化學反應速率高考

化學反應速率高考第1頁/共63頁考點1化學反應速率1．基本概念濃度變化mol/(L·s)

化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物的________來表示，單位為__________。 在容積不變的反應器中，常用單位時間內反應物濃度的增加_____或生成物濃度的_____來表示。

2．速率的計算公式及其意義v＝Δc/Δt常用速率的計算公式：____________。意義為衡量化學反應進行的______?？炻郎p少基礎知識第2頁/共63頁

3．同一反應中不同物質速率之間關系

表示反應速率要指明具體物質，用不同的物質表示同一反應速率時其數值可能不同，但表達的意義是相同的，各物質表示的反應速率的數值有相互關系，彼此可以根據化學方程式的化學計量數進行換算。對于任一反應mA＋nB===pY＋qZ，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_____________。m∶n∶p∶q

4．注意的問題

(1)化學反應速率是一段時間內的變化量，無論用反應物還是生成物表示均取正值。

(2)一定溫度下，固體和純液體物質，改變其用量，不影響反應速率。第3頁/共63頁(3)純液體和固體濃度可視為常數，所以一般不用固體或純液體來表示化學反應速率。(4)化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。5．化學反應速率的測量

測量化學反應速率的方法主要是圍繞著時間和物質的量展開。時間：要么是在規(guī)定時間內測變化量，要么是測一定變化量所需的時間；而和物質的量變化相關的有：濃度的變化、氣體體積的變化、質量的變化等等。中學階段最常采用的就是量氣法。第4頁/共63頁

1．化學反應速率用單位時間內物質的量的變化來表示，這是最根本的表示形式。由此派生出通常采用的用單位時間內濃度變化(這是最常用的表示形式)、氣體體積變化、固體質量變化等的來表示。

2．在Zn和稀硫酸反應里測得的速率就是用“mL/s”表示，為什么？能用生成氫氣的濃度變化表示嗎？物質的量變化呢？

答：化學反應速率可以用單位時間氣體體積變化來表示；因為用濃度變化來表示時，必須是在固定容積的容器中進行的，而此實驗中容積不固定；能，但是對于這個實驗而言較難測定。第5頁/共63頁

閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率v(X)(反應物的消耗速率或產物的生成速率)可表示為()A．v(NH3)＝0.010mol/(L·s)B．v(O2)＝0.0010mol/(L·s)C．v(NO)＝0.0010mol/(L·s)D．v(H2O)＝0.045mol/(L·s)第6頁/共63頁組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物質的量/mol1.001.990.010.52解析：已知Δc(H2O)＝0.45mol/10L

＝0.045mol/L，那么v(H2O)＝0.0015mol/(L·s)，根據題意，

v(O2)＝5/6v(H2O)＝0.0125mol/(L·s)，

v(NO)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s),

v(NH3)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s)。

答案：C2．(2009年廣東化學改編)甲酸甲酯水解反應方程式為

該反應為吸熱反應，某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始量如下表：第7頁/共63頁甲酸甲酯轉化率在溫度T1

下隨反應時間(t)的變化如圖2－8－1：圖2－8－1

請根據上述條件，計算15－20min范圍內甲酸甲酯的減少量為________mol，甲酸甲酯的平均反應速率為第8頁/共63頁第9頁/共63頁考點2影響化學反應速率的因素

決定化學反應速率的因素是______，而影響化學反應速率的因素主要有_________________________、固體反應物的比表面積(一定質量下的表面積)、能否構成原電池等。反應物濃度、壓強、溫度、催化劑1．濃度對化學反應速率的影響在其他條件相同時，增大反應物濃度，反應________；減小反應物濃度，反應________。速率增大速率減小第10頁/共63頁2．壓強對化學反應速率的影響

對于有氣體參加的反應來說，增大壓強(減小容器容積)，___________；減小壓強，___________。壓強的改變，從實質上講是引起了濃度的改變(如圖2－8－2)，這樣才改變了反應速率。 圖2－8－2反應速率增大反應速率減小第11頁/共63頁3．溫度對化學反應速率的影響

在其它條件不變的情況下，升高溫度_____________；降低溫度，_____________。冰箱里能較長時間的保存食物就是這個道理。反應速率增大反應速率減小

4．催化劑對化學反應速率的影響

催化劑對化學反應速率的影響是_______________________________________________。催化劑具有選擇性，酶(蛋白質)是一種特殊的具有選擇性極高的生物催化劑(有一定的適用溫度)。我們還把加快化學反應速率的催化劑稱為正催化劑，減慢反應速率的催化劑稱為負催化劑。催化劑可以改變反應速率且正逆反應速率改變程度相同第12頁/共63頁5．活化分子有效碰撞理論活化分子有效碰撞

化學反應是通過活化分子間的有效碰撞實現的，具有足夠高能量的分子(能發(fā)生有效碰撞)稱_________，能夠發(fā)生化學反應的碰撞是__________?；罨肿邮前l(fā)生有效碰撞的必要條件，而有效碰撞是活化分子的充分條件?；罨肿佑行鲎怖碚搶舛?、壓強、溫度(升高溫度，分子熱運動也加劇)、催化劑等對化學反應速率的影響的解釋如圖2－8－3和圖2－8－4:

圖2－8－3第13頁/共63頁圖2－8－4

1．一般來說，升高溫度速率加快，但是要注意對某些反應溫度超過一定范圍整個反應是否發(fā)生改變，如乙醇的脫水反應等。第14頁/共63頁

2．注意隱含條件對反應速率的影響，如一定濃度高錳酸鉀溶液和一定濃度的草酸溶液反應時，起初速率不快，但是反應一段時間后速率迅速增大，后又漸漸減小，為什么？

反應物消耗完。

3．對于有氣體參加反應來說，一定溫度時，往一定容積的容器內加入某種不參與反應的氣體，反應速率是否發(fā)生變化？在一定溫度一定壓強的容器中加入某種不參與反應的氣體，反應速率是否又發(fā)生變化？

答：一定溫度時，往一定容積的容器內加入某種不參與反應的氣體，反應速率不變；在一定溫度一定壓強的容器中加入某種不參與反應的氣體，相當于減少了反應物的濃度，反應速率減小。

答：生成的錳離子對該反應有催化作用，后來速率減小是第15頁/共63頁3．下列措施對增大反應速率明顯有效的是()

A．Na與水反應時增大水的用量

B．Fe與稀硫酸反應制取H2

時，改用濃硫酸

C．在K2SO4

與BaCl2

兩溶液反應時，增大壓強

D.Al在氧氣中燃燒生成Al2O3

的反應中，將Al片改成Al粉

解析：A項，一定溫度下，固體和純液體物質，改變其用量，不影響反應速率；B項，濃硫酸使鐵鈍化，使反應停止；C項，增大壓強對溶液反應影響不大；D項，增大了固體的比表面積。

答案：D第16頁/共63頁實驗反應溫 度/℃Na2S2O3

溶液稀H2SO4H2OV/mL

c/mol·L-1V/mL

c/mol·L-1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210

解析：濃度越大，溫度越高，反應速率越大，渾濁出現得越快。

答案：D第17頁/共63頁A．同時增大C．v1

增大，v2

減少1

B．同時減少D．v1

減少，v2

增大

解析：不管是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度，反應速率都增大。

答案：A第18頁/共63頁熱點1化學反應速率的基本計算

化學反應速率計算有這樣幾種基本類型： ①給出始量、終量和時間求速率。求出差量化成濃度再除以時間即可。 ②通過濃度(或物質的量)－時間曲線求速率。要會讀曲線(注意坐標及其單位)即可求出速率。 ③速率的比較。把不同物質的速率化成用同一物質表示的速率。第19頁/共63頁

(1)一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.10mol水蒸氣，不同時段產生O2

的量見下表： 計算： 前20min的反應速率v(H2O)＝__________；該反應的平衡常數表達式K＝__________；達平衡時，至少需要吸收的光能為__________kJ。時間/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020

【典例1】科學研究發(fā)現納米級的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。用制得的Cu2O進行催化分解水的實驗：第20頁/共63頁

(2)已知制備Cu2O有四種方法，制得的Cu2O在某相同條件下分別對水催化分解，產生氫氣的速率v隨時間t變化如圖2-8-5所示。下列敘述正確的是_________。圖2－8－5第21頁/共63頁A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相對較高B.d方法制得的Cu2O作催化劑時，水的平衡轉化率最高C.催化效果與Cu2O顆粒的粗細、表面活性等有關D.Cu2O催化水分解時，需要適宜的溫度第22頁/共63頁1.(2011年廣東中山檢測)將1molI2(g)和2molH2(g)置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0,2min時，測得I2的物質的量為0.6mol。10min后達到平衡，HI的體積分數V%隨時間變化如圖2－8－6中曲線Ⅱ所示。 圖2－8－6第23頁/共63頁請回答下列問題：(1)前2min內，用H2表示的平均反應速率為________。

(3)若改變反應條件，在某條件下V%的變化如圖2－8－6曲線I所示，則該條件可能是___________________(填序號)。①恒容條件下，升高溫度②恒容條件下，降低溫度③恒溫條件下，縮小反應容器的體積④恒溫條件下，擴大容器的體積⑤恒溫恒容條件下，加入適當的催化劑第24頁/共63頁第25頁/共63頁熱點2影響化學反應速率的因素

在影響化學反應速率的因素的探究問題上，我們注意到影響速率的因素有條件1、條件2、條件3、……等，要比較哪個條件對速率的影響，那么就要控制除該條件外的其它條件不變，這就是控制變量思想。關于曲線問題，這里主要談的是濃度—時間曲線。作曲線時，要考慮“始”、“勢”、“終”(就是起始情況、變化趨勢、終態(tài)情況)，還要注意坐標、坐標單位等。 第26頁/共63頁(1)請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號：第27頁/共63頁(2)實驗①中CO2

質量隨時間變化的關系見圖2－8－7：圖2－8－7第28頁/共63頁(3)請在2－8－7中，畫出實驗②、③和④中CO2質量隨時間變化關系的預期結果示意圖。

解析：作圖時，要注意溫度、固體規(guī)格都對化學反應速率有影響。②中化學反應速率減小生成的二氧化碳也減少(固體過量酸不足)；本題也是控制變量思想的具體運用。第29頁/共63頁

答案：（1）

(2)由圖讀得：70s～90s時，m(CO2)＝0.95g－0.85g＝0.10g,根據方程式可知實驗編號T/K大理石規(guī)格

-1HNO3

濃度/mol·L實驗目的①（Ⅱ）③（Ⅲ）④②298粗顆粒1.00③308粗顆粒2.00④298粗顆粒2.00第30頁/共63頁圖2－8－8（3）第31頁/共63頁

2.超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變

為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：第32頁/共63頁實驗編號T(℃)NO初始速度 （mol/L)CO初始速度

(mol/L)催化劑的比表面積

（m/g2）Ⅰ2801.20×1035.80×10-382Ⅱ124Ⅲ350124請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響)：(1)前2s內的平均反應速率v(N2)=___________。(2)研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。

第33頁/共63頁①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數據。

②請在給出的坐標圖2－8－9中，分別畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號。圖2－8－9第34頁/共63頁第35頁/共63頁第36頁/共63頁

A．通入大量O2

C．移去部分SO3

B．增大容器容積

D．降低體系溫度

解析：增大反應物的濃度，正反應速率加快，此時的瞬間逆反應速率不變。

答案：A第37頁/共63頁實驗序號

初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第38頁/共63頁分析實驗數據所得出的結論不正確的是()

A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大

B．實驗②和③的v(Br2)相等

C．增大c(HCl)，v(Br2)增大

D．增大c(Br2)，v(Br2)增大

解析：比較①和④的數據，易知c(Br2)增大1倍，溴顏色消失的時間也增加1倍，故v(Br2)無變化，D錯誤。

答案：D第39頁/共63頁

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，反應達到平衡

解析：A項升高溫度速率都增大的；B項催化劑可以加快速率；C項達到平衡后各速率都不變化；D項消耗CO表示正反應速率而消耗CO2

表示逆反應速率，二者計量數相同，所以相等時達到平衡。

答案：A第40頁/共63頁4．(2010年廣東汕頭模擬，雙選)下列關于圖2－8－10的各項敘述正確的是()圖2－8－10第41頁/共63頁第42頁/共63頁

解析：A中燃燒熱是指1molH2

完全燃燒時的反應熱；B中用NO2表示的速率和用N2O4表示的速率相等時沒有達到平衡狀態(tài)，達到平衡后兩者速率不變化。

答案：CD第43頁/共63頁A．若X的反應速率為0.15mol/(L·s)，則Z的反應速率為0.1mol/(L·s)B．若向容器中充入氦氣，Y的轉化率增大C．開始充入容器的X、Y物質的量之比為2∶3

解析：反應容器是固定容積的，故加入不參與反應的氦氣，對化學平衡無影響，Y轉化率不變，B錯誤；升高溫度，反應向吸熱方向移動，即向逆反應方向移動，D錯誤。答案：AC

D．升高溫度，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動第44頁/共63頁圖2－8－17第45頁/共63頁A．點a的正反應速率比點b的大B．點c處反應達到平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣D．其他條件不變，773K下反應至t1

時刻，n(H2)比上圖中d點的值大

解析：合成氨的反應是可逆放熱反應。曲線的斜率點a大于點b，即點a的正反應速率比點b的大，故A正確；點c處n(H2)繼續(xù)減少，n(NH3)繼續(xù)增加，反應未平衡，B錯；d、e兩點均處于平衡狀態(tài)，故n(N2)一樣大；其他條件不變的情況下，反應溫度升高，平衡向逆反應方向移動，且到達平衡時間縮短，n(H2)增大，D正確。答案：AD第46頁/共63頁圖2－8－18第47頁/共63頁A．反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1減小，E2增大B．反應體系中加入催化劑，反應速率增大，C．ΔH<0，反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率增大D．ΔH>0，反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率減少升高溫度轉化率減小，C、D均錯誤。答案：B解析：A中加入催化劑E1

和E2

都減小；該反應的ΔH<0，第48頁/共63頁圖2－8－19第49頁/共63頁A．保持壓強不變，升高反應溫度B．保持溫度不變，增大容器體積C．保持溫度和容器體積不變，充入1molSO3(g)D．保持溫度和壓強不變，充入1molSO3(g)

解析：A中升高溫度，正逆反應速率都增大；B中溫度不變增大體積，相當于減小壓強，正逆反應速率都減??；C中充入SO3，如果保持容積不變，那么正反應速率不變逆反應速率增大；D中溫度和壓強不變，容器容積增大，但SO3

的濃度仍然增大而反應物的濃度減小，所以正反應速率減小，逆反應速率增大。

答案：D第50頁/共63頁實驗序號初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580HCl第51頁/共63頁分析實驗數據所得出的結論不正確的是()

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.實驗②和③的v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大

解析：根據化學反應速率定義我們判斷出速率關系是②＝③>①>④，再找出對應的濃度和速率的關系，切不可陷入濃度大速率一定大的誤區(qū)。由①、④對比Br2

的濃度增大一倍，而溴顏色消失所需時間增加一倍，D錯。

答案：D第52頁/共63頁t/s05001000

c(N2O5)/mol·L-15.003.522.48mol·L-1，則T2__________T1。①反應達平衡后，若再通入一定量氮氣，則N2O5

的轉化率將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。②下表為反應在T1溫度下的部分實驗數據：則500s內N2O5的分解速率為_____________。③在T2

溫度下，反應1000s時測得NO2

的濃度為4.98第53頁/共63頁第54頁/共63頁第55頁/共63