1、 高三总复习化学(人教版)高三总复习化学(人教版)高三总复习化学(人教版)1知道化学反应速率的定量表示方法,通过实验测定某些化学反应的速率。2知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。3通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。4通过催化剂实际应用的事例,认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。5能用焓变和熵变说明化学反应的方向。高三总复习化学(人教版)6描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。7通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。8认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产
2、和科学研究领域中的重要作用。高三总复习化学(人教版)1从高考命题的变化趋势来看,化学反应速率与化学平衡是重要命题点,主要围绕化学平衡状态的特征与判断、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,并且注重对学生处理数据的能力、读图能力及分析解决问题能力的考查,选择题中主要涉及外界条件对化学平衡的影响,填空题中则主要涉及平衡常数、平衡转化率、平衡浓度、反应速率、百分含量的计算。高三总复习化学(人教版)2化学反应速率和化学平衡移动原理是命题的重点,应用原理来解决生产、生活中的问题应是2011年高考命题的方向。高三总复习化学(人教版)第一讲 化学反应速率及影响因素 高三总复习化学(人教版)一、化学反应速率
3、1概念用单位时间内反应物或生成物的(常用)的变化来表示。浓度物质的量浓度 高三总复习化学(人教版)2公式v单位:或3应用(1)化学反应速率是某段时间内的。(2)用不同物质表示同一化学反应的反应速率时,其数值虽然可能不同,但相同,而且反应速率的数值之比方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),v(A)v(B)v(C)v(D)。mol/(Ls)mol/(Lmin)平均反应速率意义等于M:n:p:q 高三总复习化学(人教版)二、化学反应速率的测量1基本思路化学反应速率是通过测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物),所以与其
4、中任何一种化学物质的(或)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。实验浓度质量 高三总复习化学(人教版)2用于测量的基本性质(1)的性质,如释放出气体的体积和体系压强;(2)依靠才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等;(3)在溶液中,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用和显色物质关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。直接可观察科学仪器颜色深浅浓度间的正比 高三总复习化学(人教版)3常用的测量方法(1)化学方法:指用来测定不同时刻反应物或产物浓度的方法;(2)物理方法:指对体系中物质浓度进行某种物理性质的动态测量的方法。化学分析法 高三总复习化学(人教版)三、化
5、学反应速率的影响因素1碰撞理论反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应,但不是每次碰撞都能发生反应,能发生反应的碰撞称为有效碰撞,有效碰撞必须满足两个条件:一是发生碰撞的分子具有;二是分子在一定的发生碰撞。在化学反应中,能量较高,有可能发生有效碰撞的分子称为。足够的能量方向上活化分子 高三总复习化学(人教版)注意:a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。b活化分子数越多,有效碰撞次数就越多,反应速率就越快,单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。c活化能是指活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量的差值。高三总复习化学(人教版)2影响化学反应速率的外界条件(1)浓度:对气体参加
6、的反应或在中 进 行 的产生影响,在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率,与反应物的总量。(2)压强:对有参加的化学反应而言,在温度一定时,对一定量气体,增大压强就会使缩小,使气体增大,化学反应速率。若减小压强,气体体积扩大,气体反应物浓度就减小,化学反应速率也减小。溶液离子反应加快无关气体气体体积单位体积内活化分子个数加快 高三总复习化学(人教版)(3)温度:温度升高,化学反应速率加快,一般地说,温度每升高10,反应速率增大到原来的倍。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,速率。(4)催化剂:催化剂化 学 反 应速率,但不能使本来不会发生的反应变为可能。催化剂参与反应过程,只是反应
7、前后质量与组成。(5)其他:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响,例如氯水经光照能加速次氯酸分解,加快Cl2与水的反应。形成原电池也是增大反应速率的一种途径。24均加快能同等程度地改变均不变 高三总复习化学(人教版)考点一 化学反应速率例1(2010青岛调研)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L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2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,现有下列几种说法:高三总复习化学(人教版)用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(Ls)。
8、用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol/(Ls)。2 s时物质A的转化率为70%。2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L。其中正确的是()A BCD 高三总复习化学(人教版)解析题目中可以应用的信息主要是:化学方程式中各物质的化学计量数;有关数据。解答该题目时可以先计算出v(C),然后根据化学计量数之比等于速率之比,解决相关计算问题。高三总复习化学(人教版)根据 vct,v(C)0.6 mol/L2 s0.3 mol/(Ls)v(A)v(C)0.3 molL1s1;v(B)12v(C)0.15 molL1s1;2 s 时消耗 A 的物质的量为:03 molL1s12 L2 s1.2 m
9、ol所以 A 的转化率为1.2 mol4 mol 100%30%2 s 时,c(B)1 molL10.15 molL1s12 s0.7 molL1答案B 高三总复习化学(人教版)化学反应速率的有关计算1化学反应速率的表示方法及简单计算(1)表达式vct某物质的物质的量浓度的变化量时间的变化量(2)对于任意化学反应在解题过程中经常用“起始量、变化量、某时刻量”的格式来分析、解决问题。高三总复习化学(人教版)例如,对于反应:mAnpCqD,A 的浓度为 amolL1,B 的浓度为 bmolL1,反应进行至 t1s 时,A 消耗了 x molL1,则反应速率可计算如下:mA nB pC qD起始浓度
10、/molL1 a b 0 0转化浓度/molL1 x nxm pxm qxm某时刻浓度/molL1 ax bnxm pxm qxm 高三总复习化学(人教版)则:v(A)xt1t0molL1s1v(B)nxm(t1t0)molL1s1v(C)pxm(t1t0)molL1s1v(D)qxm(t1t0)molL1s1对上述反应来说:高三总复习化学(人教版)(1)在同一段时间内,v(A)、v(B)、v(C)、v(D)的数值不一定相同,但其表达的意义完全相同,都表示同一个反应在某一段时间内,反应向同一个方向进行的快慢。(2)v(A):v(B):v(C):v(D)m:n:p:q,即速率之比等于相应物质的化
11、学计量数之比。(3)可以利用化学反应速率数值的大小比较化学反应进行的快慢。高三总复习化学(人教版)2准确掌握有关概念(1)平衡(或末态)时的浓度:c(反应物)c(始)c(变);c(产物)c(始)c(变)。(2)反应物的转化率变化量始态时的量100%(3)气体的密度:m(气)V(4)气体的平均摩尔质量:Mm(气)n(气)(5)根据阿伏加德罗定律的推论:恒温恒容时:p1p2n1n2;恒温恒压时:V1V2n1n2 高三总复习化学(人教版)1一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g)H2(g)I2(g)。若c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1时,需要15 s,那么c
12、(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1时,所需反应的时间为()A等于5 s B等于10 sC大于10 sD小于10 s 高三总复习化学(人教版)解析随着反应的不断进行,c(HI)逐渐减小,v(正)逐渐减小,所以c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1与c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1相比虽然浓度改变量之比是23,但随反应变慢,所需时间要长,即时间之比不是23,大于10 s。答案C 高三总复习化学(人教版)2在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最快的是()Av(H2)0.3 molL
13、1min1Bv(N2)0.2 molL1min1Cv(NH3)0.25 molL1min1Dv(H2)0.4 molL1min1答案B 高三总复习化学(人教版)3反应 4NH3(g)5O26H2O(g)在10 L 密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了 0.45 mol,则此反应的平均速率 v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A.v(NH3)0.010 mol/(Ls)B.v(O2)0.001 mol/(Ls)C.v(NO)0.001 mol/(Ls)D.v(H2O)0.045 mol/(Ls)高三总复习化学(人教版)解析用生成物 H2O 来表示反应的平均速率:v
14、(H2O)0.45 mol10 L30 s0.0015 mol/(Ls)根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比,可求得v(NH3)0.001 mol/(Ls)v(O2)0.00125 mol/(Ls)v(NO)0.001 mol/(Ls)所以正确答案是 C。答案C 高三总复习化学(人教版)考点二 化学反应速率的影响因素例2(2009辽宁、宁夏,10)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()高三总复习化学(人教版)实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mL
15、 c/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210 高三总复习化学(人教版)解析出现浑浊的快慢主要由温度和浓度决定,分析表中数据知D反应最快,本题要注意正确运用影响化学反应速率的因素。答案D 高三总复习化学(人教版)1从“有效碰撞”理论理解外因对反应速率的影响 高三总复习化学(人教版)2要从以下几个方面准确理解外界条件对化学反应速率的影响(1)固体、纯液体的浓度视为定值(在一定温度下),不因其量的增减而影响反应速率,但因表面积(接触面)的变化而改变反应速率。将硫铁矿粉碎、将液体以雾状喷出,均是为了增大接触面,加快
16、反应速率。高三总复习化学(人教版)(2)升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率一般都要加快,只不过增加的程度不同。不可以认为v(吸)加快而v(放)减慢。(3)改变压强对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时,应分析引起压强改变的原因及这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。高三总复习化学(人教版)对于气体反应体系,有以下几种情况:高三总复习化学(人教版)高三总复习化学(人教版)1把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是()A盐酸的浓度B铝条的表面积C溶液的温度D加少量Na2SO4解析影响反应速率的因素有反应
17、物的浓度,固体的表面积,反应温度等,A、B、C选项对应的因素均能影响反应速率,D选项与反应速率无关。答案D 高三总复习化学(人教版)2反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A增加C的量B将容器的体积缩小一半C保持体积不变,充入N2使体系压强增大D保持压强不变,充入N2使容器体积增大 高三总复习化学(人教版)解析A选项中C为固态反应物,增加固体的量对反应速率无影响;B选项将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率加快;C选项中充入N2使体系压强增大,但容器的容积未变,参加反应的各种气体浓度未变,故反应速率不变;D选项中
18、保持恒压,充入N2使容器体积增大,参加反应的各种气体浓度减小,反应速率减小。答案AC 高三总复习化学(人教版)3(2009福建,12)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:实验序号初始浓度c/molL1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20 801600800800 200200400200 0010000100001000020290145145580 高三总复习化学(人教版)分析实验数据所得出的结论不正确的是(
19、)A增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl),v(Br2)增大D增大c(Br2),v(Br2)增大解析本题可利用数学思维,固定一个量,改变其它量来探究化学反应速率与浓度的关系,经比较可知D不正确。答案D 高三总复习化学(人教版)对照实验浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响规律,都是通过对照实验总结出来的。同一个实验反应原理、改变实验的条件、产生不同的实验现象和结果,通过对照其异同点从而归纳总结出一个实验结论,是化学实验常用的一个方法,也是高考考查能力的一个考查方向。高三总复习化学(人教版)例“碘钟”实验中,3IS2O28=I3
20、2SO24的反应速率可以用 I3 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t来度量,t 越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20进行实验,得到的数据如下表:实验编号c(I)/molL10.040 0.080 0.080 0.160 0.120c(S2O)/molL1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040t/s88.044.022.044.0t1 高三总复习化学(人教版)回答下列问题:(1)该实验的目的是。(2)显色时间t1_。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40下进行编号对应浓度的实验,显色时间t2的范围为_(填字母)。A44.0 sD数据不足,无法判断(4)
21、通过分析比较上表数据,得到的结论是。高三总复习化学(人教版)解析(1)本实验的目的应是探究反应物浓度与反应速率关系的,具体地说就是反应物起始浓度对化学反应速率的影响。(2)分析两组数据,当 c(S2O28)0.040 molL1 不变,c(I)增大一倍时,反应时间减半,由此推知:由到c(S2O28)不变,c(I)增至 3 倍,反应时间应为883 s29.3 s。(3)根据温度对反应速率影响的一般规律,升高温度反应速率加快,故当 c(S2O28)0.080 mol/L,c(I)0.080 mol/L 时,40下的反应所需时间少于 20下的 22.0 s。(4)在一定温度下,其中一种反应物的起始浓
22、度不变,反应速率与另一种反应物的起始浓度成正比,综合起来考虑,可以得出结论:反应速率与两反应物起始浓度的乘积成正比。高三总复习化学(人教版)答案(1)研究反应物 I与 S2O28 的浓度对反应速率的影响(2)29.3 s(3)A(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度成反比)高三总复习化学(人教版)1(2010宁夏石嘴山)在 A(g)pB(g)=qC(g)的反应中,经t 秒后 C 的浓度增加 m mol/L,则用 B 的浓度的变化来表示的反应速率是()A.pqmt molL1s1 B.mtpq molL1s1C.mpqt molL1s1D.tpmq molL1s1答
23、案C 高三总复习化学(人教版)2(2010江苏如皋)氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5秒末为2.4mol,则用氨气表示该反应的速率为()A0.32 molL1s1B0.16 molL1s1C1.6 molL1s1D0.8 molL1s1 高三总复习化学(人教版)解析化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示,其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑,缺一不可。若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化,会误选C,只考虑氨气的浓度的变化,会误选D。若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示,会误选A。正确的计
24、算是:答案B 高三总复习化学(人教版)3500、20 MPa时,将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图所示,下列说法中正确的是()高三总复习化学(人教版)A从反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.005 molL1min1B平衡在10 min至20 min的变化,可能是因为增大了容器体积C25 min时,分离出了0.1 mol NH3D在25 min后平衡向正反应方向移动,新平衡中NH3的体积分数比原平衡的小 高三总复习化学(人教版)解析A 项,从图可知反应第一次达平衡时间 10 min,该过程中 v(N2)0.4 mol
25、0.35 mol2 L10 min0.0025 molL1min1;在 10 min 至 20 min 内,三种物质浓度变化程度均比前 10 min 快,说明该时间内反应速率加快,故 B 项不正确;在 25 min 时,NH3的物质的量从 0.3 mol 降至 0.2 mol,故 C 正确。答案C 高三总复习化学(人教版)4对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(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 高三总复习化学(人教版)解析影响化学反应速率的因素主要有催化剂、温度、浓度和压强,在反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)中,增大反应
26、物的浓度,正反应速率加快;增大容器容积、移去部分SO3、降低体系温度都可以导致正反应速率减小。答案A 高三总复习化学(人教版)5下列实验操作,能有效改变反应速率且达到变化要求的是()A为增大泡沫灭火器中Al2(SO4)3与小苏打的反应速率,改用小苏打和苏打的混合物B为加快盐酸和锌制取氢气的速率又不减少氢气的量,可加少量硝酸银溶液C在稀硫酸和铁粉反应制取氢气时,为减慢反应速率,可以加入适量醋酸钠D用3mL乙醇、2mL浓H2SO4、2mL冰醋酸制乙酸乙酯,为增大反应速率,可改用6mL乙醇、4mL浓H2SO4、4mL冰醋酸 高三总复习化学(人教版)解析泡沫灭火器主要利用 Al3与 HCO3 发生双水
27、解,若改加与苏打的混合物,则 Al3也会与 CO23 发生双水解,反应速率变化不大,A 排除;B 项中会加快反应速率,但由于不知盐酸和锌的量,故产生氢气的量可能会改变;C 项中CH3COOH=CH3COOH,c(H)减小,反应速率减慢;D 项对反应速率无影响。答案C 高三总复习化学(人教版)6将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g(AB)粉末状碳酸钙与同浓度足量盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是()高三总复习化学(人教版)解析粉状CaCO3比块状CaCO3表面积大,与同浓度盐酸反应,粉状反应速率快,单位时间内损失
28、CaCO3的质量大。据图象观察,开始时,实线高于虚线的A、B选项不符合题意,被排除;而块状CaCO3 A g质量比粉状的B g质量大,当粉状完全消耗时块状的仍有剩余,最终均完全反应被消耗,即损失质量与原来的质量有关,由于AB,则损失质量亦为AB。答案C 高三总复习化学(人教版)7在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随着反应时间变化的曲线如下图所示。下列表述中正确的是()高三总复习化学(人教版)A反应的化学方程式为:2MNBt2时,正逆反应速率相等,达到平衡Ct3时,正反应速率大于逆反应速率Dt1时,N的浓度是M浓度的2倍 高三总复习化学(人教版)解析分析本题图象可知,从反应开始到时间
29、t3建立平衡,N的物质的量变化为8 mol2 mol6 mol,M的物质的量变化为5 mol2 mol3 mol。可知,N的变化量与M的变化量之比为21,该反应的反应式表示为2NM。在t2时,M、N的物质的量相等,反应在同一容器中进行,实际上也是浓度相等。但由于此时并未达到平衡状态,正、逆反应的速率并不相等。t3时达平衡状态,v正v逆。t1时,M和N的物质的量分别为6 mol和3 mol,故此时N的浓度是M浓度的2倍。综上分析,D选项符合题意。答案D 高三总复习化学(人教版)8将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)HI(g)、2HI(g)H2(g)I
30、2(g)。2 min后,化学反应达到平衡,测知c(H2)为0.5molL1,c(HI)为4 molL1,若上述反应速率用NH3的浓度变化值表示,则下列速率数据正确的是()A0.5 molL1min1B2.0 molL1min1C2.5 molL1min1D5.0 molL1min1 高三总复习化学(人教版)解析由化学方程式可知 NH4I 分解产生的 NH3 和HI 的物质的量相等,而生成的 HI 的总物质的量应等于其平衡时的物质的量与分解消耗的物质的量之和,由于反应前后体积不变,故有 c(NH3)c(HI 平衡)c(HI 消耗)4 molL10.5 molL125 molL1,所以 v(NH3
31、)5 molL12 min2.5 molL1min1。答案C 高三总复习化学(人教版)9在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)3B(g)2C(g);H0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:高三总复习化学(人教版)根据上图回答下列问题:(1)图研究的是不同压强对反应的影响,且_的压强较高。(2)图研究的是不同温度对反应的影响,且_的温度较高。(3)图研究的是不同_对反应的影响,且_(填“甲”或“乙”)的使用效率较高。高三总复习化学(人教版)解析题目中三个图象尽管显示的是时间与浓度、与转化率、与压强的关系,属于达到稳定状态的关系,但也是反应速率的问题。该反应属于气体体积缩小的反应,所以压强增大,C的浓度增大,且达到平衡所需要的时间变短,故图中乙的压强较高;温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,故图中甲表示的温度较高;图中甲、乙两种方法到达的是一个平衡,但速率不同,甲快乙慢,故研究的是催化剂对化学反应速率的影响,甲达到平衡的时间短,故甲的使用效率较高。答案(1)乙(2)甲(3)催化剂 甲 高三总复习化学(人教版)