高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測第20講化學(xué)反應(yīng)速率(講)(原卷版+答案解析)_第1頁
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文檔簡介

第20講化學(xué)反應(yīng)速率

目錄

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準(zhǔn)記憶

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

高頻考點2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算

高頻考點3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較

高頻考點4考查外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

高頻考點5考查控制變量法探究反應(yīng)速率的影響因素

高頻考點6考查利用“斷點”突破化學(xué)反應(yīng)速率圖像(v-t圖)

高頻考點7考查速率常數(shù)及其應(yīng)用

正文

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

定義

內(nèi)容

應(yīng)用二^碰撞理論表聞:

單位

物質(zhì)的性質(zhì)一內(nèi)因

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

定慚i述氣泡多少

蹣、外因(根據(jù)實驗z

現(xiàn)象)(沉淀多少

催化劑/

\.高丁

其他/

測量方法測定的物理量

定量測量

定義式法

化學(xué)反應(yīng)速率

比例關(guān)系法

三段式法簡單計算

"漸變"類vt圖像

圖像法"斷點"類Vt圖像

"平臺"類Vt圖像

歸一法

比值法一\K

速率大小比較基元反應(yīng)

圖像法J

速率方程

速率常數(shù)和速率方程含義

速率常數(shù),影響因素

\與速率方程的關(guān)系

第二部分:知識點精準(zhǔn)記憶

知識點一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算

1.表示方法

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。

2.數(shù)學(xué)表達式及單位

Ar*____

v=石,單位為mol1—LmirT1或mol-LJ-s

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

同一反應(yīng)在同一時間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能丕回,但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在

化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。

如在反應(yīng)aA(g)+6B(g)k^cC(g)+JD(g)中,存在v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d

【特別提醒】(1)一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)由丫=當(dāng)計算得到的是一段時間內(nèi)的平均速率,用不同物質(zhì)表示時,其數(shù)值可能不同,但意義相同。

(3)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率,且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物表示均取正值。

知識點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>AL

2.外因

廠|濃度|—增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;反之,

減小

外T溫度

界升高溫度,反應(yīng)速率增大;反之,減小I

件對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強,反應(yīng)

的壓強|-

---1速率增大;反之,減小

t催化劑i~r施用催化劑,反應(yīng)速率增大?

增大固體表面積、光照、超聲波等,能夠

-1其他?-增大反應(yīng)速率

【特別提醒】(1)壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度來實現(xiàn)的,濃度不變,速率不變。

(2)溫度改變,化學(xué)反應(yīng)速率一定改變。

(3)不特別指明,催化劑一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。

(4)固體反應(yīng)物量的增減,不能改變化學(xué)反應(yīng)速率,固體的表面積改變才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。

3.理論解釋——有效碰撞理論

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

②活化能:如圖

圖中:Ei為正反應(yīng)的活化能,使用催化劑時的活化能為當(dāng),反應(yīng)熱為與二&。(注:E2為逆反應(yīng)的活化能)

③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

【特別提醒】(1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù),故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時,

其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。

(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實現(xiàn)的,所以分析壓強的改變對反應(yīng)速率的影響時,

要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強而各物質(zhì)的濃度不改變,則反應(yīng)速率不變。

(3)改變溫度,使用催化劑,反應(yīng)速率一定發(fā)生變化,其他外界因素的改變,反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。

(4)其他條件一定,升高溫度,不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng),不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率都要增大,

只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。

(5)稀有氣體對有氣體參與的反應(yīng)速率的影響

①恒溫恒壓

[n不變,V變大,c\

n

\減小,速率減小?

V?________________?

②恒溫恒容

=工:鹿、V均不變,C不變,

J豆;速率不變

知識點三化學(xué)反應(yīng)速率的計算

1.化學(xué)反應(yīng)速率計算的4個方法

(1)定義式法:

(2)比例關(guān)系法:化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。

(3)三段式法:列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量,再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。

(4)依據(jù)圖像求反應(yīng)速率的步驟

第一步:找出橫、縱坐標(biāo)對應(yīng)的物質(zhì)的量;

第二步:將圖中的變化量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的濃度變化量;

第三步:根據(jù)公式丫=景1行計算。

2.化學(xué)反應(yīng)速率計算的萬能方法——三段式法

對于反應(yīng)根A(g)+〃B(g).”C(g)+qD(g),起始時A的濃度為amoLL-1,B的濃度為6mollTI反應(yīng)進

行至As時,A消耗了xmoLL-i,則化學(xué)反應(yīng)速率可計算如下:

加A(g)+〃B(g).'pC(g)+4D(g)

起始/(mol.L-i)ab00

nxpxqx

轉(zhuǎn)化/(moLL-i)X

mmm

nxpxqx

Zi/(mol-Li)a~-xb7—一

mmm

Ynx

則:v(A)=~mol-L-%i,v(B)_mol-L%1

mt\

v(C)=~_mol-L*-sIV(D)=_ZTmol-L1-s1

'7mt\、/mt\

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

對于己知反應(yīng)〃zA(g)+”B(g)===pC(g)+gD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位

相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,即v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q.

如一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g),*2C(g)o已知v(A)=0.6molL-hr,則v(B)=0.2

molL-1-s-1,v(C)=0.4mol-L-1-s-1o

4.化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較

(1)歸一法:將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,再進行速率的

大小比較。

(2)比值法:將各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位后,再除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),然后對求出的

數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)機A(g)+〃B(g)===pC(g)+4D(g),若詈>空,則反應(yīng)速率

A>B?

(3)由圖像比較反應(yīng)速率大小的方法:根據(jù)圖像看反應(yīng)達到平衡所需的時間,時間越短,對應(yīng)的反應(yīng)的溫度、

濃度或壓強就越大,則對應(yīng)的反應(yīng)速率越大。

知識點四速率一時間(v-f)圖像

1.圖像類型

由圖像變化分析外界條件對其影響,已知反應(yīng)為“A(g)+〃B(g).-pC(g)+^D(g)A”=QkJ-mo「。

(1)“漸變”類v-r圖像

圖像分析結(jié)論

九時M正突然增大,M逆逐漸增大;v'h時其他條件不變,增大反應(yīng)物

iE>Vffi,平衡向正反應(yīng)方向移動的濃度

0%191

G時M正突然減小,M逆逐漸減小;v'h時其他條件不變,減小反應(yīng)物

辦正r逆〉V'正,平衡向逆反應(yīng)方向移動的濃度

Ok-

“t

G時M逆突然增大,v'正逐漸增大;v'/I時其他條件不變,增大生成物

三逆>"'正,平衡向逆反應(yīng)方向移動的濃度

O4t

G時M逆突然減小,"正逐漸減??;Mtl時其他條件不變,減小生成物

?%

卜,

逆,iE>Vffi,平衡向正反應(yīng)方向移動的濃度

O-“t

(2)“斷點”類M圖像

圖像分析結(jié)論

九時其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強

九時記正、V,逆均突然增大,且且加+〃>p+q(正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng))

V,iE>V,ffi;平衡向正反應(yīng)方向進行九時其他條件不變,升高溫度且。>0(吸

熱反應(yīng))

/I時其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強

tl時記正、V,逆均突然增大,且且加+〃<p+q(正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng))

/逆>/正;平衡向逆反應(yīng)方向進行ti時其他條件不變,升高溫度且。<0(放

熱反應(yīng))

九時其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強

、正九時M正、M逆均突然減小,且且加+及<p+q(正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng))

法.V'IE>M逆;平衡向正反應(yīng)方向進行/I時其他條件不變,降低溫度且。<0(放

10ht

熱反應(yīng))

V九時M逆、M正均突然減小,且G時其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強

i/逆〉M正;平衡向逆反應(yīng)方向進行且加+”>〃+式正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng))

Z1時其他條件不變,降低溫度且。>0(吸

熱反應(yīng))

(3)“平臺"類v-r圖像

圖像分析結(jié)論

h時其他條件不變使用催化劑

h時"正、V'逆均突然增大且M正

n時其他條件不變增大反應(yīng)體系的壓強

'逆,平衡不移動

X一=n

]h1且優(yōu)(反應(yīng)前后氣體體積無變化)

+w=p+q

n時其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓

h時M正、M逆均突然減小且M正

。'正=吸強且相+/=p+q(反應(yīng)前后氣體體積無變

=M逆,平衡不移動

10h1化)

2.常見v-r圖像分析方法

(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢,看二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化。同等程度的變化一

般從壓強(反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,可從溫度、濃度、壓強(反

應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。

(2)對于反應(yīng)速率變化程度不相等的反應(yīng),要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨

勢。同時要聯(lián)系外界條件對反應(yīng)速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗證、排除。

(3)改變條件判斷伏正)、v(逆)的相對大小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移/(正),v(逆),若平衡逆

移,V(正)<v(逆)。

知識點五速率常數(shù)和速率方程

1.基元反應(yīng)

(1)定義:基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng),又稱為簡單反應(yīng)。

(2)基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論

基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論認(rèn)為,基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到生成物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài),這個

狀態(tài)稱為過渡態(tài)。

AB+C—>[A...B...C]—>A+BC

反應(yīng)物過渡態(tài)生成物

過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中具有最高能量的一種分子構(gòu)型,過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當(dāng)于活

化能[活化能(能壘)越高,此步基元反應(yīng)速率越慢]。例如,一澳甲烷與NaOH溶液反應(yīng)的過程可以表示為

CH3Br+OH―>[Br...CH3...OH]—>Bi「+CH30H

一澳甲烷與NaOH溶液反應(yīng)機理示意圖

(3)活化能與反應(yīng)機理

使用催化劑,可以改變活化能,改變反應(yīng)機理,在反應(yīng)機理中每一步反應(yīng)的活化能不同,且均比總反

應(yīng)的活化能低,故一般使用催化劑可以降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率,如圖所示:

Ei為總反應(yīng)的活化能,瓦、必為使用催化劑反應(yīng)機理中各步的活化能。

2.速率方程

一定溫度下,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的暴的乘積成正比。

對于反應(yīng):aA+bB===gG+/汨

則8(B)(其中左為速率常數(shù))。

如:①SO2cl?SO2+CI2V=Ec(SO2cL)

2

@2NO2.*2NO+O2v=fec(NO2)

22

③2H2+2NO,-N2+2H2Ov=fec(H2)-c(NO)

3.速率常數(shù)含義

速率常數(shù)(%)是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為ImolL-i時的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下,可用速率

常數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比,而速率常數(shù)是其

比例常數(shù),在恒溫條件下,速率常數(shù)不隨反應(yīng)物濃度的變化而改變。因此,可以應(yīng)用速率方程求出該溫度

下任意濃度時的反應(yīng)速率。

4.速率常數(shù)的影響因素

溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的,速率常數(shù)是溫度的函數(shù),同一反應(yīng),溫度不同,速率常數(shù)將有不同

的值,但濃度不影響速率常數(shù)。

5.速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系

一定溫度下,可逆反應(yīng):aA(g)+6B(g).'gG(g)+/?H(g),達到平衡狀態(tài)時,丫正="c〃(A)d(B),v^=k

,十十么-_r?,,,b,,%正0(G)"'(H)

逆?G(G)E(H),由于平衡時VJE=V逆,則左正c°(A)?砥B)=%迎砥G)/(H),所以£=丁(人)d(B)=長。

知識點六化學(xué)反應(yīng)速率的測定

1.定性描述:(根據(jù)實驗現(xiàn)象)

①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢;

②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少;

③用手觸摸試管,感受試管外壁溫度的高、低

2.定量描述:(根據(jù)實驗測量,單位時間內(nèi):)

①測定氣體的體積;

②測定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化;

③測定物質(zhì)或離子的濃度變化;

④測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化。

3.測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法

(1)量氣法

(2)比色法

(3)電導(dǎo)法

(4)激光技術(shù)法

4.化學(xué)反應(yīng)速率的測量——實驗

(1)反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t

(2)實驗裝置

(3)測量數(shù)據(jù)

①單位時間內(nèi)收集氫氣的體積;

②收集相同體積氫氣所需要的時間

③有pH計測相同時間內(nèi)pH變化,即△c(H+)。

④用傳感器測△c(Zn2+)變化。

⑤測相同時間內(nèi)△m(Zn)o

⑥相同時間內(nèi)恒容壓強變化;

⑦相同時間內(nèi)絕熱容器中溫度變化。

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

1.(2023?遼寧?高三開學(xué)考試)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

A.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素有溫度、濃度、壓強和催化劑

B,增大反應(yīng)物濃度,可以提高活化分子百分?jǐn)?shù),從而提高反應(yīng)速率

C.對于放熱的可逆反應(yīng),升高溫度,逆反應(yīng)速率加快,正反應(yīng)速率減慢

D.從酯化反應(yīng)體系中分離出水,反應(yīng)速率減慢,但有利于提高酯的產(chǎn)率

【易錯提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率,且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物

表示均取正值。

(2)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。

(3)不能用固體或純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。

【變式訓(xùn)練】(2023?全國?高三專題練習(xí))下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

A.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯

B.化學(xué)反應(yīng)速率通常表示一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加

C.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol-L4-s1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8molL1

D.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進行的快慢

高頻考點2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算

例2.(2023?全國?高三專題練習(xí))一定溫度下,在容積恒為1L的容器中通入一定量,發(fā)生反應(yīng)

N2O4(g).2NO2(g)AH>0,體系中各組分濃度隨時間(t)的變化如下表。

t/s020406080

C(NO)1八

\247//(Zmol/L)0.1000.0620.0480.0400.040

C(NO)I”、

\27//(Zmol/L)00.0760.1040.1200.120

下列說法正確的是

A.0~60s,Na的平均反應(yīng)速率為v=Q04mol/(L-min)

B.升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值減小

C.80s時,再充入NO?、凡04各0.1211101,平衡不移動

D.若壓縮容器使壓強增大,達新平衡后混合氣顏色比原平衡時淺

【名師歸納】化學(xué)反應(yīng)速率計算的4個方法

⑴定義式法:v=4fo

(2)比例關(guān)系法:化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。

(3)三段式法:列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量,再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。

(4)依據(jù)圖像求反應(yīng)速率。

Ac

【變式訓(xùn)練1】(依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的表達式(v=五)計算)(2023?遼寧高三三模)反應(yīng)CCh(g)+3H2(g)=

CH3OH(g)+H2O(g),在起始溫度(Ti°C)、體積相同(2L)的兩個密閉容器中,改變條件,其對應(yīng)反應(yīng)過程中的

部分?jǐn)?shù)據(jù)見表:

反應(yīng)時間COz/molHVmolCH3OH/molHzO/mol

Omin2600

lOmin4.5

反應(yīng)I:恒溫

恒容

20min1

30min1

反應(yīng)n:絕熱

Omin0022

恒容

下列說法正確的是

A.若該反應(yīng)能自發(fā)進行,則該反應(yīng)的△?>()

B.反應(yīng)I,在0?20min時的平均反應(yīng)速率v(H2尸

C.反應(yīng)I達到平衡時,加入ImolCCh和ImolCIhOH,此時平衡不移動

D.起始溫度相同的反應(yīng)I、II,平衡時平衡常數(shù)K也相同

【變式訓(xùn)練2](依據(jù)圖像計算)(2023?全國?高三專題練習(xí))一定溫度下,把6molA和5molB通入容積

為4L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g);-2c(g)+2D(g),反應(yīng)經(jīng)過5min達到平衡,此時生成2mol

C,正反應(yīng)速率“正)和逆反應(yīng)速率(v逆)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法正確的是

A.t2=5min,平衡時3V正(A)=2v逆(D)

B.0?t2,A的平均反應(yīng)速率為0.15moLLFmin-i

C.t2?t3,各物質(zhì)的濃度一定相等

D.B的平衡轉(zhuǎn)化率為25%

【變式訓(xùn)練3】(依據(jù)化學(xué)方程式計算)(2023?浙江高三二模)利用催化劑將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2

和是尾氣處理的一種方法,方程式為:為測定在某種催化劑作用下的反

N2,2NO+2CO=2CO2+N2O

應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:

時間(S)012345

c(NO)mol-U1.00x1034.50xl()T2.50x10^*1.50x10^1.00xlO-41.00xlO-4

c(CO)mol-I7i3.60xl0-33.05xW32.85x1032.75x1032.70x1032.70xW3

下列說法不正確的是;A.該反應(yīng)能自發(fā)進行,則反應(yīng)的AH<0

B.前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=L875xl()Tmol-L<sT

C.在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=500

D.在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),縮小容積能提高NO轉(zhuǎn)化率

高頻考點3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較

例3.(2023?全國?高三專題練習(xí))對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s).2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率

如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.5mol-L-1-min-1B.v(B)=1.2mol-L-1-s-1

C.v(D)=0.4mol-LlmiiriD.vCC>O.lmobL1-^1

【規(guī)律總結(jié)】定量法比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小

⑴歸一法:按照化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一物質(zhì)、同一單位表示,再比較數(shù)值大小。

(2)比值法:比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。如aA(g)+AB(g),'cC(g),即比較獲與普,

若/>普,則用A表示時的反應(yīng)速率比用B表示時大。

【變式訓(xùn)練】(根據(jù)圖像判斷某點反應(yīng)速率的大小)(2023?浙江高三)T。溫度下,向2L真空密閉容器中加

入N2O3固體,發(fā)生反應(yīng):NzO3(s)F4。2g+*地(未配平),反應(yīng)過程如圖,下列說法正確的是

A.X可能為N?

B.0?2min用N2O3表示的反應(yīng)速率為ImobminT

C.第2min時逆反應(yīng)速率大于第4min時逆反應(yīng)速率

D.第4min時,保持溫度和容積不變,向容器中再加入N2O3,混合氣體顏色加深

高頻考點4考查外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

例4.(2023?上海松江?二模)相同條件下,取pH=2的HC1溶液和pH=2的CH38OH溶液各100mL,分別

加入0.65g鋅粉充分反應(yīng),有關(guān)敘述正確的是

A.CH3coOH與鋅反應(yīng)起始速率快B.HC1與鋅粉反應(yīng)放出H2多

C.HC1與鋅反應(yīng)起始速率快D.CH3co0H與鋅粉反應(yīng)放出H2多

【易錯警示】警惕外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響的5大誤區(qū)

(1)誤認(rèn)為隨著化學(xué)反應(yīng)的進行,化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小。其實不一定,因為反應(yīng)速率不僅受濃度影響,

而且受溫度影響,一般會先增大后減小。

(2)誤用某物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計算化學(xué)反應(yīng)速率。速率大小比較時易忽視各物質(zhì)的反應(yīng)速率

的單位是否一致,單位書寫是否正確。

(3)誤認(rèn)為純固體和純液體不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。實際上不能用純固體和純液體物質(zhì)的變化表示化學(xué)反應(yīng)

速率,但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)則化學(xué)反應(yīng)速率會加快。

(4)誤認(rèn)為只要增大壓強,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。實際上反應(yīng)在密閉固定容積的容器中進行,若充入氨氣(或

不參與反應(yīng)的氣體),壓強增大,但參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變;若反應(yīng)在密閉容積可變

的容器中進行,充入氨氣(或不參與反應(yīng)的氣體)而保持壓強不變,容器體積增大,各組分濃度減小,反應(yīng)速

率減小。

(5)誤認(rèn)為溫度、壓強等條件的改變對正、逆反應(yīng)速率影響不一致。如認(rèn)為升溫既然使化學(xué)平衡向吸熱方向

移動,則對于放熱反應(yīng),升溫時,逆反應(yīng)速率增大,而正反應(yīng)速率減小。其實不然,溫度升高,正、逆反

應(yīng)速率都增大,只是吸熱反應(yīng)方向速率增大程度大;同理,降溫會使吸熱反應(yīng)方向速率減小程度大,而導(dǎo)

致化學(xué)平衡向放熱方向移動。

【變式訓(xùn)練】(2023?陜西咸陽市?高三一模)氨的工業(yè)合成對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有劃時代意義。在容積固定的密閉

容器中充入一定量的N2(g)和H?(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng)N?(g)+3H2(g)?2NH3(g)A^<0o下列有

關(guān)敘述正確的是

A.相同條件下,V(H2):V(NH3)=2:3

B.溫度不變時,向容器中充入氯氣,反應(yīng)速率加快

C.升高溫度,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動

D.增大N2的濃度,能提高H2的轉(zhuǎn)化率

高頻考點5考查控制變量法探究反應(yīng)速率的影響因素

例5.(2023?北京J01中學(xué)三模)化學(xué)小組探究銅與硝酸反應(yīng)的快慢及產(chǎn)物。

實驗開始無明顯現(xiàn)象,漸有小氣泡生成,液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體,溶液呈藍(lán)

I色。

一稀HNC

銅片-6>3

實驗

最初反應(yīng)較慢,隨后加快,反應(yīng)劇烈;產(chǎn)生紅棕色氣體;溶液呈綠色。

II

一濃HNO?

銅片一

資料:銅與濃HNO?反應(yīng)一旦發(fā)生就變快,生成的NO?可溶于水形成HNC>2(弱酸),反應(yīng)就加快。

下列說法正確的是A.NO。與HQ反應(yīng)生成HNC>2和NO

B.亞硝酸能加快反應(yīng)速率,是因為亞硝酸可做銅與硝酸反應(yīng)的催化劑

C.I中反應(yīng)慢的原因可能是因為稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能生成HNC)2

D.分別向1mL濃硝酸中加入幾滴30%應(yīng)。2溶液或一定量NaNO,固體,再加入銅片,預(yù)計反應(yīng)均較慢

【名師歸納】控制變量法探究影響反應(yīng)速率的因素題目解題策略

(1)確定變量:理清影響實驗探究結(jié)果的所有因素。

(2)定多變一:在探究時,先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的

關(guān)系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系,得出所有影響因

素與所探究問題之間的關(guān)系。

(3)數(shù)據(jù)有效:解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實驗)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。

【變式訓(xùn)練】(2023?山東濱州市?高三二模)某同學(xué)為探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計以下實驗。

?②③④

lmL0.01mol/L酸性高ImLO.Olmol/L酸性lmL0.01mol/L酸性lmL0.01mol/L酸性高

試齊!Ja

錦酸鉀水溶液高錦酸鉀水溶液高鎰酸鉀水溶液錦酸鉀水溶液

1mL以濃鹽酸為溶劑

2mLO.lmol/LH2c2O4水2mL0.2mol/LH2c2O4ImLO.2moi/LH2c2

試齊b配制的0.2mol/L

溶液水溶液O4水溶液

H2C2O4水溶液

褪色時

690s677s600s

下列說法錯誤的是

A.對比實驗①、②可知,H2c2。4水溶液濃度增大,反應(yīng)速率加快

B.對比實驗②、③可知,酸性高鋸酸鉀水溶液濃度增大,反應(yīng)速率加快

C.為驗證H+濃度對反應(yīng)速率的影響,設(shè)計實驗④并與③對照

+2+

D.實驗③的離子方程式為2MnO;+6H+5H2C2O4=2Mn+IOCO2T+8H2O

高頻考點6考查利用“斷點”突破化學(xué)反應(yīng)速率圖像(v-t圖)

例6.(2023?全國?高三專題練習(xí))對于反應(yīng)2so2(g)+Ch(g).2so3(g)AH<0已達平衡,如果其他條件不

變時,分別改變下列條件,對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是(0?ti:v正

=v逆;h時改變條件,t2時重新建立平衡)()

【規(guī)律總結(jié)】(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達到一種平衡后,若某一時刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率一時間圖像的

曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小,即可對外界條件的變化情況做出判斷。

如:。時刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。

V

(2)常見含“斷點”的速率變化圖像分析

V

因像

I/C:

O1t0*tO5T0Mt

溫升高降低升高降低

tl時

刻所適合正反應(yīng)為放熱的反應(yīng)適合正反應(yīng)為吸熱的反應(yīng)

改變增大減小增大減小

的條

適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量

件強

大的反應(yīng)減小的反應(yīng)

【變式訓(xùn)練】對于反應(yīng):X(g)+Y(g),、2Z(g)AH<0的反應(yīng),某一時刻改變外界條件,其速率隨時間的變

化圖像如圖所示。則下列說法符合該圖像的是()

A.ti時刻,增大了X的濃度

B.h時刻,升高了體系溫度

C.ti時刻,降低了體系溫度

D.h時刻,使用了催化劑

高頻考點7考查速率常數(shù)及其應(yīng)用

例7.(2023?全國?高三專題練習(xí))T℃時,氏還原NO以消除氮氧化物污染的反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)

N2(g)+2H2O(g)能自發(fā)進行,其正反應(yīng)速率方程為u=kca(NO)cb(H2),實驗得到如下數(shù)據(jù):

組別c(NO)起始/mol?L”c(H2)起始/moLL”u(正反應(yīng))起始/mol?I/i?s-i

I6.00x10-32.00x10-32.16xl(y3

II1.20X10-22.00X1038.64X10-3

III6.00xl(y34.00x10-34.32x10-3

下列說法正確的是

A.H2還原NO是次商增的反應(yīng)B.正反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)

C.a=2,b=2D.T℃時,k的數(shù)值為3xl()4

【變式訓(xùn)練】(2023?山東高三)某反應(yīng)A(g)+B(g)——>C(g)+D(g)的速率方程為丫=-。"'(人>。"(8),

07

其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為丁o改變反應(yīng)物濃度時,反應(yīng)的瞬時速率如表

k

所示:

1

c(B)/(mollT)y/(1CT3moi.I7】?minT)

0.250.0501.4

0.500.0502.8

1.000.0505.6

0.500.1002.8

下列說法正確的是

A.速率方程中的m=1、〃=1

B.該反應(yīng)的速率常數(shù)攵=2.8/10-3mini

C.增大反應(yīng)物濃度,k增大導(dǎo)致反應(yīng)的瞬時速率加快

D.在過量的B存在時,反應(yīng)掉87.5%的A所需的時間是375min

高頻考點8考查化學(xué)速率的測定

例8.(2023?河南?濮陽一高高三階段練習(xí))用酸性KMnO4和H2c2。4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素。一

實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計實驗方案如表,

(KMnCU溶液用稀硫酸酸化),實驗裝置如下圖:

實驗序號A溶液B溶液

11

?20mL0.1mol-匚H2C2O4溶液30mL0.01mol-UKMnO4溶液

1mo1

②20mL0.2mol-LTH2C2O4溶液30mL0.01-匚KMnO4溶液

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)該實驗探究的是_______因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(3)若實驗①在2min末收集了2.24mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在2min末,c(MnO;)=mollL(假設(shè)

混合溶液體積為50mL)

(4)除通過測定一定時間內(nèi)CCh的體積來比較反應(yīng)速率,本實驗還可通過測定來比較化學(xué)反應(yīng)速率。

(一條即可)

(5)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率隨時間的變化如下圖所示,其中tl~t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:①

o'——1--------■---------------------------------?

,1’2時間

【變式訓(xùn)練】(2023?山西呂梁?一模)用下圖裝置探究原電池中的能量轉(zhuǎn)化。圖中注射器用來收集氣體并讀取

氣體體積,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表:

①②

氣體體積/mL溶液溫度/℃氣體體積/mL溶液溫度/℃

0022.0022.0

8.53024.85023.8

10.55026.0一一

下列說法正確的是A.兩個裝置中Zn均為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.0~8.5min內(nèi),生成氣體的平均速率①〉②

C.時間相同時,對比兩裝置的溶液溫度,說明反應(yīng)釋放的總能量①>②

D.生成氣體體積相同時,對比兩裝置的溶液溫度,說明②中反應(yīng)的化學(xué)能分轉(zhuǎn)化為電能

第20講化學(xué)反應(yīng)速率

目錄

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準(zhǔn)記憶

第三部分:典型例題剖析

高頻考點1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

高頻考點2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算

高頻考點3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較

高頻考點4考查外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

高頻考點5考查控制變量法探究反應(yīng)速率的影響因素

高頻考點6考查利用“斷點”突破化學(xué)反應(yīng)速率圖像(v-t圖)

高頻考點7考查速率常數(shù)及其應(yīng)用

正文

第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)

第二部分:知識點精準(zhǔn)記憶

知識點一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算

1.表示方法

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示O

2.數(shù)學(xué)表達式及單位

v=辭,單位為mol1—i-min-1或mol-L*-s

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

同一反應(yīng)在同一時間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能丕回,但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等

于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。

如在反應(yīng)。人組)+。8他)=?=^(:(8)+冷色)中,存在v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d

【特別提醒】(1)一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)由v=之計算得到的是一段時間內(nèi)的平均速率,用不同物質(zhì)表示時,其數(shù)值可能不同,但

意義相同。

(3)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率,且無論用反應(yīng)物表示還是用生成

物表示均取正值。

知識點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)

系為Mg>Al。

2.外因

T濃度|—增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;反之,

減小

外T溫度升高溫度,反應(yīng)速率增大;反之,減小

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