高考化学一轮专题复习讲义化学反应速率及其影响因素.docx
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高考化学一轮专题复习讲义化学反应速率及其影响因素
化学反应速率及其影响因素
一、化学反应速率及其影响因素
【知识整合】
1.化学反应速率
（1）概念:
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=
常用单位:
mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。
（3）速率大小判断方法:
对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。
①对反应物来说,Δc=c（始）-c（终）;对生成物来说,Δc=c（终）-c（始）。
②表示化学反应速率时,要注明具体物质。
同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数（系数）之比。
例如反应:
mA（g）+nB（g）pC（g）,其速率比为v（A）∶v（B）∶v（C）=m∶n∶p。
③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用固体或纯液体来表示。
2.外界条件对反应速率的影响
（其他条件不变,改变一个条件）
浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。
压强对于有气体参加的反应,增大压强（反应混合物的浓度增大）,反应速率加快,反之减慢。
温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。
催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。
其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。
（1）当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。
（2）当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不同。
（3）温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。
3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响
【规律方法】
关于化学反应速率的两个问题
（1）灵活应用“反应速率之比=化学计量数（系数）之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数（系数）、书写化学方程式。
（2）准确理解外界条件对化学反应速率的影响
①固体、纯液体的浓度视为定值,不因其量的增减而影响反应速率,但因表面积（接触面）的变化而改变反应速率。
如将硫铁矿粉碎是为了增大接触面,加快反应速率。
②改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。
在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。
对于气体体系,有以下几种情况:
恒温时:
增大压强体积缩小气体物质浓度增大反应速率加快
恒容时:
a.充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快
b.充入“惰气”总压增大（分压不变）各反应物浓度不变反应速率不变
恒压时:
充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢
【典例1】在容积不变的密闭容器中存在如下反应:
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是（ ）
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
解析:
图Ⅰ中t0时刻的v（正）、v（逆）都高于原平衡化学反应速率且v（正）>v（逆）,应是增大体系的压强所致,A项错;图Ⅱ中图像显示v（正）=v（逆）都高于原平衡体系,而体系中通入氦气,并未改变各组分的浓度,故不影响v（正）、v（逆）,B项错;催化剂只能改变化学反应速率,对化学平衡无影响,因而加入催化剂后,甲、乙能达到同一平衡状态,C项错;图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短,其他条件不变时,T（乙）>T（甲）,且此反应的ΔH<0,温度[由T（乙）→T（甲）]降低,α（SO2）降低,符合曲线变化,D项正确。
答案:
D。
化学反应速率及其影响因素
1.一定条件下,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0~50min之间,pH=2和pH=7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
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1
解析:
由图像可看出,50min时,pH=2和pH=7时R均完全降解,A正确;在反应物起始浓度小的情况下,pH=2时R的降解速率明显大于pH=7和pH=10时的降解速率,若起始浓度相等,pH=2时的降解速率会更大,说明酸性越强,R降解速率越大,B错误;图像中出现了两个影响速率的条件:
反应物起始浓度和pH。
因pH不同,不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响。
对于所有的化学反应而言,均为反应物浓度越大,反应速率越大,C错误;20~25min之间,pH=10时R的平均降解速率为:
=
4×10-6mol·L-1·min-1,D错误。
答案:
A。
此题以图像题的形式考查了影响反应速率的条件,且同时出现了两个影响速率的条件,考生容易错选C。
2.（双选题）对于可逆反应H2（g）+I2（g）2HI（g）,在温度一定下由H2（g）和I2（g）开始反应,下列说法正确的是（ ）
A.H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2∶1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
解析:
各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H2的消耗速率与HI的生成速率之比为1∶2,A错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差,B正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,二者之比逐渐减小,C错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,D正确。
答案:
BD。
3.对于化学反应3W（g）+2X（g）4Y（g）+3Z（g）,下列反应速率关系中,正确的是（ ）
A.v（W）=3v（Z） B.2v（X）=3v（Z）
C.2v（X）=v（Y）D.3v（W）=2v（X）
解析:
用不同物质表示同一反应的反应速率时,其速率值之比等于其化学计量数之比,即===,故C正确。
答案:
C。
4.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4~8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度,结果应是（ ）
A.2.5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1
B.2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1
C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
解析:
分析图像可知,在4~8min时间段内反应物的浓度由20μmol·L-1下降到10μmol·L-1,浓度变化量为10μmol·L-1,故反应速率为=2.5μmol·L-1·min-1。
随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,大致的变化规律是反应每进行4min,反应速率降低一半,所以当反应进行到16min时,反应物的浓度降到大约2.5μmol·L-1。
答案:
B。
5.碘在科研与生活中有重要应用。
某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
S2+2I-2S+I2（慢） I2+2S22I-+S4（快）
（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。
为确保能观察到蓝色,S2与S2初始的物质的量需满足的关系为:
n（S2）∶n（S2） 。
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx= mL,理由是 。
（3）已知某条件下,浓度c（S2）反应时间t的变化曲线如图,若保持其他条件不变,
请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和
加入催化剂时c（S2）t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。
（4）碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料。
该电池反应为:
2Li（s）+I2（s）2LiI（s） ΔH
已知:
4Li（s）+O2（g）2Li2O（s） ΔH1
4LiI（s）+O2（g）2I2（s）+2Li2O（s） ΔH2
则电池反应的ΔH= ;碘电极作为该电池的 极。
解析:
（1）根据提供的2个反应可知,当S2耗尽后,生成的I2不再被转化为I-,溶液变为蓝色,若要保证能看到蓝色需有I2剩余。
所以n（S2）∶n（S2）<2∶1。
（2）由表格可知溶液的总体积V是定值,所以三次实验的总体积应该是20.0mL,所以Vx应为2mL。
（3）降温会使反应速率减慢,加入催化剂会加快反应。
（4）4Li（s）+O2（g）2Li2O（s） ΔH1①
4LiI（s）+O2（g）2I2（s）+2Li2O（s） ΔH2②
由①-②得:
2Li（s）+I2（s）2LiI（s） ΔH=,
I2I-发生还原反应,做正极。
答案:
（1）S2 <2∶1
（2）2 为完成实验目的,①②③三组实验中总体积应该是20.0mL
（3）如图
（4）ΔH= 正
本题主要考查了化学反应原理的知识,涉及化学反应速率,焓变计算和原电池等知识,主要目的是考查学生分析问题,解决问题的能力,难度中。
6.臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
（1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 （填分子式）。
（2）O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间（t）如表所示。
已知:
O3的起始浓度为0.0216mol/L。
表
ppHtt/minT/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是 。
②在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为 mol/（L·min）。
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 （填字母代号）。
a.40℃、pH=3.0
b.10℃、pH=4.0
c.30℃、pH=7.0
（3）O3可由臭氧发生器（原理如图）电解稀硫酸制得。
①图中阴极为 （填“A”或“B”）,其电极反应式为 。
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为 。
③若C处不通入O2,D、E处分别收集到xL和yL气体（标准状况）,则E处收集的气体中O3所占的体积分数为 。
（忽略O3的分解）
解析:
（1）O3具有氧化性可把I-氧化为I2同时生成O2。
（2）①pH增大,OH-浓度增大,加速了O3分解,表明OH-对O3分解具有催化作用。
②30℃、pH=4.0时,O3分解的Δc==0.0108mol/L,用时1
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