新教材2024高考化学二轮专题复习专题8化学反应速率和化学平衡考点1化学反应速率及其影响因素教师用书

考点1化学反应速率及其影响因素核心梳理1.化学反应速率的计算(1)公式法v(B)＝＝，①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。②计算时一定要注意容器或溶液的体积。③同时还要注意单位及规范书写。(2)比值法同一化学反应，各物质的反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。对于反应“mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．化学反应速率的影响因素(外因)【特别提醒】(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。如升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反之。(2)密闭容器中充入惰性气体①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。3.速率常数(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝＝，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝。典题精研考向1化学反应速率及影响因素例1某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是()A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为0.012mol·L－1·min－1D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0mol·L－1时，半衰期为62.5min练1用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法不正确的是()实验编号温度/℃pH①251②451③257④251A.实验①在15min内M的降解速率约为1.33×10－5mol·L－1·min－1B．若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大C．若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解D．实验④说明M的起始浓度越小，降解的速率越快考向2化学反应速率常数及其应用例2室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N=X＋Y；②M＋N=X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是()A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD．反应①的活化能比反应②的活化能大练2反应2H2(g)＋2NO(g)=2H2O(g)＋N2(g)的速率方程为v＝kcα(H2)×cβ(NO)，该反应在不同条件下的反应速率如下：温度c(H2)/(mol·L－1)c(NO)/(mol·L－1)反应速率T10.10.1vT10.20.28vT10.30.212vT20.30.216v下列说法正确的是()A．T2<T1B．α＝2，β＝1C．其他条件不变时，只有反应物浓度改变对v有影响，且c(NO)影响较大D．T2、c(NO)＝0.1mol·L－1条件下，反应速率为8v，则c(H2)＝0.3mol·L－1[例1]解析：由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；条件①，反应速率为v＝＝＝0.012mol·L－1·min－1，C项正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0mol·L－1时，半衰期为125min×＝62.5min，D项正确。答案：B[练1]解析：由图中数据可知，实验①在15min内Δc(M)＝(0.30mol·L－1－0.10mol·L－1)×10－3＝2×10－4mol·L－1，则v(M)＝＝≈1.33×10－5mol·L－1·min－1，故A正确；由图中曲线变化可看出实验②相对于实验①，M降解速率增大，由表中数据可知，其他条件相同，实验②的温度高，所以说明升高温度，M降解速率增大，故B正确；由图中曲线变化可看出实验①相对于实验③，M降解速率增大，由表中数据可知，其他条件相同，实验③的pH高，所以说明pH越高，越不利于M的降解，故C正确；根据图示可知M的起始浓度越小，降解速率越小，故D错误。答案：D[例2]解析：0～30min时间段内，Δc(Z)＝0.125mol·L－1，Δc(M)＝0.500mol·L－1－0.300mol·L－1＝0.200mol·L－1，反应①中Δc(M)＝0.200mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.075mol·L－1，则Δc(Y)＝0.075mol·L－1，v(Y)＝＝＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A说法错误；反应①、②速率之比为＝＝，为定值，则Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由上述分析可知，＝＝＝，如果反应能进行到底，反应结束时①、②的转化率之比为3∶5，因此有(即62.5%)的M转化为Z，C说法正确；结合C选项，反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。答案：A[练2]解析：当c(H2)＝0.3mol·L－1，c(NO)＝0.2mol·L－1时，T2时的速率大于T1时的速率，所以T2>T1，A错误；把c(H2)＝0.1mol·L－1，c(NO)＝0.1mol·L－1代入速率公式v＝kcα(H2)·cβ(NO)，再把c(H2)＝0.2mol·L－1，c(NO)＝0.2mol·L－1代入速率公式v＝kcα(H2)·cβ(NO)，得＝＝＝＝，α＋β＝3，把T1时c(H2)＝0.2mol·L－1，c(NO)＝0.2mol·L－1代入速率公式v＝kcα(H2)cβ(NO)，再把T1时c(H2)＝0.3mol·L－1，c(NO)＝0.2mol·L－1代入速率公式v＝kcα(H2)cβ(N