高考化学反应速率知识点复习及典型题

高考化学反应速率知识点复习及典型题

‎8月5号讲义 化学反应速率 一、　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 v＝__________，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。‎ ‎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。‎ 归纳：(1)固体或纯液体的浓度视为定值，因此不用固体或纯液体表示反应速率。‎ ‎ (2)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。‎ ‎ (3)化学反应速率大小的比较 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aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大。‎ 巩固练习 ‎1．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·s－1，则这段时间为__________。‎ ‎2．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 (　　)‎ A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1‎ C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1‎ ‎3．已知反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列正确的关系是 (　　)‎ A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO)‎ 二、　影响化学反应速率的因素 ‎1．内因(主要因素)：反应物本身的__________。‎ ‎2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)‎ - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 ‎3．从活化分子角度的理论解释 ‎(1)有效碰撞、活化分子和活化能 ‎①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。 ②活化分子：能够发生____________的分子。‎ ‎③活化能：如图 ‎ E1表示________；‎ E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；‎ E2－E1表示________。‎ ‎(2)理论解释(有气体参加的化学反应)‎ ‎ 项目 条件 改变 活化能 分子总数 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 活化分 子数 活化分子百分数 增大浓度 不变 增加 增加 不变 增加 增大 增大压强 不变 增加 增加 不变 增加 增大 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 增大 加催化剂 减小 不变 增加 增加 增加 增大 巩固练习 ‎4．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是 (　　)‎ A．通入大量O2 B．增大容器容积 C．移去部分SO3 D．降低体系温度 ‎5．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 (　　)‎ 实验 反应温度/℃‎ Na2S2O3溶液 稀H2SO4‎ H2O V/mL c/mol·L－1‎ V/mL c/mol·L－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 ‎6.一定温度下，反应N2＋O22NO在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是 (　　)‎ - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He ‎【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)―→反应速率减慢。‎ ‎【方法总结】‎ 一、“三段式”模板突破化学反应速率 ‎1．根据定义式v＝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，采用以下步骤和模板计算：‎ ‎(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　＋　nB pC 起始浓度(mol·L－1) a b c 转化浓度(mol·L－1) x 某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋ ‎【例1】(1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：‎ ‎2A(g)＋B(g)→2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：‎ ‎①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1‎ ‎②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1‎ ‎③2 s时物质A的转化率为70%‎ ‎④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1‎ 其中正确的是 (　　)‎ A．①③ B．①④ C．②③ D．③④‎ ‎(2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？‎ ‎(3)若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？‎ ‎【例2】　NH3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 (　　)‎ A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1 B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1‎ C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1‎ 二、 数形结合思想——用化学反应速率图像突破化学平衡概念 - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 ‎(1)“一看”——看图像 ‎①看面：弄清纵、横坐标的含义。‎ ‎②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。‎ ‎③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、交点、折点、最高点与最低点等。‎ ‎④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。‎ ‎⑤看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。‎ ‎(2)“二想”——想规律 看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。‎ 平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平衡体系 增大反应物的浓度 v正、v逆均增大，且v正′>v逆′‎ 正向移动 减小反应物的浓度 v正、v逆均减小，且v逆′>v正′‎ 逆向移动 任一平衡体系 增大生成物的浓度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′‎ 逆向移动 减小生成物的浓度 v正、v逆均减小，且v正′>v逆′‎ 正向移动 正反应方向为气体体积增大的放热反应 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 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 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 v正、v逆同等倍数增大 平衡不移动 负催化剂或减小压强 v正、v逆同等倍数减小 - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 ‎【例3】　某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、 Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：‎ ‎(1)该反应的化学方程式为__________________________。 ‎ ‎(2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为　　　　　　　　　。‎ ‎(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：‎ ‎①压强是开始时的　　　　倍；‎ ‎②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(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎(4)若上述反应在2 min后的t1～t6内反应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 (　　)‎ A．在t1时增大了压强 B．在t3时加入了催化剂 C．在t4时降低了温度 D．t2～t3时A的转化率最高 ‎【例4】　在一恒容密闭容器中发生某化学反应 ‎ ‎2A(g) B(g)＋C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃下发生，实验Ⅲ在850 ℃下发生，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度 ‎(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示：请回答下列问题：‎ ‎(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至40 min内A的平均反应速率为　　mol·L-1·min-1。‎ ‎(2)实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是_____________________________。‎ ‎(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应降低温度，平衡向　　　　　　(填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。‎ ‎(4)与实验Ⅰ相比，若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L－1，其他条件不变，则达到平衡时所需用的时间________实验Ⅰ(填写“大于”、“等于”或“小于”)。‎ 高考题组一　化学反应速率的计算和比较 ‎1．(2011·海南，8)对于可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是 (　　)‎ A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1‎ B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 C．正、逆反应速率的比值是恒定的 D．达到平衡时，正、逆反应速率相等 ‎2．(2010·福建理综，12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是 (　　)‎ A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1 B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1‎ C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1‎ ‎3．(2010·海南，3)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 (　　)‎ A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)‎ 教材习题回扣 ‎1．(选修4P19－3)将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)＋B(g)===2C(g)。反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol。则：‎ ‎(1)用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为 (　　)；‎ ‎(2)用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为(　　)；‎ ‎(3)用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为(　　)。‎ A．0.025 mol·L－1·s－1 B．0.012 5 mol·L－1·s－1 C．0.05 mol·L－1·s－1 D．0.1 mol·L－1·s－1‎ ‎2．(选修4P19－4)已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是 (　　)‎ A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO)‎ ‎3．(选修4P19－5)在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)＝3v(A),3v(C)＝2v(B)。则此反应可表示为 (　　)‎ A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C ‎4．(选修4P24－1改编)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH<0。改变下列条件能加快化学反应速率的是__________。‎ ‎(1)保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2。‎ ‎(2)保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)。‎ ‎(3)保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)。‎ ‎(4)保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)。‎ ‎(5)提高起始的反应温度。‎ 能力提升训练 ‎1．使反应4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率v(X)为 (　　)‎ A．v(NH3)＝0.02 mol·L－1·s－1‎ B．v(O2)＝0.01 mol·L－1·s－1‎ - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 C．v(N2)＝0.02 mol·L－1·s－1‎ D．v(H2O)＝0.02 mol·L－1·s－1‎ ‎2．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示。下列叙述中正确的是 (　　)‎ A．反应的化学方程式为5Y X B．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍 C．t2时，正、逆反应速率相等 D．t3时，逆反应速率大于正反应速率 ‎3．下列关于催化剂的说法不正确的是 (　　)‎ A．温度越高，催化剂的催化效果越好 B．汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放 C．催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变 D．锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快化学反应速率，但硫酸铜不作催化剂 ‎4．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：‎ ‎2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 (　　)‎ A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 ‎5．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：‎ 下列说法中正确的是 (　　)‎ A．30～40 min间该反应使用了催化剂 B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1‎ - 8 -‎ ‎8月5号讲义 化学反应速率 ‎6. 可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v－t图像如图Ⅰ所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v－t图像如图Ⅱ所示。‎ ‎①a1＝a2　②a1＜a2　③b1＝b2　④b1＜b2　⑤t1＞t2‎ ‎⑥t1＝t2　⑦两图中阴影部分面积相等　⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大 以上所列正确的为 (　　)‎ A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧‎ ‎7．在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：‎ ‎(1)处于平衡状态的时间段是　　　　(填选项)。‎ A．t0～t1　 B．t1～t2　 C．t2～t3‎ D．t3～t4　 E．t4～t5　 F．t5～t6‎ ‎(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)。‎ A．增大压强　 B．减小压强　 C．升高温度 D．降低温度　 E．加催化剂　 F．充入氮气 t1时刻　　　　；t3时刻　　　　；t4时刻　　　　。‎ ‎(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是　　　　　(填选项)。‎ A．t0～t1　 B．t2～t3　 C．t3～t4　 D．t5～t6‎ ‎(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。‎ ‎(5)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为　　　　　。‎ - 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