1、高考总复习化学 第六章化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率高考总复习化学 化学反应速率的计算和比较1化学反应速率的简单计算方法。(1)根据定义式v来计算。(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。(3)对于较为复杂的题目，采用以下步骤计算：ct高考总复习化学 写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA npC起始浓度(mol/L)a b c转化浓度(mol/L)xnxmpxm某时刻浓度(mol/L)ax bnxm cpxm高考总复习化学 2化学反应速率大小的比较
2、方法。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。(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 aAbB=cCdD，比较vAa 与vBb，若vAa vBb，则 A 表示的反应速率比 B 大。高考总复习化学 特别提醒(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学反应速率是某段时间内某物质的平均反应速率，而不是即时反应速率，且计算时取正值。(3)同一反应不同物质的反应速率之间的关系如下。高考总复习
3、化学 高考总复习化学【例1】(2013广东卷)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体如下图)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果见图和下表。高考总复习化学 编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3I5.211.0第2组O3IFe25.24.1据上图，计算318 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：第3 s时，c(I)为3.5103 molL1，第18 s时，c(I)为11.8103 molL1，根据速率的计算公式可计算出结果。答案：5.5104 molL1s1高考总复习化学 针对训练1可逆反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)，
4、在不同条件下测得的反应速率分别为：vA0.15 molL1s1vB0.6 molL1s1vC0.4 molL1s1vD0.45 molL1s1则该反应进行得最快的是()AB和C和D高考总复习化学 解析：解答此题不能单纯从题干所提供的反应速率的数值来判定。因为它是在不同条件下测定的，必须首先根据同一化学反应，各物质反应速率之比等于该反应方程式的系数之比的规律，求出相应物质在不一条件下的反应速率，再比较谁最快。根据A3B2C2D可得vB3vA30.15 molL1s10.45 molL1s1，而在条件下vB0.6 molL1s1，可见的反应速率大于的反应速率。vC23vB230.6 molL1s1
5、0.4 molL1s1，即的反应速率与的反应速率相当。vD23vB230.6 molL1s10.4 molL1s1，而在条件下 vD0.45 molL1s1，可见的反应速率大于、的反应速率，而、反应速率大于的反应速率。答案：D高考总复习化学 外界条件对化学反应速率的影响1外界条件对化学反应速率的影响，实际是通过影响单位体积内活化分子的数量，改变有效碰撞次数来实现的。影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，我们可以将其进行归纳：高考总复习化学 2关于外界条件的改变对化学反应速率的影响，要注意以下几点：(1)当正反应速率增大时，逆反应速率也必然随之增大，绝不可能一个增大另一个减小
6、。(2)固体或纯液体量的改变不会引起其浓度改变，所以它们量的改变不会引起反应速率的变化。(3)对于没有气体参加的反应，压强改变，一般不会引起体积的变化，对浓度基本上没影响，所以压强改变不会影响其反应速率。压强对有气体参加的化学反应速率的影响，实质上是高考总复习化学 通过对容器体积的改变，引起气体浓度的改变，从而影响反应速率，不要误认为只要体系压强增大，反应速率一龃蟆(4)催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，但对化学平衡无影响。高考总复习化学 特别提醒外界条件对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应，有以下几种情况：(1)恒温时：增大压强体积减小浓度增大反应速率增大。(2)恒容时：充入气体反应
7、物反应物浓度增大总压强增大反应速率增大；充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体)总压强增大，但各反应物的浓度不变反应速率不变。(3)恒压时：充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体)体积增大各反应物的浓度减小反应速率减小。高考总复习化学【例2】在某一容积为2 L 的密闭容器中，A、B、C、D四种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。完成下列问题：(1)该反应的化学方程式为_。(2)前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为_。在2 min时，图像发生改变的原因是_(用字母表示)。高考总复习化学 A增大压强B降低温度C加入催化剂D增加A的物质的量解析：(1)从
8、前2 min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物。故方程式为4A5B6C4D。高考总复习化学(2)前 2 min 时，v(A)0.4 mol2 L2 min 0.1 mol/(Lmin),从图像看，23 min 时的图像斜率变大，说明化学反应速率变快。增大压强、加入催化剂均增大反应速率，降低温度减小反应速率。增加 A 的用量，虽能加快反应速率，但图像要产生突变。故正确答案为 A、C。答案：(1)4A4D(2)0.1 mol/(Lmin)AC高考总复习化学 针对训
9、练2(2013福建卷)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 molL 1NaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录1055 间溶液变蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确的是()高考总复习化学 高考总复习化学 A40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0105 molL1s1D温度高于4
10、0 时，淀粉不宜用作该实验的指示剂高考总复习化学 80s=s-1高考总复习化学 化学反应速率图像及其应用1物质的量(或浓度)时间图像及应用。例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。高考总复习化学 根据图像可进行如下计算：(1)某物质的平均速率、转化率，如：v(X)n1n3Vt3 mol/(Ls)，Y 的转化率n2n3n2100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为：(n1n3)(n2n3)n2。2速率图像及其应用。高考总复习化学 平衡体系条件变化速率变化曲线任一平衡体系增大反应物的浓度减小反应
11、物的浓度增大生成物的浓度减小生成物的浓度高考总复习化学 正反应方向气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度减小压强或降低温度高考总复习化学 任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡正催化剂或增大压强负催化剂或减小压强高考总复习化学 特别提醒(1)浓度改变时反应速率图像的变化中，v 正或 v 逆是连续的，无跳跃性；温度、压强改变时其图像中 v 正或 v 逆是不连续的，有跳跃性。(2)气体反应体系充入惰性气体(或无关气体)时，对反应速率的影响：恒容：充入“惰性气体”引起 总压强增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”引起 体积增大引起物质浓度减小(活化分子浓度
12、减小)引起 反应速率减慢。高考总复习化学【例3】向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示t0t1阶段c(B)未画出。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是()高考总复习化学(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min，气体Z的反应速率为_。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与
13、外界进行热交换)，则该反应的正反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。12高考总复习化学 速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则（）高考总复习化学 高考总复习化学 高考总复习化学 实验课题：外界条件对反应速率的影响1实验目的。探究温度、固体颗粒的表现及对反应速率的影响。2实验原理。(1)温度升高，活化分子的数目增多，有效碰撞的次数增多，反应速率加快。(2)固体颗粒的表面积增大，固体反应物间的接触面积增大，反应速率加快。高考总复习化学 3探究活动。设计六组不同实验并把结果记录如下：组号锌的质量/g锌的形状温度/溶解于酸所用的时间/sA2薄片5400B2薄片15200C2
14、薄片25100高考总复习化学 组号锌的质量/g锌的形状温度/溶解于酸所用的时间/sD2薄片3550E2薄片4525F2粉末1554.实验小结。(1)温度对反应时间的坐标曲线如下图所示。高考总复习化学 高考总复习化学(3)由B和F组得出的结论为：粉末状的锌与酸溶液的接触面积要比薄片状的锌大得多，从而使有效碰撞次数大大增加，加快了反应速率。【例4】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。高考总复习化学 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 mol
15、L1FeCl3溶液10 mL 5%H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 molL1FeCl3溶液10 mL 5%H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL1FeCl3溶液高考总复习化学(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_。(3)实验和的目的是_。实验时由于没有观察到明显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 _。高考总复习化学 分析上图能够得出的实验结论是_。高考总复习化学 解析：(1)加入催化剂，能降低反应的活化能，使更多
16、的分子成为活化分子，从而加快化学反应速率。(2)常温下，H2O2的pH约为6，则H2O2为弱酸，其电离方程式为H2O2HHO。(3)实验、中均没有使用催化剂，只是增大了H2O2的浓度，故实验、的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的。高考总复习化学(4)实验、中H2O2的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是中酸性增强，中碱性增强。通过相同时间内产生O2的快慢()可得出如下结论：溶液的碱性增强，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增强，能减慢H2O2的分解。答案：(1)降低了活化能(2)H2O2HHO(3
17、)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)(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率高考总复习化学 针对训练4碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O28 2I=2SO24 I2(慢)I22S2O23=2IS4O26(快)(1)向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8 溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变成为
18、蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O23 与 S2O28 初始 的 物 质 的 量 需 满 足 的 关 系 为：n(S2O 23)n(S2O 28)_。高考总复习化学(2)为探讨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：实验序号体积V/mLK2S2O8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_。高考总复习化学(3)已知某条件下，浓度 c(S2O28)反应时间 t 的变化曲线如右图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O28)t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)。解析：(1)由于产生的碘单质可与 Na2S2O3 发生反应，故只有当 Na2S2O3 反应完全后溶液才由无色变成为蓝色。根据题中给出的 2 个方程式可以判断出要见到蓝色，必须使n(S2O23)：n(S2O28)2。高考总复习化学(2)根据表中数据，为保持其他条件不变，只改变 K2S2O8浓度，故 Vx2。(3)作图时注意由于反应为不可逆反应，故降温和催化剂只改变速率，不改变 c(S2O28)，降温减慢反应速率，催化剂加快反应速率。答案：(1)Na2S2O3 2(2)2 保证反应物 K2S2O8 浓度改变，而其他的不变，才达到实验目的(3)
