專題十五 化學反應速率

1、專題十五 化學反應速率 編號：2010151.（08廣東卷）對于反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反應速率的措施是（ ）A通入大量O2B增大窗口容積C移去部分SO3D降低體系溫度2.（08上海卷）等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間t產生氣體體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對應的實驗組別可能是 （ ）別c(HCl)(mol/L)溫度()狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.530粉末狀A4321B1234C3421D12433. （09年福建理綜·12）某探究小組利用丙酮的溴代反應（CH3CO

2、CH3Br2 HClCH3COCH2BrHBr）來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：實驗序號初始濃度c/mol·L-1溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.0020580 分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結論不正確的是A增大c(CH3COCH3)， v(Br2)增大B實驗和的v(Br2)相等C增大c(HCl)， v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大考試說明了解

3、化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。了解活化能對化學反應速率的影響，認識溫度、濃度、壓強和催化劑影響化學反應速率的一般規(guī)律高考資源網(wǎng)認識催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。命題趨勢：化學反應速率是歷年來命題的重點，在近幾年來其命題的方式及形式呈現(xiàn)出來一些新的特點：注重考查反應速率的計算及影響因素、探究影響反應速率的因素，加強對圖像分析及繪制能力的考查高考資源網(wǎng)高考預測：從08、09兩年高考試題看，有關反應速率命題越來越注重分析探究能力的考查，也越來越加強命題的綜合程度，以便更好地考查學生靈活解答問題的能力高考資源網(wǎng)一、 化學反應速率的有關計算定 義： 數(shù)學表達式 。單 位 ：

4、 規(guī)律：同一反應用不同物質表示的化學反應速率之間存在如下的關系: 。 計算類型：求速率、起始或平衡濃度、反應時間、容器體積、方程式計量數(shù)、物質的量、轉化率、速率大小比較等高考資源網(wǎng)二、影響化學反應速率的因素（與化學平衡移動不能混淆）內因： 影響反應速率的外因主要有： (一) 濃度對化學反應速率的影響： (二) 溫度對化學反應速率的影響： 。(三) 壓強對化學反應速率的影響：有氣體參與的反應,壓強增大,化學反應速率_ 。參加反應的物質是固體,液體或溶液時,壓強對反應速率_ _影響?(填有或無)探討N2 + 3H2=2NH3反應在密閉容器中進行1. 容器若為恒定容器,在容器內充入惰性氣體,則化學反

5、應速率_(加快、不變、減慢)，原因是_ 2. 容器若為恒壓容器,在容器內充入惰性氣體,則反應速率(加快,不變,減慢)_,原因是 。（四）催化劑：（五）其他：總結 化學反應速率的微觀解釋：單位體積分子總數(shù)活化分子百分數(shù)單位體積活化分子數(shù)增大濃度增大壓強升高溫度正催化劑三、 分析化學反應過程中速率變化的原因或改變反應速率，如何選擇適當?shù)臈l件?！纠?】鹽酸與碳酸鈉固體反應時，能使反應的最初速率明顯加快的是 ( ) A增加碳酸鈉固體的量 B鹽酸的量增加一倍 C鹽酸的用量減半濃度加倍D溫度升高 40 0C解析與評價：本題考查學生對外界條件對化學反應速率的影啊的理解和應用，用于鞏固基礎知識。能增大反應速率

6、的措施有：增加濃度；增大壓強；增高溫度；使用催化劑。增加反應物濃度，可以增大化學反應的速率。CaCO3是固態(tài)反應物，增加其用量并不影響其濃度，故A對最初的反應速率幾乎無影響；對于一定濃度的鹽酸，增加鹽酸的用量并不能增加其濃度，故B對反應速率也無影響；C中雖然鹽酸用量減半，但因濃度加倍，會使最初反應速率加快，故C正確高考資源網(wǎng)答案：C、D【變式訓練1】（09廣東理科基礎29）已知汽車尾氣無害化處理反應為 下列說法不正確的是 （ ） A升高溫度可使該反應的逆反應速率降低 B使用高效催化劑可有效提高正反應速率 C反應達到平衡后，NO的反應速率保持恒定 D單位時間內消耗CO和CO2的物質的量相等時，反

7、應達到平衡【例2】在 、 轉化為 的反應中， 的起始濃度為 ， 的起始濃度為 ，3min后 的濃度為 。計算該反應的反應速率是多少？3min 時的 和 的濃度各是多少？ 解析與評價：計算化學反應速率的關鍵在于依據(jù)給出條件，正確求出各物質轉化濃度，用轉化濃度除以反應時間，就可以得到反應速率，轉化濃度求法簡單，對于反應物來說：轉化濃度 = 起始濃度 終了濃度，對于生成物來說：轉化濃度 = 終了濃度 起始濃度本題給出生成物 的終了濃度為 ，起始濃度為零， 的轉化濃度為：依據(jù)化學方程式中各物質的系數(shù)比，可以由 的轉化濃度求出 和 的轉化濃度再用各物質的轉化濃度除以反應時間（3分），便可得出 、 和 從

8、 、 的起始濃度和轉化濃度，可以方便地算出3分鐘時 和 的濃度?！咀兪接柧?】（09寧夏卷10）硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是 （ ）實驗反應溫度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（mol·L-1）V/mLc/（mol·L-1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【例3】反應 A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況下的反應速率分別為: v (A)=015 mol (L

9、83;s) -1 v (B)=06 mol (L·s) -1 v (C)=04 mol (L·s) -1 v(D)=045mol (L·s) -1。該反應進行的快慢順序為 解析與評價:方法一：由反應速率之比與物質的化學計量數(shù)之比，比較后作出判斷，由化學方程式A+3B=2C+2D得出： v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=015：06=1：4 故v(B)>v(A)，從而得> v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O6：04=3：2故v(B)=v(c)，從而得= v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=04：0

10、45故”(D)>v(C)，從而得>故該反應進行的快慢順序為>=>。方法二：將不同物質表示的速率換算為用同一物質表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。 若以物質A為標準，將其它物質表示的反應速率換算為用A物質表示的速率，則有j v(A)：v(B)=I：3，則表示的v(A)=02mol(L·s)-1 v(A)：v(C)=1：2，則表示的v(A)=02mol(Ls)-1 v(A)：v(D)=1：2，則表示的v(A)=0225mol(Ls)-1 故反應進行的快慢順序為>=>。 答案：>=>【變式訓練3】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制備

11、硫酸的重要反應。下列敘述正確的是 （ ） A催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率 B增大反應體系的壓強、反應速度一定增大 C該反應是放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間 D在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1t2內，SO3(g)生成的平均速率為【變式訓練4】一定溫度下，對于反應N2+O2 2NO在密閉容器中進行，下列措施能加快反應速率的是： ( ) A縮小體積使壓強增大 B恒容，充入N2C恒容，充入He氣 D恒壓，充入He氣【變式訓練5】與發(fā)生氧化還原反應生成和的速率如圖所示，已知這個反應速率隨著溶液中的增大而加快。（1）反應開始時，反應速率加快的原因是

12、 。（2）反應后期時，反應速率下降的原因是 。【變式訓練6】（08天津卷）對平衡CO2（g）CO2（aq）；H= -19.75kJ/mol，為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，應采用的方法是 （ ）A升溫增壓B降溫減壓C升溫減壓D降溫增壓【例6】某溫度時，在2L容器 中X、Y、Z三種物質的量隨時間的 變化曲線如圖2-1所示。由圖中數(shù) 據(jù)分析，該反應的化學方程式為： 。反應開始至2min，Z的平均反應速率為 。 解析與評價：寫反應的化學方程式，關鍵是確定X、Y、 Z之間誰是反應物、誰是生成物以及方程式中X、Y、Z三種物質的化學計量數(shù)。確定反應物和生成物，主要是看反應過程中各物質的有關量的變化情況，

13、一般地，反應物物質的量隨反應的進行不斷減小，生成物物質的量隨反應的進行不斷增加，由圖21可知，X、Y為反應物，Z為生成物。再根據(jù)化學方程式各物質的化學計量數(shù)之比等于相應物質的物質的量的變化量之比的規(guī)律，結合圖示X、Y、Z三種物質物質的量的變化量即可求出它們的化學計量數(shù)，從而寫出正確的化學方程式。 由圖示可知x、Y、z三種物質物質的量的變化量分別為： nx=10mol一07mol=03mol nY=10mol一09mol=01mol nz=02molOmol=02mol故化學方程式中x、Y、z三種物質的化學計量數(shù)之比為： 03mol：01mol：02mol=3：1：2。因此，反應的化學方程式為：

14、3X+Y=2Z。 Z物質在2min內的平均反應速率，可通過先求出Z物質的物質的量濃度的變化量，再根據(jù)反應速率的計算式(ct)求解高考資源網(wǎng)答案：3X+Y=2Z , 005molLl·min-1確定化學反應方程式的步驟及方法是： (1)反應物和生成物的確定。方法是：反應物的物質的量、質量或濃度隨反應的進行不斷減小；生成物的上述量隨反應的進行不斷增加高考資源網(wǎng)(2)反應方程式如：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)各物質化學計量數(shù)的確定。方法是： a：b：c：d(化學計量數(shù)之比) =nA：nB：nC：nD(物質的量的變化量之比) =cA：cB：cC：cD(物質的量濃度的變化量之比

15、)=vA：vB：vC：vD(反應速率之比)1.（09全國卷27）(15分)某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如表所示高考資源網(wǎng)（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出X、Y、Z的物質的量（n）隨時間（t）變化的曲線：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90(2) 體系中發(fā)生反應的化學方程式是_;(3) 列式計算該反應在0-3min時間內產物Z的平均反應速率：_;(4

16、) 該反應達到平衡時反應物X的轉化率等于_;(5) 如果該反應是放熱反應。改變實驗條件（溫度、壓強、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線、（如右圖所示）則曲線、所對應的實驗條件改變分別是： _ _ _2、（09安徽卷28）（17分）Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2，所產生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關因素對該降解反應速率的影響高考資源網(wǎng)實驗設計控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其余實驗條件見下表），設計如下對比試驗。（1）請完成以下實驗設計表（表中不要留空格）。實驗編

17、號實驗目的T/KPHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+為以下實驗作參考29836.00.30探究溫度對降解反應速率的影響298106.00.30數(shù)據(jù)處理實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關系如右上圖。（2）請根據(jù)右上圖實驗曲線，計算降解反應在50150s內的反應速率：（p-CP）= mol·L-1·s-1解釋與結論（3）實驗、表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因： 。（4）實驗得出的結論是：PH等于10時， 。思考與交流（5）實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的

18、反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法： 3.（09年北京理綜·28）（15分）以黃鐵礦為原料生產硫酸的工藝流程圖如下：（1）將燃燒黃鐵礦的化學方程式補充完整 4 +11（2）接觸室中發(fā)生反應的化學方程式是 。（3）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是（選填序號字母） 。a. 為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎b. 過量空氣能提高的轉化率c. 使用催化劑能提高的反應速率和轉化率d. 沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵（4）每160g氣體與化合放出260.6kJ的熱量，該反應的熱化學方程是 。（5）吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的和銨鹽。既可作為生產

19、硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的。吸收的離子方程式是 。 為測定該銨鹽中氮元素的質量分數(shù)，將不同質量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全，測定濃硫酸增加的質量高考資源網(wǎng)部分測定結果；銨鹽質量為10.00g和20.00g 時，濃硫酸增加的質量相同；銨鹽質量為30.00g時，濃硫酸增加的質量為0.68g；銨鹽質量為40.00g時，濃硫酸的質量不變。計算：該銨鹽中氮元素的質量分數(shù)是 %； 若銨鹽質量為15.00g。 濃硫酸增加的質量為 。 （計算結果保留兩位小數(shù)）感 悟：有關反應速率

20、和化學平衡命題越來越注重分析探究能力的考查，也越來越加強命題的綜合程度，以便更好地考查學生靈活解答問題的能力。 一、選擇題1. 反應N2+3H2 2NH3達到平衡時的說法正確的是A單位時間內生成2n mol NH3的同時有3n mol H2發(fā)生反應 B單位時間內n mol NH3分解的同時有0.5n mol N2發(fā)生反應C單位時間內3n mol H2發(fā)生反應的同時有n mol N2發(fā)生反應D單位時間內反應物轉變?yōu)樯晌锏姆肿訑?shù)和生成物轉變?yōu)榉磻锏姆肿訑?shù)相等 2. 下列敘述中能表示可逆反應N2+3H2 2NH3一定處于平衡狀態(tài)的是AN2、3H2、NH3百分含量相等B單位時間內，消耗1 mol

21、N2的同時消耗3 mol H2 C單位時間內，消耗1 mol N2的同時生成3 mol H2D反應若在定容的密閉容器中進行，溫度一定時，壓強不隨時間改變 3. 在一定溫度下，反應A2(g)+B2(g) 2AB(g)達到平衡的標志是A單位時間內生成n mol A2，同時生成n mol 的AB B容器內總壓強不隨時間而變化C單位時間內生成2n mol AB，同時生成n mol的B2 D單位時間內生成n mol A2，同時生成n mol 的B2 4. 能夠說明可逆反應H2(g)+I2(g) 2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是A一個HH鍵斷裂的同時有一個HI鍵形成B一個II鍵斷裂的同時有二個HI鍵形成C一個

22、HH鍵斷裂的同時有一個HH鍵形成D一個HH鍵斷裂的同時有二個HI鍵斷裂5. 在2NO2 N2O4的可逆反應中，下列狀態(tài)說明達到平衡的標志是Ac(N2O4)=c(NO2)的狀態(tài) B容器內的總壓強不再變化CNO2和N2O4的分子數(shù)之比為2:1的狀態(tài) D容器內的氣體的顏色不再變化6. 反應N2+3H2 2NH3達到平衡時的說法正確的是AN2、H2不再化合 BNH3不再分解C平衡體系中N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2D平衡體系中N2、H2、NH3的百分含量保持不變7. 能說明可逆反應A(g)+B(g) C(g)+D(g)已達到平衡的事實是A容器內A、B、C、D四者共存 B單位時間內A和B消耗的

23、分子數(shù)相等CA、D的消耗速率相等 DC和D的生成速率相等8. 能說明密閉容器內可逆反應：2SO2+O2 2SO3已到平衡的事實是A總質量不再發(fā)生改變 B密度不再發(fā)生改變C各物質的分子數(shù)不再發(fā)生改變 D平均相對分子質量不再發(fā)生改變9. 在一定溫度下，可逆反應：A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是AC生成速率與C分解速率相等 B單位時間生成n mol A，同時生成3n mol BCA、B、C的濃度不再變化 DA、B、C分子數(shù)之比為1:3:2 10. 在密閉容器中通入一定量的HI氣體，使其在一定條件下發(fā)生反應：2HI H2+I2（氣）下列敘述中一定屬于平衡狀態(tài)的是AHI、H2、I2的濃度

24、相等時 B混合氣體的顏色不變化時C混合氣體的總壓不變時 Dv(HI):v(H2):v(I2) = 2:1:1時11. mA(氣)+nB(氣) pC(氣)+qQ(氣)，當m、n、p、q為任意整數(shù)時，達到平衡的標志是：體系的壓強不再改變 體系的溫度不再改變 各組分的濃度不再改變 各組分的質量分數(shù)不再改變 反應速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q 單位時間內m mol A斷鍵反應，同時p mol C也斷鍵反應A B C D12. 在一定溫度下，一定體積的密閉容器中有如下平衡：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始濃度均為0.10 mol·L-1時，達平衡時HI的濃

25、度為0.16 mol·L-1。若H2和I2的起始濃度均變?yōu)?.20 mol·L-1，則平衡時H2的濃度(mol·L-1)是 （ ）A0.16 B0.08 C0.04 D0.02 13. 在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡標志的是C的生成速率與C的分解速率相等 單位時間內a mol A生成，同時生成 3amolB A、B、C的濃度不再變化 混合氣體的總壓強不再變化 混合氣體的物質的量不再變化 單位時間消耗 a mol A，同時生成3a mol B A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2 A B C D 14. 在密閉容器中進行如下

26、反應：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有 可能是AZ為0.3 mol/L BY2為0.4 mol/L CX2為0.2 mol/L DZ為0.4 mol/L15. 如圖中的曲線是表示其他條件一定時，2NO+O2 2NO2(該反應放熱)反應中NO的轉化率與溫度的關系曲線，圖中標有a、b、c、d四點，其中表示未達到平衡狀態(tài)，且v正> v逆的點是 Aa點 Bb點 Cc點 Dd點 16. 對于反應2M(g)+3N(g) xQ(g)+3R(g)，在容積為2L的

27、密閉容器中，將2 mol氣體M 和3 mol 氣體N混合，當反應經(jīng)2 min后達平衡生成2.4 mol 氣體R，并測得Q的濃度為0.4 mol/L，則x的值為 ，M的平衡轉化率為 ，vN= 。三、計算題17. 合成氨工廠通常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定NH3的轉化率。某工廠測定通過事成塔前N2、H2混合氣體的密度為0.379g/L(標準狀況)，從合成塔中出來的混合氣體的密度為0.693g/L(標準狀況)。求該合成氨廠N2的轉化率高考資源網(wǎng)¤課前小練：1、答案：A2、答案：A、C 3、答案：D¤知識動脈例1、答案：C、D變式訓練1答案：A例2、變式訓練2答案：D例3、

28、答案：>=>變式訓練3、答案D變式訓練4、答案:AB變式訓練5、答案：（1）開始發(fā)生反應，隨增大，加快。（2）反應進行至時，因C（反應物）減小，且反應使也減小，則減慢變式訓練6、答案：D例6、答案：3X+Y=2Z , 005molLl·min-1¤感悟高考真題1、答案：解析：本題考查化學反應速率和化學平衡的綜合運用，注意圖像和有關計算。（1）根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標系中找出相應的點，然后用光滑的曲線描點即可。（2）根據(jù)題意，可以利用“三步法”求解開始 1.00 1.00 0轉化 0.45 0.9 0.9平衡 0.55 0.1 0.9根據(jù)各物質的量之比可得體系中發(fā)生反應的