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第七章 化学反应速率和化学平衡,第一节 化学反应速率及其影响因素,考纲要求 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。,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。,考点一 化学反应速率,减小,增加,3化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，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，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的_之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)_。 如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)B(g)=2C(g)，加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol，则v(A)_，v(B)_，v(C)_。,化学计量数,mnpq,0.3_molL1s1,0.1_molL1s1,0.2_molL1s1,答案：(1) (2) (3) (4),1(2014年长沙模拟)反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为： v(A)0.45 mol/(Lmin) v(B)0.6 mol/(Ls) v(C)0.4 mol/(Ls) v(D)0.45 mol/(Ls) 下列有关反应速率的比较中正确的是( ) A B D,化学反应速率的大小比较,解析：若四种反应速率都用A表示单位mol/(Ls)，数值分别为：v(A)0.007 5 mol/(Ls)， v(A)0.2 mol/(Ls)， v(A)0.2 mol/(Ls)， v(A)0.225 mol/(Ls)， 所以，故A正确。 答案：A,解析：将各项换算为v(A)且以mol/(Ls)为单位进行比较：,答案：A,化学反应速率大小的比较方法 由于同一化学反应的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。 (1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)转化同一物质法： 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应速率，再进行速率的大小比较。,化学反应速率的计算,答案：B,4(2015年安溪质检)反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 molL1。对此反应速率的表示，正确的是( ) 用A表示的反应速率是0.4 molL1min1 分别用B、C、D表示的反应速率其比值为321 在2 min末的反应速率，用B表示是 03 molL1min1 在这2 min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的，用C表示的反应速率的值是逐渐增大的 A B C D 答案：C,答案：B,化学反应速率计算的解题模式“三段式法” 依据化学方程式计算化学反应速率时，可按以下模式求解： (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。,(1)计算速率时忽略体积，用物质的量变化值除以时间。 (2)单位运算不规范。 如把a mol/(Lmin)表示为a mol/Lmin或a mol/(Lmin)。,1内因(主要因素) 反应物本身的 是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率F2Cl2Br2I2。,考点二 影响化学反应速率的因素,性质,2外因(其他条件不变，改变一个条件),3理论解释有效碰撞理论 (1)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。 活化能：如图所示。 图中：E1为 反应的活化能，使用催化剂时的活化能为_，反应热为H_。 有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。,正,E3,E1E2,(2)理论解释：,4.具体影响规律及变化图像 (1)浓度： 影响规律：,变化图像：,(2)温度： 影响规律：,变化图像： 对于正反应放热的反应：,(3)压强： 影响规律： 总之，压强对气体分子数较多的一侧影响更大。,变化图像： 对于正反应方向气体体积增大的反应： 对于反应前后气体体积不变的反应：,(4)催化剂： 影响规律： 催化剂可以同等程度地改变正反应速率和逆反应速率。 变化图像： 图像(与反应前后气体体积不变的反应中增大压强对反应速率影响图像相似)：,总之：(1)条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。 (2)浓度改变时，图像曲线一条连续，一条不连续，其他条件改变，图像曲线不连续。 上述v t图像可简记为：“增上减下，哪移哪大；浓度相连，温压要断”。,1思考 (1)压强对反应速率影响的实质是什么？改变体系压强，反应速率是否一定改变？ (2)升高温度，吸热反应的反应速率加快，放热反应的反应速率减慢。这种说法正确吗？ 提示：(1)改变压强，实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。 (2)不正确。 不论反应是放热还是吸热，升高温度，反应速率都加快。,答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),1将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶液中，反应速率最快的是( ) 答案：D,外界条件对化学反应速率的影响,2(2014年高考新课标全国卷)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2IH2OIO 慢 H2O2IOH2OO2I 快 下列有关该反应的说法正确的是( ) A反应速率与I浓度有关 BIO也是该反应的催化剂 C反应活化能等于98 kJmol1 Dv(H2O2)v(H2O)v(O2),解析：A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2=2H2OO2，该反应中I作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率。 B该反应中IO是中间产物，不是该反应的催化剂。 C反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ热量，不能据此判断该反应的活化能。 D由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。 答案：A,3(2014年安庆模拟)对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：A(g)3B(g)2C(g) H0，下列叙述错误的是( ) A升高温度v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增大得更大 B增大压强v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增大得更大 C增大A的浓度v(正)会增大，但v(逆)会减小 D采用正的催化剂一般v(正)、v(逆)同时增大，而且增大的倍数相同,解析：根据方程式可知，正反应是放热反应，所以升高温度，正逆反应速率都是增大的，总能量较低的生成物受影响更大，即逆反应速率增大得更大，平衡向逆反应方向移动，A正确；正反应是体积减小的可逆反应，所以增大压强，正逆反应速率都是增大的，化学计量数大的反应物受影响更大，即正反应速率增大得更大，平衡向正反应方向移动，B正确；增大反应物的浓度，正反应速率突然增大，而逆反应速率逐渐增大，平衡向正反应方向移动，C不正确；催化剂是同等程度改变正逆反应速率，选项D正确，答案选C。 答案：C,答案：(1)增大 (2)增大 (3) 不变 (4)减小,影响化学反应速率的图像,A图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度 B图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强 C图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度 D图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气,答案：B,6等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( ),A第4组实验的反应速率最慢 B第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 molL1 C第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 molL1 D第3组实验的反应温度低于30 解析：由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 molL1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 molL1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ，D错误。 答案：D,(1)下列时刻所改变的外界条件是： t1_；t3_；t4_。 (2)反应速率最快的时间段是_。 (3)下列措施能增大正反应速率的是_。 a通入A(g) B分离出C(g) c降温 D增大容积,解析：(1)t1时，v正、v逆都增大，条件改变应是升高温度或增大压强，但v逆增大的程度大，结合Hv(逆)，但v(正)比v(正)要小。d项v(正)、v(逆)均减小。 答案：(1)升高温度 加入催化剂 减小压强 (2)t3t4段 (3)a,1全程速率时间图像 如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。 解释原因：AB段(v渐大)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率的渐大；BC段(v渐小)，则主要因为随反应的进行，溶液中c(H)渐小，导致反应速率渐小。,2物质的量(或浓度)时间图像 如：,由图可知v(吸热)受温度的影响大，v(缩体)受压强的影响大。,控制变量法探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用变量控制思想解决该类问题。 1考查形式 (1)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速率的影响。 (2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应速率的影响。,2解题策略 (1)确定变量： 在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验，从而理清影响实验探究结果的因素。 (2)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，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关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)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，否则无法作出正确判断。,(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案见下表： 表中Vx_，理由是_ _。,答案 (1)Na2S2O3 21 (2)2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他的不变 (3)如图所示,即时训练 1在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O22HI=2H2OI2，在不同浓度时的化学反应速率见下表，由此可推知当c(HI)0.500 molL1，c(H2O2)0.400 molL1时的反应速率为( ),A.0.038 0 molL1s1 B0.152 molL1s1 C0.608 molL1s1 D0.760 molL1s1,答案：B,2一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是( ),A在050 min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等 B溶液酸性越强，R的降解速率越小 CR的起始浓度越小，降解速率越大 D在2025 min之间，pH10时R的平均降解速率为0.04 molL1min1,答案：A,3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。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。,请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_。 解析：为保证实验的可比性，实验中H2SO4的体积应固定不变，还要保证溶液的总体积相等，这样才能保证硫酸和锌的因素固定不变，研究CuSO4对反应的影响，所以饱和硫酸铜与水的体积和可以由F组实验来确定，为20 mL。则V130、V610、V917.5。 答案：30 10 17.5,回答下列问题： (1)该实验的目的是_。 (2)显色时间t1_。 (3)温度对反应速率的影响符合一般规律，若在40 以下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为_。 A44.0 s D数据不足，无法判断 (4)通过分析比较表中数据，得到的结论是_ _ _。,
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