化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法歸納

1、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(wèn)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 + 3H 2 2NH 3，開(kāi)始時(shí) N2濃度 8mol/L ，H2 濃度 20mol/L ，5min 后 N2 濃度變?yōu)?6mol/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(N 2)= C/t = (8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(Lm·in)用

2、 H2 濃度變化表示：V(H 2)= 0.4 mol/(Lm·in) × 3=1.2mol/(L ·min) ；用 NH 3 濃度變化表示：V(NH 3)= 0.4 mol/(Lm·in) × 2= 0.8mol/(L m·in) ；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(lái)說(shuō)，則有?！纠?2】反應(yīng) 4NH 35O 24NO 6H 2O 在5 L 密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，NO 的物質(zhì)的量增加了 0.3 mol ，則此反應(yīng)的平均速率( X )(表示反應(yīng)物的消 耗速

3、率或生成物的生成速率)為 1 11 1A. (O2)0.01 mol ·L1·s1 B. ( NO ) 0.008 mol ·L1·s11 11 1C. (H2O)0.003 mol ·L1·s1 D. ( NH 3) 0.002 mol ·L1·s1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 5 L ，時(shí)間半分鐘即 30 s ，NO 的物質(zhì)的量 (變化量) 為 0.3 mol ，則 c(NO )0.3 mol/5 L 0.06 mol ·L1。所以（ NO ） 0.06 m

4、ol ·L130 s 0.002 mol ·L1 ·s1 。即可求出：1 11 1（O2）0.002 mol ·L1·s1×0.0025 mol ·L1·s1；1 11 1（H2O） 0.002 mol ·L1·s1×0.003 mol ·L1·s1；1 11 1（NH 3） 0.002 mol ·L1·s1×0.002 mol ·L1·s1。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)

5、的反應(yīng)速率在每升高 10度時(shí)就增大到原來(lái)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(lái)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(lái)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 10mL 2mol/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 20mL 3mol/L 的 X 溶液 B. 20 30

6、mL 2mol/L 的 X 溶液C. 20 10mL 4mol/L 的 X溶液 D. 10 10mL 2mol/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(guò)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

7、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(kāi)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(guò)其相應(yīng)的速率之比 確定。從

8、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 =2Z0.05mol ·L1·min 16、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(guò)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(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率?！纠?/p>

9、 6 】某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)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 哪一時(shí)間段(指 01、12、23、34、45 min )反應(yīng)速率最 大 ，原因是 哪一段時(shí)段的反應(yīng)速率最小 ，原因是 求 2 3 分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不 變，要寫出計(jì)算過(guò)程 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、 B NaCl 溶液、C NaNO3溶液、 D CuSO4溶液、E Na

10、2CO3溶液，你認(rèn)為可行的是解析：根據(jù)氣體的體積與時(shí)間的關(guān)系，可知在 23 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；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；在23內(nèi)，生成 H2的物質(zhì)的量 n=(232mL-120 mL)/22400 mL/(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=0.1 mol/ (L?min )

11、 ; 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： 2 3min ，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用4 5 min ，濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用。 0.1 mol/ (L?min )。 AB7. 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。【例題 7 】Fe 3+和I -在水溶液中的反應(yīng)如下： 2I -+2Fe 3+ = 2Fe 2+I 2（水 溶液）。正向反應(yīng)速率和 I -、Fe3+的濃度關(guān)系為 =kI -mFe 3+ n（k 為常數(shù)

12、）I -( mol·L-1 )Fe 3+ ( mol·L-1 )(mol·L-1 ·s-1 )（1）0.200.800.032k（2）0.600.400.144k（3）0.800.200.128k通過(guò)所給數(shù)據(jù)計(jì)算得知：在 =kI -mFe3+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.2 m×0.80.144k=k ×0.6 m&

13、#215;0.4n0.128k=k ×0.8 m×0.2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 0.010 mol ·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

14、容器中加入 2molN 2 和 10molH 2 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：vA=0.6mol /（L· S） vB=0.5mol/（L· S）vC=0.4mol /（L· S）vD=6mol /（L· min） 。則此反應(yīng)在不同條件下， 進(jìn)行得最快的是 （ ）A. B.和C.D. 答案：B4 .在一個(gè)容積為 2L 的密閉容器中，發(fā)生如下反

15、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)?0.6mol/（L ?min） 。若要使反應(yīng)容器中 X 的濃度變?yōu)?0.2mol/（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 （A ）、 （B）、（C）（mol·L-1·s-1）表示，且 （A）、（B）、（C）之間 有如下所示的關(guān)系： （B）=3 （A）； 3（ C） =2 （B）。則此反應(yīng)可 表示為（ ）A

16、. 2A+3B 2CB. A 3B2CC. 3A+B 2CD. A B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：（2 ）從這 5 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出，溫度