高考化學(xué)課時(shí)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)教學(xué)案7-專題八-化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡-考點(diǎn)一-化學(xué)反應(yīng)速率-

專題八化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡考綱展示命題探究eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率)1化學(xué)反應(yīng)速率(1)含義化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。(2)表示方法用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。(3)數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位表達(dá)式：v＝eq\f(Δc,Δt)。單位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。(4)規(guī)律用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。學(xué)霸巧學(xué)卡正確理解化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式(1)由v＝Δc/Δt計(jì)算的反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率而不是瞬時(shí)速率，且無(wú)論用反應(yīng)物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。因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作依據(jù)。(3)對(duì)于固體或純液體反應(yīng)物，其濃度視為常數(shù)，故不能用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因(主要因素)反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素。(2)外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件)(3)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系學(xué)霸巧學(xué)卡正確理解外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時(shí)，其表面積將增大，其反應(yīng)速率將加快。(2)無(wú)論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響具有一致性。升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小，不會(huì)出現(xiàn)v正增大，同時(shí)v逆減小的情況。(3)改變壓強(qiáng)，對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況：①恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)eq\o(→,\s\up17(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up17(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up17(引起))反應(yīng)速率增大。②恒溫恒容時(shí)：a．充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up17(引起))反應(yīng)物濃度增大eq\o(→,\s\up17(引起))反應(yīng)速率增大。b．充入稀有氣體(或非反應(yīng)氣體)eq\o(→,\s\up17(引起))總壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時(shí)：充入稀有氣體(或非反應(yīng)氣體)eq\o(→,\s\up17(引起))體積增大eq\o(→,\s\up17(引起))各物質(zhì)濃度減小eq\o(→,\s\up17(引起))反應(yīng)速率減小。(4)對(duì)于可逆反應(yīng)，催化劑能同時(shí)同等程度地改變正逆反應(yīng)速率。但它不會(huì)使不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)變得自發(fā)，也不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱和平衡狀態(tài)。1.思維辨析(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。()(2)由v＝eq\f(Δc,Δt)計(jì)算平均速率，用反應(yīng)物表示為正值，用生成物表示為負(fù)值。()(3)催化劑不參加化學(xué)反應(yīng)。()(4)一定量的鋅與過(guò)量的稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，為減慢反應(yīng)速率而又不影響生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液。()(5)反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在2L的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol，則1min末的化學(xué)反應(yīng)速率為v(NO)＝0.06mol·L－1·min－1。()(6)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的過(guò)程中，再增加CaCO3固體，反應(yīng)速率不變，但把CaCO3固體粉碎，可以加快反應(yīng)速率。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√2．將4molA氣體和2molB氣體在2L容器中混合，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，若經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6mol·L－1，現(xiàn)有下列說(shuō)法：①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·s－1②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.6mol·L－1·s－1③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L－1。其中正確的是()A．①③ B．①④C．②③ D．③④答案B解析由題意知，2s時(shí)C的濃度為0.6mol·L－1，根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，B的變化濃度為0.3mol·L－1，進(jìn)而確定2s時(shí)B的濃度是1mol·L－l－0.3mol·L－1＝0.7mol·L－1，④正確；A的變化濃度為0.6mol·L－1，從而求出A的轉(zhuǎn)化率為30%，③錯(cuò)誤；用C表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·s－1，①正確；用B表示的反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·s－1，②錯(cuò)誤。[考法綜述]本考點(diǎn)主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及規(guī)律的運(yùn)用，另外運(yùn)用控制變量思想設(shè)計(jì)考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的題目也較常見(jiàn)，屬中等難度。命題法1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算典例1一定條件下反應(yīng)A(s)＋3B(g)2C(g)在10L的密閉容器中進(jìn)行，測(cè)得2min內(nèi)，A的物質(zhì)的量由20mol(560g)減小到8mol(224g)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．用反應(yīng)物A表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.6mol·L－1·min－1B．用反應(yīng)物B表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為2.4mol·L－1·min－1C.eq\f(2,3)v(B)＝v(C)D．用反應(yīng)物C表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為3.6mol·L－1·min－1[解析]2min內(nèi)，A的物質(zhì)的量由20mol減小到8mol，同時(shí)B的物質(zhì)的量減少36mol，C的物質(zhì)的量增加24mol，根據(jù)v＝Δn/(VΔt)，代入數(shù)值計(jì)算，可知v(B)＝1.8mol·L－1·min－1，v(C)＝1.2mol·L－1·min－1。A為固體，所以不能用A的濃度變化量來(lái)表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，eq\f(2,3)v(B)＝v(C)。[答案]C【解題法】計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的常用方法(1)定義式法：根據(jù)“v＝Δc/Δt”進(jìn)行計(jì)算。(2)比例式法：根據(jù)“化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”進(jìn)行計(jì)算。(3)三段式法具體步驟如下：①寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。③根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如，反應(yīng)mA＋nBpCt0時(shí)刻濃度/mol·L－1 ab轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1時(shí)刻濃度/mol·L－1a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)則：v(A)＝eq\f(x,t1－t0)mol/(L·s)、v(B)＝eq\f(nx,mt1－t0)mol/(L·s)、v(C)＝eq\f(px,mt1－t0)mol/(L·s)。命題法2化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較典例2反應(yīng)A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.45mol/(L·s)、②v(B)＝0.6mol/(L·s)、③v(C)＝0.4mol/(L·s)、④v(D)＝0.45mol/(L·s)。下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()A．④>③＝②>① B．①>④>②＝③C．①>②>③>④ D．④>③>②>①[解析]可用比值法進(jìn)行反應(yīng)速率大小比較，eq\f(vA,1)＝0.45mol/(L·s)；eq\f(vB,3)＝eq\f(0.6,3)＝0.2mol/(L·s)；eq\f(vC,2)＝eq\f(0.4,2)＝0.2mol/(L·s)；eq\f(vD,2)＝eq\f(0.45,2)＝0.225mol/(L·s)，故①>④>②＝③，B項(xiàng)正確。[答案]B【解題法】化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)先看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)再用轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法(或比值法)進(jìn)行比較。①轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法：將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進(jìn)行速率的大小比較。②比值法：用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再對(duì)求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA＋nB=pC＋qD，若eq\f(vA,m)>eq\f(vB,n)，則反應(yīng)速率A>B。命題法3外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響典例3在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()A．a(chǎn)＝6.00B．同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變C．b<318.2D．不同溫度時(shí)，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同[解析]根據(jù)題中數(shù)據(jù)分析，溫度不變時(shí)，反應(yīng)的瞬時(shí)速率與濃度成正比，則可求出a＝6.00，A項(xiàng)正確；溫度為bK、濃度為0.500mol/L和溫度為318.2K、濃度為0.300mol/L對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速率相等，B項(xiàng)正確；濃度不變時(shí)，溫度由318.2K變?yōu)閎K時(shí)，反應(yīng)速率減小，則b<318.2，C項(xiàng)正確；不同溫度時(shí)，反應(yīng)速率不同，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]D【解題法】控制變量法探究外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，故為搞清某個(gè)因素的影響均需控制其他因素相同或不變時(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，常用控制變量思想解決該類問(wèn)題。(1)常見(jiàn)考查形式①以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。②給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)解題策略①確定變量解答這類題目時(shí)首先要認(rèn)真審題，理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些。②定多變一在探究時(shí)，應(yīng)該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(wèn)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(guò)分析每種因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系。③數(shù)據(jù)有效解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無(wú)法作出正確判斷。1．(雙選)10mL濃度為1mol·L－1的鹽酸與過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是()A．K2SO4 B．CH3COONaC．CuSO4 D．Na2CO3答案AB解析加入K2SO4溶液，相當(dāng)于稀釋鹽酸，反應(yīng)速率減慢，但H＋的物質(zhì)的量不變，不影響H2的生成量，A項(xiàng)正確；加入CH3COONa溶液，CH3COONa與HCl反應(yīng)生成CH3COOH，H＋的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，但與鋅反應(yīng)的H＋的物質(zhì)的量不變，不影響H2的生成量，B項(xiàng)正確；加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，Zn和Cu構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加入Na2CO3溶液，Na2CO3與HCl反應(yīng)，H＋的濃度及物質(zhì)的量均減小，反應(yīng)速率減慢，氫氣的生成量減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為：H2O2＋I(xiàn)－→H2O＋I(xiàn)O－慢H2O2＋I(xiàn)O－→H2O＋O2＋I(xiàn)－快下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)答案A解析對(duì)于多步反應(yīng)，其反應(yīng)速率取決于反應(yīng)速率慢的基元反應(yīng)，A正確；從反應(yīng)機(jī)理看IO－先生成后消失，是中間產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；活化能是普通分子變?yōu)榛罨肿铀枘芰浚珻錯(cuò)誤；v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D錯(cuò)誤。3．在一定溫度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))()A．0～6min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol/(L·min)B．6～10min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol/(L·min)C．反應(yīng)至6min時(shí)，c(H2O2)＝0.30mol/LD．反應(yīng)至6min時(shí)，H2O2分解了50%答案C解析0～6min的平均反應(yīng)速率v(H2O2)＝(22.4/22400)×2mol/(10×10－3L×6min)＝3.3×10－2mol/(L·min)，A正確；6～10min，溶液中溶質(zhì)減少，反應(yīng)速率變慢，v(H2O2)<3.3×10－2mol/(L·min)，B正確；反應(yīng)至6min時(shí)，消耗n(H2O2)＝0.002mol，此時(shí)c(H2O2)＝0.2mol·L－1，C錯(cuò)誤；反應(yīng)至6min時(shí)，H2O2的分解率為eq\f(0.002,10×10－3×0.4)×100%＝50%，D正確。4．在一定條件下，N2O分解的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是()(注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間，c1、c2均表示N2O初始濃度且c1<c2)答案A解析由表中數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)條件下，反應(yīng)速率與濃度無(wú)關(guān)，A正確、B錯(cuò)誤；濃度越大，半衰期越長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；相同時(shí)間內(nèi)，N2O的濃度越大，轉(zhuǎn)化率越小，D錯(cuò)誤。5．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量B．T2下，在0～t1時(shí)間內(nèi)，v(Y)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1C．M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆D．M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小答案C解析依據(jù)題中圖示，可看出T1>T2，由于T1時(shí)X的平衡濃度大，可推出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A項(xiàng)，M點(diǎn)與W點(diǎn)比較，X的轉(zhuǎn)化量前者小于后者，故進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量應(yīng)小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，2v(Y)＝v(X)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，T1>T2，溫度越高，反應(yīng)速率越大，M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正>W點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正′，而W點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正′＝其逆反應(yīng)速率v逆′>N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，恒容時(shí)充入X，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過(guò)量KIO3氧化，當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出，依據(jù)I2析出所需時(shí)間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過(guò)量)酸性溶液40.0mL混合，記錄10～55℃間溶液變藍(lán)時(shí)間，55A．40℃之前與40B．圖中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等C．圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.0×10－5mol·L－1·s