2026高考化學(xué)重難點(diǎn)系列講義:化學(xué)反應(yīng)速率(基礎(chǔ))+鞏固練習(xí)附解析_第1頁(yè)
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高考總復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率(基礎(chǔ))【考試目標(biāo)】1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2.重點(diǎn)理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律?!究键c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)速率1.定義:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來(lái)表示。要點(diǎn)詮釋:(1).表達(dá)式為:υ=?c/?t。式中:v—化學(xué)反應(yīng)速率,單位mol/(L?min)、mol/(L?s)、mol/(L?h)Δc—濃度變化,單位mol/LΔt—時(shí)間,單位s、min、h(2).意義:衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。(3).不用純固體、純液體表示反應(yīng)速率。(4).化學(xué)反應(yīng)速率為某時(shí)間段內(nèi)的平均速率,不指某時(shí)刻的瞬時(shí)速率。(5).化學(xué)反應(yīng)速率須標(biāo)明物質(zhì):同一反應(yīng),同樣快慢。不同物質(zhì)濃度變化可能不同,速率數(shù)值也就不同,但表示的意義相同。2.化學(xué)反應(yīng)速率與方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系:同一反應(yīng)中,用不同物質(zhì)(氣體或溶液)表示的化學(xué)反應(yīng)速率比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如:化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。3.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算格式:依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)可按以下格式(“三段式”)求解:(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量;(3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如:反應(yīng)mA+nBpC起始濃度(mol·L―1)abc轉(zhuǎn)化濃度(mol·L―1)x某時(shí)刻濃度(mol/L)a-x6.比較反應(yīng)的快慢的方法:同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)的濃度變化表示時(shí),數(shù)值可能不同,比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小不能只看數(shù)值大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)換算成同一物質(zhì)、同一單位表示,再比較數(shù)值大小。(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如aA+bBcC,即比較與,若,則用A表示時(shí)的反應(yīng)速率比用B表示時(shí)大。要點(diǎn)二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(一).內(nèi)因:反應(yīng)物自身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),內(nèi)因?qū)Ψ磻?yīng)速率大小起決定性作用。如金屬與水反應(yīng)的速率:Na>Mg>Al。(二).外因:化學(xué)反應(yīng)速率還受外界條件的影響。對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),改變外界條件可以改變化學(xué)反應(yīng)速率。

1、哪些外界條件影響化學(xué)反應(yīng)速率?

(1)、主要因素:有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等(2)、其它因素:固體表面積、光照、超聲波、放射線、溶劑、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、研磨等2、上述主要條件如何影響化學(xué)反應(yīng)速率?

只考慮單一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(其它因素保持不變),化學(xué)反應(yīng)速率變化的趨勢(shì)如下表所示:影響因素反應(yīng)物濃度c↑壓強(qiáng)p↑溫度T↑使用(正)催化劑化學(xué)反應(yīng)速率vv↑v↑v↑v↑適用范圍氣體或溶液氣體均適用有選擇性注:“↑”代表增大或加快,要點(diǎn)詮釋:外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響,具體解釋如下:(1)、在其它條件不變的情況下,濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

說(shuō)明:改變濃度只適用于當(dāng)反應(yīng)物為氣體或溶液時(shí)的反應(yīng)(不適用于固體或純液體)。在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)速率。若反應(yīng)物為固體或純液體,只能改變其接觸面積;其濃度無(wú)法改變可視為常數(shù),因此,改變固體或純液體反應(yīng)物的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)、在其它條件不變的情況下,壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

說(shuō)明:改變壓強(qiáng)只適用于反應(yīng)物有氣體參加的反應(yīng)(不適用于固體、純液體及溶液)。當(dāng)溫度一定時(shí),若增大壓強(qiáng),氣體體積縮小,氣體的濃度增大,因而使反應(yīng)速率加快。如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、純液體或溶液,由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變極小,因而對(duì)它們濃度改變可以忽略不計(jì),可認(rèn)為壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率無(wú)影響。

強(qiáng)調(diào):壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題,由此判斷出對(duì)反應(yīng)速率有何影響。對(duì)于氣體反應(yīng)體系,有以下幾種情況:①恒溫時(shí):縮小體積增大壓強(qiáng)濃度增大反應(yīng)速率加快②恒溫恒容時(shí):a.充入氣體反應(yīng)物濃度增大速率加快b.定容充入“惰性氣體”總壓強(qiáng)增大,但各氣體的分壓不變,即各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率也就不變。(把與化學(xué)反應(yīng)體系中各反應(yīng)成分均不起反應(yīng)的氣體統(tǒng)稱為“惰性氣體”)③恒溫恒壓時(shí):充入“惰性氣體”體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢(3)、在其它條件不變的情況下,溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

說(shuō)明:升高溫度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響適用于任何反應(yīng),即無(wú)論物質(zhì)狀態(tài)及反應(yīng)是放熱或吸熱,升高溫度,反應(yīng)速率都增大。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比較顯著,超過(guò)濃度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。溫度每升高10oC,反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2~4倍。

(4)、在其它條件不變的情況下,催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑分為正、負(fù)催化劑,正催化劑能加快反應(yīng)速率,負(fù)催化劑能減慢反應(yīng)速率。如不特殊聲明,催化劑均指正催化劑。對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。注意:催化劑參加了化學(xué)反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程,而催化劑本身在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變。3、實(shí)例分析:采取如下措施,化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況(1)對(duì)于不可逆反應(yīng)的分析,如對(duì)反應(yīng):Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑采取單一措施(其它條件不變)反應(yīng)速率解釋原因加入大小相同的Zn粒不變固體濃度無(wú)法改變預(yù)先把Zn粒加工為Zn粉增大反應(yīng)物總表面積增大加壓不變反應(yīng)物無(wú)氣體,反應(yīng)不可逆升溫增大升溫速率加快增加HCl濃度增大增大反應(yīng)物濃度速率加快增加ZnCl2濃度(加入ZnCl2固體)不變反應(yīng)不可逆及時(shí)排除H2不變反應(yīng)不可逆(2)、對(duì)于可逆反應(yīng)N2+3H22NH3△H<0已一定條件下達(dá)到平衡,進(jìn)行如下分析:V正V逆二者關(guān)系移動(dòng)方向N2轉(zhuǎn)化率縮小容積(即加壓)↑↑V正>V逆→↑升溫↑↑V正<V逆←↓定V充入N2(N2濃度增大)↑↑V正>V逆→↓定V充入惰性氣體(濃度均不變)——V正=V逆——定壓充入惰性氣體(相當(dāng)于擴(kuò)大容積減壓)↓↓V正<V逆←↓分離出NH3(NH3(濃度降低)↓↓V正>V逆→↑注:“↑”表示增大,“↓”表示降低,“—”表示不變

【典型例題】類型一:化學(xué)反應(yīng)速率的概念例1、一密閉容器內(nèi)裝有N2和H2,反應(yīng)開始時(shí),N2濃度為2mol/L,H2濃度為5mol/L,兩分鐘后,測(cè)得N2濃度為1·8mol/L,則兩分鐘內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是多少?H2和NH3的平均反應(yīng)速率又分別是多少?【答案】v(N2)=0·1mol/(L·min),v(H2)=0·3mol/(L·min),v(NH3)=0·2mol/(L·min)?!窘馕觥縉2+3H2?2NH3起始濃度(mol/L)250濃度變化(mol/L)0·20·60·4三步分析法2min后濃度(mol/L)1·84·40·4所以:v(N2)==0·1mol/(L·min)v(H2)=0·3mol/(L·min) v(NH3)=0·2mol/(L·min)【總結(jié)升華】通過(guò)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)三者速率有何聯(lián)系:即在同一反應(yīng)中,用不同物質(zhì)(氣體或溶液)表示的化學(xué)反應(yīng)速率比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。舉一反三:【變式1】在一個(gè)容積為5L的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),60s后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率為()

A.v(O2)=0.005mol/(L·s)B.v(NO)=0.004mol/(L·s)

C.v(H2O)=0.0015mol/(L·s)D.v(NH3)=0.001mol/(L·s)

【答案】C、D【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念,可先求出以NO的濃度變化表示的平均速率,然后依據(jù)化學(xué)方程式的系數(shù)關(guān)系再換算成其它反應(yīng)物或生成物的平均速率。

即:v(NO)=0.3mol/(5L×60s)=0.001mol/(L·s)

則:v(NH3)=v(NO)=0.001mol/(L·s)

v(O2)=0.001mol/(L·s)×5/4=0.00125mol/(L·s)

v(H2O)=0.001mol/(L·s)×6/4=0.0015mol/(L·s)注意:化學(xué)反應(yīng)速率是濃度的變化量與反應(yīng)時(shí)間的比,而不是物質(zhì)的量的變化量與時(shí)間的比,應(yīng)將物質(zhì)的量除以體積變成濃度?!咀兪?】反應(yīng)2SO2+O22SO3經(jīng)一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4mol/L,在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/(L·s),則這段時(shí)間為()A.0.1s B.2.5sC.5s D.10s【答案】C【解析】根據(jù)方程式可知SO3濃度增加0.4mol/L,且v(SO3)=2v(O2),因此這段時(shí)間為:【變式3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6mol/L,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法:①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol/(L·s)②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol/(L·s)③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L其中正確的是()A.①③B.①④C.②③D.③④【答案】B類型二:化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較例2、(2016四中同步)反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()。 A.④>③=②>① B.④<③=②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>①【思路點(diǎn)撥】將用不同物質(zhì)表示的速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率,再比較速率數(shù)值的大小?!敬鸢浮緼【解析】若將各反應(yīng)速率均化為以B表示的速率,且以mol·L-1·s-1為單位,①②③④表示的速率分別是0.0225mol·L-1·s-1、0.6mol·L-1·s-1、0.6mol·L-1·s-1、0.675mol·L-1·s-1,故A正確?!究偨Y(jié)升華】比較速率數(shù)值的大小,必須將換算為用同一物質(zhì)、同一單位表示的速率。舉一反三:【變式1】在2A+B=3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.5mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3mol·L-1·s-1

C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1D.v(D)=1mol·L-1·s-1

【答案】B【解析】對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率要注意:無(wú)論可逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng)都可以研究速率;對(duì)一反應(yīng)的速率利用不同物質(zhì)來(lái)表示時(shí),各數(shù)值與其方程式前系數(shù)成正比。由此可見,其他條件不變的情況下,v(A):v(B):v(C):v(D)=2:1:3:4若令v(B)=0.3mol·L-1·s-1,此時(shí)將v(A)、v(C)、v(D)表示的速率分別轉(zhuǎn)化為用v(B)表示,則分別為0.25、0.27、0.25mol·L-1·s-1,所以,答案為B。類型三:影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因例3、把鎂帶投入盛有鹽酸的敞口容器里,在下列因素中:①鹽酸的濃度,②鎂帶的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度。對(duì)反應(yīng)速率有影響的是

A、①②B、③④C、①②③④D、①②③

【答案】D【解析】根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素有:濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑可知,①③肯定對(duì)反應(yīng)速率有影響,而鎂帶的表面積越大則與鹽酸的接觸越充分,顯然反應(yīng)速率越快。此反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Mg+2H+=Mg2++H2↑,與氯離子濃度無(wú)關(guān),所以④對(duì)此反應(yīng)速率無(wú)影響?!究偨Y(jié)升華】故本題考查的是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。舉一反三:【變式1】對(duì)于反應(yīng)H2+I2=2HI在密閉容器中進(jìn)行,下列條件中能夠加快反應(yīng)速率的是(假定溫度不變)()A.縮小體積,使壓強(qiáng)增大B·體積不變充入H2使壓強(qiáng)增大C·體積不變充入Ne使壓強(qiáng)增大D·壓強(qiáng)不變充入Ne【答案】AB【解析】A項(xiàng)縮小體積,使壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快;B項(xiàng)體積不變充入H2相當(dāng)于增加反應(yīng)物H2濃度,反應(yīng)速率加快;C項(xiàng)體積不變充入Ne,各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變;D項(xiàng)壓強(qiáng)不變充入Ne,則容積擴(kuò)大,各物質(zhì)濃度減小,故反應(yīng)速率減小?!咀兪?】反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是()①增加原料Fe的量②將容器的體積縮小一半③保持容積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大④保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積增大A.①②B.②③C.③④D.①③【答案】D【變式3】(2015廣東肇慶)下列事實(shí)能說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是()A.Cu能與濃硝酸反應(yīng),而不與濃鹽酸反應(yīng)B.Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快C.N2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng),放電時(shí)可反應(yīng)D.Cu與濃H2SO4能反應(yīng),而不與稀H2SO4反應(yīng)【答案】A【解析】要想說(shuō)明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素,則該實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)區(qū)別在反應(yīng)物本身而不是外界因素如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等。其中選項(xiàng)B、D為濃度不同所致,選項(xiàng)C為反應(yīng)條件不同所致,唯有選項(xiàng)A是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。例4、硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【答案】D【解析】最先出現(xiàn)渾濁的實(shí)驗(yàn),化學(xué)反應(yīng)速率最快。將A與C相比較,二者只有溫度不同,且C的溫度比A的高,故C比A反應(yīng)更快;將B與D相比較,二者也只有溫度不同,可知D比B反應(yīng)更快。再將C與D相比較,溫度相同,溶液的總體積都是20mL,D中的Na2S2O3的物質(zhì)的量是C組的二倍,故D組中的Na2S2O3的濃度更大,在其他條件相同的情況下,濃度大的反應(yīng)更快?!究偨Y(jié)升華】本題探討溫度和濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,但要注意前提是單一變量,即溫度相同時(shí)比較濃度的影響,濃度相同時(shí)比較溫度的影響。舉一反三:【變式1】下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)序號(hào)金屬質(zhì)量/g金屬狀態(tài)C(H2SO4)

/mol·L-1V(H2SO4)

/mL溶液溫度/℃金屬消失的時(shí)間/s反應(yīng)前反應(yīng)后10.10絲0.550203450020.10粉末0.55020355030.10絲0.750203625040.10絲0.850203520050.10粉末0.85020362560.10絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.150203410090.10絲1.150304440分析上述數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明,__________________對(duì)反應(yīng)速率有影響,_______________反應(yīng)速率越快,能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有___________________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));

(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有___________________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));

(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有_____________,其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是_____________。

(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近,推測(cè)其原因:

_______________________________________________________?!舅悸伏c(diǎn)撥】本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。在其他條件相同時(shí),固體顆粒越小,反應(yīng)物的表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快;固體顆粒越小,固體反應(yīng)物的表面積越小,化學(xué)反應(yīng)速率降低?!敬鸢浮浚?)固體反應(yīng)物的表面積表面積越大1和2(2)3和4(3)開始反應(yīng)溫度6和7(4)一定量的金屬跟足量的硫酸反應(yīng)放出的熱量相同【解析】(1)比較表中實(shí)驗(yàn)1和2、實(shí)驗(yàn)4和5,其他條件都一樣,只是金屬狀態(tài)由絲變成了粉末,金屬消失的時(shí)間就少了很多,反應(yīng)速率變快很多,也就是說(shuō)明金屬固體的表面積越大,速率就越快。(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn),金屬的狀態(tài)就應(yīng)該相同,或者為絲狀,或者為粉末。故答案為:1、3、4、6、8或2、5。(3)本實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)溫度也影響化學(xué)反應(yīng)速率,如實(shí)驗(yàn)6和7。故答案為:反應(yīng)溫度、6和7或8和9.【總結(jié)升華】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多:①固體顆粒的大小,在其他條件相同時(shí),固體顆粒越小,反應(yīng)物的表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快;固體顆粒越小,固體反應(yīng)物的表面積越小,化學(xué)反應(yīng)速率降低。②反應(yīng)物的濃度,在其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率降低。③反應(yīng)物的溫度,在其他條件相同時(shí),升高反應(yīng)物的溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;降低反應(yīng)物的溫度,反應(yīng)速率降低。【變式2】“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反應(yīng)速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來(lái)度量,t越小,反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤c(I-)/mol·L-0.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-0.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t2回答下列問(wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是。(2)顯色時(shí)間t2=。(3)溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律,若在40℃下進(jìn)行編號(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn),顯色時(shí)間t2的范圍為(填字母)A<22.0sB22.0~44.0sC>44.0sD數(shù)據(jù)不足,無(wú)法判斷(4)通過(guò)分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是?!敬鸢浮浚?)研究反應(yīng)物I-與S2O82-的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響(2)29.3s(3)A(4)反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比(或顯色時(shí)間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比)【解析】由題目中表格數(shù)據(jù)可分析出c(I-)、c(S2O82-)濃度越大,反應(yīng)速率越快,顯藍(lán)色所需時(shí)間越少,故實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)是研究反應(yīng)物I-與S2O82-的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比(或顯色時(shí)間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比),由①⑤中數(shù)據(jù)可列關(guān)系:顯色時(shí)間t2=(0.040·0.040·88.0)/(0.120·0.040)=29.3s,升高溫度,反應(yīng)速率加快,故顯色時(shí)間t2<22.0s。類型四:化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析例5、某溫度時(shí),在3L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

________________________________;

(2)反應(yīng)開始至2min末,X的反應(yīng)速率為

________________________________;

【答案】2Z+Y3X;0.067mol/(L·min)【解析】(1)在時(shí)間為3min時(shí),X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.0、1.0、1.6,

在時(shí)間為“0”時(shí)物質(zhì)的量分別為0.4、1.2、2.0,故物質(zhì)的量變化為:

X由0.4mol→1.0mol,增加0.6mol。

Y由1.2mol→1.0mol,減少0.2mol。

Z由2.0mol→1.6mol,減少0.4mol。

轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之比X∶Y∶Z=3∶1∶2

據(jù)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之比=化學(xué)方程式各物質(zhì)的系數(shù)比,得到化學(xué)方程式為:2Z+Y3X

(2)2min鐘末,X的物質(zhì)的量為0.8mol,增加的物質(zhì)的量為0.8-0.4=0.4(mol),

容積為3L的容器,則物質(zhì)的量濃度為0.4/3(mol/L),再除以時(shí)間,得X的反應(yīng)速率為:

0.4/3×2=0.067mol/(L·min)

【總結(jié)升華】首先要看清圖中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)及曲線的變化趨勢(shì)從中找到X、Y、Z轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量之比,便可寫出化學(xué)方程式。然后據(jù)反應(yīng)速率的概念,可求出X的反應(yīng)速率,再據(jù)曲線是否通過(guò)原點(diǎn),可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。

命題規(guī)律:(1)根據(jù)圖像確定速率的大小。(2)根據(jù)圖像確定反應(yīng)方程式。(3)根據(jù)圖像確定外界條件對(duì)速率的影響。舉一反三:【高清課堂:化學(xué)反應(yīng)速率例3】【變式1】把除去氧化膜的鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中,發(fā)現(xiàn)氫氣產(chǎn)生的速率變化情況如右圖所示。

其中t1~t2速率變化的主要原因是___________________,

t2~t3速率變化的主要原因是___________________。

【答案】(1)鎂條與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高使反應(yīng)速率加快。

(2)隨反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減慢。【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素主要是反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等。從圖中分析,鎂條投入稀鹽酸中,反應(yīng)速率先逐漸加快,后逐漸減慢。逐漸加快的原因只能是反應(yīng)液溫度隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸升高,逐漸減慢的原因則是鹽酸濃度的減小。注意:t1~t2鹽酸的濃度也減小,但溫度升高是主要因素。

強(qiáng)調(diào):依據(jù)圖像所反映的反應(yīng)速率的變化情況,對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素逐一分析?!眷柟叹毩?xí)】(基礎(chǔ))一、選擇題(每題有1-2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.反應(yīng)N2+3H22NH3剛開始時(shí),N2的濃度為3mol·L―1,H2的濃度為5mol·L-1,3min后測(cè)得NH3濃度為0.6mol·L―1,則此時(shí)間內(nèi),下列反應(yīng)速率表示正確的是()A.v(NH3)=0.2mol·L―1·s―1B.v(N2)=1.0mol·L―1·min―1C.v(H2)=1.67mol·L―1·min―1D.v(H2)=0.3mol·L―1·min―12.設(shè)C(s)+CO22CO;△H>0,反應(yīng)速率為υ1,N2+3H22NH3;△H<0,反應(yīng)速率為υ2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),υ1和υ2的變化情況為:A.同時(shí)增大B.同時(shí)減小C.增大,減小D.減小,增大3.(2016山東模擬)反應(yīng)4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經(jīng)2min后,B的濃度減少了0.6mol·L-1。下列反應(yīng)速率的表示正確的是()。 A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L-1·min-1 B.用B表示的反應(yīng)速率是0.3mol·L-1·min-1 C.2min末時(shí)的反應(yīng)速率,用B表示為0.3mol·L-1·min-1 D.在這2min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率的值是減小的,C表示的反應(yīng)速率逐漸增大4.反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是()A.增加H2O(g)的量B.將容器的體積縮小一半C.保持容積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大D.保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器的體積增大5.(2015四中同步)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法,不正確的是 ()A.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B.單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化越大,則該物質(zhì)反應(yīng)就越快C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來(lái)表示D.化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有“mol·L-1·s-1”和“mol·L-1·min-1”6.對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,能增大正反應(yīng)速率的措施是A.定容通入大量O2B.增大容器容積C.移去部分SO3D.降低體系溫度7.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施不能使氫氣生成速率加大的是()

A.加熱B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸

C.滴加少量CuSO4溶液D.不用鐵片,改用鐵粉8.在鋅片與鹽酸的反應(yīng)中,加入如下試劑或操作,可使生成氫氣速率減慢,但生成氫氣的量不變的是()

A.氯化鈉晶體B.氯化鉀溶液C.水D.加熱

9.等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到下圖,則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是()組別c(HCl)(mol/L)溫度(℃)狀態(tài)①2.025塊狀②2.530塊狀③2.550塊狀④2.530粉末狀A(yù).④、③、②、①B.①、②、③、④C.③、④、②、①D.①、②、④、③10.將固體NH4Br置于密閉容器中,在某溫度下,發(fā)生反應(yīng):

NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g);2HBr(g)H2(g)+Br2(g)。

兩分鐘后,反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)知c(H2)為0.5mol·L-1,c(HBr)為4mol·L-1。若反應(yīng)用NH3表示反應(yīng)速率,則正確的是()

A.0.5mol·L-1·min-1B.2.0mol·L-1·min-1

C.2.5mol·L-1·min-1D.5.0mol·L-1·min-1

二、填空題1.在下列事實(shí)中,什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率?(1)集氣瓶中裝有H2和Cl2的混合氣體,在瓶外點(diǎn)燃鎂條時(shí)混合氣體發(fā)生爆炸________;(2)黃鐵礦煅燒時(shí)要粉碎成細(xì)小的礦粒________;(3)KI晶體和HgCl2晶體混合后無(wú)明顯現(xiàn)象,若一起投入水中,很快生成紅色HgI2________;(4)熔融的KClO3放出氣泡很慢,撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體________;(5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂粒,產(chǎn)生氣體有快有慢________;(6)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L―1的鹽酸和1mol·L―1的鹽酸中反應(yīng)速率不同________;(7)夏天的食品易霉變,冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象________。2、(2016北師大附中)在酸性溶液中,碘酸鈉(NaIO3)和Na2SO3可發(fā)生如下反應(yīng):2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O,生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn),根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下表所示:0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL0.01mol·L-1Na2SO3溶液的體積/mLH2O的體積/mL實(shí)驗(yàn)溫度/℃溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間實(shí)驗(yàn)15V13525實(shí)驗(yàn)2554025實(shí)驗(yàn)355V20該實(shí)驗(yàn)的目的是________;表中V2=_______mL。3.在一定壓強(qiáng)下,某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在4種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)時(shí)間濃度溫度01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604800℃1.00.400.250.200.200.200.20根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)在實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10~20min內(nèi)平均反應(yīng)速率為________mol/(L·min)。(2)在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度c2=________mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡,可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是________________。(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1,則v3________v1(填“>”、“=”或“<”)。且c3________1.0mol/L(填“>”、“=”或“<”)。(4)比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1,可推測(cè)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。理由是____________。4.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物催化劑①10mL2%H2O2溶液無(wú)②10mL5%H2O2溶液無(wú)③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是________________。(2)常溫下5%H2O2溶液的pH為6,H2O2的電離方程式為________________。(3)實(shí)驗(yàn)①和②的目的是____________。實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒(méi)有觀察到明顯現(xiàn)象而無(wú)法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模銓?duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是____________。(4)實(shí)驗(yàn)③、④、⑤中,測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖。分析右圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:________________。5.(2015廣東潮州)對(duì)于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:(1)定性分析:如圖甲可通過(guò)觀察________________________,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是______________。(2)定量分析:用圖乙所示裝置做對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是_________________________________________________________________?!敬鸢概c解析】一、選擇題:1.【答案】D【解析】由化學(xué)反應(yīng)速率定義,得。又由v(NH3)∶v(H2)∶v(N2)=2∶3∶1,得v(H2)=v(NH3)=0.3mol·L―1·min-1,v(N2)=v(NH3)=0.1mol·L―1·min―1。2.【答案】A【解析】對(duì)可逆反應(yīng),溫度升高,正逆反應(yīng)速率均加快。3.【答案】B【解析】2min內(nèi)B的濃度減小0.6mol·L-1,則v(B)==0.3mol·L-1·min-1,B項(xiàng)正確;由于A為固體,不可用來(lái)表示反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,而不是瞬時(shí)速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在同一時(shí)間內(nèi)無(wú)論用反應(yīng)物還是用生成物表示的反應(yīng)速率其變化趨勢(shì)是相同的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.【答案】C【解析】A選項(xiàng)中H2O為氣態(tài)反應(yīng)物,增加H2O(g)的量反應(yīng)速率增大;B選項(xiàng)將容器的容積縮小一半,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快;C選項(xiàng)中充入N2使體系壓強(qiáng)增大,但容器的容積未變,參加反應(yīng)的各種氣體濃度未變,故反應(yīng)速率不變;D選項(xiàng)中保持恒壓,充入N2使容器容積增大,參加反應(yīng)的各種氣體濃度減小,反應(yīng)速率減小。5.【答案】

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