（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 1 第一单元 化学反应速率

第一单元化学反应速率学习任务1化学反应速率的概念及计算1．化学反应速率2．化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比＝物质的量变化量之比＝物质的量浓度变化量之比。1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。()(2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。()(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率。()(4)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1。()(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。()(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快。()(7)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×2．(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)＋B(g)2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，判断下列几种说法的正误：①用物质A表示平均速率为0.3mol·L－1·s－1。()②用物质B表示平均速率为0.6mol·L－1·s－1。()③2s时物质A的转化率为70%。()④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1。()(2)若不同条件下用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，则用__________(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率更快。(3)若物质A的转化率经过计算为30%，那么，不用计算可得出物质B的转化率为________，其理由为______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)v(C)＝0.6mol·L－12s＝0.3mol·L－1·s－1，所以v(A)＝0.3mol·L－1·s－1，v(B)＝0.15mol·L－1·s－1，①正确，②错误。Δn(A)＝0.3mol·L－1·s－1×2L×2s＝1.2mol，A的转化率为30%，③错误。Δc(B)＝0.15mol·L－1·s－1×2s＝0.3mol·L－1，2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1，④正确。答案：(1)①√②×③×④√(2)B(3)30%因通入和消耗的A、B的物质的量之比均为2∶1，则A、B的转化率相等(1)反应速率是表示某段时间内的平均反应速率。(2)虽然可用单位时间内反应物浓度的减少表示反应速率，但化学反应速率不取负值。(3)对于固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。提升一化学反应速率的概念及计算1．(2020·泉州高三质检)下列说法不正确的是()A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值解析：选D。化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示的，无论用反应物还是用生成物表示化学反应速率都为正值。2．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A．v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1解析：选C。设4min时，生成6xmolH2O(g)，4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)n(总)起始/mol43007变化/mol4x3x2x6x4min时/mol4－4x3－3x2x6x7＋x根据题意，则有6x7＋x＝0.4，解得x＝0.5，则4min内H2O的变化浓度Δc(H2O)＝3mol2L＝1.5mol·L－1，v(H2O)＝1.5mol·L－14min＝0.375mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.1875mol·L－1·min－1。1．化学反应速率的计算思路某一物质(不能是固体或纯液体)的物质的量变化Δnx――→除以体积该物质的浓度变化Δcx――→除以时间vx――→化学计量数vy、vz等。2．对于较为复杂的关于反应速率的题目，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：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提升二化学反应速率快慢的比较3．稀土是重要的战略资源，素有“工业味精”的美誉。在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO2N2＋4CO2，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()A．v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1解析：选C。转化为相同的物质进行比较：B项v(CO)＝1.4mol·L－1·min－1，C项v(CO)＝1.6mol·L－1·min－1，D项v(CO)＝1.1mol·L－1·min－1，C项表示的反应速率最快。4．(双选)(2020·徐州一模)用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A．EF段的平均反应速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min)C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2的量最多解析：选AB。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01mol、0.02mol、0.005mol，则消耗HCl的量分别为0.02mol、0.04mol、0.01mol，用HCl表示的反应速率分别为0.2mol/(L·min)、0.4mol/(L·min)、0.1mol/(L·min)，所以EF段的平均反应速率最快，G点收集到的CO2的量最多。化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的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。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成用同一物质表示的反应速率，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＋bBcC＋dD，比较v（A）a与v（B）b，若v（A）a＞v（B）b，则用A表示的反应速率比B的大。学习任务2影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)反应物本身的性质。2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)3．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：在化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。上图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能)③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系1．按要求填空。(1)对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)①升高温度：________；②增大盐酸浓度：__________；③增大铁的质量：__________；④增加盐酸体积：____________；⑤把铁片改成铁粉：____________；⑥滴入几滴CuSO4溶液：____________；⑦加入NaCl固体：____________。(2)若把(1)中的盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①增大②增大③不变④不变⑤增大⑥增大⑦不变(2)不会产生H2；因为Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe在浓硫酸中钝化2．(双选)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应第三步NO＋NO3―→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是()A．v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B．反应的中间产物只有NO3C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D．第三步反应活化能较高解析：选AC。快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A项正确；反应的中间产物除NO3外还有NO，B项错误；有效碰撞才能发生反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D项错误。提升一影响化学反应速率的因素1．由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是()生产或实验事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫单质所需时当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快间缩短B工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容积的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢D向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率解析：选C。C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。2．(2020·厦门质检)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－198kJ/mol，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO2===2VO2＋SO3(快)、4VO2＋O2===2V2O5(慢)。下列说法正确的是()A．反应速率主要取决于V2O5的质量B．VO2是该反应的催化剂C．逆反应的活化能大于198kJ/molD．增大SO2的浓度可显著提高反应速率解析：选C。由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，故A、B错误；ΔH＝正反应的