高中化学第一轮复习化学反应速率和化学平衡

专题八化学反应速率和化学平衡第1讲化学反应速率[考纲解读]1.了解化学反应速率的概念、化学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，认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。基础再现·深度思考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_____或生成物浓度的_____来表示。2．数学表达式及单位v＝___，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。3．规律减少增加ΔcΔt不同物质的速率的比值等于化学方程式中相应的系数比如：对mA+nBpC+qD有：υ(A)∶υ(B)∶υ(C)∶υ(D)＝m∶n∶p∶q。深度思考1．化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？答案化学反应速率一般指平均速率。2．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·s－1，则这段时间为_______。答案5s2、将4molA气体和2molB气体在2L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2s后测得C浓度为0.6mol/L，用物质C表示的反应的平均速率为：用物质A表示的反应的平均速率为：3．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1D30.2mol/(L·min)例:将化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解:2A(g)B(g)+nC(g)。反应到3min时，容器内A的浓度为0.8mol/L，测得这段时间内，平均速率v(C)＝0.6mol/(L·min)，则化学方程式中的n值为，v(B)＝。规律方法·解题指导思维模型“三段式”模板突破化学反应速率的计算1．根据定义式v＝ΔcΔt算。2．对某一具体反应，知其中一种物质的反应速率，其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。第1讲规律方法·解题指导本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导3．对于较为复杂的题目，采用以下步骤和模板计算：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA＋nBpC起始浓度(mol·L－1)abc转化浓度(mol·L－1)xnxmpxm某时刻浓度(mol·L－1)a－xb－nxmc＋pxm第1讲规律方法·解题指导本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导【例1】(1)将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1其中正确的是()A．①③B．①④C．②③D．③④(2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？(3)若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？3、反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是()A．v(D)＝0.4mol·(L·s)－1B．v(C)＝0.5mol·(L·s)－1C．v(B)＝0.6mol·(L·s)－1D．v(A)＝0.15mol·(L·s)－14．已知反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列正确的关系是()A.45v(NH3)＝v(O2)B.56v(O2)＝v(H2O)C.23v(NH3)＝v(H2O)D.45v(O2)＝v(NO)D[例4]一定温度下，向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)，通入1molN2和3molH2，3min后，测得容器内的压强是开始时的0.9倍，在此时间v(H2)为()A.0.2mol/(L·min)B.0.6mol/(L·min)C.0.1mol/(L·min)D.0.3mol/(L·min)C[例5]某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如右图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_____________________________。反应开始至2min，Z的平均反应速率为______________________。3X＋Y2Z0.05mol/（L·min）反思归纳(1)固体或纯液体的浓度视为定值，因此不用固体或纯液体表示反应速率。(2)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。(3)化学反应速率大小的比较由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，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。第1讲基础再现·深度思考本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。②换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。③比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较vAa与vBb，若vAa＞vBb，则A表示的反应速率比B大。第1讲基础再现·深度思考本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)加快减慢减慢加快加快减慢相同接触面积考点二影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O实验反应温度/℃V/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析本题考查化学反应速率，意在考查学生分析外界条件对化学反应速率的影响。结合选项知混合液的体积都为20mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。第1讲基础再现·深度思考答案D本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导3．从活化分子角度的理论解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。②活化分子：能够发生_________的分子。③活化能：如图E1表示_______；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示____。有效碰撞活化能ΔH单位体积内有效碰撞次数化学反应的速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用正催化剂1.试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：影响结果外界条件改变〖思考与练习〗6．对于反应2SO2(g)＋O22SO3(g)，能增大正反应速率的措施是()A．通入大量O2B．增大容器容积C．移去部分SO3D．降低体系温度解析通入大量O2，反应物浓度增大，正反应速率增大，故A正确；增大容器容积，反应物的浓度减小，正反应速率减小，故B错误；移去部分SO3，平衡正向移动，导致反应物的浓度减小，正反应速率减小，故C错误；降低温度，正逆反应速率均减小，故D错误。A深度思考5．有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。这种说法是否正确，对此你如何理解？第1讲答案这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强，所有参与反应的气体的浓度均增大，如2SO2(g)＋O22SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度，若只增大反应物的浓度，v正瞬间增大，v逆不变。压强对无气体参与的反应无影响，但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。8．一定温度下，反应N2＋O22NO在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A．缩小体积使压强增大B．恒容，充入N2C．恒容，充入HeD．恒压，充入He解析A选项，气体的物质的量不变，仅缩小体积，气体的浓度必然增大，反应速率必然增大；B选项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，浓度越大，反应速率越大；C选项，容积不变，充入He，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、O2、NO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；D选项，压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，压强虽然没变，但N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减小。C反思归纳气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率的影响：(1)恒容：充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减慢。2.在相同的条件下，做H2O2分解对比实验，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是()O2OtO2OtO2OtO2Ot(1)(2)(1)(2)(1)(2)(1)(2)[解析]催化剂的加入能改变化学反应速率，但不能改变反应进行的程度。所以同样的H2O2分解放出的氧气量不会因MnO2的加入而改变，所以B、C错；MnO2是H2O2分解的正催化剂，可以加快分解，所以D不正确，只有A正确。A3.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示，其中t1～t2速率变化的主要原因是__________________________________________________；t2～t3速率变化的主要原因是_________________________________________________。反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低6．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸__________；(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒__________；(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2________；(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体；综合应用(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢______；(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸中反应速率不同__________；(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象________。规律方法控制变量法探究影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数目的有效性。第1讲规律方法·解题指导本课栏目开关基础再现·深度思考真题重组·规范集训规律方法·解题指导