化学反应速率讲解.docx
《化学反应速率讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学反应速率讲解.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化学反应速率讲解
化学反应速率
考点一 化学反应速率计算、比较
1．化学反应速率应用中的注意事项
（1）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，其数值可能相同，也可能不同，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
（2）由v＝
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。
（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。
（4）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）＝m∶n∶p∶q。
2．计算化学反应速率的常用方法
（1）定义式法：
根据“v＝
”进行计算。
（2）比例式法：
根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。
（3）三段式法：
具体步骤如下。
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。
3．化学反应速率的比较方法
（1）看单位是否相同，若不相同，换算成相同的单位。
（2）归一法：
换算成同一物质相同单位的速率，再比较数值的大小。
（3）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，数值大的反应速率大。
如反应mA＋nB===pC＋qD，若
＞
，则反应速率v（A）>v（B）。
题组
1．（2019·淄博模拟）将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变）发生反应CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH<0。
测得H2的物质的量随时间变化如图所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
该反应在8～10min内CO2的平均反应速率是（ ）
A．0.5mol·L－1·min－1
B．0.1mo1·L－1·min－1
C．0mol·L－1·min－1
D．0.125mol·L－1·min－1
2．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2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/min
0
2
4
6
8
10
V（O2）/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（ ）
A．0～6min的平均反应速率：
v（H2O2）≈3.3×10－2mol·（L·min）－1
B．6～10min的平均反应速率：
v（H2O2）<3.3×10－2mol·（L·min）－1
C．反应至6min时，c（H2O2）＝0.30mol·L－1
D．反应至6min时，H2O2分解了50%
3．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：
N2＋3H22NH3。
根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ）
A．v（H2）＝0.01mol·L－1·s－1B．v（N2）＝0.3mol·L－1·min－1
C．v（NH3）＝0.15mol·L－1·min－1D．v（H2）＝0.3mol·L－1·min－1
4．（2019·长沙模拟）反应A（g）＋3B（g）===2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.45mol·L－1·s－1 ②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1 ③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1 ④v（D）＝0.45mol·L－1·s－1。
下列有关反应速率的比较中正确的是（ ）
A．④>③＝②>①B．①>④>②＝③C．①>②>③>④D．④>③>②>①
5．在298K时，实验测得溶液中的反应：
H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在不同浓度时的化学反应速率见表，由此可推知当c（HI）＝0.500mol·L－1，c（H2O2）＝0.400mol·L－1时的反应速率为（ ）
A.0.0380mol·L－1·s－1B．0.152mol·L－1·s－1
C．0.608mol·L－1·s－1D．0.760mol·L－1·s－1
6．已知反应2NO（g）＋2H2（g）===N2（g）＋2H2O（g）生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx（NO）·cy（H2），k为速率常数。
在800℃时测得的相关数据如下表所示。
下列说法中不正确的是（ ）
A．关系式中x＝1、y＝2B．800℃时，k的值为8×104
C．若800℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3mol·L－1·s－1
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大
CCBBBA
考点二 影响化学反应速率的因素
1．理清影响化学反应速率的因素
（1）影响化学反应速率的根本因素是反应物的性质。
（2）升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率都加快。
（3）改变压强，实质是通过改变体积而使浓度发生改变来实现化学反应速率的改变。
若压强改变导致了反应物浓度增大或减小，则化学反应速率会增大或减小。
如“惰性气体”对化学反应速率的影响分为以下两种情形：
（4）在比较溶液中物质的浓度对反应速率的影响时，不能只看加入物质的浓度，应该看加入后其在混合液中的浓度。
（5）不特别指明，催化剂一般是加快反应速率。
（6）固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。
2．学会用控制变量法探究影响化学反应速率的因素
在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。
此方法称为控制变量法。
3.．理论解释——有效碰撞理论：
（1）活化分子：
能够发生有效碰撞的分子。
（2）活化能（如图）：
图中：
为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为，反应热为。
（3）有效碰撞：
活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
（4）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
题组
1．10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是（ ）
①K2SO4 ②CH3COONa ③CuSO4 ④Na2CO3
A．①②B．①③C．③④D．②④
2．（2019·贵阳模拟）在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p（Pa），并在一定温度下使其发生反应：
H2（g）＋I2（g）2HI（g）ΔH<0。
下列说法正确的是（ ）
A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2（g），反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中加入1molN2（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1molN2（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1molH2（g）和1molI2（g），反应速率一定加快
3．把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t的关系如图所示。
下列推论错误的是（ ）
A．O～a段不产生氢气是因为铝表面的氧化层隔离了铝和硫酸溶液
B．b～c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是温度升高
C．t>c时产生氢气的速率降低，主要是因为溶液中c（H＋）降低
D．t＝c时反应处于平衡状态
4．（2019·福州质检）某恒容密闭容器中进行反应：
SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）ΔH＝akJ/mol；某科研小组通过实验测出SO2的转化率（SO2、NO起始量一定）随条件P的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．10～15min内反应速率小于15～20min的反应速率，P为升高温度
B．10～20min内反应速率小于20～40min的反应速率，P为减小SO3的浓度
C．10～15min内反应速率大于40～50min的反应速率，P为减小压强
D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小
5．下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是（ ）
6．
（1）某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
①本实验待测数据可以是______________，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是______________________________，
写出有关反应的离子方程式____________________________。
（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：
表中Vx＝________mL，理由是___________________。
7.下列说法正确的是（ ）
A．活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B．能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子
C．反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大
D．催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率
1-5AADAC
6
（1）①反应结束所需要的时间（或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间） 硫酸浓度 ②探究硫酸铜的量对反应速率的影响 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
（2）2.0 保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质浓度不变
7B
考点三 化学反应速率图象
1．速率—时间图象“断点”分析
当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。
根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。
如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强（仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应）。
2．常见含“断点”的速率变化图象分析
题组
1．（2019·洛阳模拟）某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A（g）＋xB（g）2C（g），达到平衡后，在不同的时间段，下列说法中正确的是（ ）
A．30～40min间该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30min时降低温度，40min时升高温度
D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1
2．合成氨反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度
3．已知：
CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－49.0kJ·mol－1。
一定条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化曲线如图所示。
下列叙述中正确的是（ ）
A．3min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
B．从反应开始到10min，H2的平均反应速率v（H2）＝0.225mol·L－1·min－1
C．13min时，向容器中充入2mol氦气，该反应的化学反应速率增加
D．13min时，向容器中充入2mol氦气，CO2的消耗速率增大
4．（2019·广州模拟）在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。
实验中锌粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL，保持溶液总体积为100.0mL，记录获得相同体积（336mL）的气体所需时间，实验结果如图所示（气体体积均转化为标准状况下）。
据图分析，下列说法不正确的是（ ）
A．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B．a、c两点对应的氢气生成速率相等
C．b点对应的反应速率为v（H2SO4）＝1.0×10－3mol·L－1·s－1
D．d点没有构成原电池，反应速率减慢
DBBD
探究高考明确方向
1．（2017·江苏化学）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（ ）
甲 乙 丙 丁
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
2．（2014·课标Ⅰ）已知分解1molH2O2放出热量98kJ。
在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．反应速率与I－浓度有关B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98kJ·mol－1D．v（H2O2）＝v（H2O）＝v（O2）
3．某探究小组利用反应CH3COCH3（丙酮）＋Br2
CH3COCH2Br（1溴丙酮）＋HBr来研究反应浓度对反应速率v（Br2）的影响，速率快慢通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。
在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号
初始浓度c/（mol·L－1）
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
根据实验数据分析，欲使v（Br2）增大，下列措施中不可行的是（ ）
A．增大c（CH3COCH3）B．增大c（Br2）C．增大c（HCl）
D．同时增大c（CH3COCH3）和c（HCl）
4．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。
据图分析，下列判断不正确的
是（ ）
A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1
D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂
5．（2014·全国卷Ⅱ节选）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。
在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为________mol·L－1·s－1。
6．（2015·广东高考节选）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n（Cl2）/10－3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min－1为单位，写出计算过程）。
7.（2016·江苏化学节选）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）纳米铁粉均可用于处理地下水中的污染物。
（1）纳米铁粉与水中NO
反应的离子方程式为4Fe＋NO
＋10H＋===4Fe2＋＋NH
＋3H2O
研究发现，若pH偏低将会导致NO
的去除率下降，其原因是
________________________________________________________________________。
（2）相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO
的速率有较大差异（见图），产生该差异的可能原因是_______________________________________。
Ⅰ.含50mg·L－1NO
的水样
Ⅱ.含50mg·L－1NO
＋50mg·L－1Cu2＋的水样
1-4DABB5.0.00106.v（HCl）＝
＝1.8×10－3mol·min－1
7.
（1）纳米铁粉与H＋反应生成H2
（2）Cu或Cu2＋催化纳米铁粉去除NO
的反应（或形成的FeCu原电池增大纳米铁粉去除NO
的反应速率
升级会员 