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第01講化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 202知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 303考點(diǎn)突破·考法探究 4考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算 4知識(shí)點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率 4知識(shí)點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 4知識(shí)點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較 6知識(shí)點(diǎn)4化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定 6考向1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解 7考向2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 8考向3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小比較 10考向4考查化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定 12考點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 15知識(shí)點(diǎn)1影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 15知識(shí)點(diǎn)2反應(yīng)速率理論——“有效碰撞理論” 17知識(shí)點(diǎn)3速率常數(shù)和速率方程 18知識(shí)點(diǎn)4速率-時(shí)間(v-t)圖像 19考向1考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 21考向2考查催化劑、活化能與轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系 23考向3考查“控制變量”探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 25考向4考查速率常數(shù)及其應(yīng)用 27考向5考查速率圖像分析 3004真題練習(xí)·命題洞見 32考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算2024吉林卷10題,3分2023河北卷12題,3分2022遼寧卷12題,3分2022浙江6月卷20題,2分分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下兩個(gè)方面:(1)考查一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、反應(yīng)速率快慢判斷、影響化學(xué)反應(yīng)的因素等。(2)結(jié)合化學(xué)平衡,考查對(duì)反應(yīng)速率方程、速率常數(shù)的理解及計(jì)算。2.從命題思路上看,側(cè)重以化工生產(chǎn)或新信息為背景,與反應(yīng)熱或化學(xué)平衡相結(jié)合,考查反應(yīng)速率的計(jì)算、比較及影響因素。(1)選擇題結(jié)合化學(xué)平衡圖像、圖表考查化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用,結(jié)合反應(yīng)歷程,考查決速步、活化能等相關(guān)知識(shí)。(2)非選擇題常常與基本理論、工業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系,通過圖像或表格提供信息進(jìn)行命題,主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法、速率的影響因素、速率方程等。3.根據(jù)高考命題特點(diǎn)和規(guī)律,復(fù)習(xí)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面:(1)反應(yīng)速率的定量計(jì)算;(2)反應(yīng)速率的影響因素的理論解釋;(3)提高圖像類信息的分析能力,關(guān)注化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素2024·北京卷13題,3分2024·甘肅卷10題,3分2024·安徽卷12題,3分2023廣東卷15題,4分2022海南卷8題,2分復(fù)習(xí)目標(biāo):1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。11550考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算知識(shí)點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率1.表示方法通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位v=eq\f(Δc,Δt),單位為mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系同一反應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能不同,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(jì)量數(shù)之比。如在反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(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v=eq\f(Δc,Δt)計(jì)算得到的是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率,用不同物質(zhì)表示時(shí),其數(shù)值可能不同,但意義相同。(3)化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。這里所說的化學(xué)反應(yīng)速率指的是平均反應(yīng)速率,而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率。一定溫度下,鋅粒在1mol/L的稀鹽酸中反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,圖中A點(diǎn)的斜率就是在t1時(shí)刻的瞬時(shí)反應(yīng)速率。(3)同一反應(yīng)在不同反應(yīng)階段的反應(yīng)速率一般是不同的。主要原因:反應(yīng)物濃度的不斷變化;而且反應(yīng)所引起的熱量變化對(duì)反應(yīng)速率也有較大影響。知識(shí)點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的4個(gè)方法(1)定義式法:v=eq\f(Δc,Δt)。(2)比例關(guān)系式法:化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化之比=物質(zhì)的量變化之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)來說,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q?!疽族e(cuò)提醒】同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率其數(shù)值可能不同,因此,一定要標(biāo)明是哪種具體物質(zhì)的反應(yīng)速率。(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(jì)算。(4)從圖像中獲取計(jì)算的數(shù)據(jù)及依據(jù)圖像求反應(yīng)速率的步驟①從圖像中獲取計(jì)算的數(shù)據(jù)縱坐標(biāo)可以是物質(zhì)的量,也可以是物質(zhì)的量濃度,橫坐標(biāo)是時(shí)間。例如:某溫度時(shí),在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算:A.求某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如:v(X)=n1-n3VB.確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如:X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。②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(duì)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v=eq\f(Δc,Δt)進(jìn)行計(jì)算。2.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的萬能方法——三段式法(1)寫出有關(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。如對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),起始時(shí)A的濃度為amol·L-1,B的濃度為bmol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行至t1s時(shí),A消耗了xmol·L-1,則化學(xué)反應(yīng)速率可計(jì)算如下:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/(mol·L-1)ab00轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)t1/(mol·L-1)a-xb-eq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)則:v(A)=eq\f(x,t1)mol·L-1·s-1,v(B)=eq\f(nx,mt1)mol·L-1·s-1,v(C)=eq\f(px,mt1)mol·L-1·s-1,v(D)=eq\f(qx,mt1)mol·L-1·s-1。知識(shí)點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較1.定性比較通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如氣泡產(chǎn)生快慢、沉淀生成快慢等)來定性比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小。2.定量比較同一化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同,需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。常用以下兩種方法:(1)歸一法①“一看”:看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致,若不一致,需轉(zhuǎn)化為同一單位。②“二化”:將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。③“三比較”:標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小,數(shù)值越大,反應(yīng)速率越大。(2)比值法:通過化學(xué)反應(yīng)速率與其對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值進(jìn)行比較,比值大的化學(xué)反應(yīng)速率大。如對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若eq\f(v(A),a)>eq\f(v(B),b),則A表示的化學(xué)反應(yīng)速率較大。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(dá)到平衡所需的時(shí)間,時(shí)間越短,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)的溫度、濃度或壓強(qiáng)就越大,則對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率越大。知識(shí)點(diǎn)4化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定1.定性描述:(根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以鋅與硫酸反應(yīng)為例)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(shí)驗(yàn)測(cè)量,單位時(shí)間內(nèi):)①測(cè)定氣體的體積;②測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化;③測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化;④測(cè)定體系的溫度或測(cè)定反應(yīng)的熱量變化。3.測(cè)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(cè)量——實(shí)驗(yàn)(1)反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)實(shí)驗(yàn)裝置(3)測(cè)量數(shù)據(jù)①單位時(shí)間內(nèi)收集氫氣的體積;②收集相同體積氫氣所需要的時(shí)間;③有pH計(jì)測(cè)相同時(shí)間內(nèi)pH變化,即△c(H+)。④用傳感器測(cè)△c(Zn2+)變化。⑤測(cè)相同時(shí)間內(nèi)△m(Zn)。⑥相同時(shí)間內(nèi)恒容壓強(qiáng)變化;⑦相同時(shí)間內(nèi)絕熱容器中溫度變化。考向1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解例1(23-24高三下·廣東·期中)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是(
)A.化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加B.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1C.對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯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(jìn)行的快慢【答案】D【解析】A.化學(xué)反應(yīng)速率一般以某物質(zhì)單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化量來表示,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1表示1s內(nèi)某物質(zhì)的濃度平均變化了0.8mol·L-1,而不是1s時(shí)的瞬時(shí)濃度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.反應(yīng)速率有時(shí)不一定能察覺,如酸堿中和反應(yīng)瞬間即能完成,但幾乎沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.化學(xué)反應(yīng)速率正是用于衡量一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量,D項(xiàng)正確;答案選D。【易錯(cuò)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(shí)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?!咀兪接?xùn)練1】(2024·浙江杭州·模擬預(yù)測(cè))下列可以用來表示化學(xué)反應(yīng)速率單位的是A.mol/L B.g/mol C.mol(L·s)-1 D.g/L【答案】C【解析】化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來表示,由化學(xué)反應(yīng)速率公式知,化學(xué)反應(yīng)速率的單位是mol(L·s)-1,故C正確;故選C。【變式訓(xùn)練2】(2024·湖南衡陽·三模)TiO2+水解反應(yīng)為TiO2++(x+1)H2OTiO2?xH2O↓+2H+。常溫下,一定量TiOSO4溶于水溶液中c(H+)與時(shí)間關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A.t2min時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B.其他條件不變,t3min時(shí)水解反應(yīng)仍在進(jìn)行C.其他條件不變,通入NH3,TiO2+平衡水解率增大D.t2~t3min內(nèi),TiO2+水解平均速率v(TiO2+)=mol?L-1?min-1【答案】D【解析】A.電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越??;原子半徑:,A正確;B.t3min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,只是速率相等,B正確;C.其他條件不變,通入NH3和氫離子,促進(jìn)平衡正向減小,TiO2+平衡水解率增大,C正確;D.由反應(yīng)式可知,t2~t3min內(nèi),TiO2+水解平均速率v(TiO2+)=mol?L-1?min-1,D錯(cuò)誤;故選D。考向2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算例2(2024·遼寧沈陽·一模)在金表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱為半衰期。下列說法錯(cuò)誤的是020406080A.消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率為B.100min時(shí)消耗完全C.該反應(yīng)的速率與的濃度有關(guān)D.該反應(yīng)的半衰期與起始濃度的關(guān)系滿足【答案】C【解析】A.從表中可知,20min時(shí),濃度為,而在60min時(shí),濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?,因此消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率=,A正確;B.由表中數(shù)據(jù)可知,每20min濃度消耗0.020mol/L,因此當(dāng)100min時(shí)消耗完全,B正確;C.由表中數(shù)據(jù)可知,該反應(yīng)勻速進(jìn)行,與起始濃度無關(guān),C錯(cuò)誤;D.結(jié)合選項(xiàng)A的解析,起始濃度為時(shí),40分鐘達(dá)到半衰期,代入關(guān)系式驗(yàn)證,可得:40min=500×0.080,D正確。因此,本題選C?!咀兪接?xùn)練1】(23-24高三下·河北·期中)某溫度時(shí),在容器中,、、三種氣體物質(zhì)的量的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)方程式為B.該反應(yīng)條件下,時(shí)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大C.第時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率D.后雖然的濃度不再變化,但仍在發(fā)生反應(yīng)【答案】C【解析】A.根據(jù)圖中的物質(zhì)的量變化分別為0.1mol、0.3mol、0.2mol,根據(jù)物質(zhì)的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則可以判斷出為反應(yīng)物,為生成物且其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為,正確;B.時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)反應(yīng)達(dá)到最大限度,的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,正確;C.化學(xué)反應(yīng)速率表示的是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率而不是瞬時(shí)速率,錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行,正確;故選C?!咀兪接?xùn)練2】(2024·黑龍江吉林·模擬預(yù)測(cè))工業(yè)上以1,4-丁二醇(BD)為原料催化脫氫制備γ-丁內(nèi)酯(BL),其副反應(yīng)產(chǎn)物為四氫呋喃(,THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有機(jī)物。其他條件相同時(shí),不同溫度下,向1L容器中通入4×10-2molBD反應(yīng)2h,測(cè)得BL、THF、BuOH在四碳有機(jī)產(chǎn)物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如表:溫度/℃220240250255BL/%60.284.692.695.2THF/%1.21.81.92.1BuOH/%0.20.30.40.6已知:HO(CH2)4OH(g,BD)(g,BL)+2H2(g)
△H>0下列說法錯(cuò)誤的是A.255℃,2h時(shí)n(BL)=1.5×10-2mol,則0~2h內(nèi)v(H2)主反應(yīng)=1.5×10-2mol?L-1?h-1B.250℃,2h時(shí)n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)=4×10-2molC.220℃,2h時(shí)n(BL)=9.03×10-3mol,則BD的總轉(zhuǎn)化率為37.5%D.由表中數(shù)據(jù)可知:220~255℃,BL的選擇性隨著溫度的升高而提高【答案】B【分析】化學(xué)平衡作為高考重要考查內(nèi)容,是考試的難點(diǎn)也是重點(diǎn)【解析】A.根據(jù)BL與H2在反應(yīng)中的計(jì)量系數(shù)關(guān)系為1:2,可以計(jì)算出生成H2(主反應(yīng))的物質(zhì)的量為3.0×10-2mol,所以,故A正確;B.根據(jù)題目信息,除了生成BL、THF和BuOH外,還有剩余的BD,同時(shí)還其他四碳有機(jī)物,所以2h時(shí),n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol,故B錯(cuò)誤;C.由表格數(shù)據(jù)可知,220℃,2h時(shí)n(BL)=9.03×10-3mol,含量為60.2%,則BD的總轉(zhuǎn)化率為,故C正確;D.由表中數(shù)據(jù)可知,BL的含量從220~255℃逐漸增大,說明選擇性均隨著溫度的升高而提高,故D正確;故答案選B??枷?考查化學(xué)反應(yīng)速率大小比較例3(23-24高三下·福建·開學(xué)考試)電導(dǎo)率用于衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的大小,與離子濃度和離子遷移速率有關(guān)。圖甲為相同電導(dǎo)率鹽酸和醋酸溶液升溫過程中電導(dǎo)率變化曲線,圖乙為相同電導(dǎo)率氯化鈉和醋酸鈉溶液升溫過程中電導(dǎo)率變化曲線。下列判斷不正確的是A.由曲線2可推測(cè):溫度升高可以提高離子遷移速率B.由曲線4可推測(cè):溫度升高,醋酸鈉電導(dǎo)率變化與醋酸根的水解平衡移動(dòng)有關(guān)C.由圖甲、乙可判定:相同條件下,鹽酸的電導(dǎo)率大于醋酸的電導(dǎo)率,可能的原因是的遷移速率大于的遷移速率D.由圖甲、乙可判定:兩圖中電導(dǎo)率的差值不同,與溶液中的濃度和遷移速率有關(guān)【答案】A【解析】A.曲線2電導(dǎo)率增大可能是由于溫度升高促進(jìn)了醋酸的電離,離子濃度增大,不能推測(cè)出溫度升高可以提高離子遷移速率,A錯(cuò)誤;B.由曲線4可推測(cè)溫度升高,醋酸鈉電導(dǎo)率變化與氯化鈉未完全一致,說明醋酸鈉的水解平衡可能是影響電導(dǎo)率的因素之一,B正確;C.由圖甲、乙可判定:相同條件下,鹽酸的電導(dǎo)率大于醋酸的電導(dǎo)率,可能的原因是的遷移速率大于的遷移速率,也可能是受醋酸電離的影響,C正確;D.電導(dǎo)率的差值不同,可能的原因是與的遷移速率和的遷移速率有關(guān),或與醋酸的電離、醋酸根離子的水解有關(guān),即與溶液中的濃度有關(guān),D正確;故選:A;【思維建?!慷糠ū容^化學(xué)反應(yīng)速率的大?。?)歸一法:按照化學(xué)計(jì)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(jì)量數(shù)的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b),若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b),則用A表示時(shí)的反應(yīng)速率比用B表示時(shí)大?!咀兪接?xùn)練1】(2024·浙江臺(tái)州·二模)在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng),歷程如下:已知:①反應(yīng)能量圖如下:②結(jié)構(gòu)不同溴代烷在相同條件下水解相對(duì)速率如下表:取代基相對(duì)速率108451.71.0下列說法不正確的是A.中4個(gè)碳原子位于同一平面內(nèi)B.該歷程中,水解速率,較大程度地受到濃度大小的影響C.發(fā)生該歷程水解速率:D.在水中離解成的難易程度與C-Br鍵的鍵能和極性等有關(guān)【答案】B【解析】A.中心C原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,沒有孤電子對(duì),雜化類型為sp2,為平面結(jié)構(gòu),4個(gè)碳原子位于同一平面內(nèi),A正確;B.由圖可知,在NaOH溶液中反應(yīng)的第I步反應(yīng)活化能較大,反應(yīng)速率較慢,對(duì)水解速率影響較大,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)已知②可知,碳鹵鍵的碳原子上的甲基越多,溴代烷水解相對(duì)速率越大,則發(fā)生該歷程水解速率:,C正確;D.C-Br鍵的鍵能越小、極性越大,C-Br越容易斷,在水中越易離解成,D正確;故選B。【變式訓(xùn)練2】(23-24高三下·浙江·開學(xué)考試)在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)3X(g),c(B)隨時(shí)間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法正確的是A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得a、c兩點(diǎn)該化學(xué)反應(yīng)的速率B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的速率大小為:v正(b)>v逆(a)>v正(c)C.若提高反應(yīng)溫度,則c(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)一定存在關(guān)系:3v(B)=2v(X)【答案】D【解析】A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得a、c兩點(diǎn)間的該化學(xué)反應(yīng)的平均速率,A錯(cuò)誤;B.隨著的反應(yīng)正向進(jìn)行,反應(yīng)平衡前v正>v逆,平衡時(shí)v正=v逆,至平衡過程中正速率減小逆速率增加,則v正(b)>v正(c)=v逆(c)>v逆(a),故B錯(cuò)誤;C.若提高反應(yīng)溫度,則平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),則c(B)最終濃度會(huì)不同,C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,則:3v(B)=2v(X),D正確;故選D??枷?考查化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定例4(2024·山東·三模)已知的速率方程為(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān))。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,在催化劑X表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下:t/min0102030405060700.1000.0800.0400.0200下列說法正確的是A.,B.min時(shí),C.相同條件下,增大的濃度或催化劑X的表面積,都能加快反應(yīng)速率D.保持其他條件不變,若起始濃度為0.200mol·L,當(dāng)濃度減至一半時(shí)共耗時(shí)50min【答案】D【分析】根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的速率始終不變,的消耗是勻速的,說明反應(yīng)速率與無關(guān),故速率方程中n=0;【解析】A.由分析可知,n=0,與濃度無關(guān),為勻速反應(yīng),每10min一氧化二氮濃度減小0.02,則,A錯(cuò)誤;B.由分析可知,n=0,與濃度無關(guān),為勻速反應(yīng),t=10min時(shí)瞬時(shí)速率等于平均速率==≠,B錯(cuò)誤;C.速率方程中n=0,反應(yīng)速率與的濃度無關(guān),C錯(cuò)誤;D.保持其他條件不變,該反應(yīng)的反應(yīng)速率不變,即為,若起始濃度,減至一半時(shí)所耗時(shí)間為=50min,D正確;答案選D?!舅季S建?!浚?)測(cè)定原理:利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。(2)測(cè)定方法①利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測(cè)定:如通過測(cè)量釋放出一定體積氣體的時(shí)間來測(cè)定反應(yīng)速率,或通過測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來測(cè)定反應(yīng)速率。如氣體體積、體系壓強(qiáng)、顏色深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí),人們常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)速率。②利用科學(xué)儀器測(cè)量:如在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí),可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)速率?!咀兪接?xùn)練1】(2024·山西·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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:①②氣體體積/溶液溫度/氣體體積/溶液溫度/0022.0022.08.53024.85023.810.55026.0——下列說法正確的是A.兩個(gè)裝置中均為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.內(nèi),生成氣體的平均速率①>②C.時(shí)間相同時(shí),對(duì)比兩裝置的溶液溫度,說明反應(yīng)釋放的總能量①>②D.生成氣體體積相同時(shí),對(duì)比兩裝置的溶液溫度,說明②中反應(yīng)的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】A.裝置①?zèng)]有形成閉合回路,不屬于原電池,裝置②形成原電池,Zn為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.相同時(shí)間內(nèi),生成氣體的多少,判斷反應(yīng)速率快慢,0~8.5min內(nèi),生成氣體的平均速率裝置①中收集的氣體少,反應(yīng)速率慢,即生成氣體速率快慢順序是②>①,故B錯(cuò)誤;C.相同時(shí)間內(nèi)裝置②生成氫氣的體積大于裝置①,反應(yīng)釋放總能量②大于①,由兩裝置的溶液溫度和能量轉(zhuǎn)化形式,可知,裝置①中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,裝置②中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能,故C錯(cuò)誤;D.生成氣體體積相同時(shí),兩裝置反應(yīng)釋放總能量相等,由兩裝置的溶液溫度可知裝置①中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能大于裝置②,說明②中反應(yīng)的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能,故D正確;答案為D?!咀兪接?xùn)練2】(23-24高三上·福建·期末)將0.48g鎂粉分別加入10.0mL下列溶液,反應(yīng)6小時(shí),用排水法收集產(chǎn)生的氣體,溶液組成與H2體積(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如下表。下列說法不正確的是實(shí)驗(yàn)1234567溶液組成H2O1.0mol/LNH4Cl0.1mol/LNH4Cl1.0mol/LNaCl1.0mol/LNaNO30.8mol/LNH4Cl+0.2mol/LNH3·H2O0.2mol/LNH4Cl+0.8mol/LNH3·H2OV/ml1243334716014401349A.由實(shí)驗(yàn)2、3可得,濃度越大,鎂和水反應(yīng)速率越快B.由實(shí)驗(yàn)1、4、5可得,Cl-對(duì)鎂和水的反應(yīng)有催化作用C.由實(shí)驗(yàn)3、7可得,反應(yīng)過程產(chǎn)生的Mg(OH)2覆蓋在鎂表面,減慢反應(yīng)D.無論酸性條件還是堿性條件,都能加快鎂和水的反應(yīng)【答案】A【解析】A、試驗(yàn)2、3中主要反應(yīng)為:,由于試驗(yàn)2中的n(NH4+)大于試驗(yàn)3中的n(NH4+),而鎂是過量的,所以不能得出濃度越大,反應(yīng)速率越快的結(jié)論,故A符合題意;B、由試驗(yàn)1、2對(duì)比可知,反應(yīng)速率加快,其原因有可能是Na+、Cl-具有催化作用,由試驗(yàn)4、5對(duì)比可知,Na+對(duì)反應(yīng)無催化作用,由此可知,Cl-對(duì)鎂和水的反應(yīng)有催化作用,故B不符合題意;C、試驗(yàn)7中NH4Cl濃度較試驗(yàn)3高,產(chǎn)生氫氣的速率應(yīng)更快,但由表格可知,二者產(chǎn)生氫氣的速率幾乎相等,其原因在于試驗(yàn)7中加入了高濃度NH3·H2O,NH3·H2O與Mg2+反應(yīng)生成了Mg(OH)2覆蓋在鎂表面,減慢反應(yīng),故C不符合題意;D、由試驗(yàn)1、2、7對(duì)比可知,無論酸性條件還是堿性條件,都能加快鎂和水的反應(yīng),故D不符合題意;故答案為A??键c(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素知識(shí)點(diǎn)1影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.內(nèi)因(決定因素):反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。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。如在相同條件下鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的速率大小關(guān)系為F2>Cl2>Br2>I2;鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>Al>Zn>Fe?!久麕燑c(diǎn)睛】內(nèi)因包括組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等物質(zhì)自身因素。2.外因(其他條件不變,只改變一個(gè)條件)(1)濃度:當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;降低反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率減小。
(2)壓強(qiáng):對(duì)有氣體參加的反應(yīng),在其他條件不變時(shí),改變壓強(qiáng)同樣可以改變化學(xué)反應(yīng)速率。(3)溫度:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小。大量實(shí)驗(yàn)證明,溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為原來的2~4倍。
(4)催化劑:催化劑也可以改變化學(xué)反應(yīng)速率(不作特殊強(qiáng)調(diào),一般指正催化劑)。
(5)其他因素:除了上述濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑這四大影響因素外,反應(yīng)物顆粒的大小、構(gòu)成微小原電池、光、超聲波、激光等也能影響反應(yīng)速率?!咎貏e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(shí),其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實(shí)現(xiàn)的,所以分析壓強(qiáng)的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),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(qiáng)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(duì)有氣體參與的反應(yīng)速率的影響①恒溫恒壓②恒溫恒容3.控制變量法探究外界條件對(duì)速率的影響探究變量舉例備注溫度溫度不同①確定變量:先弄清楚影響反應(yīng)速率的因素有哪些(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體物質(zhì)的表面積等)②控制變量:“定多變一”,僅要探究的因素(如催化劑)不同,其余的因素(濃度、溫度、壓強(qiáng)、固體物質(zhì)的表面積等)要完全相同
③探究不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),加入催化劑的體積相同可保證加入催化劑后過氧化氫的濃度相同;對(duì)比實(shí)驗(yàn)中加入相同體積的水也是為了保證過氧化氫的濃度相同④若探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,則必須在將溶液加熱(或降溫)到所需要的溫度
濃度濃度不同催化劑催化劑不同知識(shí)點(diǎn)2反應(yīng)速率理論——“有效碰撞理論”1.基元反應(yīng):一個(gè)化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個(gè)步驟才能實(shí)現(xiàn),每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。2.活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:有足夠的能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子?;罨肿影俜?jǐn)?shù)=活化分子數(shù)目反應(yīng)物分子總數(shù)×100%②活化能:如圖圖中:E1為正反應(yīng)的活化能,使用催化劑時(shí)的活化能為E3,反應(yīng)熱為E1-E2。(注:E2為逆反應(yīng)的活化能)③有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞為有效碰撞?;瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子間必須發(fā)生碰撞。有效碰撞必須具備兩個(gè)條件:一是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量,二是碰撞時(shí)要有一定的方向。
3.活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系4.利用碰撞理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響——活化能→活化分子→有效碰撞→化學(xué)反應(yīng)速率條件變化微觀因素變化化學(xué)反應(yīng)速率變化活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目有效碰撞濃度增大不變?cè)黾釉黾蛹涌靿簭?qiáng)增大不變?cè)黾釉黾蛹涌鞙囟壬咴黾釉黾釉黾蛹涌齑呋瘎┦褂迷黾釉黾釉黾蛹涌熘R(shí)點(diǎn)3速率常數(shù)和速率方程1.基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程(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)。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的,而往往經(jīng)過多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)歷程中的每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。例如H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),它的反應(yīng)歷程可能是如下兩步基元反應(yīng):①I2I+I(xiàn)(快)②H2+2I2HI(慢)其中慢反應(yīng)為整個(gè)反應(yīng)的決速步驟。(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(gè)中間狀態(tài),這個(gè)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,一溴甲烷與NaOH溶液反應(yīng)的過程可以表示為CH3Br+OH-→[Br…CH3…OH]→Br-+CH3OH(3)活化能(能壘)與反應(yīng)機(jī)理使用催化劑,可以改變活化能,改變反應(yīng)機(jī)理,在反應(yīng)機(jī)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:E1為總反應(yīng)的活化能,E2、E3為使用催化劑反應(yīng)機(jī)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(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。對(duì)于反應(yīng):aA+bB===gG+hH則v=kca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù))。如:①SO2Cl2SO2+Cl2 v=k1c(SO2Cl2)②2NO22NO+O2 v=k2c2(NO2)③2H2+2NON2+2H2O v=k3c2(H2)·c2(NO)3.速率常數(shù)含義速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為1mol·L-1時(shí)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?;瘜W(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(shí)的反應(yīng)速率。4.速率常數(shù)的影響因素溫度對(duì)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)+bB(g)gG(g)+hH(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cg(G)·ch(H),由于平衡時(shí)v正=v逆,則k正ca(A)·cb(B)=k逆·cg(G)·ch(H),所以eq\f(k正,k逆)=eq\f(cg(G)·ch(H),ca(A)·cb(B))=K。知識(shí)點(diǎn)4速率-時(shí)間(v-t)圖像1.圖像類型由圖像變化分析外界條件對(duì)其影響,已知反應(yīng)為mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=QkJ·mol-1。(1)“漸變”類v-t圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正突然增大,v′逆逐漸增大;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′正突然減小,v′逆逐漸減??;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′逆突然增大,v′正逐漸增大;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,增大生成物的濃度t1時(shí)v′逆突然減小,v′正逐漸減??;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小生成物的濃度(2)“斷點(diǎn)”類v-t圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正、v′逆均突然增大,且v′正>v′逆;平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行t1時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n>p+q(正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng))t1時(shí)其他條件不變,升高溫度且Q>0(吸熱反應(yīng))t1時(shí)v′正、v′逆均突然增大,且v′逆>v′正;平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行t1時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n<p+q(正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng))t1時(shí)其他條件不變,升高溫度且Q<0(放熱反應(yīng))t1時(shí)v′正、v′逆均突然減小,且v′正>v′逆;平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n<p+q(正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng))t1時(shí)其他條件不變,降低溫度且Q<0(放熱反應(yīng))t1時(shí)v′逆、v′正均突然減小,且v′逆>v′正;平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n>p+q(正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng))t1時(shí)其他條件不變,降低溫度且Q>0(吸熱反應(yīng))(3)“平臺(tái)”類v-t圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變使用催化劑t1時(shí)其他條件不變?cè)龃蠓磻?yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n=p+q(反應(yīng)前后氣體體積無變化)t1時(shí)v′正、v′逆均突然減小且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n=p+q(反應(yīng)前后氣體體積無變化)2.常見v-t圖像分析方法(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢(shì),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(qiáng)(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(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。(2)對(duì)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(gè)條件瞬間,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨勢(shì)。同時(shí)要聯(lián)系外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗(yàn)證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對(duì)大小時(shí),可以從平衡移動(dòng)方向討論,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)<v(逆)??枷?考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素例1(2024·廣西柳州·模擬預(yù)測(cè))和聯(lián)合重整能減少溫室氣體的排放。其他條件相同時(shí),投料比為,發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①
;②
?;虻钠胶廪D(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.在上述條件下,反應(yīng)①②同時(shí)達(dá)到平衡B.,升溫更有利于反應(yīng)②C.加熱、加壓都有利于增大反應(yīng)①②的速率D.始終低于1.0,是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng)②【答案】B【解析】A.反應(yīng)①②同時(shí)發(fā)生,反應(yīng)②會(huì)破壞反應(yīng)①的平衡,所以兩個(gè)反應(yīng)應(yīng)該同時(shí)達(dá)到平衡,故A正確;B.由圖可知,550~600℃條件下,甲烷的轉(zhuǎn)化率大于二氧化碳的轉(zhuǎn)化率,說明升溫更有利于反應(yīng)①,故B錯(cuò)誤;C.升高溫度和增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率均增大,則加熱、加壓時(shí),反應(yīng)①②的反應(yīng)速率均會(huì)增大,故C正確;D.由方程式可知,反應(yīng)①中氫氣與一氧化碳的物質(zhì)的量比始終為1.0,則氫氣與一氧化碳的物質(zhì)的量比始終低于1.0說明發(fā)生了反應(yīng)②,故D正確;故選B?!疽族e(cuò)警示】警惕外界因素對(duì)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(jìn)行,化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小。其實(shí)不一定,因?yàn)榉磻?yīng)速率不僅受濃度影響,而且受溫度影響,一般會(huì)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(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。速率大小比較時(shí)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(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。實(shí)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(huì)加快。(4)誤認(rèn)為只要增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。實(shí)際上反應(yīng)在密閉固定容積的容器中進(jìn)行,若充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體),壓強(qiáng)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(jìn)行,充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體)而保持壓強(qiáng)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(qiáng)等條件的改變對(duì)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(dòng),則對(duì)于放熱反應(yīng),升溫時(shí),逆反應(yīng)速率增大,而正反應(yīng)速率減小。其實(shí)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(huì)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(dòng)。【變式訓(xùn)練1】(2024·海南·三模)下列做法的目的與改變化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是A.牛奶放在冰箱里保存 B.向玻璃中加入C.高爐煉鐵前先將鐵礦石粉碎 D.在糕點(diǎn)包裝內(nèi)放置小包鐵粉【答案】B【解析】A.降低溫度,減緩食物變質(zhì)的速率,故A不選;B.向玻璃中加入是為了使玻璃呈現(xiàn)顏色,與反應(yīng)速率無關(guān),故B選;C.高爐煉鐵前先將鐵礦石粉碎,增大接觸面積加快化學(xué)反應(yīng)速率,故C不選;D.在糕點(diǎn)包裝內(nèi)放置小包鐵粉,有吸收氧氣的作用,能減慢糕點(diǎn)變質(zhì)的速率,故D不選。答案選B?!咀兪接?xùn)練2】(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測(cè))乙醛與氫氰酸(HCN,弱酸)能發(fā)生加成反應(yīng),生成2-羥基丙腈,歷程如下:已知:向丙酮與HCN反應(yīng)體系中加入少量KOH溶液,反應(yīng)速率明顯加快。下列說法不正確的是A.因氧原子的電負(fù)性大于碳,醛基中帶部分正電荷的碳原子與CN-之間發(fā)生作用B.KOH溶液加入越多,反應(yīng)速率越快C.HCN易揮發(fā)且有劇毒,是該反應(yīng)不宜在酸性條件下進(jìn)行的原因之一D.與HCN加成的反應(yīng)速率:CH3COCH3<CH3CHO【答案】B【分析】乙醛與氫氰酸(HCN,弱酸)能發(fā)生加成反應(yīng),氧原子的電負(fù)性較大,所以醛基中的碳原子帶部分正電荷,與CN-作用,產(chǎn)物結(jié)合氫離子,生成2-羥基丙腈,據(jù)此作答?!窘馕觥緼.氧原子的電負(fù)性較大,電子對(duì)偏向O原子,則醛基中的碳原子帶部分正電荷,與CN-作用,故A正確;B.KOH溶液加入越多,消耗第二平衡的氫離子,無法生成2-羥基丙腈,故B錯(cuò)誤;C.HCN易揮發(fā)且有劇毒,所以該反應(yīng)不在酸性條件下進(jìn)行,故C正確;D.CH3COCH3結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正電性減弱,不利于加成,CH3CHO比CH3COCH3更容易與發(fā)生加成反應(yīng),故D正確;答案選B??枷?考查催化劑、活化能與轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系例2(2024·江西上饒·二模)已知阿侖尼烏斯公式是反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式,可寫作(k為反應(yīng)速率常數(shù),為反應(yīng)活化能,R和C為大于0的常數(shù)),為探究m、n兩種催化劑對(duì)某反應(yīng)的催化效能,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得曲線如圖所示。下列說法正確的是A.在m催化劑作用下,該反應(yīng)的活化能B.對(duì)該反應(yīng)催化效能較高的催化劑是mC.不改變其他條件,升高溫度,會(huì)降低反應(yīng)的活化能D.可以根據(jù)該圖像判斷升高溫度時(shí)平衡移動(dòng)的方向【答案】A【解析】A.將坐標(biāo)(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入中,計(jì)算可知Ea=9.6×104J/mol,故A正確;B.對(duì)比圖中直線m和n的斜率絕對(duì)值的大小可知,使用催化劑n時(shí)對(duì)應(yīng)的Ea較小,則對(duì)該反應(yīng)催化效能較高的催化劑是n,故B錯(cuò)誤;C.圖中m、n均為直線,斜率不發(fā)生變化,因此不改變其他條件,只升高溫度,反應(yīng)的活化能不變,故C錯(cuò)誤;D.阿侖尼烏斯公式表示反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系,無法根據(jù)該圖像判斷升高溫度時(shí)平衡移動(dòng)的方向,故D錯(cuò)誤;故選A?!久麕煔w納】1.活化能(1)活化能與ΔH的關(guān)系:正、逆反應(yīng)活化能的差值就是反應(yīng)的焓變,可表示為ΔH=E(正)-E(逆)。(2)活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系:活化能越大,化學(xué)反應(yīng)速率越小。2.催化劑與活化能、ΔH的關(guān)系:催化劑能改變反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的ΔH?!咀兪接?xùn)練1】(23-24高三上·北京·階段考試)研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。恒溫恒容時(shí),c(NH3)隨時(shí)間的變化如下。
時(shí)間/min催化劑c(NH3)/(×10?3mol·L?1)020406080催化劑Ⅰ2.402.001.601.200.80催化劑Ⅱ2.401.600.800.400.40下列說法不正確的是A.使用催化劑Ⅰ,0~20min的平均反應(yīng)速率v(N2)=1.00×10?5mol·L?1·min?1B.使用催化劑Ⅰ,達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)是初始時(shí)的倍C.相同條件下,使用催化劑Ⅱ可使該反應(yīng)的活化能降低更多,反應(yīng)更快D.相同條件下,使用催化劑Ⅱ不會(huì)使該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)更大【答案】B【分析】經(jīng)過相同的時(shí)間,催化劑I催化下氨氣的濃度更大,催化效率更低?!窘馕觥緼.使用催化劑I,0~20min氨氣濃度變化值為0.4×10?3mol/L,v(NH3)=,故v(N2)=1×10-5mol/(L·min),故A正確;B.使用催化劑Ⅱ,達(dá)平衡時(shí)氨氣的濃度為0.4×10?3mol/L,催化劑不影響平衡,故使用催化劑I,達(dá)平衡時(shí)氨氣的濃度也是0.4×10?3mol/L,列三段式:,恒溫恒容下,壓強(qiáng)之比等于氣體分子數(shù)之比,故達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)是初始時(shí)的,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)恒溫、恒容時(shí),c(NH3)隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)分析,相同條件下,使用催化劑Ⅱ可使該反應(yīng)的活化能降低更多,反應(yīng)更快,故C正確;D.催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡常數(shù),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故D正確;故選B?!咀兪接?xùn)練2】(2024·遼寧·一模)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)測(cè)得在甲、乙兩種催化劑作用下由正丁烷(g)制備1-丁烯(g)的反應(yīng)歷程如下,其中甲、乙催化劑表面的物種均用*號(hào)標(biāo)注,過渡態(tài)均用TS表示,下列說法中錯(cuò)誤的是A.選用催化劑甲時(shí)的最高能壘(活化能)為1.95eVB.選用催化劑乙時(shí),相對(duì)能量從的過程為正丁烷的吸附過程C.為吸熱反應(yīng)D.若只從平均反應(yīng)速率快慢角度考慮,生產(chǎn)中適宜選用催化劑乙【答案】A【解析】A.過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能,由圖可知,選用催化劑甲時(shí)的最高能壘(活化能)為選用催化劑甲時(shí)的最高能壘(活化能)為1.29eV,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.由圖可知,選用催化劑乙時(shí),相對(duì)能量從的過程為正丁烷的在催化劑表面的吸附過程,B項(xiàng)正確;C.生成物能量高于反應(yīng)物的能量,則為吸熱反應(yīng),C項(xiàng)正確;D.活化能越小反應(yīng)越快,活化能越大反應(yīng)越慢,若只從平均反應(yīng)速率快慢角度考慮,生產(chǎn)中適宜選用催化劑乙,其反應(yīng)歷程中活化能較小,D項(xiàng)正確。故選A??枷?考查“控制變量”探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素例3(2024·北京·二模)選擇不同的反應(yīng)探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,所用試劑不合理的是a.(觀察氣泡產(chǎn)生的快慢)b.(觀察渾濁產(chǎn)生的快慢)反應(yīng)影響因素所用試劑Aa接觸面積塊狀CaCO3、0.5mol/LHCl粉末狀CaCO3、0.5mol/LHClBaH+濃度塊狀CaCO3、0.5mol/LHCl塊狀CaCO3、3.0mol/LHClCbH+濃度0.1mol/LNa2S2O3、稀H2SO40.1mol/LNa2S2O3、濃H2SO4Db溫度0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、冷水0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、熱水【答案】C【分析】采用控制變量方法進(jìn)行研究,即只改變一個(gè)外界條件,其它外界條件都相同,然后逐一進(jìn)行分析判斷?!窘馕觥緼.只有CaCO3的接觸面積不相同,其它外界條件相同,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是研究固體與鹽酸的接觸面積大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,A正確;B.該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,只有HCl溶液中的c(H+)不相同,其它外界條件相同,是研究H+濃度大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,B正確;C.濃硫酸中H2SO4主要以電解質(zhì)分子存在,稀硫酸中則完全電離產(chǎn)生H+及,濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量熱量使溶液溫度升高,因此兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不僅溶液中c(H+)不同,而且溶液溫度也不相同,因此不是探究H+濃度大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,C不正確;D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,其它外界條件都相同,只有溶液溫度不相同,是探究反應(yīng)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,D正確;故合理選項(xiàng)是C?!舅季S建?!靠刂谱兞糠ㄌ骄坑绊懛磻?yīng)速率的因素題目解題策略(1)確定變量:理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的所有因素。(2)定多變一:在探究時(shí),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(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,否則無法作出正確判斷?!咀兪接?xùn)練1】(2024·北京·一模)室溫下用質(zhì)量和表面積相同的鎂條各一片(已用砂紙打磨),分別探究不同條件下與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(裝置圖如下),實(shí)驗(yàn)2的鎂條放在尖嘴玻璃導(dǎo)管內(nèi)并浸于蒸餾水中,實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生的渾濁物主要為堿式碳酸鎂[]。下列說法不正確的是實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3鎂條表面有微小氣泡,且溶液較長時(shí)間無明顯變化鎂條表面有較多氣泡且產(chǎn)生氣泡速率逐漸加快,溶液中無明顯現(xiàn)象鎂條表面有大量氣泡,溶液逐漸變?yōu)闇啙酇.實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象不明顯,可能與表面生成了難溶的有關(guān)B.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象更明顯,可能是由于玻璃管空間狹小熱量不易散失C.實(shí)驗(yàn)3中破壞了在鎂條表面的沉積,增大了鎂與水的接觸面積D.由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得出“堿性增強(qiáng)有利于加快鎂與水反應(yīng)速率”的結(jié)論【答案】D【解析】A.金屬鎂與水反應(yīng)生成,會(huì)覆蓋在鎂條的表面阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,故實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象不明顯,A正確;B.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象更明顯,可能是由于玻璃管空間狹小熱量不易散失,導(dǎo)致溫度升高,的溶解度增大,覆蓋在鎂條的表面的溶解,不再阻止反應(yīng)的進(jìn)行,B正確;C.由于可電離產(chǎn)生,從而破壞的生成,故實(shí)驗(yàn)3中破壞了在鎂條表面的沉積,增大了鎂與水的接觸面積,C正確;D.由題干信息可知實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3所得到的產(chǎn)物不同,故變量不唯一,不能由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得出“堿性增強(qiáng)有利于加快鎂與水反應(yīng)速率”的結(jié)論,D錯(cuò)誤;故選D?!咀兪接?xùn)練2】(2024·河北·一模)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鎂與銨鹽溶液的反應(yīng),記錄如下:實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④溶液種類10.50.10.480.480.480.48V(溶液)100100100100實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀幾乎看不到現(xiàn)象6h時(shí)43325534712根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論正確的是A.實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的反應(yīng)為B.由實(shí)驗(yàn)①、③可得,溶液中越大,反應(yīng)速率越快C.由實(shí)驗(yàn)①、②可得,溶液中陰離子的種類對(duì)產(chǎn)生的速率有影響D.由實(shí)驗(yàn)①~④可得,溶液的越小,產(chǎn)生的速率越快【答案】C【解析】A.離子方程式電荷不守恒,A錯(cuò)誤;B.實(shí)驗(yàn)①、③,Cl-濃度不同,無法得出越大,反應(yīng)速率越快的結(jié)論,B錯(cuò)誤;C.實(shí)驗(yàn)①、②,溶液中濃度相同,故陰離子種類對(duì)產(chǎn)生的速率有影響,C正確;D.實(shí)驗(yàn)②0.5溶液pH<實(shí)驗(yàn)③0.1溶液,但是產(chǎn)生氫氣的速率更慢,D錯(cuò)誤;故選C??枷?考查速率常數(shù)及其應(yīng)用例4(2024·北京·三模)在恒溫恒容密閉容器中充入一定量,發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)②和③的反應(yīng)速率分別滿足和,其中、分別為反應(yīng)②和③的速率常數(shù),反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②。測(cè)得的濃度隨時(shí)間的變化如下表。0123450.1600.1130.0800.0560.0400.028下列說法正確的是A.0~2min內(nèi),W的平均反應(yīng)速率為B.若增大容器容積,平衡時(shí)Z的產(chǎn)率增大C.若,平衡時(shí)D.若升高溫度,平衡時(shí)減小【答案】D【解析】A.由表知內(nèi)?c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L,則v(W)<,故A錯(cuò)誤;B.過程①是完全反應(yīng),過程②是可逆反應(yīng),若增大容器容積相當(dāng)于減小壓強(qiáng),對(duì)反應(yīng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),即逆向移動(dòng),X的濃度增大,平衡時(shí)Y的產(chǎn)率減小,故B錯(cuò)誤;C.由速率之比等于系數(shù)比,平衡時(shí)2v逆(X)=v正(Z),即,2=,若,平衡時(shí),故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②,?H=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能<0,則,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則平衡時(shí)減小,故D正確;故選D?!舅季S建?!繉?duì)于反應(yīng):aA+bB===gG+hH,則v=kca(A)·cb(B)(其中k為速率常數(shù))?;磻?yīng)的a、b可直接寫出,非基元反應(yīng)的a、b必須通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定,無法直接寫出?!咀兪接?xùn)練1】(2024·遼寧大連·模擬預(yù)測(cè))已知,,,其中、為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。時(shí),,將一定量充入注射器中,改變活塞位置,氣體透光率隨時(shí)間變化如圖所示(氣體顏色越深,透光率越低),下列說法正確的是A.d點(diǎn) B.時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)C.時(shí),,則 D.c、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量【答案】C【解析】A.由圖可知,d點(diǎn)后透光率減小,說明二氧化氮濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則二氧化氮的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,由反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正逆反應(yīng)速率相等可得:=,則,B錯(cuò)誤;C.T1時(shí),由可得:平衡常數(shù)K'=>,正反應(yīng)為放熱,則說明降低溫度平衡正向移動(dòng),則,C正確;D.c點(diǎn)透光率迅速增大,然后又逐漸減小,則c點(diǎn)為增大體積,導(dǎo)致d點(diǎn)平衡逆向移動(dòng),物質(zhì)的量增大,使得d點(diǎn)平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,故c、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,D錯(cuò)誤;故選C?!咀兪接?xùn)練2】(2024·湖南·二模)室溫下,某溶液中初始時(shí)僅溶有等物質(zhì)的量的M和N,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①;②(產(chǎn)物均易溶)。反應(yīng)①的速率,反應(yīng)②的速率(、為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中M和Z的濃度隨時(shí)間變化如圖。下列說法正確的是A.反應(yīng)過程中,體系中Y和Z的濃度之比逐漸減小B.0~30min內(nèi),M的平均反應(yīng)速率約為C.若反應(yīng)能進(jìn)行完全,則反應(yīng)結(jié)束時(shí)37.5%的N轉(zhuǎn)化為YD.反應(yīng)的活化能:①②【答案】C【解析】A.由圖可知,M的起始濃度為,反應(yīng)①的速率,反應(yīng)②的速率,、為速率常數(shù),則同一反應(yīng)體系中反應(yīng)①、②的速率之比始終不變,所以Y、Z的濃度變化之比始終不變,A錯(cuò)誤;B.①②,則體系中始終有,由圖可知,30min時(shí),M的平均反應(yīng)速率為,B錯(cuò)誤;C.30min時(shí),,則,即反應(yīng)開始后,體系中Y和Z的濃度之比為,當(dāng)反應(yīng)能進(jìn)行到底時(shí),,則,,反應(yīng)結(jié)束時(shí)N轉(zhuǎn)化為Y的特化率為,C正確;D.30min時(shí),,即、,反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢,所以反應(yīng)①的活化能小于反應(yīng)②的活化能,D錯(cuò)誤;故選C??枷?考查速率圖像分析例5(2024·廣東梅州·一模)對(duì)于同一體系內(nèi)存在競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng):①,②;測(cè)得反應(yīng)速率與時(shí)間t關(guān)系如圖,依據(jù)圖像信息,下列說法不正確的是A.反應(yīng)①的反應(yīng)限度大于反應(yīng)②B.加入催化劑定能有效降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率C.無催化劑時(shí)后反應(yīng)①達(dá)到平衡D.加入催化劑,可有效提高C的產(chǎn)率【答案】B【解析】A.反應(yīng)①和反應(yīng)②相互競(jìng)爭(zhēng),未加入催化劑時(shí),B的速率更大,濃度更大,說明反應(yīng)①的反應(yīng)限度大于反應(yīng)②,加入催化劑后雖然C速率更大,是因?yàn)榇呋瘎?dǎo)致的速率增大,不是濃度因素導(dǎo)致的速率更大,故A正確;B.加入催化劑C的速率明顯增大,B的速率略有減小,說明加入催化劑加快了生成C的反應(yīng)速率,不一定加快了生成B的反應(yīng)速率,選項(xiàng)沒有指明對(duì)于哪個(gè)反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)速率不變時(shí)濃度不反應(yīng)到達(dá)平衡,無催化劑時(shí)t2后反應(yīng)①達(dá)到平衡,C正確;D.加入催化劑,C的速率明顯增大,能更快產(chǎn)生C,提高了C的產(chǎn)率,D正確;本題選B?!舅季S建?!浚?)看起點(diǎn):分清反應(yīng)物和生成物,濃度減小的是反應(yīng)物,濃度增大的是生成物,生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn)。(2)看變化趨勢(shì):分清正反應(yīng)和逆反應(yīng),分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。升高溫度時(shí),△V吸熱>△V放熱。(3)看終點(diǎn):分清消耗濃度和增生濃度。反應(yīng)物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比。(4)對(duì)于時(shí)間—速度圖象,看清曲線是連續(xù)的,還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。比如增大反應(yīng)物濃度V正突變,V逆漸變;升高溫度,V吸熱大增,V放熱小增;使用催化劑,V正和V逆同等程度突變?!咀兪接?xùn)練1】(2024·北京順義·二模)某小組進(jìn)行“反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率影響”實(shí)驗(yàn)研究。分別取不同濃度的葡萄糖溶液和溶液于試管中,再依次向試管中滴加酸性溶液,通過色度計(jì)監(jiān)測(cè)溶液透光率隨時(shí)間的變化關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。已知:(1)溶液透光率與溶液中顯色微粒的濃度成反比。(2)酸性溶液與溶液反應(yīng)時(shí),某種歷程可表示如圖。下列說法中不合理的是A.從圖1可知,該實(shí)驗(yàn)條件下,葡萄糖溶液濃度越大,反應(yīng)速率越大B.理論上,和的反應(yīng)中參與反應(yīng)的C.圖2中曲線甲反應(yīng)速率加快的原因可能與反應(yīng)生成有催化作用的物質(zhì)有關(guān)D.圖2中溶液濃度不同時(shí),數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的原因是:隨濃度增大,反應(yīng)歷程中①、②、③、④速率均減小【答案】D【解析】A.由圖1,葡萄糖濃度越大,透光率上升越快,由已知(1),即高錳酸根濃度下降越快,故反應(yīng)速率越大,A正確;B.高錳酸鉀氧化草酸,生成二價(jià)錳離子和二氧化碳,錳化合價(jià)從+7變?yōu)?2,得5個(gè)電子,碳化合價(jià)+3變?yōu)?4,1個(gè)草酸分子失2個(gè)電子,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒,KMnO4和H2C2O4的反應(yīng)中參與反應(yīng)的n(KMnO4):n(H2C2O4)=2:5,B正確;C.由歷程圖,Mn2+可以作為高錳酸鉀和草酸反應(yīng)的催化劑,故圖2中曲線甲反應(yīng)速率加快的原因可能與反應(yīng)生成Mn2+有催化作用有關(guān),C正確;D.隨H2C2O4濃度增大,草酸根濃度增大,反應(yīng)歷程①中,草酸根是反應(yīng)物,隨濃度增大,歷程①速率是增大的,故D錯(cuò)誤;本題選D?!咀兪接?xùn)練2】(23-24高三上·內(nèi)蒙古·階段考試)如圖表示可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g)
△H<0達(dá)平衡后,t1時(shí)改變某一反應(yīng)條件,反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,根據(jù)曲線判斷下列說法中正確的是(
)A.t1時(shí)降低了溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.t1時(shí)增大了壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.t1時(shí)可能使用了催化劑D.t1時(shí)增大了A的濃度,同時(shí)減小了C的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】D【解析】由圖象可知,改變條件瞬間,正反應(yīng)速率瞬間增大,然后逐漸減小,平衡正向移動(dòng),且再次平衡時(shí),正反應(yīng)速率比改變條件前的反應(yīng)速率小,A.降低溫度,正、逆反應(yīng)速率都減小,圖中正反應(yīng)速率在t1時(shí)增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),t1時(shí)增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率增加,平衡正向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理知,再次平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)比加壓前大,則再次平衡時(shí),反應(yīng)速率應(yīng)大于加壓前的反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.t1時(shí)若使用催化劑,正反應(yīng)速率增加,但是平衡不移動(dòng),速率應(yīng)保持不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.t1時(shí)增大了反應(yīng)物A的濃度,正反應(yīng)速率增加,同時(shí)減少了C的濃度,逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng),最終反應(yīng)物濃度減小,再次平衡時(shí)的正反應(yīng)速率應(yīng)小于之前平衡時(shí)的反應(yīng)速率,D項(xiàng)正確;答案
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