1、考点2考点1目 录 ONTENTSC微专题264 第七章化学反应速率和化学平衡第23讲 化学反应速率5 做真题对接高考课时作业【考纲要求】1.了解化学反应速率的概念和定量的表示方法。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。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。知识梳理 抓基础 夯实必备知识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vct，单位为或。减小增加molL1s1molL1min13化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反
2、应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的之比，即 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。化学计量数多维思考查漏补缺一、思维诊断易错易混辨析(1)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。()(2)化学反应速率为 0.8 molL1s1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1。()(3)由 vct计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(4)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。()(5
3、)在相同的时间间隔内反应速率快的反应生成的生成物的物质的量也多。()(6)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)二、深度思考提升思维能力在 2 L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题：(1)该反应的反应物和生成物分别是_，反应方程式为_。(2)010 s 的平均反应速率 v(H2)_。(3)能否用 I2(s)的物质的量变化量来表示该反应的速率？_(填“能”或“否”)。答案：(1)H2 和 I2、HI H2(g)I2(s)2HI(g)(2)0.039 5 molL1s1(3)否题组设计 练题组 提高解
4、题能力题组 1 化学反应速率的大小比较1在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是()Av(H2)0.01 molL1s1Bv(N2)0.3 molL1min1Cv(NH3)0.15 molL1min1Dv(H2)0.3 molL1min1在速率单位相同时，用速率除以其相应物质的化学计量数，数值大者，反应速率快。A 项，v(H2)0.01 molL1s10.6 molL1min1，13v(H2)0.2 molL1min1；B 项，v(N2)0.3 molL1min1；C 项，12v(NH3)0.0
5、75 molL1min1，D项，13v(H2)0.1 molL1min1。由此可知，B 项中表示的反应速率最快。B练后归纳 定量法比较化学反应速率的大小1归一法按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。2比值法比较化学反应速率与化学计量数的比值。如 aA(g)bB(g)cC(g)，即比较vAa 与vBb，若vAa vBb，则用 A 表示的反应速率比用 B 表示的大。题组 2“三段式”在化学反应速率计算中的应用2一定温度下，10 mL 0.40 molL1H2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)
6、/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min 的平均反应速率：v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1B610 min 的平均反应速率：v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1C反应至 6 min 时，c(H2O2)0.30 molL1D反应至 6 min 时，H2O2 分解了 50%根据题目信息可知，06 min，生成 22.4 mL(标准状况)氧气，消耗 0.002 mol H2O2，则 v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1，A 项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B 项正确；反应至 6 m
7、in 时，剩余 0.002 mol H2O2，此时 c(H2O2)0.20 molL1，C 项错误；反应至 6 min 时，消耗 0.002 mol H2O2，转化率为 50%，D 项正确。C3NH3 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 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3和 3 mol O2,4 min 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()Av(N2)0.125 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 m
8、olL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g)4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)n(总)起始/mol 4 3 0 0 7变化/mol 4x3x2x6x4 min/mol 44x33x2x6x7x据题意，有 6x7x0.4 解得：x0.5，则 4 min 内 H2O 的变化浓度为 c(H2O)3 mol2 L 1.5 molL1，v(H2O)1.5 molL14 min0.375 molL1min1，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)0.125 molL
9、1min1，v(NH3)0.250 molL1min1，v(O2)0.187 5 molL1min1。C4用 O2 将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/(103 mol)01.83.75.47.2计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 molmin1为单位，写出计算过程)_。解析：据反应 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(l)可知：v(HCl)nHClt5.41.8103mol26.02.0min1.8103 molmin1。答案
10、：v(HCl)5.41.8103 mol26.02.0 min1.8103 molmin1。练后归纳 化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(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(g)nB(g)pC(g)起始浓度(molL1)abc转化浓度(molL1)xnxmpxm某时刻浓度(molL1)axbnxmcpxm知识梳理 抓基础 夯实必备知识1影响化学反应速率的因素(1)内因：反应物本身的性质。(2)外因常见因素影响因素速率变化增大反应物的浓度浓度减小反应物的浓度增大减小影响因素速率变化增大压强压强(有气体参
11、加的反应)减小压强升高温度温度降低温度使用催化剂一般可反应速率其他影响因素：固体反应物的、超声波、溶剂、放射线、电弧、强磁场、高速研磨等。增大减小增大减小表面积加快2理论解释有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能(如图)：图中：E1 为，使用催化剂时的活化能为，反应热为。(注：E2 为逆反应的活化能)正反应的活化能E3E1E2(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系多维思考查漏补缺一、思维诊断易错易混辨析1对于反应：Fe(s)2HCl(aq)=FeCl2(aq)H2(g)：(1)升高溶液的温度，生成 H2 的速率增大
12、。()(2)增大盐酸的浓度，生成 H2 的速率增大。()(3)增大铁的质量，生成 H2 速率增大。()(4)增加盐酸的体积，生成 H2 速率减小。()(5)加入几滴硫酸铜溶液，生成 H2 速率增大。()(6)加入 CH3COONa 固体，生成 H2 速率减小。()(7)加入 NaCl 固体，生成 H2 速率减小。()(8)将稀盐酸换成浓硫酸或浓硝酸，生成 H2 速率增大。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2(1)催化剂能降低反应所需的活化能，H 也会发生变化。()(2)温度、催化剂能改变活化分子的百分数。()(3)催化剂参与化学反应，但反应前后的性质和质量均保持不变。(
13、)答案：(1)(2)(3)二、深度思考提升思维能力1一定温度下，反应：N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大：_；(2)恒容充入 N2：_；(3)恒容充入 He：_；(4)恒压充入 He：_。答案：(1)增大(2)增大(3)不变(4)减小2根据有效碰撞理论，完成下表。单位体积内项目条件改变活化能分子总数活化分子数活化分子百分数有效碰撞次数化学反应速率增大浓度不变_增大压强不变_升高温度不变_加催化剂降低_答案：增加 增加 不变 增加 增大 增加 增加 不变 增加 增大 不变 增加 增加 增加
14、增大 不变 增加 增加 增加 增大练后反思 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)反应速率减小。题组设计 练题组 提高解题能力题组 1 外界条件对化学反应速率的影响1已知分解 1 mol H2O2 放出热量 98 kJ，在含少量 I的溶液中，H2O2 分解的机理为H2O2IH2OIO 慢H2O2IOH2OO2I 快下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与 I浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于 98 kJmol
15、1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)H2O2 的分解反应主要是由第一个反应决定的，I浓度越大，反应速率越快，A 项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为 I，而 IO为中间产物，B 项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C 项错误；反应速率关系为 v(H2O2)2v(O2)，D 项错误。A2(2018淮南模拟)下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4 mL 0.01 molL1 的 KMnO4 溶液，分别和不同浓度的 2 mL H2C2O4(草酸)溶液反应0.1 molL1 的H2C2O4 溶液0.2 molL1
16、 的H2C2O4 溶液选项反应甲乙C5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3 溶液和 5 mL 0.1 molL1 H2SO4 溶液反应热水冷水D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出 O2无 MnO2 粉末加 MnO2 粉末答案：C3(2018开封模拟)外界其他条件相同，不同 pH 条件下，用浓度传感器测得反应 2AB=3D 中产物 D 的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是()ApH8.8 时，升高温度，反应速率不变B保持外界条件不变，反应一段时间后，pH 越小，D 的浓度越大C为了实验取样，可采用调节 pH 的方法迅速停止反应D减小外界压强，反应速率一定减小C4在不同浓度(
17、c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析：根据题表信息可知，相同温度时，随着浓度以等差数列递减，其瞬时速率也以等差数列递减，故 a6.00；同时改变反应温度和反应物浓度，瞬时速率有可能不变；相同浓度时，温度越高，反应速率越快，故 b318.2；温度升高，瞬时速率加快，故蔗糖浓度减少一半时，
18、所用时间并不相等，D 项错误。答案：D题组 2 可逆反应化学反应速率图像分析5对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0 已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率产生影响，下列条件与图像不相符的是(Ot1：v 正v 逆；t1 时改变条件，t2 时重新建立平衡)()A增加氧气的浓度B增大压强 C升高温度 D加入催化剂解析：分析时要注意改变条件瞬间 v 正、v 逆的变化。增加 O2 的浓度，v 正增大，v 逆瞬间不变，A 正确；增大压强，v 正、v 逆都增大，v 正增大的倍数大于 v 逆，B 正确；升高温度，v 正、v 逆都瞬间增大，C 错误；加入催化剂，v 正、v
19、 逆同时同倍数增大，D 正确。答案：C6合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反应过程中，正反应速率的变化如图：试判断 t1、t2、t3、t4 时刻分别采取的条件是什么？t1 _、t2 _、t3 _、t4 _答案：t1 增大 N2或 H2 的浓度或增大压强t2 加入催化剂t3 减小 N2 或 H2 的浓度或减小压强t4 减小 NH3 的浓度练后归纳 利用“断点”破译可逆反应化学反应速率图像1t1 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。2常见含“断点”的速率变化图像分析图像升高降低升高降低温度适合正反应为放热的
20、反应适合正反应为吸热的反应增大减小增大减小t1 时刻所改变的条件压强适合正反应为气体物质的量增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应核心要点归纳在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。1常见考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确
21、定其他的因素不变，只变化一种因素。看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。专题突破训练1为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：体积 V/mL实验序号K2S2O8 溶液水KI 溶液Na2S2O3 溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中 Vx_ mL，理由是_。答案：2.0 保证溶液总体积相同，仅改变 K2S2O8
22、 的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)2某实验小组以 H2O2 分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2%H2O2 溶液无10 mL 5%H2O2 溶液无10 mL 5%H2O2 溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3 溶液10 mL 5%H2O2 溶液少量 HCl 溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3 溶液10 mL 5%H2O2 溶液少量 NaOH 溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3 溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)实验和的目的是_。实验时由于没有观察到明显
23、现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下 H2O2 稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_。(3)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图：分析上图能够得出的实验结论是_。答案：(1)降低了反应的活化能(2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(3)FeCl3 在碱性环境下催化活性差，而在酸性环境下催化活性好3某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；(2)实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO
24、4、K2SO4 四种溶液，可与实验中 CuSO4溶液起相似作用的是_；(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入六个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液 ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和 CuSO4 溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_；反应一段时间后，实验 A 中的金属呈_色，实验 E 中的金属呈_色；该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4 溶液时，生
25、成氢气的速率会大大提高。但当加入的 CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：_。解析：(3)为保证实验的可比性，实验中 H2SO4 的体积应固定不变，还要保证溶液的总体积相等，这样才能保证硫酸和锌的因素固定不变，研究 CuSO4 对反应的影响，所以饱和硫酸铜溶液与水的体积和可以由 F 组实验来确定，为 20 mL。则 V130、V610、V917.5。锌参与反应后表面变为灰黑色。当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时，锌表面附着了一层红色的铜，减小了锌与溶液的接触面积，反应速率减慢。答案：(1)CuSO4 与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形
26、成 Cu-Zn 原电池，加快了氢气产生的速率(2)Ag2SO4(3)30 10 17.5 灰黑 暗红 当加入一定量的 CuSO4 后，生成的单质 Cu会沉积在 Zn 的表面，减小了 Zn 与溶液的接触面积1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)(2018全国高考卷，10A)用稀硫酸和锌粒制取 H2 时，加几滴 CuSO4 溶液以加快反应速率()(2)(2018全国高考卷，13D)探究浓度对反应速率影响的实验方案为：向 2 支盛有 5 mL 不同浓度 NaHSO3 溶液的试管中同时加入 2 mL 5%H2O2 溶液，观察实验现象()(3)(2016天津高考卷，3A)使用催化剂能够降低化学反应
27、的反应热(H)()(4)(2015天津高考卷，3C)FeCl3 和 MnO2 均可加快 H2O2 分解，同等条件下二者对H2O2 分解速率的改变相同()(5)(2016浙江高考卷，8B)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高()(6)(2015江苏高考卷，13D)探究催化剂对 H2O2 分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入 2 mL 5%H2O2 和 1 mL H2O，向另一支试管中加入 2 mL 5%H2O2和 1 mL FeCl3 溶液，观察并比较实验现象()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(
28、多选)(2018全国高考卷，28 节选)对于反应 2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程：第一步 N2O5NO2NO3 快速平衡第二步 NO2NO3NONO2O2 慢反应 第三步 NONO32NO2 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_(填标号)。Av(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：第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A 正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C 正确；由题给三步反应可
29、知，反应的中间产物有 NO3 和 NO，B 错误；反应快，说明反应的活化能较低，D 错误。答案：AC3(2017江苏高考卷，10)H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2 分解速率越快C图丙表明，少量 Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对 H2O2 分解速率的影响大解析：A 项，从图甲看出，相同时间内，起始 c(H2O2)越大，H2O2 的浓度变化量
30、越大，即分解速率越快，错误；B 项，从图乙看出，NaOH 溶液浓度越大，即 pH 越大，H2O2 分解速率越快，错误；C 项，从图丙看出，0.1 molL1NaOH 与 1.0 molL1NaOH所示曲线相比，0.1 molL1NaOH 对应曲线表示的 H2O2 分解速率快，错误；D 项正确。答案：D4(2014全国高考卷，26 节选)在容积为 1.00 L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反应 N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。在 060 s 时段，反应速率 v(N2O4)为_molL1s1。解析：由题意及图示知，060 s 时，N2O4 消耗的浓度 c(N
31、2O4)0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，v(N2O4)0.060 molL160 s0.001 0 molL1s1。答案：0.001 05(2018全国高考卷，28 节选)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示。已知 K343 K0.02。比较 a、b 处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率 vv 正v 逆k 正x2SiHCl3k 逆 xSiH2Cl2xSiCl4，k 正、k 逆分
32、别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算 a 处的v正v逆_(保留 1 位小数)。解析：温度越高，反应速率越快，a 点温度为 343 K，b 点温度为 323 K，故反应速率：vavb。反应速率 vv 正v 逆k 正x2SiHCl3k 逆xSiH2Cl2xSiCl4，则有 v 正k正x2SiHCl3，v 逆k 逆xSiH2Cl2xSiCl4，343 K 下反应达到平衡状态时 v 正v 逆，即 k 正x2SiHCl3k逆 xSiH2Cl2xSiCl4，此时 SiHCl3 的平衡转化率 22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4 的物质的量分数分别为 0.78、0.11、0.11，则有 k 正0.782k 逆0.112，k 正/k 逆0.112/0.7820.02。a处SiHCl3的平衡转化率 20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4 的物质的量分数分别为 0.8、0.1、0.1，则有 v 正/v 逆(k 正x2SiHCl3)/(k逆xSiH2Cl2xSiCl4)k 正/k 逆x2SiHCl3/(xSiH2Cl2xSiCl4)0.020.82/0.121.3。答案：大于 1.3课时作业 点击进入word.