学反应速率比较反应进行的快慢，不能只看反应速率的数值大小，要注意：

（1）用同一物质的反应速率比较反应快慢时，必须要换算为在速率单位一致的前提下再进行比较。

（2）若用不同物质的反应速率比较反应进行的快慢时，除要保证单位一致外，还要根据反应速率之比等于化学计量数之比换算为同一物质的速率后再比较。

（3）一般来说，随着反应时间的延长，反应物浓度减小，反应速率也随着减小。

四、外界条件对化学反应速率的影响

（1）纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。

（2）固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。

（3）升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论是正反应速率还是逆反应速率都增大。

（4）对于有气体参加的化学反应，有以下几种情况：

①恒温时：压缩反应体系的体积导致引起压强增大，进而导致引起反应物浓度增大，从而引起反应速率加快。

②恒温时，对于恒容密闭容器：

a. 充入气体反应物导致引起气体反应物浓度增大（压强也增大），从而引起反应速率加快。

b. 充入“惰性”气体导致引起气体总压强增大，但气体反应物的浓度没有改变，从而反应速率不变。

③恒温恒压时：充入“惰性”气体导致引起反应体系的体积增大，进而引起气体反应物浓度减小，从而引起反应速率减小。

（5）在其他条件相同时，使用催化剂，化学反应速率加快。

（6）另外光波、电磁波、超声波、溶剂等也能影响化学反应速率。

五、例题分析

【例题1】对于反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)，一次只改变一个条件，能增大逆反应速率的措施是

A. 通入大量氧气 B. 增大容器体积 C. 移去部分二氧化硫 D. 降低体系温度

解析：增大反应物浓度可使正反应速率增大，逆反应速率随之增大，A选项正确；增大容器体积，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，B选项错误；移去部分二氧化硫，可使反应向逆反应方向移动，因而正、逆反应速率均减小，C选项错误；降低温度正、逆反应速率均减小，D选项错误。

答案：A

点拨：本题易将反应速率与化学平衡的移动混淆而错选。此处常见的误区有：反应向正反应方向移动，则正反应速率一定增大，反应向逆反应方向移动，则反应速率一定增大。

【例题2】化学反应A + 3B === 2C + 2D在如下四种不同的情况下的反应速率分别为：① v(A) ＝ 0.15 mol/(L·s)；② v(B) ＝ 0.6 mol/(L·s)；

③该反应进行的快慢顺序为____________。

点拨：同一个化学反应，如aA + bB === cC + dD方程式中，选用不同的物质的浓度的变化表示该反应的反应速率，其数值可能相同，也可能不同，但意义相同，表示的都是同一反应的速率，有各物质的反应速率比等于它们在该反应化学方程式中的化学计量系数之比，即有：

v(A) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ a : b : c : d，因此在比较反应速率的大小时，决不能单纯地比较各物质反应速率数值的大小（即数值大的速率不一定反应快），必须结合化学方程式中各物质的化学计量系数的大小进行比较。比较同一个化学反应的反应速率大小时，应将所给的各物质的反应速率转化成同一种物质来比较，而且还要注意单位的统一。

【例题3】在固定的容器内进行下列反应：A(g) + 2B(g)2C(g) + D(g)；△H＞0。下列说法正确的是：

A．在容器内加少量A，逆反应速率也加快

B．使用催化剂，正逆反应速率发生同等程度改变

C．升温正反应速率变大，逆反应速率变小

D．增大压强，反应速率不变

解析：该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应。加入少量A时首先正反应速率加快，随着C、D的增多，逆反应速率也加快，因此选项A正确；催化剂的加入能增加活化分子百分数，改变反应历程，对正、逆反应速率同等程度产生影响，选项B正确；无论反应是吸热还是放热，升高温度，正逆反应速率都加快，只是正逆反应加快的程度不同，C选项错误；该反应中的物质都是气体，增大压强，正、逆反应速率都加快。

答案：A、B

点拨：影响化学反应速率的因素很多：对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定的条件下，固体的浓度是固定的，所以有固体物质参加的化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当把固体颗粒变小时，其表面积会增大，因此会加快反应速率，固体量的增减对反应速率一般无影响。稀有气体或其它非反应的气体对反应速率的影响分两种情况：①在恒温恒容条件下充入稀有气体或其它非反应的气体，虽然改变了容器内气体的压强，但各物质的浓度不变，因此不影响化学反应速率；②在恒温恒压条件下充入稀有气体或其它非反应的气体，由于要保持压强不变，因而容器的体积要增大，各反应物质的浓度均减小，因此化学反应速率减慢。原电池的形成会加快化学反应速率。

【例题4】向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始服用时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是

甲、500℃，10 mol SO2 和5 mol O2反应

乙、500℃，V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应

丙、450℃，8 mol SO2 和5 mol O2反应

丁、500℃，8 mol SO2 和5 mol O2反应

A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁 C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、丙、乙、甲

解析：温度高、浓度大、且有催化剂的乙组最快，其次是甲，丙最慢。

答案：C

点拨：一般情况下，影响化学反应速率的因素的先后顺序为：催化剂＞温度＞浓度。

【例题5】已知4NH3(g) + 5O2(g) === 4NO(g) + 6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v( NO)、v( H2O)表示，则正确的关系是

A. 4v(NH3)＝5v(O2) B. 5v(O2)＝6v( H2O)

C. 2v(NH3)＝3v( H2O) D. 4v(O2)＝5v( NO)

解析： 4NH3(g) + 5O2(g) === 4NO(g) + 6H2O(g)

4 5 4 6

v(NH3) v(O2) v( NO) v( H2O)

答案：D

【例题6】把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是

A．盐酸的浓度 B．铝条的表面积

C．溶液的温度 D．加少量Na2SO4

解析：铝与盐酸反应的实质是2Al + 6H+ === 2Al3+ + 3H2↑，因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率，而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响，不会影响反应速率。

答案：D

【例题7】100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是

A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液

C．加入适量蒸馏水 D．加入适量氯化钠溶液

解析：题中已知盐酸定量，锌片过量，为了加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，A不能选，因为A会使氢气的量增多；C、D项均使反应速率变慢，故不选；B项Zn与Cu2+反应可生成Cu，Zn与Cu在盐酸溶液中形成原电池，负极：Zn－2e－=== Zn2+，正极：

2H+ + 2e－=== H2↑，可以加快化学反应速率，又不影响生成氢气的总量。

答案：B

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