资源描述
第一节 化学反应速率及影响因素 三年三年1313考考 高考指数高考指数:1.1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.2.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的对反应速率的影响，认识其一般规律。影响，认识其一般规律。一、化学反应速率一、化学反应速率1.1.定义：单位时间内定义：单位时间内_。2.2.表达式：表达式：v=c/tv=c/t，单位：，单位：_，如密，如密闭容器中，合成氨的反应闭容器中，合成氨的反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3，开始时，开始时c c（N N2 2）=8 mol/L8 mol/L，2 min2 min后后c c（N N2 2）=4 mol/L=4 mol/L，则用，则用N N2 2表示的反应速率为表示的反应速率为_。反应物浓度的减少或生成物浓度的增加反应物浓度的减少或生成物浓度的增加molLmolL-1-1ss-1-1或或molLmolL-1-1minmin-1-12 molL2 molL-1-1minmin-1-13.3.化学反应速率与化学计量数关系化学反应速率与化学计量数关系对于已知反应对于已知反应mA(g)mA(g)nB(g)=pC(g)nB(g)=pC(g)qD(g)qD(g)，其化学反应，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于学反应速率的数值之比等于_之比，即之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)=_v(A)v(B)v(C)v(D)=_。化学计量数化学计量数mnpqmnpq二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1.1.内因内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下MgMg、AlAl与稀盐与稀盐酸反应的速率大小关系为酸反应的速率大小关系为_。MgAlMgAl2.2.外因外因 外外界界条条件件的的影影响响 浓度浓度 增大反应物浓度，反应速率增大反应物浓度，反应速率_；反之，；反之，_。温度温度 升高温度，反应速率升高温度，反应速率_；反之，反之，_。压强压强 对于有气体参加的反应，增大压强，对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率反应速率_；反之，；反之，_催化剂催化剂 使用催化剂，反应速使用催化剂，反应速_。其他其他 _、光照、超声波、光照、超声波等，能够增大反应速率。等，能够增大反应速率。增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大增大固体表面积增大固体表面积可记忆为：速率要增大，增浓或加压；升温尤显著，还可用可记忆为：速率要增大，增浓或加压；升温尤显著，还可用催化。催化。3.3.理论解释理论解释有效碰撞理论有效碰撞理论（1 1）活化分子、活化能、有效碰撞。）活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如图活化能：如图 图中：图中：E E1 1为为_，使用催化剂时的活化能为，使用催化剂时的活化能为_，反应热为反应热为_。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。反应的活化能反应的活化能E E3 3E E1 1-E-E2 2能能 量量反应过程反应过程生成物生成物反应物反应物E E1 1E E2 2E E3 3（2 2）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。升高反应体系的温度升高反应体系的温度单位体积内单位体积内分子分子总数总数不变，活化不变，活化分子分子百分数百分数增加，增加，活化分子数增加活化分子数增加使用催化剂使用催化剂增大化学增大化学反应速率反应速率单位时间内、单位时间内、单位体积内有单位体积内有效碰撞次数增效碰撞次数增多多增大反应物的浓度增大反应物的浓度增大气体压强增大气体压强单位体积内单位体积内分子总分子总数数增加，活化分子增加，活化分子百分数百分数不变，活化不变，活化分子数增加分子数增加降低活化能降低活化能吸收能量吸收能量1.1.反应反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3反应一段时间，反应一段时间，v(Nv(N2 2)为为2 molL2 molL-1-1minmin-1-1，v(Hv(H2 2)为为6 molL6 molL-1-1minmin-1-1，则两者表示的该，则两者表示的该反应的反应速率不同。（反应的反应速率不同。（）【分析】【分析】将两者表示的反应速率转化为同一种物质比较，两将两者表示的反应速率转化为同一种物质比较，两者的反应速率相同。者的反应速率相同。2.2.碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCOCaCO3 3固体可以增大反应固体可以增大反应速率。（速率。（）【分析】【分析】固体物质的量的多少对反应速率没有影响。固体物质的量的多少对反应速率没有影响。3.3.增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。()()【分析】【分析】压强仅对有气体参加的反应的反应速率有影响。压强仅对有气体参加的反应的反应速率有影响。4.4.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。（反应速率增大。（）【分析】【分析】增大反应物的浓度，不能增大活化分子的百分含增大反应物的浓度，不能增大活化分子的百分含量，只能增大单位体积内活化分子的个数。量，只能增大单位体积内活化分子的个数。5.5.在恒容容器中进行的反应在恒容容器中进行的反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3，向容器中通入，向容器中通入N N2 2，容器内压强增大，反应速率增大。（，容器内压强增大，反应速率增大。（）【分析】【分析】通入通入N N2 2，容器内压强增大，但是，容器内压强增大，但是SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3各物质各物质的浓度都没有改变，反应速率不变。的浓度都没有改变，反应速率不变。催化剂催化剂 化学反应速率的计算及大小比较化学反应速率的计算及大小比较1.1.化学反应速率计算的两种方法化学反应速率计算的两种方法（1 1）定义式法。）定义式法。v=c/t=n/(Vt)v=c/t=n/(Vt)（2 2）化学计量数法。）化学计量数法。对于任意化学反应：对于任意化学反应：mA+nB=pC+qDmA+nB=pC+qD，用不同反应物或生成，用不同反应物或生成物表示的反应速率，数值之比等于化学计量数之比。若已知物表示的反应速率，数值之比等于化学计量数之比。若已知某一反应物或生成物的反应速率，可以利用此关系求解未知某一反应物或生成物的反应速率，可以利用此关系求解未知的某一反应物或生成物的反应速率。如对于反应的某一反应物或生成物的反应速率。如对于反应N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3，已知，已知v(Nv(N2 2)=x molL)=x molL-1-1minmin-1-1，则可以求，则可以求得得v(Hv(H2 2)、v(NHv(NH3 3)分别为分别为3x molL3x molL-1-1minmin-1-1、2x molL2x molL-1-1minmin-1-1。2.2.化学反应速率比较的两种方法化学反应速率比较的两种方法（1 1）归一法。）归一法。将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率，再进行比较。如：对于反应应速率，再进行比较。如：对于反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3，如果，如果v(SOv(SO2 2)=2 molL)=2 molL-1-1minmin-1-1，v(Ov(O2 2)=3 molL)=3 molL-1-1minmin-1-1，v(SOv(SO3 3)=4 molL)=4 molL-1-1minmin-1-1，比较反应速率的大小，可以将，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为三者表示的反应速率都转化为O O2 2表示的反应速率再作比较。表示的反应速率再作比较。换算得出：换算得出：v(Ov(O2 2)=1 molL)=1 molL-1-1minmin-1-1，v(Ov(O2 2)=)=2 molL2 molL-1-1minmin-1-1，则反应速率的大小关系为：，则反应速率的大小关系为：。（2 2）比值法。）比值法。用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应如反应mAmAnB=pCnB=pCqDqD，若，若v(A)/m v(B)/nv(A)/m v(B)/n，则反应速率，则反应速率ABAB。【高考警示钟】【高考警示钟】（1 1）比较同一反应中不同物质的化学反应速率时，要注意单）比较同一反应中不同物质的化学反应速率时，要注意单位是否相同，如果单位不同，要化成相同的单位再进行比较。位是否相同，如果单位不同，要化成相同的单位再进行比较。（2 2）单位时间内反应物或生成物的物质的量变化大，反应速）单位时间内反应物或生成物的物质的量变化大，反应速率不一定快，因为化学反应速率是用单位时间内反应物或生率不一定快，因为化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示的。成物的浓度变化量来表示的。【典例【典例1 1】（】（20122012沈阳模拟）一定温度下，向容积为沈阳模拟）一定温度下，向容积为2 L2 L的的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是（质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是（）A.A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3B3B4D 6A4D 6A2C2CB.B.反应进行到反应进行到1 s1 s时，时，v(A)v(A)v(D)v(D)C.C.反应进行到反应进行到6 s6 s时，时，B B的平均反应速率为的平均反应速率为0.05 mol/(Ls)0.05 mol/(Ls)D.D.反应进行到反应进行到6 s6 s时，各物质的反应速率相等时，各物质的反应速率相等 【解题指南】【解题指南】解答该题应该注意以下两点：解答该题应该注意以下两点：（1 1）根据物质的量随时间的变化确定反应物与生成物。）根据物质的量随时间的变化确定反应物与生成物。（2 2）根据相同时间段内各物质的物质的量变化确定化学计量）根据相同时间段内各物质的物质的量变化确定化学计量数与反应速率之间的关系。数与反应速率之间的关系。【解析】【解析】选选C C。根据各物质的物质的量随时间的变化图像可知，。根据各物质的物质的量随时间的变化图像可知，A A、D D为生成物，为生成物，B B、C C为反应物，在为反应物，在6 s6 s时反应达到平衡，时反应达到平衡，A A、B B、C C、D D的物质的量变化分别为的物质的量变化分别为1.2 mol1.2 mol、0.6 mol0.6 mol、0.8 mol0.8 mol、0.4 mol0.4 mol。根据化学计量数之比等于变化的物质的。根据化学计量数之比等于变化的物质的量之比可知量之比可知A A、B B、C C、D D的化学计量数之比为的化学计量数之比为63426342，所，所以反应方程式为以反应方程式为3B3B4C 6A4C 6A2D2D，A A错；反应过程中和反应错；反应过程中和反应达到平衡时各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，达到平衡时各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，B B、D D错；反应进行到错；反应进行到6 s6 s时，时，B B的平均反应速率为的平均反应速率为0.6 mol/0.6 mol/(2 L(2 L6 s)=0.05 molL6 s)=0.05 molL-1-1ss-1-1,C,C对。对。【互动探究】【互动探究】（1 1）用）用A A、B B、C C、D D四种物质表示的该反应的反四种物质表示的该反应的反应速率，数值最大的是哪种物质？应速率，数值最大的是哪种物质？提示：提示：A A，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，化学，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，化学计量数越大，表示的反应速率越大。计量数越大，表示的反应速率越大。（2 2）反应进行到）反应进行到1 s1 s时，时，C C的反应速率为多少？的反应速率为多少？提示：提示：1 s1 s时时D D的反应速率为的反应速率为0.2 mol/(2 L0.2 mol/(2 L1 s)=1 s)=0.1 molL0.1 molL-1-1ss-1-1，所以，所以C C的反应速率为的反应速率为v(C)=2v(D)=v(C)=2v(D)=0.2 molL0.2 molL-1-1ss-1-1。化学反应速率图像及其应用化学反应速率图像及其应用1.1.物质的量（或浓度）物质的量（或浓度）-时间图像及应用时间图像及应用例如：某温度时，在定容（例如：某温度时，在定容（V LV L）容器中，）容器中，X X、Y Y、Z Z三种物质三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。的物质的量随时间的变化曲线如图所示。Ot1n3n/molmolXYn2n1t2t3t4Zt/s根据图像可进行如下计算：根据图像可进行如下计算：（1 1）某物质的平均速率、转化率。如：）某物质的平均速率、转化率。如：v v（X X）=mol/=mol/（LsLs），），Y Y的转化率的转化率=100%100%。（2 2）确定化学方程式中的化学计量数之比。）确定化学方程式中的化学计量数之比。如如X X、Y Y、Z Z三种物质的化学计量数之比为：三种物质的化学计量数之比为：（n n1 1-n-n3 3）（n n2 2-n-n3 3）nn2 2。133nnV t232nnn2.2.速率速率-时间图像及应用（以可逆反应为例分析）时间图像及应用（以可逆反应为例分析）（1 1）改变反应物浓度）改变反应物浓度“v“v（正）突变，（正）突变，v v（逆）渐变（逆）渐变”。Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大反应物的浓度增大反应物的浓度平衡正向移动平衡正向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小反应物的浓度减小反应物的浓度平衡逆向移动平衡逆向移动（2 2）改变生成物浓度）改变生成物浓度“v“v（正）渐变，（正）渐变，v v（逆）突变（逆）突变”。Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大生成物的浓度增大生成物的浓度平衡逆向移动平衡逆向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小生成物的浓度减小生成物的浓度平衡正向移动平衡正向移动（3 3）改变气体体系的压强）改变气体体系的压强“v“v（正）、（正）、v v（逆）都突变（逆）都突变”。对于正反应方向气体体积增大的反应：对于正反应方向气体体积增大的反应：Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大压强增大压强平衡向体积缩小的方向移动平衡向体积缩小的方向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小压强减小压强平衡向体积增大的方向移动平衡向体积增大的方向移动对于反应前后气体体积不变的反应对于反应前后气体体积不变的反应:Otvv（正（正）v（逆）逆）v(正正)=)=v(逆逆)增大压强增大压强平衡不移动平衡不移动Otvv（正（正）v（逆）逆）减小压强减小压强平衡不移动平衡不移动（4 4）改变温度）改变温度“v“v（正）、（正）、v v（逆）都突变（逆）都突变”。对于正反应放热的反应：对于正反应放热的反应：Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）升高温度升高温度平衡向吸热方向移动平衡向吸热方向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）降低温度降低温度平衡向放热方向移动平衡向放热方向移动（5 5）加催化剂）加催化剂“v“v（正）、（正）、v v（逆）都突变（逆）都突变”。Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）=v（逆）（逆）平衡不移动平衡不移动【高考警示钟】【高考警示钟】（1 1）只有压强的改变同等程度的引起反应物和生成物浓度的）只有压强的改变同等程度的引起反应物和生成物浓度的改变时，才是改变压强。改变时，才是改变压强。（2 2）只是改变一种物质的浓度而引起的压强改变，不应该从）只是改变一种物质的浓度而引起的压强改变，不应该从压强角度分析，应该从浓度角度分析。压强角度分析，应该从浓度角度分析。【拓展延伸】【拓展延伸】惰性气体对反应速率的影响惰性气体对反应速率的影响（1 1）恒容时充入惰性气体，容器内气体的压强增大，但是各）恒容时充入惰性气体，容器内气体的压强增大，但是各反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变。反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变。（2 2）恒压容器中通入惰性气体，容器内压强不变，但是容器）恒压容器中通入惰性气体，容器内压强不变，但是容器容积增大，各反应物和生成物的浓度减小，相当于减小压强，容积增大，各反应物和生成物的浓度减小，相当于减小压强，反应速率减小。反应速率减小。【典例【典例2 2】可逆反应】可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3是工业上合成氨的重要反是工业上合成氨的重要反应。应。（1 1）根据图）根据图1 1请写出合成氨的热化学方程式请写出合成氨的热化学方程式_(_(热量用热量用E E1 1、E E2 2或或E E3 3表示表示)。（2 2）图）图1 1中虚线部分是通过改变化学反应中的中虚线部分是通过改变化学反应中的_条件，该条件的改变与图条件，该条件的改变与图2 2中哪一时刻条件的改变相同中哪一时刻条件的改变相同_（用（用“t t1 1tt6 6”表示表示)。（3 3）t t3 3时刻改变的条件是时刻改变的条件是_，t t5 5时刻改变的条件是时刻改变的条件是_。【解题指南】【解题指南】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：（1 1）反应热与能量的关系；）反应热与能量的关系；（2 2）分析）分析E E1 1与与E E2 2不同的原因；不同的原因；（3 3）图）图2 2中注意分析正、逆反应速率的变化程度及思考引起中注意分析正、逆反应速率的变化程度及思考引起变化的原因。变化的原因。【解析】【解析】（1 1）根据图）根据图1 1可知，从可知，从N N2 2和和H H2 2反应生成反应生成1 mol NH1 mol NH3 3过过程中放出的热量为程中放出的热量为(E(E3 3-E-E1 1）kJkJ，所以，所以N N2 2与与H H2 2反应生成反应生成NHNH3 3的热的热化学方程式为化学方程式为N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H=-2(E-2(E3 3-E-E1 1)kJmol)kJmol-1-1。（2 2）图）图1 1中虚线部分表示由反应物到达过渡态的过程中，所中虚线部分表示由反应物到达过渡态的过程中，所需能量减少，说明使用了催化剂，降低了活化能。因为反应需能量减少，说明使用了催化剂，降低了活化能。因为反应N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3为反应前后气体体积不相等的反应，在图为反应前后气体体积不相等的反应，在图2 2中，中，t t2 2时刻改变条件，正、逆反应速率的改变相同，说明改时刻改变条件，正、逆反应速率的改变相同，说明改变的外界条件只能是使用了催化剂。变的外界条件只能是使用了催化剂。（3 3）t t3 3时改变条件时改变条件,v,v（正）、（正）、v v（逆）都减小，且（逆）都减小，且v v（正）（正）v v（正），平衡向逆反应方向移动，只能是升高温度。（正），平衡向逆反应方向移动，只能是升高温度。答案：答案：（1 1）N N2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）2NH2NH3 3（g g）H=-2=-2（E E3 3-E-E1 1）kJmolkJmol-1-1（2 2）催化剂）催化剂 t t2 2tt3 3（3 3）减小压强）减小压强 升高温度升高温度 【技巧点拨】【技巧点拨】根据速率根据速率-时间图像判断反应条件的方法时间图像判断反应条件的方法（1 1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强（反应前后气体体积不变的反应）和催化剂考虑；若是不同（反应前后气体体积不变的反应）和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应前后气体体积改变的反应反应)角度考虑。角度考虑。（2 2）对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个）对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。除。【变式备选】【变式备选】某密闭容器中充入等物质的量的气体某密闭容器中充入等物质的量的气体A A和和B B，一，一定温度下发生反应：定温度下发生反应：A(g)+xB(g)2C(g)A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，只，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是（时间变化如图所示。下列说法中正确的是（）A.8 minA.8 min时表示正反应速率等于逆反应速率时表示正反应速率等于逆反应速率B.B.前前20 min A20 min A的反应速率为的反应速率为0.05 molL0.05 molL-1-1minmin-1-1C.C.反应方程式中的反应方程式中的x=1x=1，30 min30 min时表示增大压强时表示增大压强D.40 minD.40 min时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应 【解析】【解析】选选B B。因为。因为8 min8 min时没有达到平衡，正、逆反应速率时没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，不相等，A A错；前错；前20 min20 min，C C的浓度变化为的浓度变化为2.0 molL2.0 molL-1-1，C C的的反应速率为反应速率为2.0 molL2.0 molL-1-1/20 min=0.1 molL/20 min=0.1 molL-1-1minmin-1-1，根据，根据反应方程式可知，反应方程式可知，A A的反应速率为的反应速率为C C的的1/21/2，A A的反应速率为的反应速率为0.05 molL0.05 molL-1-1minmin-1-1，B B对；根据图对；根据图1 1可知，在可知，在303040 min B40 min B、C C的浓度都变为原来的的浓度都变为原来的0.750.75倍，所以采取的措施是增大容器的倍，所以采取的措施是增大容器的体积，也就是减小压强。体积，也就是减小压强。根据图根据图2 2可知，可知，303040 min40 min之间减小压强，正、逆反应速率都之间减小压强，正、逆反应速率都减小相同程度，平衡不移动，可知反应为气体体积不变的反减小相同程度，平衡不移动，可知反应为气体体积不变的反应，应，x=1x=1，C C错；根据图错；根据图1 1可知，可知，40 min40 min时改变条件，时改变条件，B B浓度增浓度增加，加，C C浓度减小，平衡向逆反应方向移动。若正反应为吸热反浓度减小，平衡向逆反应方向移动。若正反应为吸热反应，升高温度，则正反应速率瞬间的增大程度应该大于逆反应，升高温度，则正反应速率瞬间的增大程度应该大于逆反应速率的增大程度，从图应速率的增大程度，从图2 2可知，可知，D D错。错。【实验探究【实验探究6 6】“定多变一法定多变一法”突破变量突破变量 【典例】（【典例】（20112011福建高考福建高考T23T23节选）在酸性溶液中，碘节选）在酸性溶液中，碘酸钾酸钾(KIO3)(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO2IO3 35SO5SO3 32 22H2H=I=I2 25SO5SO4 42 2H H2 2O O，生成的碘可以用，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如表所示：反应的速率。某同学设计实验如表所示：探究型实验题探究型实验题 该实验的目的是该实验的目的是_；表中；表中V V2 2=_mL=_mL。实验实验1 1 实验实验2 2 实验实验3 3 0.01 molL0.01 molL1 1KIOKIO3 3酸性溶液酸性溶液(含淀粉含淀粉)的体积的体积/mL/mL5 55 55 50.01 molL0.01 molL1 1NaNa2 2SOSO3 3溶液的体溶液的体积积/mL/mL V V1 1 5 55 5H H2 2O O的体积的体积/mL/mL 35354040V V2 2 实验温度实验温度/252525250 0溶液出现蓝色时所需时间溶液出现蓝色时所需时间/s/s【精讲精析】【精讲精析】1.1.解题关键点解题关键点（1 1）关键点）关键点1 1：分析表中数据，准确定位实验目的。从题目：分析表中数据，准确定位实验目的。从题目中可以看出，三个实验中中可以看出，三个实验中KIOKIO3 3酸性溶液浓度和体积都相等，酸性溶液浓度和体积都相等，变量为温度、亚硫酸钠溶液的浓度。所以本题探究的是反应变量为温度、亚硫酸钠溶液的浓度。所以本题探究的是反应物浓度（由溶液体积变化决定）、温度对反应速率的影响。物浓度（由溶液体积变化决定）、温度对反应速率的影响。（2 2）关键点）关键点2 2：三个实验中溶液的体积均为：三个实验中溶液的体积均为50 mL50 mL。2.2.解题疑惑点解题疑惑点（1 1）如何确定亚硫酸钠溶液和水的体积由实验）如何确定亚硫酸钠溶液和水的体积由实验2 2可以看出混可以看出混合溶液的总体积应为合溶液的总体积应为50 mL50 mL，为保证三组实验中溶液体积相同，为保证三组实验中溶液体积相同，则则V V1 1为为10 mL10 mL，V V2 2为为40 mL40 mL。（2 2）分别根据哪些实验研究温度、亚硫酸钠溶液浓度对反应）分别根据哪些实验研究温度、亚硫酸钠溶液浓度对反应速率的影响速率的影响对比实验对比实验1 1和实验和实验2 2可知，可知，KIOKIO3 3溶液的浓度相等，溶液的浓度相等，NaNa2 2SOSO3 3溶液溶液的浓度不相等（因为体积不同），故这两个实验的目的是探的浓度不相等（因为体积不同），故这两个实验的目的是探究该反应的反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；究该反应的反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；对比实验对比实验2 2和实验和实验3 3可知，两溶液的浓度都相等，而温度不可知，两溶液的浓度都相等，而温度不相等，故实验目的是探究该反应的反应速率与温度的关系。相等，故实验目的是探究该反应的反应速率与温度的关系。【参考答案】【参考答案】探究该反应的反应速率与温度、亚硫酸钠溶液探究该反应的反应速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系浓度的关系 40 40 变量探究型实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以变量探究型实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。考试题中有所考查。1.1.常见考查形式常见考查形式（1 1）以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据）以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响。的变化对反应的影响。（2 2）给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各）给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。因素对反应的影响。2.2.解题策略解题策略（1 1）确定变量）确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。因素有哪些。（2 2）定多变一）定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。（3 3）数据有效）数据有效解答时注意选择数据（或设置实验）要有效，且变量统一，解答时注意选择数据（或设置实验）要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。否则无法做出正确判断。1.1.下列说法中不正确的是（下列说法中不正确的是（）A.A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B.B.在其他条件不变时，升高温度一定会加快化学反应的反应速在其他条件不变时，升高温度一定会加快化学反应的反应速率率C.C.使用合理的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变化使用合理的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态学平衡状态D.D.增大反应物浓度，可使单位体积内活化分子数增加，反应速增大反应物浓度，可使单位体积内活化分子数增加，反应速率加快率加快 【解析】【解析】选选A A。有的化学反应反应速率越快，反应现象越明显；。有的化学反应反应速率越快，反应现象越明显；有的反应反应速率太快，现象并不明显，有的反应反应速率太快，现象并不明显，A A错；升高温度一定错；升高温度一定能加快反应速率，能加快反应速率，B B对；使用催化剂，能够改变反应速率，但对；使用催化剂，能够改变反应速率，但是对平衡无影响，是对平衡无影响，C C对；增大浓度，增加的是活化分子总数，对；增大浓度，增加的是活化分子总数，D D对。对。2.2.一定条件下进行反应一定条件下进行反应 2X2X（g g）+Y+Y（g g）Z Z（s s）3W3W（g g）H0 0。达到平衡后，。达到平衡后，t t1 1时刻改变某一条件所得时刻改变某一条件所得v-tv-t图像如图，图像如图，则改变的条件为（则改变的条件为（）A.A.增大压强增大压强 B.B.升高温度升高温度C.C.加催化剂加催化剂 D.D.增加生成物浓度增加生成物浓度 【解析】【解析】选选B B。反应。反应2X2X（g g）+Y+Y（g g）Z Z（s s）3W3W（g g）H0 0达到平衡后，达到平衡后，t t1 1时刻改变条件，正、逆反应速率都增时刻改变条件，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，大，且正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，平衡向逆反应方向移动，增大压强，正反应速率增大的程度平衡向逆反应方向移动，增大压强，正反应速率增大的程度等于逆反应速率增大的程度，等于逆反应速率增大的程度，A A错；升高温度，正反应速率增错；升高温度，正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，大的程度小于逆反应速率增大的程度，B B对；加催化剂，正、对；加催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，逆反应速率同等程度增大，C C错；增加生成物浓度，逆反应速错；增加生成物浓度，逆反应速率增大，正反应速率瞬时不变，率增大，正反应速率瞬时不变，D D错。错。3.3.铁粉与足量铁粉与足量1 mol/L1 mol/L盐酸反应，为了加快反应速率且不影响盐酸反应，为了加快反应速率且不影响产生氢气的量可以加入（产生氢气的量可以加入（）2 mol/L2 mol/L的硝酸溶液的硝酸溶液少量少量CuSOCuSO4 4(s)(s)少量铜粉少量铜粉少量少量CHCH3 3COONa(s)COONa(s)对溶液加热对溶液加热向反应液中通入向反应液中通入HClHCl气体气体加入过量铁粉加入过量铁粉将铁粉改为铁片将铁粉改为铁片A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】【解析】选选B B。根据反应。根据反应Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2，因为盐酸足，因为盐酸足量，所以生成量，所以生成H H2 2的量取决于的量取决于FeFe的物质的量，若不影响产生气的物质的量，若不影响产生气体的量则不能减少体的量则不能减少FeFe的物质的量。加入的物质的量。加入CuSOCuSO4 4，Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu，FeFe、CuCu与盐酸形成原电池，反应速率与盐酸形成原电池，反应速率加快，但是加快，但是FeFe的物质的量减少，生成的物质的量减少，生成H H2 2的物质的量也减少，的物质的量也减少，错、错、对；对；HNOHNO3 3与与FeFe反应不生成反应不生成H H2 2，生成，生成NONO，错；加入错；加入CHCH3 3COONaCOONa固体，固体，CHCH3 3COOCOO-与与H H+反应生成反应生成CHCH3 3COOHCOOH，溶液中，溶液中H H+浓度浓度减小，反应速率减小，减小，反应速率减小，错；错；将溶液加热，反应速率加快，将溶液加热，反应速率加快，对；向溶液中通入对；向溶液中通入HClHCl气体，气体，溶液中溶液中H H+浓度增大，反应速率加快，浓度增大，反应速率加快，对；因为盐酸足量，对；因为盐酸足量，加入铁粉，加入铁粉，FeFe的物质的量增多，生成的物质的量增多，生成H H2 2的物质的量增多，的物质的量增多，错；将铁粉改为铁片，反应速率减慢，错；将铁粉改为铁片，反应速率减慢，错。故正确选项为错。故正确选项为B B。4.4.对于反应对于反应A(g)+3B(g)2C(g)A(g)+3B(g)2C(g)，下列各数据表示不同条件，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是（下的反应速率，其中反应进行得最快的是（）A.v(A)=0.01 mol/(Ls)A.v(A)=0.01 mol/(Ls)B.v(B)=0.02 mol/(Ls)B.v(B)=0.02 mol/(Ls)C.v(B)=0.60 mol/(Lmin)C.v(B)=0.60 mol/(Lmin)D.v(C)=1.00 mol/(Lmin)D.v(C)=1.00 mol/(Lmin)【解析】【解析】选选A A。将。将A A、B B、C C的反应速率都转化为相同的单位的反应速率都转化为相同的单位molLmolL-1-1minmin-1-1，A A、B B、C C、D D四项中表示的反应速率分别为四项中表示的反应速率分别为0.60 molL0.60 molL-1-1minmin-1-1、1.20 molL1.20 molL-1-1minmin-1-1、0.60 molL0.60 molL-1-1minmin-1-1、1.00 molL1.00 molL-1-1minmin-1-1。将。将A A、B B、C C物物质的反应速率各自除以对应的化学计量数得到的反应速率为质的反应速率各自除以对应的化学计量数得到的反应速率为0.60 molL0.60 molL-1-1minmin-1-1、0.40 molL0.40 molL-1-1minmin-1-1、0.20 molL0.20 molL-1-1minmin-1-1、0.50 molL0.50 molL-1-1minmin-1-1，所以反应速率，所以反应速率最快的为最快的为A A，A A项正确。项正确。5.5.将将4 mol A4 mol A气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在2 L2 L的容器中混合并在一定的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)2A(g)+B(g)2C(g)。若经。若经2 s 2 s 后测后测得得C C的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1，现有下列几种说法：，现有下列几种说法：用物质用物质A A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1用物质用物质B B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL0.6 molL-1-1ss-1-12 s2 s时物质时物质A A的转化率为的转化率为70%70%2 s2 s时物质时物质B B的浓度为的浓度为0.7 molL0.7 molL-1-1其中正确的是（其中正确的是（）A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】【解析】选选B B。2 s2 s后后C C的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1，则，则C C的反应速率的反应速率为为0.6 molL0.6 molL-1-1/2 s=0.3 molL/2 s=0.3 molL-1-1ss-1-1，所以，所以A A的反应速率为的反应速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1，对；对；B B的反应速率为的反应速率为C C的的1/21/2，为，为0.15 molL0.15 molL-1-1ss-1-1，错；反应错；反应2 s A2 s A转化的浓度即生成的转化的浓度即生成的C C的浓度，的浓度，A A的起始浓度为的起始浓度为4 mol/2 L=2 molL4 mol/2 L=2 molL-1-1，A A的转化率为的转化率为0.6 molL0.6 molL-1-1/2 molL/2 molL-1-1100%=30%100%=30%，错；错；反应反应2 s B2 s B转化的浓度为生成转化的浓度为生成C C的浓度的的浓度的1/21/2，B B的转化浓度为的转化浓度为0.6 molL0.6 molL-1-11/2=0.3 molL1/2=0.3 molL-1-1，开始，开始B B的浓度为的浓度为2 mol/2L=2 mol/2L=1 molL1 molL-1-1，所以，所以2 s2 s时时B B的浓度为的浓度为1 molL1 molL-1-10.3 molL0.3 molL-1-1=0.7 molL=0.7 molL-1-1，对；所以正确选项为对；所以正确选项为B B。6.6.在一个容积固定为在一个容积固定为2 L2 L的密闭容器中，发生反应的密闭容器中，发生反应aAaA（g g）+bB+bB（g g）pCpC（g g）H=？反应情况记录如表：？反应情况记录如表：时间时间 c c（A A）/molL/molL-1-1 c c（B B）/molL/molL-1-1 c c（C C）/molL/molL-1-1 0 min 0 min 1 13 30 0第第2 min 2 min 0.80.82.62.60.40.4第第4 min 4 min 0.40.41.81.81.21.2第第6 min 6 min 0.40.41.81.81.21.2第第8 min 8 min 0.10.12.02.01.81.8第第9 min 9 min 0.050.051.91.90.30.3请仔细分析根据表中数据，回答下列问题：请仔细分析根据表中数据，回答下列问题：（1 1）a=_a=_，b=_b=_，p=_p=_。（取最小正整数）。（取最小正整数）（2 2）第）第2 min2 min到第到第4 min4 min内内A A的平均反应速率的平均反应速率v v（A A）=_=_molL_molL-1-1minmin-1-1。（3 3）若从开始到第）若从开始到第4 min4 min建立平衡时反应放出的热量为建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ235.92 kJ，则该反应的，则该反应的H=_=_。【解析】【解析】（1 1）由表中数据可知在）由表中数据可知在4 46 min6 min时反应达到平衡状时反应达到平衡状态，则态，则4 min4 min内内A A、B B、C C的浓度变化分别为的浓度变化分别为0.6 molL0.6 molL-1-1、1.2 molL1.2 molL-1-1、1.2 molL1.2 molL-1-1，A A、B B、C C的浓度变化之比为的浓度变化之比为122122，所以，所以a=1a=1，b=2b=2，p=2p=2。（2 2）2 24 min4 min内内A A的浓度变化为的浓度变化为0.8 molL0.8 molL-1-10.4 molL0.4 molL-1-1=0.4 molL=0.4 molL-1-1，所以，所以A A的反应速率为的反应速率为0.4 molL0.4 molL-1-1/2 min=0.2 molL/2 min=0.2 molL-1-1minmin-1-1。（3 3）从开始到）从开始到4 min4 min建立平衡，反应建立平衡，反应A A的物质的量为的物质的量为0.6 molL0.6 molL-1-12 L=1.2 mol2 L=1.2 mol，所以，所以1 mol A1 mol A反应放出的热量为反应放出的热量为235.92 kJ/1.2 mol=196.6 kJmol235.92 kJ/1.2 mol=196.6 kJmol-1-1，所以，所以H=196.6 kJmol196.6 kJmol-1-1。答案：答案：（1 1）1 2 2 1 2 2 （2 2）0.20.2（3 3）-196.6 kJmol-196.6 kJmol-1-1
展开阅读全文