2019年高考化学一轮复习第7章化学反应的方向、限度与速率第3节化学反应的速率化学反应条件

1、 第 3 节 化学反应的速率 化学反应条件的优化一一工业合成氨考纲定位 1. 了解化学反应速率的概念和定量表示方 法。能正确计算化学反应的转化率 (a )。 2 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重 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，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活、生产和 科研领域中的重要作用。 全国卷 5 年考情 2017 年：1卷 T27(；n 卷 T27(2、3) 2016 年：川卷 T27(2) 2015 年：1卷 T27(1) 、T28(4) _ 2014 年：1卷 T9 ； n 卷 T26(1、2) 201

2、3 年：1卷 T28(3) Cj 考点 1|化学反应速率的有关计算 (对应学生用书第 140 页) 考纲知识整合 1. 化学反应速率 丄一_ 忙筆反应谑舉基币系務昼花寧辰应迸行俩膻跑飞 iMia . _二一二 闻不誦甌血反血漏疋血磁if竝习潇融 itJ-yy 单慣沟血丛廿旷或mol-L1 - min1 提醒：(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬间速率，且无论用反应物 还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率， 其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率, 因为固体或纯液体物质的浓度视为常数。 2化学反

3、应速率与系数的定量规律 对于已知反应 nA(g) + nB(g)=pC(g) + qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生 成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比 1111 即 v(A) : v(B) : v(C) : v(D) = m： n : p : q 或一v(A) =-v(B) = v(C) = v(D)。 m n p q 应用体验 在 2L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 概念 2 回答下列问题： (1) 该反应的反应物和生成物分别是 _ , 化学反应方程式为 _ 。 (2) 010s 的平均反应速率

4、V(H2)= _ ; v(HI) = _ 。 (3) 根据上述反应速率数值，分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内，化学反 应速率值是否必须相同？ _ 。 JF 戸 能否用 l2(S)表示该反应的反应速率，为什么？ 【提示】 (1)H2、丨丨2和 HI H(g) + l2(s) 2111 (g) -1 -1 T d T (2) 0.039 5 mol L s 0.079 mol L s (3) 同一化学反应在同一时间内，用不同物质表示的化学反应速率值可能相同，也可能 i 不同，但表示的意义都相同，并且化学反应速率之比等于系数之比 (4) 不可以。因为对于有固体或纯液体参加的反应，其浓度视为

5、常数，故不能用固体或 纯液体物质表示化学反应速率 高考命题点突破 命题点 1 “三段式”突破化学反应速率的有关计算 1. NH 和纯净的 Q 在一定条件下发生反应： 4NH(g) + 3Q 2(g) + 6fO(g)，现 VI / 向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH 3和 3 mol Q 2,4 min后，测得生成的 HQ 占混 合气体体积的 40%则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 ( ) A. V(N2)= 0.125 mol L1 1 min B. 1 V(H2O)= 0.375 mol L 1 min C. v(O2)= 0.225 mol L 1 1

6、 min D. 1 V(NHS) = 0.250 mol L 1 min C 设 4 min后，生成 6x mol H 2 0(g) 4NH(g) + 302(g) 22(g) + 610 n(总) 起始(mol) 4 3 0 0 7 变化(mol) 4 x 3 x 2 x 6 x 3 4 min 后(mol) 4 4x 3 3x 2 x 6 x 7 + x 4 据题意，有 7x X 100%R 40% 解得：x= 0.5 , 7十x 3 mol 1.5 mol L 则4 min内H20的变化浓度为附20 戶丸=侥氏， =0.375 molL min 一1,再由各物质表示的速率之比等于各物质的

7、系数之比，可得各物 质表示的反应速率分别为 V(N2)= 0.125 mol L t min -1, v(NHO = 0.250 mol L 1 min 1 1 1 v(O2)= 0.187 5 mol L min 。 2. 将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应： X(g)十汕:以 27. igj 十aQ(g) , 2 min后达到平衡时生成 0.8 mol Z,测得 Q 的浓度为 0.4 mol L 1，下列叙述错 误的是( ) 【导学号：95160216】 A. a的值为 2 B. 平衡时 X 的浓度为 0.2 mol L 1 C. Y 的转化率为 60% D.

8、 反应速率 V(Y) = 0.3 mol (L min) 1 B X(g)十；打 为对十aQ(g) 始态 /(mol L 1) 1 1 0 0 反应的量 /(mol L 1) 0.2 0.6 卫4 0.4 _ _ 终态/(mol L 1) 0.8 _0.4 0.4 0.4 由已知量(无下划线)可求出其他未知量(带下划线)，在做这种类型的题时，一定要注意， 方程式中的量要统一，一般用物质的量浓度。 0.6 mol L 1 X 100%= 60% D 项，V(Y) =2mn - = 0.3 mol (L min) 。 思维建模“三段式”求算V 、a的模板 根据已知条件列方程式计算。 例如，反应 n

9、A + nB PC to s/mol L 1 a b 0 一 1 转化/mol L x nx Px m m 11 s/mol L 1 a x b nx px m m x V(A)=厶 t , V(B) nx px = t，V(C) m1 -A 1 A 项，2 : a= 0.4 : 0.4 , a= 2; B 项，X = 0.8 mol L ; C 项, a (Y)= 0.6 mol L 一 1 1 mol L 5 x a(A)=ax 100% 命题点 2 化学反应速率的换算与快慢比较 3. 已知反应 4NH(g) + 5Q 4 址)+ 6H0(g)，若反应速率分别用 v(NW)、VQ2)、 v

10、(N0)、V(H20)表示，则下列正确的关系是 ( ) 方法技巧化学反应快慢的比较法 (1) 同一物质比较法。换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 比值比较法。比较化学反应速率与系数的比值，即对于一般反应aA(g) + 率比 B 表示的大。 注：单位必须统一 备选习題 (2016 北京西城调研)向体积为 2 L 的固定密闭容器中通入 3 mol X 气体，在一定温度A. 4v(Nf) = 5V(O2) B. 5V(O2)= 6V(H2O) C. 2V(NH3)= 3V(H2O) D. 4V(O2)= 5V(NO) 根据伴=；=t=晋 可判断。 4. (2018 长沙模拟)反应 A(g)

11、 + 3B(g)=2C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率 分别为 1 1 v(A) = 0.45 mol L s v(B) = 0.6 mol L-1 s 1 v(C) = 0.4 mol L1 s 1 1 1 v(D) = 0.45 mol L s F 列有关反应速率的比较中正确的是 【导学号：95160217】 A. B.笑= C. D. 可用比值法进行反应速率大小比较, 1 - 0.2 mol s v 0.4 =o = 0.2 mol 2 2 T,故2=， B 项正确。 =0.45 mol -1 -1 V E 0.6 L s ; 号5 = 0.225 -1 mol L s

12、v r bB(g)=cC(g) + dD(g)，比较-7 汁，则A表示的化学反应速 6 下发生如下反应:次 g + 3Z(g)。 经 5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压 的平衡浓度为 _ 2X Lg) 3 0 0 x 3 x x 3 3 x+ +- x 2 2 由题意： =1.2 故 x = 0.6 , 0.6 Y mol 所以 v(Y) = 一 = 0.03 mol/(L min), 2 L x 5 min a (X)=罟 X 100%F 20%, 考点 2|化学反应速率的影响因素 (对应学生用书第 141 页) 考纲知识整合 1.化学反应速率的影响因素 (1) 内因(主要因素)

13、反应物本身的性质，如 Na Mg Al 与水反应的速率由大到小的顺序为： NaMgA。 (2) 外因(其他条件不变，只改变一个条件 ) 擀应昨度,化隔速率世反之 升胡隘度.化学反应速率増大.反之减小 强为起始时的 1.2 倍，则用 Y 表示的化学反应速率为 _ , X 的转化率为 _ , Z 【解析】 n(始)/mol n/mol n(末)/mol x 3 x 2 2 x 3 x 2 2 C(Z) 3 2X 0.6 mol =0.45 mol/L 【答0.03 mol/(L min) 20% 0.45 mol/L 7 黠雷勰透髓化学反速率“止、逆反 / Kite 固体反应物的表面臥 光液、电礴

14、液、擀剂等 2. 有效碰撞理论解释反应速率的影响因素8 （1）活化分子、活化能、有效碰撞 活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 活化能：如图所示 单位休執内分子想散堀1R1.厝忆井 怀犬 T 体FE蛊 樹的液度 子数壇町吹分子曲数林 疝蚁確撮儿率堆 =皿应谨申瑞去 提醒：（1）升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正 反应速率和逆反应速率都减慢， 但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 （2）对于固体和纯液体反应物， 其浓度可视为常数， 改变用量速率不变。 （3）对于向容器中 通入“惰性气体”应注意： 恒温恒容：充入“惰性气体”一 T总压增大一T物质浓度

15、不变 （活化分子浓度不 变）反应速率不变 恒温恒压：充入“惰性气体”一 T体积增大物质浓度减小 （活化分子浓度减 小）反应速率减小 应用体验 （1）形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率： 铁 _ 铝（填 “大于” “小于”或“等于” ）。 （2）对于 Fe+ 2HCI=FeCb+ H f,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？ （填“增 大”“减小”或“不变”） 升高温度： _ ;增大盐酸浓度： _ ; _增大铁的质量： _ ;增加盐酸体积： ; 把铁片改成铁粉： _ ;滴入几滴 CuSO 溶液： _ ;加入 NaCI 固体: r升爲反应ll 单伦体积内分子息做不变活化骨山

16、 怵系的iG 子數坦型+沾化分干口分jRttfX 1 觇用催化剂 a.图中: 反应热Ei Eao E为逆反应的活化能, b.使用催化剂可降低活化能，但焓变 H不变。 有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 （2）活化分子、有效碰撞与反应速率的关Ei为正反应的活化能, 9 _ ;增大压强： _ 。10 (3) 对于(2)中反应， 若将反应中的稀盐酸改为浓 HSQ，产生 HH的速率是否加快？ _ (填“是”或“否”)。 在一定温度下，一定体积的恒容体系中发生反应： Nk(g) + 3H2M 2113(g),若向 体系中通入氖气，则化学反应速率如何变化？ _(填“增大” “减小”或“不变”)

17、。 【提示】 (1)小于 (2)增大 增大不变不变增大增大不变不变 (3)否 不变 高考命题点突破 命题点 1 化学反应速率的影响因素分析 1.在一密闭容器中充入 1 mol H 2和 1 mol I 2,压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发 生反应：H2(g) + 12念； 日 I 息： Hv 0,下列说法正确的是( ) A. 保持容器容积不变，向其中加入 1 mol H 2(g)，反应速率一定加快 B. 保持容器容积不变，向其中加入 1 mol N 2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 体的浓度不变，反应速率不变， D 项错误。 2. 在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时

18、速率(v)如下表。下列判断不正确 的是( ) 1 、C/（mol L ） 0.600 0.500 0.400 0.300 v /（mol _T/K L1 min 1）、 318.2 f 3.60 3.00 2.40 1.80 328.2 9.00 7.50 a 4.50 b 2.16 1.80 1.44 1.08 A. a = 6.00 C. 保持容器内气体压强不变，向其中加入 快 D. 保持容器内气体压强不变，向其中加入 应速率一定加快 A 增加反应物的浓度，反应速率加快， 应体系中各气体的浓度不变，故反应速率不变， 体积增大，反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小， 充入 1 mol H

19、2(g)和 1 mol 12(g)，则容器容积增大为原来的 1 mol N 2(N2不参加反应)，反应速率一定加 1 mol H 2(g)和 1 mol I 2(g)，再次平衡时反 A 项正确；加入氮气，因为容器体积不变，反 B 项错误；保持压强不变，加入氮气，容器 C 项错误；保持压强不变，再次 2 倍，再次平衡反应体系中各气 11 B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度， v 可能不变 C. bv 318.2 D. 不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同12 D 分析 328.2 K 的瞬时速率与浓度的关系成正比， 贝 U 0.600/0.400 = 9.00/ a,a = 6.00 ,

20、A 项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度 时，瞬时反应速率可能会不变， B 项正确；浓度不变时， b K 下反应速率低于 318.2 K 下的 反应速率，故bv 318.2 , C 项正确；题给数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能作为判断 所用时间的依据，D 项错误。 3. 把在空气中久置的铝片 5.0 g 投入盛有 500 mL 0.5 mol 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 图坐标曲线来表示。 F 列推论错误的是（ ） A. O-a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液 B. bc段产生氢气的速率增加较快的主要

21、原因之一是温度升高 C. tc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 D 铝片与硫酸的反应不是可逆反应，不存在化学平衡。 命题点 2 “控制变量法”探究反应速率的影响 4. （2018 衡水模拟）为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同 学设计了如下一系列实验。 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。下列说法正确的是 （ ） 实验 混合溶液 A B C D E F 4 mol L HbSQ 溶液 /mL 30 V1 V2 W V4 Vs 饱和 CuSQ

22、溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 HQ/mL V7 V8 V10 10 0 A. V= 30, V6 = 10 B. 反应一段时间后，实验 A、E 中的金属呈暗红色 C. 加入 MgSO 与 ASO 可以起与硫酸铜相同的加速作用 D. 硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快 A 研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，硫酸的体积、物质的量应相同，由 A、F 可知溶液的总体积为 30 mL+ 20 mL= 50 mL, V = 30, V6 = 50- 30 10= 10, A 正确；实验 A 中没有加入硫酸铜溶液，不会出现暗红色， B 错误；MgSO 与 Zn不能反应置换出 Mg 也就不 L t 【导学号：95160218】 13 能形成原电池，C 错误；硫酸铜溶液的量太多，产生大量的铜覆盖在锌粒表面，反应速率反 而减慢，D 错误。 5为探究反应物浓度对化学反应速率的影