2019年高考化学一轮复习 专题7.1 化学反应速率（讲）.doc

专题7.1 化学反应速率 1、 了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2、 了解反应活化能的概念，了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3、 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。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。 一、化学反应速率1、含义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。2、化学反应速率的表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率。3、表达式4、单位mol/(Ls)；molL-1S-1；mol/(Lmin)；molL1min1；mol/(Lh)等。5、意义衡量化学反应进行的快慢程度。6、特点（1）同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义相同。因此，在表示化学反应速率时，必须注明是以哪种物质作标准的。（2）对于任一化学反应：aA +bB=cC +dD可用(A)、(B)、(C)、(D)表示其速率，则有(A):(B):(C):(D)= a:b:c:d，即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比（还可等于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比）。7、化学反应速率大小的比较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，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aAbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应速率比B的大。（4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。【特别提醒】正确理解化学反应速率的表达式（1）由vc/t计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。（2）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。因此表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。（3）对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。【方法总结】反应速率大小的比较方法同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，而要进行一定的转化且一定注意单位统一。（1）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应速率，再进行比较。（2）比值法用各物质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。如反应mAnBpCqD，若，则A的反应速率大于B的反应速率。 【典型例题1】【上海鲁迅中学2019届高三上第一次阶段性测试】在2AB3C4D反应中，表示该反应速率最快的是 （ ）A v(A)0.5 molL1s1 B v(B)0.3 molL1s1C v(C)08 molL1s1 D v(D)1 molL1s1【答案】B【解析】【分析】化学反应速率与化学计量数成正比，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。 【点评】本题考查反应速率快慢的比较，为高频考点，把握比值法比较反应速率为解答的关键，注意也可转化为同种物质的速率比较大小，还应注意单位要统一。【迁移训练1】【2018年9月20日 每日一题-化学反应速率的计算与比较】在一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) （ ）A 06 min内的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1B 610 min内的平均反应速率：v(H2O2)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 【典型例题4】【海南省海南中学2018届高三第五次月考】可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图象如下右图，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如图：a1a2 a1a2 b1b2 b1b2 t1t2 t1=t2 两图中阴影部分面积相等 右图中阴影部分面积更大，以上说法中正确的是 （ ） A B C D 【答案】C 【点评】本题考查影响反应速率的因素及图象。若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，正逆反应速率均加快，缩小达到化学平衡的时间，阴影部分的面积为反应物浓度的变化量，平衡状态没有改变，则阴影部分面积相同。【迁移训练4】【湖南省怀化市2018届高三上学期期中】一定温度下，在2L固定容积的密闭容器中发生反应：2N2O5（g） 4NO2（g）+O2（g） H0，反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是 （ ） A 曲线b表示NO2的物质的量随反应时间的变化B 10 s时，正反应速率小于逆反应速率C 20 s时，正反应速率等于逆反应速率D 0-20s内平均反应速率v（N2O5）=0.1 molL-1s-1【答案】C 考点三：影响化学反应速率的因素的探究影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究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，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类试题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。1、常见考查形式（1）以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对反应的影响。（2）给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。2、解题策略（1）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因素有哪些。（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，否则无法做出正确判断。 【典型例题5】【2018年9月21日每日一题- 影响化学反应速率的因素】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：实验序号实验温度/K参加反应的物质溶液颜色褪至无色时所需时间/sKMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t1 （1）通过实验A、B，可探究出_(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1_，T1_；通过实验_可探究出温度变化对化学反应速率的影响。（2）若t18，则由此实验可以得出的结论是_；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)_。（3）该反应中有无色无味气体产生，且锰被还原为Mn2，写出相应反应的离子方程式_。（4）该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2)随时间变化的趋势如图所示，并认为造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_，相应的粒子最可能是(填序号)_。 【答案】（1）浓度 1293 B、C （2）其他条件相同时，增大反应物浓度、反应速率增大(其他合理说法也对) 8.3104 molL1s1（3）2MnO45H2C2O46H=2Mn210CO28H2O（4）催化作用 Mn2【解析】 （2）若t18，则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；草酸的物质的量为：0.1molL-10.003L=0.0003mol，高锰酸钾的物质的量为：0.02molL-10.002L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0003mol：0.00004mol=30：4，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，高锰酸钾的反应速率为： =8.310-4 molL-1s-1，故答案为：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；8.310-4 molL-1s-1；（3）草酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳、锰离子和水，离子反应方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O，故答案为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O；（4）根据实验过程中n(Mn2)随时间变化图像可知，反应初期n(Mn2)减少，反应速率较小，然后突然增大，反应速率突然加快，说明某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应起到了催化剂的作用，根据反应方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O可知，该粒子可能为Mn2+，故答案为：催化作用；Mn2。【点评】本题结合实验考查了影响化学反应速率的因素，解题关键是对比分析图表中的数据找出相同点和不同点，然后得出合理结论。由于影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究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，解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。【迁移训练5】【2018届 微考点54控制变量研究影响反应速率的因数】用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素：.实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸反应原理：MnOH2C2O4Mn2CO2H2O（1）配平上述离子方程式。_（2）滴定时KMnO4溶液应盛装于_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。.探究影响化学反应速率的因素实验编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度浓度/molL1体积/mL浓度/molL1体积/mL0.102.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050 （1）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_(填编号，下同)。（2）探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_。.测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2物质的量与时间关系如图所示，请解释“n(Mn2)在反应起始时变化不大，一段时间后快速增大”的原因：_。 【答案】2 5 6H 2 10 8 酸式和和Mn2对该反应有催化作用蚀碱式滴定管的乳胶管，不能用碱式滴定管，要用酸式滴定管盛放高锰酸钾。II（1）探究温度对反应速率的影响时，除了温度不同以外，控制其它条件完全相同，故选和；（2）探究反应物浓度对化学反应速率影响时，反应温度、溶液体积必须相同，故选和；.测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2物质的量与时间关系如图所示，根据2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2+8H2O可知，开始时锰离子浓度增大速率慢，后来大幅度增大，锰离子对该反应起到了催化作用，大大加快了反应速率，故“n（Mn2）在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大”，即：Mn2对该反应有催化作用。