化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法歸納

V:1.0精細(xì)整理，僅供參考日期：20xx年X月化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法歸納化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算，是化學(xué)計(jì)算中的一類重要問題，常以選擇題、填空題得形式出現(xiàn)在各類試題中，也是高考考查的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。本文針對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的類型進(jìn)行歸納總結(jié)。1．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義計(jì)算公式：公式：V=△C/t

【例1】在密閉容器中，合成氨反應(yīng)N2+3H2→2NH3，開始時(shí)N2濃度8mol/L，H2濃度20mol/L，5min后N2濃度變?yōu)?mol/L，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解：用N2濃度變化表示：V(N2)=△C/t=（8mol/L-6mol/L)/5min=0.4mol/(L·min)用H2濃度變化表示：

V(H2)=0.4mol/(L·min)×3=1.2mol/(L·min)；用NH3濃度變化表示：

V(NH3)=0.4mol/(L·min)×2=0.8mol/(L·min)

；2.根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，計(jì)算反應(yīng)速率：在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。對(duì)于反應(yīng)來說，則有?！纠?】反應(yīng)4NH3＋5O24NO＋6H2O在5L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率（X）（表示反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率）為A.（O2）＝0.01mol·L－1·s－1

B.（NO）＝0.008mol·L－1·s－1C.（H2O）＝0.003mol·L－1·s－1

D.（NH3）＝0.002mol·L－1·s－1解析：反應(yīng)的平均速率是指單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)濃度的變化量。已知容器體積為5L，時(shí)間半分鐘即30s，NO的物質(zhì)的量（變化量）為0.3mol，則c（NO）＝0.3mol/5L＝0.06mol·L－1。所以（NO）＝0.06mol·L－1／30s＝0.002mol·L－1·s－1。即可求出：（O2）＝0.002mol·L－1·s－1×＝0.0025mol·L－1·s－1；（H2O）＝0.002mol·L－1·s－1×＝0.003mol·L－1·s－1；（NH3）＝0.002mol·L－1·s－1×＝0.002mol·L－1·s－1。答案為：CD。3.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響計(jì)算：【例3】某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率在每升高10度時(shí)就增大到原來的3倍，若此反應(yīng)的溫度從20度升高到50度時(shí)，則其反應(yīng)速率是原來的（

）A.6倍

B.9倍

C.18倍

D.27倍

解析：溫度每升高10度時(shí)就增大到原來的3倍，則v末=v初×3（T末-T初）/10=3（50-20）/10=33=27.

答案：D4、根據(jù)已知的濃度、溫度等條件，比較反應(yīng)速率的大小【例4】把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是（）A.10℃20mL3mol/L的X溶液

B.20℃30mL2mol/L的X溶液C.20℃10mL4mol/L的X溶液

D.10℃10mL2mol/L的X溶液解析：在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)其它條件不變時(shí)，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量最大，濃度就最大。通過觀察可知，混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最快。答案：B5、利用參加反應(yīng)的各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度的變化或物質(zhì)的量的變化數(shù)值或相關(guān)圖像，確定化學(xué)反應(yīng)方程式：【例5】某溫度時(shí)，在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化，曲線如下圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________；該反應(yīng)開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為：___________________________________。解析：從本題的圖形分析中可知，X、Y是隨著反應(yīng)的進(jìn)行（時(shí)間的增加）物質(zhì)的量逐漸減少，與此相反，Z的物質(zhì)的量是隨著反應(yīng)的進(jìn)行（時(shí)間的增加）而逐漸增大，所以X、Y在反應(yīng)方程式的左邊，為反應(yīng)物；而Z在反應(yīng)方程式的右邊，為生成物。X、Y、Z在方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)通過其相應(yīng)的速率之比確定。從圖中的數(shù)據(jù)分析可知，用X、Y、Z表示的反應(yīng)速率分別為：V（Y）=V（X）=V（Z）=。則V（X）∶V（Y）∶V（Z）=0.075∶0.025∶0.05=3：1：2，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3X+Y=2Z。答案：3X+Y=2Z

0.05mol·L－1·min－1

6、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)和計(jì)算：測(cè)定反應(yīng)速率的方式和途徑：化學(xué)反應(yīng)的速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。測(cè)定方法有：直接觀察某些性質(zhì)（如釋放出氣體的體積和體系壓強(qiáng)）；科學(xué)儀器測(cè)定（如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導(dǎo)電能力等）；溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)速率?！纠?】某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下（表中氣體體積為累計(jì)值，且已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況）：時(shí)間（min）12345氫氣體積（mL）50120232290310①哪一時(shí)間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應(yīng)速率最大

，原因是

②哪一段時(shí)段的反應(yīng)速率最小

，原因是

③求2～3分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率（設(shè)溶液體積不變，要寫出計(jì)算過程④如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液：A蒸餾水、BNaCl溶液、CNaNO3溶液、DCuSO4溶液、ENa2CO3溶液，你認(rèn)為可行的是

解析：①根據(jù)氣體的體積與時(shí)間的關(guān)系，可知在2～3內(nèi)，氣體體積變化最大，因此反應(yīng)最快，原因是此時(shí)溶液中酸的濃度比較大，溶液溫度比較高，溫度和濃度兩個(gè)量結(jié)合得最好；②最后一組數(shù)據(jù)變化最小，反應(yīng)最慢，主要是由于此時(shí)酸的濃度太小，雖然溫度比較高，但影響反應(yīng)速率的主要因素是濃度而不再是溫度；③在2～3內(nèi)，生成H2的物質(zhì)的量n=(232mL-120mL)/22400mL/(L?mol)=0.005mol;由2H+～H2，則△c(H+)=0.005mol×2/0.1L=0.1mol/L,反應(yīng)時(shí)間為1min,因此v=0.1mol/（L?min）;④要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，加入的物質(zhì)只能影響c(H+)但不能改變H+的物質(zhì)的量。因此選擇AB.答案：①2～3min，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用4～5min，濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用。

③0.1mol/（L?min）。

④AB7.與給出的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)相關(guān)的信息題。有的試題中涉及到化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)，但化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)只能出現(xiàn)在信息中，我們可以根據(jù)相關(guān)信息獲得各種參數(shù)后再解題?！纠}7】Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)如下：2I-+2Fe3+=2Fe2++I2（水溶液）。正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為υ=k[I-]m[Fe3+]n（k為常數(shù)）

[I-]（mol·L-1）[Fe3+]（mol·L-1）

υ（mol·L-1·s-1）（1）0.200.800.032k（2）0.600.400.144k（3）0.800.200.128k通過所給數(shù)據(jù)計(jì)算得知：在υ=k[I-]m[Fe3+]n中，m、n的值為______。A.m=1，n=1

B.m=1，n=2

C.m=2，n=1

D.m=2，n=2碘離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響______鐵離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。（選填：小于、大于、等于）解析：三組數(shù)據(jù)代進(jìn)去0.032k=k×o.2m×0.8n0.144k=k×0.6m×0.4n0.128k=k×0.8m×0.2n解得，m=2，n=1答案：C;大于【鞏固練習(xí)】1.反應(yīng)4A（氣）+5B（氣）=4C（氣）+6D（氣）在5L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C的物質(zhì)的量增加了0.3mol。下列論述正確的是（

）。A.A的平均反應(yīng)速率是0.010mol·L-1·s-1B.容器中含D的物質(zhì)的量至少為0.45molC.容器中A、B、C、D的物質(zhì)的量比一定是4:5:4:6D.容器中A的物質(zhì)的量一定增加了0.3mol答案：B2.在一定條件下，向2L密閉容器中加入2molN2和10molH2發(fā)生反應(yīng)，2min時(shí)，測(cè)得剩余N2為1mol，對(duì)于這個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率表示不正確的是（

）A、

B、C、

D、答案：C、D。3.反應(yīng)：3A（g）＋B（g）＝2C（g）＋2D（g），在不同條件下的反應(yīng)速率分別為：

①vA=0.6mol/(L·S)

②vB=0.5mol/(L·S)

③vC=0.4mol/(L·S)

④vD=6mol/(L·min)。則此反應(yīng)在不同條件下，

進(jìn)行得最快的是(

)

A.②

B.①和③

C.④

D.①答案：B4.在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3X（氣）+Y（氣）2Z（氣）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，5min后反應(yīng)容器中X的濃度變?yōu)?.6mol/(L?min)。若要使反應(yīng)容器中X的濃度變?yōu)?.2mol/(L?min，反應(yīng)所需的時(shí)間可能為（

）A.5min

B.10min

C.8min

D.15min答案：D5.在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)，A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用υ（A）、υ（B）、υ（C）（mol·L-1·s-1）表示，且υ（A）、υ（B）、υ（C）之間有如下所示的關(guān)系：υ（B）=3υ（A）；3υ（C）=2υ（B）。則此反應(yīng)可表示為（

）A.2A+3B＝2C

B.A＋3B＝2CC.3A+B＝2C

D.A＋B＝Ｃ答案：B15.在鋅與某濃度的鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)學(xué)生得到下面的結(jié)果：

鋅的質(zhì)量（g）鋅的形狀溫度（℃）溶解于酸花的時(shí)間（s）A2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末155利用從A到F的結(jié)果：（1）畫一幅以時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖（縱軸表示時(shí)間，橫軸表示溫度）。（2）利用你所畫成的曲線圖，你能得出關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率的什么結(jié)論？

（3）20℃時(shí)，2g鋅箔溶解于酸中需花多長(zhǎng)時(shí)間？

（4）對(duì)比結(jié)果B與F，解釋結(jié)果F為什么那么快？

解析和答案：（1）可作如下圖：（