（通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡学案.doc

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教材复习打牢基础，基稳才能楼高化学反应速率1概念与表示(1)概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。(2)表示：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。(3)表达式：v。(4)单位：一般为molL1s1、molL1min1。(1)由v计算得到的反应速率是平均速率而不是瞬时速率，且不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。(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。 2与化学方程式中各物质化学计量数的关系某一反应中，以各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。如对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)；则有v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq或v(A)v(B)v(C)v(D)。对点练习1在容积为3 L的密闭容器内进行如下反应：4A(g)bB(g)=2C(g)，开始时A为8 mol，B为12 mol，2 s后A为2 mol，B为3 mol，则b值为()A2B6C4D5解析：选Bv(A)(82)mol/(2 s3 L)1 molL1s1，v(B)(123)mol/(2 s3 L)1.5 molL1s1，v(A)v(B)11.54b，得b6。2在一定条件下，合成氨反应为N23H22NH3，在2 L密闭容器中进行，5 min内氨的质量增加了1.7 g，则5 min内此反应以各物质的浓度变化表示的平均反应速率中不正确的是()Av(H2)0.015 molL1min1Bv(N2)0.3 molL1h1Cv(NH3)0.001 7 molL1min1Dv(NH3)0.01 molL1min1解析：选C在2 L密闭容器中进行，5 min内氨的质量增加了1.7 g，n(NH3)0.1 mol，v(NH3)0.01 molL1min1，C项错误，D项正确；v(H2)v(NH3)0.01 molL1min10.015 molL1min1，A项正确；v(N2)v(NH3)0.01 molL1min10.005 molL1min10.3 molL1h1，B项正确。3(2018清远清城区考试)反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示该反应的反应速率最快的是()Av(A)0.15 molL1min1Bv(B)0.01 molL1s1Cv(C)0.40 molL1min1Dv(D)0.45 molL1min1解析：选D如果都用物质B表示该反应的反应速率，则根据反应速率之比等于化学计量数之比可知选项AD分别是0.45 molL1min1、0.60 molL1min1、0.60 molL1min1、0.675 molL1min1，即选项D表示的该反应的反应速率最快。影响化学反应速率的因素1内因反应物本身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为NaMgAl。2外因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：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1E2。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与化学反应速率的关系对点练习1一定温度下，反应N2(g)O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A缩小容积使压强增大B恒容，充入N2C恒容，充入He D恒压，充入He解析：选CA项，缩小容积即增大压强，化学反应速率增大，错误。B项，恒容，充入N2，反应物N2的浓度增大，反应速率增大，错误。C项，恒容，充入He，没有改变反应物的浓度，故反应速率不变，正确。D项，恒压，充入He，体积扩大，各物质浓度减小，反应速率减小，错误。2由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是()选项事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应2NH3(g)N2H4(l)H2(g)，把容器的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入23滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡较快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率解析：选C升高温度，反应速率增大，A项正确；增大气液接触面积，可增大反应速率，B项正确；压缩容器体积，反应物、生成物浓度均增大，正逆反应速率均加快，C项错误；FeCl3为过氧化氢分解的催化剂，由反应现象知滴加FeCl3溶液可加快反应速率，D项正确。 基础过关练 1反应2CO26H2CH2=CH24H2O可用于合成烯烃。下列有关说法错误的是()A增大压强可加快该反应速率B升高温度能加快该反应速率C增大H2的浓度能加快该反应速率D密闭容器中，通入略过量的CO2可以实现H2的100%转化解析：选D有气体参加的反应，增大压强化学反应速率加快，所以增大压强可加快该反应速率，A项正确；温度越高反应速率越快，B项正确；反应物浓度越大反应速率越快，C项正确；可逆反应中，原料的转化率小于100%，D项错误。2一定温度下，在某密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)I2(g)H0，若在015 s内c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1，则下列说法正确的是()A015 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)0.002 molL1s1Bc(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1所需的反应时间小于10 sC升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，化学反应速率加快解析：选D015 s内，v(I2)v(HI)0.001 molL1s1，A项错误；随着反应进行，c(HI)减小，v(HI)减小，故c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1，所以时间大于10 s，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率加快，D项正确。3在2CH4(g)2NH3(g)3O2(g)=2HCN(g)6H2O(g)反应中，已知v(HCN)n molL1min1，且v(O2)m molL1min1，则m与n的关系正确的是()AmnBmnCmnDm2n解析：选C已知：v(HCN)n molL1min1，v(O2)m molL1min1，反应速率之比等于对应化学计量数之比，故nm23，即mn。4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的浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)解析：选A把已知两反应依次编号、，由两反应的快慢知过氧化氢分解快慢取决于反应，I是的反应物之一，其浓度大小对反应一定有影响，A正确；反应可得总反应方程式，反应的催化剂是I，IO只是中间产物，B错误；1 mol过氧化氢分解的H98 kJmol1，H不是反应的活化能，是生成物与反应物的能量差，C错误；因为反应是在含少量I的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，D错误。5一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，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()A该反应的化学方程式为3B(g)4D(g)6A(g)2C(g)B反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 molL1s1D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等解析：选C该反应中各物质的物质的量变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20)mol(1.00.4)mol(1.00.2)mol(0.40)mol6342，又因为各物质浓度最终不变，应为可逆反应，所以化学方程式为3B(g)4C(g)6A(g)2D(g)，A项错误；任意时刻，用各物质表示的反应速率之比都等于其化学计量数之比，B、D错误。6工业上生产硫酸的关键反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，下图是SO2的平衡转化率与催化剂、温度的关系。请完成下列各题：(1)提高化学反应速率的措施有_，若你作为上述生产的工程师，要提高化学反应速率，你首先考虑的条件是_，你选择的原因是_。(2)对上述反应催化效果最好的是_，实际工业生产中选择的是V2O5，这种选择的原因是_。解析：(1)增大浓度、升高温度、使用催化剂、增大接触面积等都可提高化学反应速率；催化剂对化学反应的影响远远超过其他因素的影响。(2)Pt是最好的催化剂但非常昂贵，生产成本高，V2O5成本低催化效果也比较好。答案：(1)增大浓度、升高温度、使用催化剂、增大接触面积等使用催化剂催化剂对化学反应的影响最大，远远超过其他因素的影响(2)PtPt非常昂贵，生产成本高高考研究把握考情，方向不对努力白费考 纲 要 求高 频 考 点1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。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，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.化学反应速率的计算与比较5年4考2.探究影响化学反应速率的因素5年5考考点一化学反应速率的计算与比较 高考这样考1(2014北京高考)一定温度下，10 mL 0.40 molL1 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。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)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1B610 min的平均反应速率：v(H2O2)，则反应速率v(A)v(B)。过关这样练1在2 L的恒容容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生反应：A(s)3B(g)2C(g)。若经3 s后测得C的浓度为0.6 molL1，下列说法正确的是()用A表示的反应速率为0.1 molL1s1用B表示的反应速率为0.4 molL1s13 s时生成C的物质的量为1.2 mol3 s时B的浓度为0.6 molL1ABCD解析：选CA是固体，不能用A表示反应速率，错误；v(C)0.2 molL1s1。化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(B)v(C)0.3 molL1s1，错误；3 s时生成C的物质的量为ncV0.6 molL12 L1.2 mol，正确；3 s时转化的B的物质的量为1.8 mol，剩下的B的物质的量为1.2 mol，所以B的浓度为0.6 molL1，正确。2如图表示800 时，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是反应充分时的时间。试回答：(1)该反应的反应物是_。(2)用A、B物质表示的反应速率分别为_、_。(3)该反应的化学方程式为_。解析：(1)随着反应的进行，c(A)不断减小，c(B)、c(C)不断增大，故A为反应物，B、C为生成物。(2)由v知，v(A) molL1min1，v(B) molL1min1。(3)由c(A)c(B)c(C)1.20.41.2313，可知化学方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比为313。由图像知反应过程中A、B、C共存，为可逆反应，反应的化学方程式为3A(g)B(g)3C(g)。答案：(1)A(2) molL1min1 molL1min1(3)3A(g)B(g)3C(g)3(2018西安重点高中练兵)可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L的容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x molL1。这时B的浓度为_ molL1，C的浓度为_ molL1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为_。解析： aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)起始量(mol) a b 0 0转化量(mol) (aVx) b c d1 min时(mol) Vx bb c d所以此时，c(B) molL1 molL1，c(C) molL1molL1，v(A)molL1min1。答案：xv(A)molL1min1考点二探究影响化学反应速率的因素高考这样考1(2017江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大解析：选D由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH的浓度越大，pH越大，即0.1 molL1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 molL1NaOH条件下H2O2分解最快，0 molL1NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 molL1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2对H2O2分解速率影响较大，D项正确。2(2015福建高考)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()c/(molL1)v/(mmolL1min1) 0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析：选D分析328.2 K的瞬时速率与浓度的关系成正比，则0.600/0.4009.00/a，a6.00，A项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B项正确；浓度不变时，b K下反应速率低于318.2 K下的反应速率，故bv2v3 Bv3v2v1Cv1v3v2 Dv2v3v1解析：选A影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条的反应速率大，反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2v3。5对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：选BA合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C.减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率瞬时不变，随后减小，错误。D.加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。6(2018贵阳高三检测)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0，下列说法正确的是()A保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快B保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快C保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快D保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，再次平衡时反应速率一定加快解析：选A增加反应物的浓度，反应速率加快，A项正确；加入氮气，因为容器容积不变，反应体系中各气体的浓度不变，故反应速率不变，B项错误；保持压强不变，加入氮气，容器容积增大，反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小，C项错误；保持压强不变，再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，则容器容积增大为原来的2倍，再次平衡反应体系中各气体的浓度不变，反应速率不变，D项错误。7(2017衡水中学三模)已知反应：2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能为a kJmol1，其反应机理如下：NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()A反应的速率主要取决于的快慢B反应速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是该反应的催化剂D该反应的焓变等于a kJmol1解析：选BA项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知v(NO)v(NOBr)2v(Br2)；C项，NOBr2是反应的生成物，是反应的反应物，不是催化剂；D项，a kJmol1是总反应的活化能，不是焓变。8(2018临沂二中月考)已知一定质量的锌粒与稀盐酸反应(放热反应)，生成H2的浓度与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是()A若将锌粒改为锌粉，可以加快产生H2的反应速率B反应前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大C反应前4 min内生成H2的平均速率v(H2)0.09 molL1min1D反应开始2 min内平均反应速率最大解析：选D一定质量的锌粒与稀盐酸反应，若将锌粒改为锌粉，由于固体的接触面积增大，所以可以加快产生H2的反应速率，A正确；Zn与盐酸的反应是放热反应，随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，反应放出的热量逐渐增多，使溶液的温度逐渐升高，反应速率在反应开始的前几分钟内逐渐升高，当反应进行到一定程度后，溶液很稀，这时溶液的浓度对速率的影响占优势，由于溶液浓度小，所以反应速率逐渐降低，反应前4 min内反应速率不断增加，则说明前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，B正确；反应前4 min内生成H2的平均速率v(H2)0.09 m