1、7-1化学反应速率 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vct，单位为_或_。3规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能_，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的_之比。减少 增加 molL1min1 molL1s1 不同 化学计量数 一、有关反应速率的计算1反应 4CO(g)2NO2(g)N2(g)4CO2(g)开始进行时，CO 的浓度为 4 mol/L，N2的浓度为 0,2 min 后测得 N2 的浓度为 0.6 mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是()Av(CO)1.2 mol/(Ls)Bv
2、(NO2)0.3 mol/(Lmin)Cv(N2)0.6 mol/(Lmin)Dv(CO2)1.2 mol/(Lmin)解析 由题意知 N2 的反应速率为0.6 mol/L2 min0.3 mol/(Lmin)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可得 D 项正确。要注意的是 A 项中的单位是 mol/(Ls)，故不正确。答案 D解析 对同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率之比，等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，所以mn2v(A)v(B)v(C)0.5 molL1s11.5 molL1s11 molL1s1132，故m和n的值分别为1、3。答案 D2在一定条件下，将 A 和
3、B 气体通入 1 L 密闭容器中，反应按下式进行：mA(g)nB(g)2C(g)，2s 内反应速率如下：v(A)0.5 molL1s1，v(B)1.5 molL1s1，v(C)1 molL1s1，则 m 和 n 的值分别为()A2、3 B3、2 C3、1 D1、3解析 H2O2溶液浓度由2.0 mol/L降到1.0 mol/L需要10 s，可推知降低0.5 mol/L需要5 s，但后一次浓度的降低是在前面的基础上，由于H2O2溶液浓度减小，反应速率降低，则后面的反应所需时间大于5 s，故选B项。答案 B3在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 2H2O2=MnO22H2OO2。若H2O2溶液的浓度由
4、 2.0 mol/L 降到 1.0 mol/L 需 10 s，那么 H2O2浓度由 1.0 mol/L 降到 0.5 mol/L 所需的反应时间为()A5 sB大于 5 sC小于 5 sD无法判断4一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2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)/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)3.3102 mol/(Lmin)B610 min 的平均反应速率：v(H2O2)vBb，则 A
5、表示的反应速率比 B 大。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)影响化学反应速率的因素 3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。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)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。正反应的活化能 E3 E1E2 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。1(双选)10 mL浓度为1 molL1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()AK2SO4 BCH3COONa CCuS
6、O4DNa2CO3解析 K2SO4溶液加入盐酸中，相当于稀释盐酸，所以反应速率减慢，但是H的物质的量没有减少，所以不影响H2生成量，A项正确；CH3COONa与盐酸反应生成弱电解质CH3COOH，H的浓度减小，反应速率减慢，但H的物质的量不变，所以不影响H2生成量，B项正确；Zn与CuSO4溶液反应，生成Cu，Zn和Cu构成原电池，反应速率加快，C项错误；Na2CO3溶液与盐酸反应，消耗了部分H，所以H2生成量减少，D项错误。答案 AB2已知分解 1 mol H2O2放出热量 98 kJ，在含少量 I的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2IH2OIO 慢H2O2IOH2OO2I 快下列有关该
7、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 kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)解析 由信息可知有 I参加的反应速率慢，对整个反应起决定作用，A 项正确；IO是中间产物，不属于催化剂，B 项错误；活化能与放出的热量无关，C 项错误；依据 2H2O2=催化剂2H2OO2，故有v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，可知 D 项错误。答案 A解析 增大固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。答案 C3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()增加 C 的量
8、 将容器的体积缩小一半 保持体积不变，充入 N2使体系压强增大 保持压强不变，充入 N2 使容器体积变大ABCD 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。利用图象理解外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响 速率时间图象定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。化学反应速率的图象及应用平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任
9、一平衡体系增大反应物的浓度v 正、v 逆均增大，且 v 正v 逆正向移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线减小反应物的浓度v 正、v 逆均减小，且 v 逆v 正逆向移动增大生成物的浓度v 正、v 逆均增大，且 v 逆v 正逆向移动任一平衡体系减小生成物的浓度v 正、v 逆均减小，且 v 正v 逆正向移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线增大压强或升高温度 v 正、v 逆均增大，且 v 逆v 正逆向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应 减小压强或降低温度 v 正、v 逆均减小，且 v 正v 逆正向移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正催化剂或增大压强 v 正、v
10、 逆同等倍数增大 任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡负催化剂或减小压强 v 正、v 逆同等倍数减小 平衡不移动 1对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析 合成氨反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆向移动，所以对逆反应速率影响更大，A选项错误；合成氨反应为气体分子数减小的反应，增大压强，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，所以对正反应速率影响更大，B选项正确；减小反应物浓度，正反应速率瞬
11、时减小，逆反应速率瞬时不变，所以对正反应速率影响在，C选项错误；加入催化剂，同等程度地影响正、逆反应速率，D选项错误。答案 B2合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：下列说法正确的是()At1时升高了温度 Bt2时使用了催化剂Ct3时增大了压强Dt4时降低了温度解析 升温正逆反应速率同时升高，但由于该反应是放热反应，逆反应的速率增加的幅度更大一些，A项不对；加压，正逆反应速率同时增加，C项不对；降温，正逆反应速率瞬间降低，D项不对。答案 B A用X表示010 min内该反应的平均速率为v(X)0.045 mol/(Lmi
12、n)B根据图中信息可求得方程式中ab13 C推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温 D推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温3向一容积为 1 L的密闭容器中加入一定量的 X、Y，发生化学反应 aX(g)2Y(s)bZ(g)H0。如图是容器中 X、Z 的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，下列说法正确的是()解析 v(X)0.45 mol/L0.20 mol/L10 min0.025 mol/(Lmin)，A 项错误；系数之比等于物质的量浓度的变化量之比，ab(0.450.20)(0.500)12，B 项错误；第 7 min 瞬间浓度不变，但反应速率加快，可能是升温或使用催
13、化剂；第 13 min 平衡向逆反应方向移动，而降温平衡向正反应方向移动，D 项错误。答案 C4在一定条件下，N2O 分解的部分实验数据如下：反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)molL10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注：图中半衰期指任一浓度 N2O 消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示 N2O 初始浓度且 c1c2)解析 由表中数据分析，每隔10分钟，N2O浓度减少0.01 molL1，即N2O的分解速率与N2O的浓度无关，
14、则A项正确，B项错误；C项浓度越大，则半衰期越大，C项错误；D项在相同时间内，浓度越大，转化率越小，D项错误。答案 A 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。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，要注意题给数据的有效性。控制变量法探
15、究影响化学反应速率的因素 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反应的影响。(2)给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。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，否则无法做出正确判断。1H2O2是一种
16、绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。(1)某小组拟在同浓度Fe3的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1 molL1 Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器 写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目_ 设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定_ _(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。或收集到相同体积的O2所 需的时间(或相同时间内所收集O2的体积)设计实验装置，完成下图的装置示意图。答案 参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需
17、记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号V0.1 molL1 Fe2(SO4)3/mL1a2a答案 对应于中“收集到相同体积的 O2所需的时间”时的答案示例物理量实验序号V0.1 molL1Fe2(SO4)3/mLV(30%H2O2)/mLV(H2O)/mLV(O2)/mLt/min1abcd2acbd对应于中“相同时间内所收集 O2的体积”时的答案示例物理量实验序号V0.1 molL1Fe2(SO4)3/mLV(30%H2O2)/mLV(H2O)/mLt/minV(O2)/mL1abcd2acbd备注：两次实验需要保持溶液总体积不变(2)利用下图(a)和(b)中的信息
18、，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_(填“深”或“浅”)，其原因是_ _。深 由图(a)可知 H2O2分解放热，导致 B 瓶温度升高，又据图(b)可知反应 2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，温度升高使平衡逆向移动，从而使 B 瓶中 NO2浓度升高，颜色变深解析(1)电子转移的方向和数目用单线桥或双线桥表示均可；依据题给图示可知应该是测定氧气的体积，结合题给提示要求所测得的数据能直接体现反应速率大小，可知实验方案设计可以是测定收集到相同体积的 O2所需的时间(或相同时间内所收集 O2 的体积)；测定氧气的体积可以用量筒，也可以采用
19、排水量气装置；依据变量唯一化的原则，催化剂 Fe2(SO4)3 溶液的浓度不能改变，H2O2 的浓度发生改变，两次实验 Fe2(SO4)3 溶液、H2O2溶液和蒸馏水的总体积应该相同，所记录的数据是 V0.1 molL 1Fe2(SO4)3、V(30%H2O2)、V(蒸馏水)、收集到气体的体积、时间。(2)由图(a)可知双氧水分解的反应是放热的，由图(b)可知 NO2 生成N2O4 的反应也是放热的，H2O2 分解放出的热量使右侧烧杯中的液体温度升高，热量传导给 B 瓶气体，使放热反应 2NO2N2O4 的平衡逆向移动，导致 c(NO2)增大，体系内气体的颜色加深。2某研究性学习小组利用H2C
20、2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：参加反应的物质KMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2O实验序号实验室温度/KV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mL溶液颜色褪至无色时所需时间/sA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t2(1)通过实验A、B，可探究出_(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1_，T1_；通过实验_可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)若t18，则由此实验可以得出的结论是_ _；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率
21、为v(KMnO4)_。(3)该反应中有无色无味气体产生且锰被还原为Mn2，写出相应反应的离子方程式_。(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2)随时间变化的趋势如图所示，并认为造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_，相应的粒子最可能是(填符号)_。浓度 1 293 B、C 其他条件相同时，增大反 应物浓度，反应速率增大 8.3104 molL1s1 2MnO4 5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O催化作用 Mn2 解析 分析表中数据知，本实验是探究浓度、温度变化对反应速率产生的影响。实验中，探究浓度(
22、温度)对反应速率的影响时，就要确保影响反应速率的其他因素相同。A、B 两组实验，草酸浓度不同，故温度应相同，T1293；为使 A、B 两组实验中 KMnO4 浓度相同，则溶液总体积均应为 6 mL，故 V11。C 组温度与另外两组不同，加水量与 B 组相同，故实验 B、C 是探究温度对化学反应速率的影响，因此 V23。由 A、B 实验现象及浓度差异知，在其他条件相同的情况下，增大反应物浓度可加快化学反应速率。计算反应速率时，c(KMnO4)应是混合溶液中的浓度。利用实验 B 中数据计算，v(KMnO4)0.02 molL12 L103(6 L103)8 s8.3104 molL1s1。气体是 CO2，故有 MnO4 H2C2O4Mn2CO2，依得失电子守恒有 2MnO4 5H2C2O42Mn210CO2，最后依质量守恒原理添加 H与 H2O 并配平即可。由图象知，反应中存在反应速率突然增大的过程，这表明反应中生成的某种粒子对该反应有催化作用，结合反应前后溶液成分的差异知，该粒子是 Mn2。