【备战】高考化学 专题14 化学反应速率及其图像热点题型和提分秘籍（含解析）(1).doc

专题14 化学反应速率及其图像热点题型和提分秘籍【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。【热点题型】题型一 化学反应速率 例1、(1)将4 mol a气体和2 mol b气体在2 l的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2a(g)b(g) 2c(g)，若经2 s后测得c的浓度为0.6 moll1，现有下列几种说法：用物质a表示反应的平均速率为0.3 moll1s1用物质b表示反应的平均速率为0.6moll1s12 s时物质a的转化率为70%2 s时物质b的浓度为0.7 moll1其中正确的是 ()a b c d(2)若中用a、b表示反应的平均速率分别为0.3 moll1s1、0.6 moll1s1，哪种物质表示的化学反应速率更快？(3)若物质a的转化率经过计算为30%，那么，物质b的转化率为多少？你能迅速得出答案吗【提分秘籍】 1.有关化学反应速率的注意事项 （1）化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。（2）在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响化学反应速率。（3）同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值不同，但意义相同。（4）计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。2.“恒容”“恒压”影响 有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时，对化学反应速率的影响： (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)反应速率减慢。3.化学反应速率应用易错点 (1)对概念理解不清引起判断错误。(2)对计算过程中“三段式”应用不熟练而出现的错误。(3)比较化学反应速率大小时，注意使用同一物质的化学反应速率且单位一致。(4)升高温度，不论对吸热反应还是放热反应，化学反应速率都是加快的。(5)对化学反应速率图像横纵坐标理解出现偏差。(6)“惰性气体”对化学反应速率的影响理解不到位。 4化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如：反应manbpc起始浓度/(moll1) a b c转化浓度/(moll1) x 某时刻浓度/(moll1) ax bc5. 化学反应速率大小的比较(1)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，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。(2)比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值，即比较与，若，则a表示的反应速率比b大。(3)注意反应速率单位的一致性。(4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。【举一反三】将4 mol x气体和2 mol y气体在2 l的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2x(g)y(g) 2z(g)，若经2 s后所测得z的浓度为0.6 moll1，回答以下问题。(1)求02 s用x物质表示的平均反应速率为_。(2)求物质y在2 s时的转化率_。(3)若上述反应是在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行反应，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(x)0.2 moll1s1；乙：v(y)0.12 moll1s1；丙：v(z)9.6 moll1min1；则用上述速率表示该反应由快到慢的顺序为_。 【热点题型】题型二 外界条件对化学反应速率的影响 例2、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题。 (1)上述实验中发生反应的化学方程式有_。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(3)实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是_。(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种)。(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。混合溶液 a b c d e f 4 moll1 h2so4/ml 30 v1 v2 v3 v4 v5 饱和cuso4 溶液/ml 0 0.5 2.5 5 v6 20 h2o/ml v7 v8 v9 v10 10 0 请完成此实验设计，其中：v1_，v6_，v9_。 反应一段时间后，实验a中的金属呈_色，实验e中的金属呈_色。 该同学最后得出的结论为当加入少量cuso4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。【提分秘籍】1影响化学反应速率的因素 参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率不同。当其他条件不变时：浓度：增加反应物的浓度可以加快反应速率；压强：对于有气体参加的化学反应，增大气体的压强，可以加快化学反应速率；温度：升高温度，可以加快化学反应速率；催化剂：加入催化剂可以加快化学反应速率；其他因素：光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物表面积、扩散速率、溶剂等因素也都能影响化学反应的反应速率。2理论解释 外界条件对化学反应速率的影响，实际是通过影响单位体积内活化分子的数量，改变有效碰撞次数来实现的，影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，(1)浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的实质改变了单位体积内活化分子的数目，单位体积内的活化分子数目增加，反应速率加快；反之减慢。(2)压强对反应速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的。(3)温度改变对任何反应的速率都有影响。【举一反三】为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(h2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是(双选) ()。a加入nh4hso4固体，v(h2)不变b加入少量水，v(h2)减小c加入ch3coona固体，v(h2)减小d滴加少量cuso4溶液，v(h2)减小【热点题型】题型三 化学反应速率图像及其应用 例3、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050 min之间，ph2和ph7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 cr的起始浓度越小，降解速率越大 d在2025 min之间，ph10时r的平均降解速率为0.04 moll1min1 【提分秘籍】 1物质的量(或浓度)时间图像及应用例如：某温度时，在定容(v l)容器中，x、y、z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算：(1)某物质的平均速率、转化率，如：v(x)mol/(ls)，y的转化率100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比如x、y、z三种物质的化学计量数之比为(n1n3)(n2n3)n2。2速率时间图像及应用(以可逆反应为例分析) (1)改变反应物浓度 (2)改变生成物浓度 3)改变气体体系的压强 对于正反应方向气体体积增大的反应 对于反应前后气体体积不变的反应 (4)改变温度 对于正反应放热的反应 (5)加催化剂 【举一反三】向某密闭容器中加入0.15 mol/l a、0.05 mol/l c和一定量的b三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示t0时c(b)未画出，t1时增大到0.05 mol/l。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若t4时改变的条件为减小压强，则b的起始物质的量浓度为_mol/l。 (2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)v(逆)，若a的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kj，写出该反应的热化学方程式_。 (3)t3时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。 a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度 【答案】(1)0.02(2)3a(g) 2c(g)b(g)h100a kj/mol(3)a、b【高考风向标】 1（2014重庆卷）在恒容密闭容器中通入x并发生反应：2x(g)y(g)，温度t1、t2下x的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()a该反应进行到m点放出的热量大于进行到w点放出的热量bt2下，在0t1时间内，v(y)moll1min1cm点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆dm点时再加入一定量x，平衡后x的转化率减小2（2014天津卷）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()a某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应bnh4f水溶液中含有hf，因此nh4f溶液不能存放于玻璃试剂瓶中c可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底d增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成h2的速率3（2014新课标全国卷）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)4（2014北京卷）一定温度下，10 ml 0.40 mol/l 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)3.3102moll1min1b06 min的平均反应速率：v(h2o2)3.3102moll1min1c反应至6 min时，c(h2o2)0.30 mol/ld反应至6 min时，h2o2分解了50%【答案】c（2013福建卷）利用化石燃料开采、加工过程产生的h2s 废气制取氢气，既价廉又环保。(1)工业上可用组成为k2om2o32ro2nh2o的无机材料纯化制取的氢气。已知元素m、r均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则r的原子结构示意图为_。常温下，不能与m单质发生反应的是_(填序号)。acuso4溶液bfe2o3c浓硫酸dnaoh溶液ena2co3固体(2)利用h2s废气制取氢气的方法有多种。高温热分解法已知：h2s(g) h2(g)s2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行h2s分解实验。以h2s起始浓度均为c moll1测定h2s的转化率，结果见图所示。图中a为h2s的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时h2s的转化率。据图计算 985 时h2s按上述反应分解的平衡常数k_；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：_。电化学法该法制氢过程的示意图如图所示。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_；反应池中发生反应的化学方程式为_。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_。（2013福建卷） 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0.020 moll1的nahso3溶液(含少量淀粉)10.0 ml、kio3(过量)酸性溶液40.0 ml混合，记录1055 间溶液变蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实验结果如图所示。据图分析，下列判断不正确的是()a40 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5.0105 moll1s1d温度高于40 时，淀粉不宜用作该实验的指示剂【答案】b（2013广东卷）大气中的部分碘源于o3对海水中i的氧化。将o3持续通入nai溶液中进行模拟研究。(1)o3将i氧化成i2的过程由3步反应组成：i(aq)o3(g)=io(aq)o2(g)h1；io(aq)h(aq) hoi(aq)h2；hoi(aq)i(aq)h(aq) i2(aq)h2o(l)h3。总反应的化学方程式为_，其反应热h_。(2)在溶液中存在化学平衡：i2(aq)i(aq) i(aq)，其平衡常数表达式为_。(3)为探究fe2对o3氧化i反应的影响(反应体系如图0)，某研究小组测定两组实验中i浓度和体系ph，结果见图1和下表。编号反应物反应前ph反应后ph第1组o3i5.211.0第2组o3ife25.24.1第1组实验中，导致反应后ph升高的原因是_。图中的a为_。由fe3生成a的过程能显著提高i的转化率，原因是_。第2组实验进行18 s后，i浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)_。ac(h)减小bc(i)减小ci2(g)不断生成 dc(fe3)增加(4)据图1，计算318 s内第2组实验中生成i的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。（2013山东卷）对于反应co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)h0，在其他条件不变的情况下()a加入催化剂，改变了反应的途径，反应的h也随之改变b改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变c升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变d若在原电池中进行，反应放出的热量不变（2013重庆卷） 化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1)催化反硝化法中，h2能将no还原为n2。25 时，反应进行10 min，溶液的ph由7变为12。n2的结构式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(no)为_moll1min1。还原过程中可生成中间产物no，写出3种促进no水解的方法_。(2)电化学降解no的原理如图所示。电源正极为_(填“a”或“b”)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。（2013四川卷） 在一定温度下，将气体x和气体y各0.16 mol充入10 l恒容密闭容器中，发生反应x(g)y(g) 2z(g)h0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()a反应前2 min的平均速率v(z)2.0103 mol/(lmin)b其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆v正c该温度下此反应的平衡常数k1.44d其他条件不变，再充入0.2 mol z，平衡时x的体积分数增大【答案】c（2013新课标全国卷）在1.0 l密闭容器中放入0.10 mol a(g)，在一定温度进行如下反应：a(g) b(g)c(g)h85.1 kjmol1。反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kpa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53 回答下列问题：(1)欲提高a的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物a的转化率(a)的表达式为_，平衡时a的转化率为_ ，列式并计算反应的平衡常数k_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物a的物质的量n(a)，n总_mol，n(a)_mol。下表为反应物a的浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(a)/(moll1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(a)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(a)为_moll1。【随堂巩固】1 使反应4nh3(g)3o2(g)=2n2(g)6h2o(g)在2 l的密闭容器中进行，半分钟后n2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率v(x)为 ()av(nh3)0.02 moll1s1bv(o2)0.01 moll1s1cv(n2)0.02 moll1s1dv(h2o)0.02 moll1s12 一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，x气体、y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示。下列叙述中正确的是 ()a反应的化学方程式为5yxbt1时，y的浓度是x浓度的1.5倍ct2时，正、逆反应速率相等dt3时，逆反应速率大于正反应速率3 下列关于催化剂的说法不正确的是 ()a温度越高，催化剂的催化效果越好b汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放c催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变d锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快化学反应速率，但硫酸铜不作催化剂4 在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)h0，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图表示的是t1时刻增大o2的浓度对反应速率的影响b图表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响c图表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高d图表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高5 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，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：下列说法中正确的是()a3040 min间该反应使用了催化剂b反应方程式中的x1，正反应为吸热反应c30 min时降低温度，40 min时升高温度d8 min前a的平均反应速率为0.08 moll1min16 进行如下实验，在a锥形瓶中放入10 g绿豆大小的碳酸钙，在b锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙，分别加入50 ml 1 moll1盐酸，下图中能正确表示实验结果的是(注：x时间，y锥形瓶中碳酸钙减少的质量) ()7 可逆反应ma(g)nb(g) pc(g)gd(g)的vt图像如图所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其vt图像如图所示。a1a2a1a2b1b2b1b2t1t2t1t2两图中阴影部分面积相等图中阴影部分面积更大以上所列正确的为()a bc d8加入0.1 mol的mno2粉末于50 ml过氧化氢的溶液中(密度为1.1 gml1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示，回答下列问题：(1)a、b、c、d四点化学反应速率快慢的顺序为_。(2)解释反应速率变化的原因_。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度_。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。 9现欲用碳酸钙固体和稀盐酸反应制取co2气体。请回答下列问题。(1)写出发生反应的离子方程式：_。(2)实验过程中绘制出生成co2的体积v(co2)与时间t的关系如下图所示。试分析判断oe段、ef段、fg段反应速率分别用v(oe)、v(ef)、v(fg)表示的大小关系为_；比较oe段和ef段，说明ef段速率变化的主要原因：_。10在一密闭容器中发生反应n23h22nh3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应