高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第22讲化学反应速率讲义.pdf
《高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第22讲化学反应速率讲义.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第22讲化学反应速率讲义.pdf(28页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 第七章 化学反应速率与化学平衡 第 22 讲 化学反应速率 考纲要求 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一 化学反应速率 1表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位:vct,单位为 molL1min1或 molL1s1。3化学反应速率与化学计量数的关系:对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g),其
2、化学反应速率可用不同的物质来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。如在一个 2 L 的容器中发生反应:3A(g)B(g)=2C(g),加入 2 mol A,1 s 后剩余 1.4 mol,则v(A)0.3_molL1s1,v(B)0.1_molL1s1,v(C)0.2_molL1s1。1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。()(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。()(3)化学反应速率为0.8 molL1s
3、1是指 1 s 时某物质的浓度为0.8 molL1。()(4)由vct计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值。()(5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。()(6)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(1)将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)B(g)2C(g),若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 molL1,判断下列几 种说法的正误:用物质 A 表示反应的平均速率为 0.3 molL1s1。
4、()用物质 B 表示反应的平均速率为 0.6 molL1s1。()2 s 时物质 A 的转化率为 70%。()2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 molL1。()(2)若中用 A、B 表示反应的平均速率分别为 0.3 molL1s1、0.2 molL1s1,则用_(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率更快。(3)若物质 A 的转化率经过计算为 30%,那么,物质 B 的转化率为_,其理由为_。答案:(1)(2)B(3)30%因通入和消耗的 A、B 的物质的量之比均为 21,则 A、B 的转化率相等 理解化学反应速率要注意以下几点(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且
5、无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。考向 1 化学反应速率的理解和计算 可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g),取a mol A 和b mol B 置于V L的容器中,1 min 后,测得容器内 A 的浓度为x molL1。这时 B 的浓度为 _ molL1,C 的浓度为 _ molL1。这段时间内反应的平均速率若以物质 A 的浓度变化来表示,应为_。解析 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)起始量 mol a b
6、0 0 转化量 mol(aVx)aVxab aVxac aVxad 1 min 时 mol Vx baVxab aVxac aVxad 所以此时 c(B)baVxabV molL1bxa molL1,c(C)aVxacV molL1(cVcxa)molL1,v(A)aVx molV L1 min(aVx)molL1min1。答案 bxa cVcax v(A)(aVx)molL1min1 思维建模 计算化学反应速率的常用方法(1)定义式法:根据“vct”进行计算。(2)比例式法:根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。(3)三段式法:具体步骤如下。写出有关反应的化学方程式。找出各物质
7、的起始量、转化量、某时刻量。根据已知条件列方程式计算。例如,反应 mA nBpC t0时刻浓度 molL1 a b 0 转化浓度 molL1 x nxm pxm t1时刻浓度 molL1 ax bnxm pxm 则:v(A)xt1t0 mol(Ls)、v(B)nxmt1t0 mol(Ls)、v(C)pxmt1t0 mol(Ls)。1下列关于化学反应速率的说法正确的是()A化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量 B化学反应速率是指某一时刻,某种反应物的瞬时速率 C在反应过程中,反应物的浓度逐渐减少,所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D同一反应,用不同物质表示的化学反应速
8、率之比等于其化学计量数之比 解析:选 D。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数,不用来表示速率,所以 A 错。化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率,所以 B 错。反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量,都为 正值,所以反应速率都为正值,C 错。2(2014高考北京卷)一定温度下,10 mL 0.40 molL H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2的体积(已折算为标准状况)如下表。tmin 0 2 4 6 8 10 V(O2)mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变
9、化忽略不计)()A06 min 的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)B610 min 的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)C反应至 6 min 时,c(H2O2)0.30 molL D反应至 6 min 时,H2O2分解了 50%解析:选 C。2H2O2=催化剂2H2OO2。A6 min 时,生成 O2的物质的量n(O2)22.4 mL103 L/mL22.4 L/mol1103 mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)2103 mol,所以 06 min 时,v(H2O2)2103 mol0.01 L6 min3.3102 mol(Lmi
10、n),A正确。B.610 min时,生成O2的物质的量n(O2)29.922.4103 L22.4 L/mol0.335103 mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)0.335103 mol20.67103 mol,6 10 min 时,v(H2O2)0.67103 mol0.01 L4 min1.6810 2 mol(Lmin)B C D 解析 可用比值法进行反应速率大小比较,vA 10.45 mol(Ls);vB30.2 mol(Ls);vC20.2 mol(Ls);vD20.225 mol(Ls),故,B 项正确。答案 B 思维建模 由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能
11、不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。(1)先看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)再用转化同一物质法(或比值法)进行比较。归一法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。比值法:用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mAnB=pCqD,若vAmvBn,则反应速率 AB。3已知反应 4CO2NO2N24CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是()Av(CO)1.5 molL1min1 Bv(NO2)0.7 molL1min1
12、 Cv(N2)0.4 molL1min1 Dv(CO2)1.1 molL1min1 解析:选 C。换算成同一物质再比较,如以 N2为标准,A、B、D 项分别换算为 0.375 molL1min1、0.35 molL1min1、0.275 molL1min1,所以最快的为 C 项。4(2016安徽安庆质检)将等物质的量的 A、B 混合放于 2 L 的密闭容器中,发生反应 3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。经 5 min 后达到平衡,平衡时测得 D 的浓度为 0.5 molL,c(A)c(B)35,v(C)0.1 mol(Lmin)。则:(1)x_。(2)前 5 min 内 B 的反应速率v
13、(B)_。(3)平衡时 A 的转化率为_。(4)若用v(A)12 mol(Lmin)、v(C)0.1 mol(Ls)分别表示该反应速率,则反应速率较快的是_(填序号)。解析:(1)v(D)0.5 mol/L5 min0.1 mol(Lmin)v(C),由此推知x2。(2)v(B)vC20.1 mol/Lmin20.05 mol(Lmin)。(3)3A(g)B(g)2C(g)2D(g)起始(molL)a a 0 0 转化(molL)0.75 0.25 0.5 0.5 平衡(molL)a0.75 a0.25 0.5 0.5(a0.75)(a0.25)35,解得:a1.5,A 的转化率0.75 mo
14、l/L2 L1.5 mol/L2 L100%50%。(4)v(C)0.1 mol(Ls)606 mol(Lmin),根据速率之比等于计量数之比可知:该情况下v(A)9 mol(Lmin)Al。2外因(其他条件不变,只改变一个条件)3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞 活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化能:如图 图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1E2。(注:E2为逆反应的活化能)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 1按要求填空(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率:
15、铁_铝(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)对于 Fe2HCl=FeCl2H2,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?(填“增大”“减小”或“不变”)升高温度:_;增大盐酸浓度:_;增大铁的质量:_;增加盐酸体积:_;把铁片改成铁粉:_;滴入几滴 CuSO4溶液:_;加入 NaCl 固体:_;加入 CH3COONa 固体_;加入一定体积的 Na2SO4溶液_。(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生 H2,为什么?答案:(1)小于(2)增大 增大 不变 不变 增大 增大 不变 减小 减小(3)不会产生 H2,Fe 和稀硝酸反应生成 NO;常温下,Fe 在浓硫酸中钝化。2
16、判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)探究催化剂对 H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入 2 mL 5%H2O2和 1 mL H2O,向另一支试管中加入 2 mL 5%H2O2和 1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象。(2015高考江苏卷,13D)()(2)催化剂能降低反应所需的活化能,H也会发生变化。()(3)温度、催化剂能改变活化分子的百分数。()(4)FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同。(2015高考天津卷,3C)()答案:(1)(2)(3)(4)考向 1 条件对化学反应速率的影响(2014高考全国卷)
17、已知分解 1 mol H2O2放出热量 98 kJ。在含少量 I的溶液中,H2O2分解的机理为 H2O2I H2OIO 慢 H2O2 IO H2O O2I 快 下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与 I浓度有关 BIO也是该反应的催化剂 C反应活化能等于 98 kJmol1 Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)解析 A将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2=2H2OO2,该反应中 I作催化剂,其浓度的大小将影响该反应的反应速率。B.该反应中 IO是中间产物,不是该反应的催化剂。C.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量,分解 1 mol H2O2放出 98 kJ 热量,不
18、能据此判断该反应的活化能。D.由反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。答案 A 思维建模 理解外界条件对化学反应速率的影响(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析,若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。(3)改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率不一定发生变化。(4)固体反应物量的增减,不能改变化学反应速率,固体的表面积改变才能改变化学反应速率。1下列说法中正确
19、的是()A增大反应物浓度,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大 B使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大 C对于任何反应,增大压强都可加快反应速率 D升高温度,只能增大吸热反应的反应速率 解析:选 B。增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积),不能增大活化分子百分数,只能增大活化分子浓度;升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数;增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。2(2015高考海南卷)10 mL 浓度为 1 molL 的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是(双选)()AK2SO4 BCH3COONa CCuSO4 DNa
20、2CO3 解析:选 AB。锌与盐酸反应 Zn2HCl=ZnCl2H2,若加入物质使反应速率降低,则c(H)减小。但是不影响产生氢气的物质的量,说明最终电离产生的n(H)不变。A 中硫酸钾是强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H)减小,但没有消耗氢离子,因此n(H)不变。故 A 正确。B 中 CH3COONa 与盐酸发生反应 HClCH3COONa=CH3COOHNaCl 使溶液中c(H)减小,反应速率降低,当反应进行到一定程度,会发生反应:2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2,因此最终不会影响产生氢气的物质的量,故 B 正确。C 中加入 CuSO4
21、溶液会与锌发生置换反应 Zn CuSO4=ZnSO4 Cu 产生的铜与锌和盐酸构成原电池,会加快反应速率,与题意不符合,故错误。D 中加入 Na2CO3溶液会与盐酸发生反应 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,使溶液中的c(H)减小,但由于逸出二氧化碳气体,因此n(H)也减小,产生氢气的物质的量减小,不符合题意,故 D 错误。分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点 1对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常数,改变用量速率不变。2压强对速率的影响有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强 引起体积缩小 引起浓度增大 引起反应速率加快。(2)恒容时:充入气体反应物 引起浓度增大 引
22、起速率加快。充入惰性气体 引起总压增大,但各气体物质的量浓度不变,反应速率不变。(3)恒压时:充入惰性气体 引起体积增大 引起各物质浓度减小 引起反应速率减慢。化学反应速率的影响因素 扫一扫 进入精品微课 考向 2 变量法探究影响化学反应速率的外界因素(2016河北沧州模拟)某实验小组以 H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验 编号 反应物 催化剂 10 mL 2%H2O2溶液 无 10 mL 5%H2O2溶液 无 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液 10 mL 5%H2O2溶液少量 HCl 溶
23、液 1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液 10 mL 5%H2O2溶液少量 NaOH 溶液 1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)常 温 下5%H2O2溶 液 的pH约 为6,H2O2的 电 离 方 程 式 为_。(3)实验和的目的是_。由于实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下 H2O2稳定,不易分 解。为 了 达 到 实 验 目 的,你 对 原 实 验 方 案 的 改 进 是_。(4)实验、中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析图像能够得出的 实验结论是_。解析(1)加入催化剂,能降低反应的活化能
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 一轮 复习 第七 化学反应 速率 化学平衡 22 讲义
限制150内