2011届高考化学 专题27：化学反应速率考点解析复习 人教版VIP

用心 爱心 专心1 20112011 届高考化学考点解析复习专题届高考化学考点解析复习专题 2727 化学反应速率 化学反应速率 1 复习重点复习重点 1 了解化学反应速率的概念及表示方法 2 理解浓度温度压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响 3 初步运用有效碰撞 碰撞的取向和活化分子等来解释浓度压强温度和催化剂等条件对化学反应速率的 影响 2 2 难点聚焦 难点聚焦 一 化学反应速率 不同的化学反应进行的快慢不一样 有的进行得很快有的进行得很快 瞬间完成 如 氢氧混合气爆炸 酸碱中和等 有的进行得很慢有的进行得很慢 需数小时 几天 甚至几百年 几百万年 如 有机化合物间的反应 一般较慢 需数小时乃至数天 塑料的分解 需数百年 石油的形成需几百万 年 化学反应的速率化学反应的速率 用单位时间内反应物浓度的减少 或生成物浓度的增加 来表示化学反应进行的快慢 叫化学反应的 速率 浓度的单位 常用 mol L 则 化学反应速率的单位 mol L min mol L s 例 在一密闭容器内 装有氮气和氢气 反应开始时 氮气的浓度为 2mol L 氢气的浓度为 5mol L 2 分钟后 测的氮气的浓度为 1 6mol L 求这两分钟内的化学反应速率 min 0 2mol L min mol L2 0 min2 mol L6 1mol L2 V N 2 反应速率为 答 这两分钟内的化学 解 以上化学反应速率 是用氮气浓度的变化来表示的 如果用氢气呢 用氨气呢 min 0 4mol L2min0 8mol L V NH min 0 6mol L2min1 2mol L V H 8 0 2 1 4 0 2 3 1 2NH3HN 3 2 322 高温高压 催化剂 显然 同一化学反应的速率 用不同物质浓度的变化来表示 数值不同 故 在表示化学反应速率时 必须指明物质 用心 爱心 专心2 不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比 二 外界条件对化学反应速率的影响 不同的化学反应 具有不同的反应速率 如 氢氧混合气爆炸 酸碱中和 塑料的分解 石油的形成 参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素 有些外界条件也有一定程度的影响 主要探讨浓度温度压强和催化剂对化学反应速率的影响 4 浓度对化学反应速率的影响 做实验 2 2 见 P32 许多实验证明 当其它条件不变时 增加反应物浓度增加反应物浓度 可以增大化学反应速率可以增大化学反应速率 这是为什么呢 化学反应的过程 就是反应物分子中的原子 重新组合成生成物分子的过程 反应物分子中的原子 要想重新组合成生成物的分子 必须先获得自由 即 反应物分子中的化学键反应物分子中的化学键 必须断裂必须断裂 化学键的断裂是通过分子 或离子 间的相互碰撞来实现的 并非每次碰撞都能是化学键断裂 即 并非每次碰撞都能发生化学反应 如投篮 见 P33 图 2 2 能够发生化学反应的碰撞是很少的 有效碰撞有效碰撞 能够发生化学反应的碰撞 叫有效碰撞 活化分子活化分子 能够发生有效碰撞的分子 叫活化分子 活化分子比普通分子具有更高的能量活化分子比普通分子具有更高的能量 才有可能撞断化学键 发生化学反应 当然 活化分子的碰撞 只是有可能发生化学反应 而并不是一定发生化学反应 还必须有合适的取向 在其它条件不变时 对某一反应来说 活化分子在反应物中所占的百分数是一定的 即 单位体积内活化分子的数目活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数总数成正比 即 活化分子的数目和反应物的浓度成正比 因此 增大反应物的浓度 可以增大活化分子的数目 可以增加有效碰撞次数 则 增大反应物浓度 可以使化学反应的速率增大 5 压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的化学反应来说 增大压强增大压强 气体体积缩小 则单位体积中分子数增加 则浓度增大 反反 应速率增大应速率增大 用心 爱心 专心3 6 温度对化学反应速率的影响 温度升高温度升高 使每一个分子的能量都增大 则 活化分子百分数增加活化分子百分数增加 反应速率增大反应速率增大 同时 温度升高分子运动加快 碰撞次数增多 化学反应速率也增大 7 催化剂对化学反应速率的影响 催化剂能够降低反应所需要的能量 使更多的分子成为活化分子 大大的增加了活化分子的数目 以及活化 分子的百 3 3 例题精讲 例题精讲 例例 1 1 盐酸与碳酸钠固体反应时 能使反应的最初速率明显加快的是 A 增加碳酸钠固体的量 B 盐酸的量增加一倍 C 盐酸的用量减半浓度加倍 D 温度升高 40 0C 分析 增加反应物浓度 可以增大化学反应的速率 CaCO3是固态反应物 增加其用量并不影响其浓 度 故 A 对最初的反应速率几乎无影响 对于一定浓度的盐酸 增加盐酸的用量并不能增加其浓度 故 B 对反应速率也无影响 C 中虽然盐酸用量减半 但因浓度加倍 会使最初反应速率加快 故 C 正确 答案 C D 方法提示 本题考查学生对外界条件对化学反应速率的影啊的理解和应用 用于巩固基础知识 能 增大反应速率的措施有 增加浓度 增大压强 增高温度 使用催化剂 例例 2 2 在 转化为 的反应中 的起始浓度为 的起始浓度为 3min 后 的浓度为 计算该反应的反应速率是多少 3min 时的 和 的浓度各是多少 分析 计算化学反应速率的关键在于依据给出条件 正确求出各物质转化浓度 用转化浓度除以反 应时间 就可以得到反应速率 转化浓度求法简单 对于反应物来说 转化浓度 起始浓度 终了浓度 对于生成物来说 转化浓度 终了浓度 起始浓度 本题给出生成物 的终了浓度为 起始浓度为零 的转化浓度为 依据化学方程式中各物质的系数比 可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度 用心 爱心 专心4 再用各物质的转化浓度除以反应时间 3 分 便可得出 和 从 的起始 浓度和转化浓度 可以方便地算出 3 分钟时 和 的浓度 例例3 3 反应 A 3B 2C 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 v A 0 15 mol L s 1 v B 0 6 mol L s 1 v C 0 4 mol L s 1 v D 0 45mol L s 1 该反应进行的快慢顺序为 分析 方法一 由反应速率之比与物质的化学计量数之比 比较后作出判断 由化学方程式 A 3B 2C 2D得出 v A v B 1 3 而v A v B 0 15 0 6 1 4 故v B v A 从而得 v B v C 3 2 而v B v C O 6 0 4 3 2故v B v c 从而得 v C v D 2 2 l l 而v C v D 0 4 0 45故 D v C 从而得 故该反应进行的快慢顺序为 方法二 将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率 再比较速率数值的大小 若以物质A为标准 将其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速 率 则有j v A v B I 3 则 表示的v A 0 2mol L s 1 用心 爱心 专心5 v A v C 1 2 则 表示的v A 0 2mol L s 1 v A v D 1 2 则 表示的v A 0 225mol L s 1 故反应进行的快慢顺序为 答案 例例4 4 一定温度下 对于反应N2 02 2NO在密闭容器中进行 下列措施能加快反应速率的是 A 缩小体积使压强增大 B 恒容 充入N2 C 恒容 充入He气 D 恒压 充入He气 分析 A选项 气体的量不变 仅缩小体积 气体的浓度必然增大 速率必然增大 B选项 容 积不变 充入N2 使反应物N2的浓度增大 浓度越大 速率越大 C选项 容积不变 充入He气 虽然 反应容器内压强增大 但反应物N2 02 N0的浓度并没有变化 因此不影响反应速率 D选项 压强不 变 充人He气 反应容器体积必然增大 压强虽然没变但 N2 02 NO的浓度减小 反应速率减慢 例 5 3 KClO与 3 NaHSO发生氧化还原反应生成 Cl和 2 4 SO的速率如图所示 已知这个反应速率随着溶 液中 HC的增大而加快 1 反应开始时 反应速率加快的原因是 2 反应后期时 反应速率下降的原因是 v t t1 0 解析 由于 3 KClO与 3 NaHSO反应随 HC增大而加快 首先写出二者反应的化学方程式 或离子方 程式 2 433 333SOHClHSOClO 可见反应后有 H生成 答案 1 开始发生 2 433 333SOHClHSOClO反应 随 HC增大 v加快 2 反应进行至 1 t时 因 C 反应物 减小 且OHSOHSOH 223 反应使 HC也减 小 则v减慢 例例 6 6 某温度时 在 2L 容器 中 X Y Z 三种物质的量随时间的 变化曲线如图 2 1 所示 由图中数 据分析 该反应的化学方程式为 反应开始至 2min Z 的平均反应速率为 用心 爱心 专心6 分析 写反应的化学方程式 关键是确定 X Y Z 之间谁是反应物 谁是生成物以及方程式中 X Y Z 三 种物质的化学计量数 确定反应物和生成物 主要是看 反应过程中各物质的有关量的变化情况 一般地 反应 物物质的量随反应的进行不断减小 生成物物质的量随 反应的进行不断增加 由图 2 1 可知 X Y 为反应物 Z 为生成物 再根据化学方程式各物质的化学计量数之比 等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律 结合图示 X Y Z 三种物质物质的量的变化量即可求出 它们的化学计量数 从而写出正确的化学方程式 由图示可知 x Y z 三种物质物质的量的变化量分别为 nx 1 0mol 一 0 7mol 0 3mol nY 1 0mol 一 0 9mol 0 1mol nz 0 2mol Omol 0 2mol 故化学方程式中 x Y z 三种物质的化学计量数之比为 0 3mol 0 1mol 0 2mol 3 1 2 因此 反应的化学方程式为 3X Y 2Z Z 物质在 2min 内的平均反应速率 可通过先求出 Z 物质的物质的量浓度的 变化量 再根据反应速率的计算式 c t 求解 答案 3X Y 2Z 0 05molL l min 1 方法提示 确定化学反应方程式的步骤及方法是 1 反应物和生成物的确定 方法是 反应物的物质的量 质量或浓度随反应的进行不断减小 生成 物的上述量随反应的进行不断增加 2 反应方程式 如 aA g bB g cC g dD g 各物质化学计量数的确定 方法是 a b c d 化学计量数之比 nA nB nC nD 物质的量的变化量之比 cA cB cC cD 物质的量浓度的变化量之比 vA vB vC vD 反应速率之比 4 4 实战演练 实战演练 一 选择题 每小题 5 分 共 45 分 1 2001 年高考理综题 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 用心 爱心 专心7 2A g B g 2C g 若经 2 s 秒 后测得 C 的浓度为 0 6 mol L 1 现有下列几种说法 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0 3 mol L 1 s 1 用物质 B 表示的的反应的平均速率为 0 6 mol L 1 s 1 2 s 时物质 A 的转化率为 70 2 s 时物质 B 的浓度为 0 7 mol L 1 其中正确的是 A B C D 2 把下列四种 X 溶液 分别加入四个盛有 10 mL 2 mol L 1盐酸的烧杯中 并加水稀释到 50 mL 此时 X 和盐酸缓慢地进行反应 其中反应速率最快的是 A 20 mL 3 mol L 1B 20 mL 2 mol L 1 C 10 mL 4 mol L 1D 10 mL 2 mol L 1 3 已知 4NH3 5O2 4NO 6H2O 若反应速率分别用v NH3 v O2 v NO v H2O 表示 则正确的关系是 A 5 4 v NH3 v O2 B 6 5 v O2 v H2O C 3 2 v NH3 v H2O D 5 4 v O2 v NO 4 将 A B 置于容积为 2 L 的密闭容器中 发生如下反应 4A g B g 2C g 反应进行到 4 s 末 测得 A 为 0 5 mol B 为 0 4 mol C 为 0 2 mol 用反应物浓度的减少来表 示该反应的速率可能为 A 0 025 mol L 1 s 1 B 0 0125 mol L 1 s 1 C 0 05 mol L 1 s 1 D 0 1 mol L 1 s 1 5 在密闭容器中进行可逆反应 A 与 B 反应生成 C 其反应速率分别用v A v B v C mol L 1 s 1 表示且v A v B v C 之间有以下关系 v B 3v A 3v C 2v B 则此反应可表示为 A 2A 3B2C 用心 爱心 专心8 B A 3B2C C 3A B2C A BC 6 反应 4A g 5B g 4C g 6 g 在 5 L 的密闭容器中进行 半分钟后 C 的物质的量增加了 0 30 mol 下列叙述正确的是 A A 的平均反应速率是 0 010 mol L 1 s 1 B 容器中含 D 物质的量至少为 0 45 mol C 容器中 A B C D 的物质的量的比一定是 4 5 4 6 D 容器中 A 的物质的量一定增加了 0 30 mol 7 在 2 L 密闭容器中充入 2 mol SO2和一定量 O2 发生 2SO2 O22SO3反应 进行到 4 min 时 测得n SO2 0 4 mol 若反应进行到 2 min 时 容器中n SO2 为 A 1 6 molB 1 2 mol C 大于 1 6 molD 小于 1 2 mol 8 在锌片和盐酸的反应中 加入下列试剂 可使生成氢气的速率变慢的是 A 硫酸铜晶体B 水 C 氯化钡晶体D 醋酸钾晶体 9 反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的 化学反应 H2 Cl2 2HCl 的反应速率v可 表示为v k c H2 m c Cl2 n 式中k为常数 m n值可用下表中数据确定之 c H2 mol L 1 c Cl2 mol L 1 v mol L 1 s 1 1 01 01 0k 2 01 02 0k 2 04 04 0k 由此可推得 m n值正确的是 A m 1 n 1B m 2 1 n 2 1 C m 2 1 n 1D m 1 n 2 1 二 非选择题 共 55 分 10 12 分 2001 年上海高考题 某化学反应 2AB D 在四种不同条件下进行 B D 起始 浓度为 0 反应物 A 的浓度 mol L 1 随反应时间 min 的变化情况如下表 用心 爱心 专心9 实验 序号 时间 浓度 温度 0102030405060 1800 1 00 800 670 570 500 500 50 2800 C20 600 500 500 500 500 50 3800 C30 920 750 630 600 600 60 4820 1 00 400 250 200 200 200 20 根据上述数据 完成下列填空 1 在实验 1 反应在 10 至 20 min 时间内平均速率为 mol L min 1 2 在实验 2 中 A 的初始浓度C2 mol L 1 反应经 20 min 就达到平衡 可推测实 验 2 中还隐含的条件是 3 设实验 3 的反应速率为v3 实验 1 的反应速率为v1 则v3 v1 填 或 且C3 1 0 mol L 1 填 或 4 比较实验 4 和实验 1 可推测该反应是 反应 选填 吸热 或 放热 理由是 11 8 分 根据化学方程式 2N2O 2N2 O2 填充表中 空栏处测定反应速率的实验数 据和计算结果 用心 爱心 专心10 12 5 分 反应 A 3B 2C 2 在四种不同情况下的反应速率分别为 v A 0 15 mol L 1 s 1 v B 0 6mol L 1 s 1 v C 0 4 mol L 1 s 1 v 0 45 mol L 1 s 1 该反应进行的快慢顺序为 13 12 分 可逆反应aA g bB g cC g d g 取a mol A 和b mol B 置于V L 容器中 1 min 后 测得容器内 A 的浓度为x mol L 1 这时 B 的浓度为 mol L 1 C 的浓度为 mol L 1 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 14 18 分 现有一份 将二氧化硫转化为硫酸铵 的资料 摘录如下 一个典型实例 初步处理后的废气含 0 20 的二氧化硫和 10 的氧气 体积分数 在 400 时废气以 5 m3 h 1的速率通过五氧化二钒催化剂层与 20 L h 1的速率的氨