资源描述
化学 课标版,第20讲 化学反应速率,考点一 化学反应速率的概念及计算 1.化学反应速率 (1)含义:通常用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。 (2)表达式: v= 。 (3)常用单位: molL-1s-1 或molL-1min-1。 (4)特点:同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值可能 不同 ,但表示的含义相同。,2.化学反应速率与化学计量数的关系 用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率的数 值之比等于化学方程式中各物质的 化学计量数 之比。例如,对于 反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),v(A)v(B)v(C)v(D)= mnpq 。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显 ( ) (2)由v= 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值 ( ) (3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能 不同,但表示的意义相同 ( ) (4)对于固体或纯液体反应物,其浓度视为常数,故一般不能用固体或纯 液体物质表示化学反应速率 ( ) (5)5 s末,合成氨反应的v(H2)=1 molL-1s-1 ( ),答案 (1) (2) (3) (4) (5),2.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 A,则v(A)= ,v(B)= ,v(C)= ;则v(A)v(B)v(C)= 。,答案 0.3 mol/(Ls) 0.1 mol/(Ls) 0.2 mol/(Ls) 312,3.某温度时,在容积为3 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量 随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析: (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至2 min末,X的反应速率为 。 (3)该反应是由 (填序号)开始的。 正反应 逆反应 正、逆反应同时,答案 (1)2Z+Y 3X (2)0.067 molL-1min-1 (3),解析 (1)由图知Z、Y为反应物,X为生成物,且为可逆反应,Z、Y、X三 种物质的化学计量数之比为(2.0-1.6)(1.2-1.0)(1.0-0.4)=213。 (2)v(X)= 0.067 molL-1min-1。,1.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关 的是 ( ) A.抗氧化剂 B.调味剂 C.着色剂 D.增稠剂,答案 A 抗氧化剂是防止食品氧化变质的添加剂,使用目的是延缓食 品的变质。,2.已知4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、 v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系式应该为 ( ) A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O) C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO),答案 D A选项,v(NH3)v(O2)=45 v(NH3)=v(O2),因此A不正确。 B选项,v(O2)v(H2O)=56 v(O2)=v(H2O),因此B不正确。C选项,v(NH3)v(H2O)=46 v(NH3)=v(H2O),因此C不正确。D选项,v(O2)v(NO)= 54 v(O2)=v(NO),因此D正确。,3.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催 化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) ( ) A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin) B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin) C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反应至6 min时,H2O2分解了50%,答案 C A项,06 min内,产生n(O2)=110-3 mol,消耗 n(H2O2)=210-3 mol,则v(H2O2)= = 3.310-2 mol/(Lmin),故A正确;B项,依 照A项解题步骤,可知B项正确;C项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为210-3 mol,剩余c(H2O2)= =0.2 mol/L,故C项不 正确;D项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为210-3 mol,占起始物质的量的 50%,故D项正确。 思维建模 1.化学反应速率的计算思路 某一物质(不能是固体或纯液体)的物质的量变化nX 某一物 质的浓度变化cX vX vY、vZ等。,2.“三段式”计算反应速率的思维模板 (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(molL-1) a b c 转化浓度(molL-1) x 某时刻浓度(molL-1) a-x b- c+,考点二 影响化学反应速率的因素 1.影响因素 (1)主要因素 相同条件下Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为: NaMgAl 。说明反应物本身的 性质 是影响化学反应速率的主要因素。,(2)外界因素,2.理论解释有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 a.活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 b.活化能(如下图):,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)碳酸钠与盐酸反应过程中,再增加CaCO3固体的量,反应速率不变,但 把CaCO3固体粉碎,可以加快反应速率 ( ) (2)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大 ( ) (3)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 ( ) (4)升高温度,可以增加活化分子百分数,使反应速率加快 ( ) (5)双氧水中加入MnO2,可以使生成O2的速率增大,是因为MnO2的催化 作用 ( ) (6)锌与硫酸反应时,硫酸的浓度越大,产生H2的速率越快 ( ) (7)其他条件不变,恒压,增加惰性气体的量,原化学反应速率减慢 ( ),(8)相同条件下,Mg和Fe分别与0.1 molL-1的盐酸反应的速率相同 ( ),答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8),2.按要求填空。 (1)形状、大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速 率:铁 铝。 (2)对于Fe+2HCl FeCl2+H2,改变下列条件对生成氢气的速率有何 影响?(填“增大”“减小”或“不变”) 升高温度: ; 增大盐酸浓度: ; 增大铁的质量: ; 增加盐酸体积: ; 把铁片改成铁粉: ; 滴入几滴CuSO4溶液: ;,加入NaCl固体: 。 (3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2,为 什么?,答案 (1)小于 (2)增大 增大 不变 不变 增大 增大 不变 (3)否。Fe和稀硝酸反应生成NO;常温下,Fe遇浓硫酸钝化。,题组一 影响化学反应速率的因素 1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是 ( ) A.100 mL 2 molL-1的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢 气的速率不变 B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢 气的速率 C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速 率减慢,答案 D A项,加入氯化钠溶液,相当于对盐酸稀释,反应速率减慢;B 项,改用铁片和浓硫酸反应,常温时发生钝化,加热时则反应生成二氧化 硫气体,得不到氢气;C项,不论该化学反应是放热反应还是吸热反应,升 温,化学反应速率必然加快;D项,对于有气体参与的反应,减小压强,气体 的浓度减小,反应速率减慢。,2.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬 时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( ),A.a=6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b318.2 D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同,答案 D 根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减, 其瞬时速率也以等差数列递减,故a=6.00;同时改变反应温度和反应物 浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故b 318.2;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时所用的时间并不 相等,D项错误。,3.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,则下列说法 或结论中,能够成立的是 ( ) A.其他条件不变,仅将容器的容积缩小一半,反应速率减小 B.反应达到平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆 C.保持容器容积不变,充入少量He使体系压强增大,反应速率一定增大 D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大 答案 B A项,将容器的容积缩小一半相当于体系压强增加一倍,反应 速率加快;B项,转化为同一物质的速率,其正、逆反应速率相等,处于平 衡状态;C项,由于容器容积保持不变,充入He后,各组分的浓度不变,反应 速率不变;D项,改变固体物质的用量不影响化学反应速率。,方法技巧 对于有气体参加的反应,“惰性气体”对化学反应速率的 影响 (1)恒温恒容 充入“惰性气体” 总压强增大,但各物质的浓度不变(活化分子浓 度不变),反应速率不变。 (2)恒温恒压 充入“惰性气体” 体积增大 各反应物浓度减小(活化分子浓,度减小) 反应速率减慢。,题组二 控制变量法实验探究影响化学反应速率的因素 4.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 molL-1 C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 molL-1 D.第3组实验的反应温度低于30 ,答案 D 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 molL-1,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 molL-1, 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。,5.某学生为了探究锌与稀盐酸反应过程中反应速率的变化,在100 mL稀 盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录 如下表所示(表中氢气的体积均已换算为标准状况下的数据,且为累计 值):,(1)反应速率在前3 min呈现的变化规律是 ,出现这一现 象的原因是 。 (2)最后1 min反应速率最小的原因是 。 (3)23 min内以稀盐酸的浓度变化来表示该反应的反应速率为v(HCl)= mol/(Lmin)(设溶液体积不变)。,答案 (1)逐渐增大 锌与稀盐酸的反应是放热反应,溶液温度升高,反 应速率增大 (2)此时稀盐酸即将耗尽,溶液中H+浓度很小,反应速率减小 (3)0.1,解析 (1)由题表中数据可知,不同时间段内产生氢气的体积,01 min: 50 mL;12 min:70 mL;23 min:112 mL。则前3 min反应速率越来越大。 考虑到该反应为放热反应,随着反应的进行,溶液温度升高,反应速率增 大。(2)反应后期,稀盐酸浓度显著下降,反应速率减小。(3)23 min, V(H2)=232 mL-120 mL=112 mL,n(H2)=0.005 mol,c(H+)= = 0.1mol/L,v(HCl)= =0.1 mol/(Lmin)。,
展开阅读全文