2019-2020年高考化學一輪復習 專題8.1 化學反應速率講案（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 專題8.1 化學反應速率講案（含解析） 復習目標： 1、 了解化學反應速率的概念、化學反應速率的定量表示方法。 2、 了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。 3、 理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。 4、 了解化學反應速率的調控在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。 基礎知識回顧： 一、化學反應速率 1、化學反應速率的表示方法：通常用單位時間內反應物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示化學反應速率。 2、表達式： 3、單位：mol/(Ls) ；molL-1S-1；mol/(Lmin) ；mol/(Lh)等。 4、意義 衡量化學反應進行的快慢程度。 5、特點 （1）同一化學反應用不同物質濃度的改變量表示 速率，數(shù)值可能不同，但表示意義相同。因此，在表示化學反應速率時，必須注明是以哪種物質作標準的。 （2）對于任一化學反應：aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率，則有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d，即化學反應速率之比等于化學方程式中各物質的系數(shù)之比（還可等于其學其濃度變化之比或物質的量變化之比）。 【注意】 ①一般來說，化學反應速率隨反應的進行而逐漸減慢。因此，某一段時間內的反應速率，實際是一段時間內的平均速率，而不是指瞬時速率。 ②固體或純液體（不是溶液），其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學反應速率。 6、化學反應速率大小的比較 （1）同一化學反應速率用不同物質表示時數(shù)值可能不同，但比較反應速率的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要通過轉化換算成同一物質表示，再比較數(shù)值的大小。 （2）比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即比較與， 若 則A表示的反應速率比B大。 （3）注意反應速率單位的一致性。 （4）注意外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。 【典型例題1】【xx福建理綜，12】化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如右圖所示，計算反應4～8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是 (　　) A．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1 B．2.5 μmolL－1min－1和2.5 μmolL－1 C．3.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 D．5.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 【遷移訓練1】【湖南四縣一中xx屆11月聯(lián)考】反應A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的 反應速率分別為 ①v(A)＝0.45 molL－1min－1 ②v(B)＝0.6 molL－1s－1 ③v(C)＝0.4 molL－1s－1 ④v(D)＝0.45 molL－1s－1 下列有關反應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 的比較中正確④>③＝②>①。選項為：A． 考點：考查反應速率的大小比較的知識。 二、影響反應速率的因素 1、有效碰撞理論 （1）有效碰撞 反應物分子間能發(fā)生反應的碰撞。 發(fā)生條件：①發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量； ②分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。 （2）活化分子 化學反應中，能量較高、有可能發(fā)生 有效碰撞的分子。 （3）活化能 活化分子的平均能量與所有分子的 平均能量之差（用Ea表示，其單位為kJ/mol）?；罨茉酱?，反應越難進行。 2、影響化學反應速率的因素 內因：反應物的性質是反應速率大小的決定因素。 外因：主要因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等。 （1）濃度：其它條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率加快。 （2）溫度：其它條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快。一般來說，溫度每升高10℃，反應速率增大為原來的2～4倍。 （3）壓強：其它條件不變時，增大壓強，對于有氣體物質參加的化學反應，反應速率加快。 （4）催化劑：使用正催化劑，能加快反應速率。未特別指明時，均指正催化劑。 解釋：解釋化學反應速率快慢的鏈條思維：活化能→活化分子→有效碰撞→化學反應速率。 影響 外因 單位體積內 有效碰撞次數(shù) 化學反應速率 分子總數(shù) 活化分子數(shù) 活化分子百分數(shù) 增大反應物濃度 增加 增加 不變 增加 加快 增大壓強 增加 增加 不變 增加 加快 升高溫度 不變 增加 增大 增加 加快 使用催化劑 不變 增加 增大 增加 加快 【典型例題2】【湖北部分重點中學xx第一次調研】一定條件下，分別對反應C（S）+CO2（g）2CO（g）（正反應吸熱）進行如下操作（只改變該條件）： ①升高反應體系的溫度；?、谠黾臃磻顲的用量；　 ③縮小反應體系的體積；?、軠p少體系中CO的量。 上述措施中一定能使反應的反應速率顯著加快的是（ ） A．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③ 【遷移訓練2】硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋ H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是 (　　) 實驗 反應溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/molL－1 V/mL c/molL－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 考點詳析： 考點一：化學反應速率的相關計算——“三段式” 對于較為復雜的關于反應速率的題目，采用以下步驟和模板計算 （1）寫出有關反應的化學方程式； （2）找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量； （3）根據(jù)已知條件列方程式計算。 例如：反應　　　　　　mA?。B　　pC 起始濃度(molL－1) a b c 轉化濃度(molL－1) x 某時刻濃度(molL－1) a－x b－ c＋ 【典型例題3】【河北省xx度高三調研理綜試題】一定條件下，容積為2 L的密閉容器中，通入2 mol N2、3 mol H2進行反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，20 min后，N2的物質的量為1.9 mol，1 h后測得容器內氣體的壓強不再改變，且為反應開始時壓強的0.8倍，則下列敘述正確的是（ ） A．1 h后反應進行完全，容器中的N2濃度為0.55 molL－1 B．前20 min用NH3表示的反應速率為0.01 molL－1min－1 C．增加H2的濃度或降低溫度，平衡將向正反應方向移動，且反應速率均加快 D．當容器內壓強不改變時，說明反應已達到平衡狀態(tài) 【遷移訓練3】NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應：4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g)，現(xiàn)向一 容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測得生成的H2O占混合氣體體積的40%， 則下列表示此段時間內該反應的平均速率不正確的是(　　) A．v(N2)＝0.125 molL－1min－1 B．v(H2O)＝0.375 molL－1min－1 C．v(O2)＝0.225 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.250 molL－1min－1 考點二：化學反應速率圖像在解題過程中的應用 速率—時間圖像定性揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了外界條件改變對可逆反應速率的影響，以及由此引發(fā)的平衡移動。 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任一平衡體系 增大反應物的濃度 v正、v逆均增大，且v正′>v逆′ 正向移動 減小反應物的濃度 v正、v逆均減小，且v逆′>v正′ 逆向移動 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 正反應方向為氣體體積增大的放熱反應 增大壓強或升高溫度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小壓強或降低溫度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 任意平衡或反應前后氣體化學計量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強 v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動 負催化劑或減小壓強 v正、v逆同等倍數(shù)減小 【典型例題4】【山東省威海市xx屆高三一?！咳莘e均為1L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同條件下，發(fā)生下列反應：A(g)＋B(g)xC(g) △H＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如右圖所示，下列說法錯誤的是 A．甲容器中A的反應速率為0.1mol/Lmin B．給甲容器加壓可縮短反應達到平衡的時間 C．給乙容器升溫可縮短反應達到平衡的時間 D．甲和乙的平衡轉化率相等 【遷移訓練4】可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v－t圖像如圖甲所示，若其他條件都不變，只是 在反應前加入合適的催化劑，則其v－t圖像如圖乙所示。 ①a1＝a2?、赼1＜a2?、踒1＝b2?、躡1＜b2?、輙1＞t2 ⑥t1＝t2　⑦兩圖中陰影部分面積相等?、鄨DⅡ中陰影部分面積更大 以上所列正確的為 (　　) A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧ 考點三：影響化學反應速率的因素的探究 影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關規(guī)律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響。變量探究實驗因為能夠考查學生對于圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結論的能力，因而在這幾年高考試題中有所考查。 1、常見考查形式 （1）以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應的影響。 （2）給出影響化學反應的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對反應的影響。 2、解題策略 （1）確定變量 解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。 （2）定多變一 在探究時，應該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。 （3）數(shù)據(jù)有效 解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷。 【典型例題6】某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。 實驗編號 反應物 催化劑 ① 10 mL 2% H2O2溶液 無 ② 10 mL 5% H2O2溶液 無 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 （1）催化劑能加快化學反應速率的原因是__________________________________。 （2）常溫下5% H2O2溶液的pH約為6，H2O2的電離方程式為____________________。 （3）實驗①和②的目的是_________________________________________________。 實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是_______________________。 （4）實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如下圖。 分析上圖能夠得出的實驗結論是______________________________________。