高考化学热点题型和提分秘籍 专题71 化学反应速率及其影响因素.docx

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高考化学热点题型和提分秘籍专题71化学反应速率及其影响因素

【高频考点解读】

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。

【热点题型】

题型一化学反应速率的大小比较

例1．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（　　）

A．v（CO）＝1.5mol·L－1·min－1

B．v（NO2）＝0.7mol·L－1·min－1

C．v（N2）＝0.4mol·L－1·min－1

D．v（CO2）＝1.1mol·L－1·min－1

答案　C

【提分秘籍】

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，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aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B的大。

【举一反三】

对于可逆反应A（g）＋3B（s）2C（g）＋2D（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是（　　）

A．v（A）＝0.5mol·L－1·min－1

B．v（B）＝1.2mol·L－1·s－1

C．v（D）＝0.4mol·L－1·min－1

D．v（C）＝0.1mol·L－1·s－1

答案　D

题型二外界条件对化学反应速率的影响

例2．对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol　②50mL溶液中含A、B各0.05mol　③0.1mol·L－1的A、B溶液各10mL④0.5mol·L－1的A、B溶液各50mL

四者反应速率的大小关系是（　　）

A．②>①>④>③B．④>③>②>①

C．①>②>④>③D．①>②>③>④

答案　A

解析　①中c（A）＝c（B）＝＝0.5mol·L－1；

②中c（A）＝c（B）＝＝1mol·L－1；

③中c（A）＝c（B）＝＝0.05mol·L－1；

④中c（A）＝c（B）＝＝0.25mol·L－1；

在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。

【提分秘籍】

气体反应体系中充入惰性气体（不参与反应）时对反应速率的影响

（1）恒容：

充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变（活化分子浓度不变）―→反应速率不变。

（2）恒压：

充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小（活化分子浓度减小）―→反应速率减小。

【举一反三】

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（　　）

组别

对应曲线

c（HCl）/mol·L－1

反应温度/℃

铁的状态

1

a

30

粉末状

2

b

30

粉末状

3

c

2.5

块状

4

d

2.5

30

块状

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2.5mol·L－1

C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1

D．第3组实验的反应温度低于30℃

答案　D

题型三控制变量法探究影响化学反应速率的因素

例3．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。

在常温下按照如下方案完成实验。

实验

编号

反应物

催化剂

①

10mL2%H2O2溶液

无

②

10mL5%H2O2溶液

无

③

10mL5%H2O2溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

④

10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

⑤

10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_________________________________。

（2）常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_____________________。

（3）实验①和②的目的是______________________________________________________。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。

资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。

为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________。

（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图：

分析上图能够得出的实验结论是_____________________________________________。

答案　

（1）降低了反应的活化能　

（2）H2O2H＋＋HO

（3）探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）

（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率

（4）实验③、④、⑤中H2O2的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是④中酸性增强，⑤中碱性增强。

通过相同时间内产生O2的快慢（⑤>③>④）可得出如下结论：

溶液的碱性增强，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增强，能减慢H2O2的分解。

【提分秘籍】

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。

【举一反三】

某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。

实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。

该小组设计了如下方案。

编号

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度℃

浓度/（mol·L－1）

体积/mL

浓度/（mol·L－1）

体积/mL

①

0.10

2.0

0.010

4.0

25

②

0.20

2.0

0.010

4.0

25

③

0.20

2.0

0.010

4.0

50

（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移________mol电子。

为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n（H2C2O4）∶n（KMnO4）≥__________________________。

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________（填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。

（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝________mol·L－1·min－1。

（4）已知50℃时c（MnO）～反应时间t的变化曲线如图。

若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25℃时c（MnO）～t的变化曲线示意图。

答案　

（1）2　2.5　

（2）②和③　①和②　（3）0.010（或1.0×10－2）

（4）

【高考风向标】

【高考押题】

1．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（　　）

A．该反应为放热反应

B．催化剂改变了化学反应的热效应

C．催化剂不改变化学反应过程

D．催化剂改变了化学反应速率

答案　D

解析　A项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应，催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以D正确。

2．下列说法正确的是（　　）

①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素

②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一　③决定化学反应速率的主要因素是浓度　④不管什么反应，增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率

A．①②B．②③C．③④D．①④

答案　A

3．下列有关化学反应速率的说法正确的是（　　）

A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率

B．100mL2mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变

C．SO2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NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢

答案　D

解析　常温下，铁和浓硫酸发生钝化现象，得不到氢气，故A错误；溶液中氢离子浓度降低，导致反应速率减小，故B错误；升高温度反应速率增大，故C错误；减小压强，反应速率减慢，故D正确。

4．反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均反应速率v（X）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（　　）

A．v（O2）＝0.001mol·L－1·s－1

B．v（NH3）＝0.01mol·L－1·s－1

C．v（NO）＝0.001mol·L－1·s－1

D．v（H2O）＝0.045mol·L－1·s－1

答案　C

解析　半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则水蒸气的浓度变化量是0.45mol÷10L＝0.045mol·L－1。

所以用水蒸气表示的反应速率是0.045mol·L－1÷30s＝0.0015mol·L－1·s－1，又因为反应速率之比等于化学计量数之比，所以v（O2）＝v（H2O）＝×0.0015mol·L－1·s－1＝0.00125mol·L－1·s－1，v（NH3）＝v（NO）＝×0.0015mol·L－1·s－1＝0.001mol·L－1·s－1，C正确。

5．在容积为2L的密闭容器中，有反应：

mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），经过5分钟达到平衡，此时各物质的变化为A减少amol·L－1，B的平均反应速率v（B）＝mol·L－1·min－1，C增加mol·L－1，这时若增加系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为（　　）

A．3∶1∶2∶2B．1∶3∶2∶2

C．1∶3∶2∶1D．1∶1∶1∶1

答案　A

6．实验室用锌粒与VmL浓度为10%的稀硫酸反应制取氢气，若向反应混合物中加入下列物质，关于反应速率v说法正确的是（　　）

A．少量Na2SO4固体，v（H2）减小

B．VmLBaCl2溶液，v（H2）不变

C．加入细小的碳粒，v（H2）增大

D．加入NH4HSO4固体，v（H2）不变

答案　C

解析　A项中反应速率不变，错误；B项中加入了溶液相当于稀释了，故速率减小，错误；C项中形成了原电池，加快了反应速率，正确；D项增加了氢离子浓