苏教版备战高考化学复习必修讲义化学反应速率及影响因素1

苏教版备战高考化学复习必修讲义化学反应速率及影响因素1

在分析浓度对化学反应速率的影响时要注意：①增加反应物的量并不一定能改变速率，由于固体、纯液体在反应中可视为浓度不变，故增加其量并不能改变反应速率。如：对于反应3A(g)＋B(s)C(g)，增大A的浓度，正反应速率增大，如果增大B的量，对反应速率没有影响。②要注意反应的实质，如例4中反应的实质是金属与H＋反应。‎ 五、压强对化学反应速率的影响 压强对化学反应速率的影响，是通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。对于气体反应体系要注意以下几个问题。‎ ‎1．一般情况下改变压强 在其他条件不变时，只要有气体参加的反应，当增大压强时，速率增大，当降低压强时，速率减小。当增大压强时，气体体积之和大的一侧的反应速率增大的倍数大于气体体积之和小的一侧的反应速率增大的倍数，故加压化学平衡向气体体积之和小的一侧移动；当减小压强时，气体体积之和大的一侧的反应速率减小的倍数大于气体体积之和小的一侧的反应速率减小的倍数，故减压时化学平衡向气体体积之和大的一侧移动。如对于反应A(g)＋2B(s)3C(g)，如果在t1时增大压强，在t2时减小压强，其vt图像如图④所示：‎ 图④‎ 如对于等体积反应3A(g)＋2B(s) 3C(g)，如果在t1时增大压强，在t2时减小压强，其vt图像如图⑤所示：‎ 图⑤‎ ‎2．恒温时改变压强 增大压强容器容积缩小气体浓度增大反应速率增大。‎ ‎3．恒容时改变压强 ‎(1)充入气体反应物气体浓度增大(气体总压增大)反应速率增大。‎ ‎(2)充入惰性气体容器内气体总压增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。‎ ‎4．恒压时改变容器容积 充入惰性气体容器容积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。‎ ‎【例5】 对于反应N2＋O22NO，在密闭容器中进行，下列条件中能使该反应的逆反应速率加快的是(　　)。‎ A．缩小体积使压强增大 B．压强不变充入He使体积增大 C．体积不变充入He使压强增大 D．压强不变充入N2使体积增大 在有压强变化时，一定要归结到物质浓度变化。只有能改变浓度的压强改变才能影响化学反应的速率。‎ 实验与探究 化学反应速率的实验分析和设计 化学反应速率是每年高考的必考内容，随着新课程的改革，在高考试题中经常出现化学反应速率与实验相结合的题目。如给出一组数据探究影响化学反应速率的因素，或者给出某一反应速率与时间的变化曲线图像，提出合理解释等。此类题目，我们一定要抓住影响化学反应速率的因素，收集、分析题干中的信息和数据，根据题目要求进行解答。‎ 实验典例 ‎(2010·课标全国理综)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：‎ ‎(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________。‎ ‎(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________。‎ ‎(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、AgNO3、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是___________。‎ ‎(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有__________________(答两种)。‎ ‎(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。‎ ‎①请完成此实验设计，其中：V1＝______，V6＝______，V9＝______；‎ ‎②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；‎ ‎③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因__________________________________________。‎ 答案与解析 梳理与整合 一、‎ 导学诱思 ‎1 mol/(L·min)　0.5 mol/(L·min) 1．5 mol/(L·min)‎ 教材回归 ‎1．浓度　浓度 ‎2. ‎3．不同　化学计量数 二、‎ 导学诱思 小于　反应速率增大　反应速率增大　无影响　无影响 教材回归 ‎1．反应物的性质　＞　＞‎ ‎2．增大　减小　增大　减小　增大　减小　增大　减小 理解与深化 ‎【例1】B　解析：此题主要考查反应速率的计算，我们在做这种类型的题时常用以下形式：‎ ‎　　　　　　　　　　　X(g)＋3Y(g) 2Z(g)＋aQ(g)‎ 始态/mol·L－1 1 1 0 0‎ 0.2 0.6 0.4 0.4‎ 终态/mol·L－1 0.8 0.4 0.4 0.4‎ 由已知量(无下划线)可求出其他未知量(带下划线)，在做这种类型的题时，一定要注意，方程式中的量要统一，一般用物质的量浓度。‎ ‎【例2】B　解析：加入催化剂可以降低反应所需的活化能，根据图示可求ΔH，热化学方程式应标出反应物和生成物的状态，A错。使用催化剂是同等程度地加快正、逆反应速率，但不改变平衡，也就不会影响反应的热量，C、D错。‎ ‎【例3】A　解析：升温，无论是吸热反应，还是放热反应，正、逆反应速率均加快，A错、D正确；催化剂可以同时加快正、逆反应速率，B项正确；达平衡后，2v(N2)生成＝v(NO)消耗，C正确。‎ ‎【例4】D　解析：依据金属的化学性质，金属镁的活动性大于铁的活动性，首先把C选项排除；硝酸具有强氧化性，和金属反应很难放出氢气，排除A项；影响放出氢气的速率与固体镁的多少无关，只与溶液中H＋浓度的大小有关，D选项符合。‎ ‎【例5】A　解析：缩小体积，压强增大，正、逆反应速率均增大，A项正确；B项压强不变，体积增大导致反应体系中物质的浓度减小，正、逆反应速率减小；C项对反应体系中物质的浓度无影响，反应速率不变；D项使c(NO)减小，逆反应速率减小。‎ 实验与探究 答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑‎ ‎(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池，加快了氢气产生的速率 ‎(3)AgNO3‎ ‎(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、使用催化剂增加锌粒的比表面积等 ‎(5)①30　10　17.5‎ ‎②灰黑　暗红 ‎③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积 解析：(1)分析实验中涉及的物质：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能发生的化学反应有两个：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。‎ ‎(2)由于Zn与CuSO4反应生成的Cu附着在Zn片表面，构成铜锌原电池，从而加快了H2产生的速率。‎ ‎(3)4种溶液中能与Zn发生置换反应的只有AgNO3，Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag。‎ ‎(4)根据影响化学反应速率的外界因素，则加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂，增大锌粒的比表面积等。注意H2SO4浓度不能过大，浓硫酸与Zn反应不生成H2。‎ ‎(5)若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4的量不同之外，其他物质的量均相同，则V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30 mL，最终溶液总体积相同，由F可知，溶液的总体积均为50 mL，则V6＝10 mL，V9＝17.5 mL。随着CuSO4的量增大，则附着在Zn片表面的Cu会越来越多，当Cu完全覆盖Zn片时，Zn不能与H2SO4接触，则H2生成速率会减慢，且Zn片表面的Cu为暗红色。‎