第2章 微型专题4

1、微型专题4化学反应速率 第2章化学反应的方向、限度与速率 学习目标定位 1.掌握化学反应速率的有关计算。 2.熟知外界条件对化学反应速率影响的规律。 一、化学反应速率的影响因素 1.控制变量思想在比较反应速率中的应用控制变量思想在比较反应速率中的应用 例例1某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应 速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 molL1、2.00 molL1，大理石有细颗粒 与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 答案解析 实验 编号 T(K) 大理石 规格 HNO3浓度 (mol

2、L1) 实验目的 298粗颗粒2.00()实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响 ()实验和_探究温度对该反应速率的影响 ()实验和_探究大理石规格(粗、细)对该反 应速率的影响 粗颗粒 298粗颗粒1.00 308 2.00 298 细颗粒2.00 解析解析考查影响反应速率的因素的实验设计。实验和探究HNO3浓度 对反应速率的影响，故大理石规格和反应温度应相同，而HNO3浓度不同； 同理，和应选择不同的温度、和应选择不同的规格，而另外2个 条件相同。 规律方法 当分析多个因素对化学反应速率的影响时，注意“求同存异”，确定相 同的因素，研究某一因素的不同所导致的结果的变化，从而得到相应的 结

3、论。 例例2碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用0.50 molL1 KI、 0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3等试剂，探 究反应条件对化学反应速率的影响。 解析解析由表格数据观察分析得知其他条件不变，只要改变K2S2O8的浓度 就可以达到探究反应物浓度对化学反应速率的影响的目的。 表中Vx为_mL，理由是_ _。 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的条件 不变，才能达到实验目的 答案解析 实验 序号 体积V/mL K2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液 10.00.04.04.02.0 9.01.04.04.02.

4、0 8.0Vx4.04.02.0 2.0 (1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示： (2)已知某条件下， 与反应时间t的变 化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请 在坐标图中分别画出降低反应温度和加入催 化时 的变化曲线示意图(进行相应 的标注)。 答案答案如图 答案解析 解析解析催化剂可以加快反应的反应速率，而降低温度会减慢反应的反应速 率，所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线，但要注意两点：第一是 曲线的拐点，第二是曲线的终点。 方法规律 研究多因素对化学反应速率的影响的解题思路为确定变量定多变一。 教师用书独具 相关链接相关链接控制变量法分析化学反应速率影响

5、因素的解题策略控制变量法分析化学反应速率影响因素的解题策略 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他因 素不变，只改变某一因素，探究这一因素对反应速率的影响。故解答此 类问题的策略：首先确定变量，通过认真分析，理清影响实验探究结果 的因素有哪些；然后采取“定多变一”法，在探究时，应该首先确定其 他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关 系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问 题之间的关系，得出所有因素与探究问题之间的关系。此外，在解答过 程中应确保数据有效且变量要统一。 2.充入充入“惰性气体惰性气体”对化学反应速率的影响对化学

6、反应速率的影响 例例3已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，反应速率为v2。 对于上述两个可逆反应，当改变条件时，试判断v1、v2的变化(填“增 大”“减小”或“不变”) (1)保持压强不变，反应通入“He”气，v1_，v2_。 (2)反应均压缩体积，v1_，v2_。 (3)保持体积不变，反应通入“He”气，v1_，v2_。 答案 减小减小 增大增大 不变不变 误区警示 分析充入气体对反应速率影响时，不能只看表面上压强的变化，关键是 充入气体后，反应体系中相关物质的浓度是否发生了变化。要注意如下 事项：(1)充入的气体是否真的是“无关”气体，是否与某种成分发生 反应。(2)反应容器是恒

7、压容器还是恒容容器。 教师用书独具 相关链接相关链接充入充入“惰性气体惰性气体”对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响 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。对 于有气体参加的反应体系，有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率增大。 (2)恒容时 充入气体，反应物浓度增大，总压强增大，反应速率增大。 充入“稀有气体”，总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：充入“稀有气体”，体积增大，各物质浓度减小，反应速率 减小。 解析解析A项，可表示为v(A2)36 molL1min1； B项，经转化可表示为v(A2)0.9 mo

8、lL1min1； C项，经转化可表示为v(A2)6 molL1min1，故A项符合要求。 二、化学反应速率的计算 例例4对于反应A2(g)3B2(g)=2AB3(g)来说，下列反应速率中表示该反 应进行得最快的是 A.v(A2)0.6 molL1s1 B.v(B2)2.7 molL1min1 C.v(AB3)12 molL1min1 D.v(A2)6 molL1min1 答案解析 规律方法 根据各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量 数之比，首先将不同物质表示的反应速率统一转化成同一物质的反应速 率，然后看反应速率的单位是否统一，最后再比较数值的大小。 例例5在2 L的密闭

9、容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定温度下， 压强为p，加入催化剂(体积忽略)，发生反应：2A(g)3B(g) xC(g) 2D(g)，保持温度不变，在a min后反应达到平衡状态，容器中c(D) 0.1 molL1，容器内压强变为0.9p，则： (1)物质B的转化率是_。 (2)化学反应速率v(C)是_。 (3)x为_。 答案解析 50% 2 同温同体积下气体的压强之比等于气体的物质的量之比：(0.6 0.4)(0.20.30.1x0.2)10.9，解得x2，v(C)0.2 mol/(2 L a min) molL1min1。 解析解析2A(g)3B(g) xC(g)2

10、D(g) 起始/mol 0.4 0.6 0 0 转化/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2 平衡/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2 方法规律 可以利用“三段式法”进行较复杂的化学反应速率的相关计算。 教师用书独具 相关链接相关链接化学反应速率大小比较的注意事项化学反应速率大小比较的注意事项 由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同，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)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反应速率，再比较数值的大小。 (3)比较反应速率与化学系数的比值，即对于一般的化学反应：aA(g) b

11、B(g)=cC(g)dD(g)，比较 的反应速率比B的大。 三、速率、平衡图像题的分析 1.化学平衡图像题的分析化学平衡图像题的分析 例例6对于可逆反应A2(g)3B2(g)2AB3(g)Hv逆，D项错误。 2.速率、平衡图像题的综合分析速率、平衡图像题的综合分析 例例7臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g) O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断 正确的是 B 03 s内， 反应速率为 v(NO2)0.2 molL1 D 达平衡时， 仅改变x，则 x为c(O2) 答案解析 A 升高温度， 平衡常数 减小 C t1时仅加 入催化剂， 平衡正向 移动 解析解析从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向 移动，平衡常数减小，A项正确； 催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动， C项错误； 增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D项错误。 教师用书独具 相关链接相关链接 1.常见的图像类型常见的图像类型 (1)全程速率时间图 (2)浓度时间图 (3)反应速率时间图 (4)反应速率温度(压强)图 (正反应为吸热反应，且体积减小) (5)含量时间温度图 (6)含量时间压强图 (7)含量时间催化剂图 (8)恒压(或恒温)线图 (9)特殊图像