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2019-2020年高考化學一輪復習 專題8.1 化學反應速率講案（含解析） 復習目標： 1、 了解化學反應速率的概念、化學反應速率的定量表示方法。 2、 了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。 3、 理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。 4、 了解化學反應速率的調控在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。 基礎知識回顧： 一、化學反應速率 1、化學反應速率的表示方法：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示化學反應速率。 2、表達式： 3、單位：mol/(Ls) ；molL-1S-1；mol/(Lmin) ；mol/(Lh)等。 4、意義 衡量化學反應進行的快慢程度。 5、特點 （1）同一化學反應用不同物質濃度的改變量表示 速率，數(shù)值可能不同，但表示意義相同。因此，在表示化學反應速率時，必須注明是以哪種物質作標準的。 （2）對于任一化學反應：aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率，則有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d，即化學反應速率之比等于化學方程式中各物質的系數(shù)之比（還可等于其學其濃度變化之比或物質的量變化之比）。 【注意】 ①一般來說，化學反應速率隨反應的進行而逐漸減慢。因此，某一段時間內(nèi)的反應速率，實際是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時速率。 ②固體或純液體（不是溶液），其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學反應速率。 6、化學反應速率大小的比較 （1）同一化學反應速率用不同物質表示時數(shù)值可能不同，但比較反應速率的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要通過轉化換算成同一物質表示，再比較數(shù)值的大小。 （2）比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即比較與， 若 則A表示的反應速率比B大。 （3）注意反應速率單位的一致性。 （4）注意外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。 【典型例題1】【xx福建理綜，12】化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如右圖所示，計算反應4～8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是 (　　) A．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1 B．2.5 μmolL－1min－1和2.5 μmolL－1 C．3.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 D．5.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 【遷移訓練1】【湖南四縣一中xx屆11月聯(lián)考】反應A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的 反應速率分別為 ①v(A)＝0.45 molL－1min－1 ②v(B)＝0.6 molL－1s－1 ③v(C)＝0.4 molL－1s－1 ④v(D)＝0.45 molL－1s－1 下列有關反應速率的比較中正確的是 A．④>③＝②>① B．④<③＝②<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 的比較中正確④>③＝②>①。選項為：A． 考點：考查反應速率的大小比較的知識。 二、影響反應速率的因素 1、有效碰撞理論 （1）有效碰撞 反應物分子間能發(fā)生反應的碰撞。 發(fā)生條件：①發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量； ②分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。 （2）活化分子 化學反應中，能量較高、有可能發(fā)生 有效碰撞的分子。 （3）活化能 活化分子的平均能量與所有分子的 平均能量之差（用Ea表示，其單位為kJ/mol）?；罨茉酱?，反應越難進行。 2、影響化學反應速率的因素 內(nèi)因：反應物的性質是反應速率大小的決定因素。 外因：主要因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等。 （1）濃度：其它條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率加快。 （2）溫度：其它條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快。一般來說，溫度每升高10℃，反應速率增大為原來的2～4倍。 （3）壓強：其它條件不變時，增大壓強，對于有氣體物質參加的化學反應，反應速率加快。 （4）催化劑：使用正催化劑，能加快反應速率。未特別指明時，均指正催化劑。 解釋：解釋化學反應速率快慢的鏈條思維：活化能→活化分子→有效碰撞→化學反應速率。 影響 外因 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學反應速率 分子總數(shù) 活化分子數(shù) 活化分子百分數(shù) 增大反應物濃度 增加 增加 不變 增加 加快 增大壓強 增加 增加 不變 增加 加快 升高溫度 不變 增加 增大 增加 加快 使用催化劑 不變 增加 增大 增加 加快 【典型例題2】【湖北部分重點中學xx第一次調研】一定條件下，分別對反應C（S）+CO2（g）2CO（g）（正反應吸熱）進行如下操作（只改變該條件）： ①升高反應體系的溫度；?、谠黾臃磻顲的用量；　 ③縮小反應體系的體積；　④減少體系中CO的量。 上述措施中一定能使反應的反應速率顯著加快的是（ ） A．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③ 【遷移訓練2】硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋ H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是 (　　) 實驗 反應溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/molL－1 V/mL c/molL－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 考點詳析： 考點一：化學反應速率的相關計算——“三段式” 對于較為復雜的關于反應速率的題目，采用以下步驟和模板計算 （1）寫出有關反應的化學方程式； （2）找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量； （3）根據(jù)已知條件列方程式計算。 例如：反應　　　　　　mA?。B　　pC 起始濃度(molL－1) a b c 轉化濃度(molL－1) x 某時刻濃度(molL－1) a－x b－ c＋ 【典型例題3】【河北省xx年度高三調研理綜試題】一定條件下，容積為2 L的密閉容器中，通入2 mol N2、3 mol H2進行反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，20 min后，N2的物質的量為1.9 mol，1 h后測得容器內(nèi)氣體的壓強不再改變，且為反應開始時壓強的0.8倍，則下列敘述正確的是（ ） A．1 h后反應進行完全，容器中的N2濃度為0.55 molL－1 B．前20 min用NH3表示的反應速率為0.01 molL－1min－1 C．增加H2的濃度或降低溫度，平衡將向正反應方向移動，且反應速率均加快 D．當容器內(nèi)壓強不改變時，說明反應已達到平衡狀態(tài) 【遷移訓練3】NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應：4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g)，現(xiàn)向一 容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測得生成的H2O占混合氣體體積的40%， 則下列表示此段時間內(nèi)該反應的平均速率不正確的是(　　) A．v(N2)＝0.125 molL－1min－1 B．v(H2O)＝0.375 molL－1min－1 C．v(O2)＝0.225 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.250 molL－1min－1 考點二：化學反應速率圖像在解題過程中的應用 速率—時間圖像定性揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了外界條件改變對可逆反應速率的影響，以及由此引發(fā)的平衡移動。 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任一平衡體系 增大反應物的濃度 v正、v逆均增大，且v正′>v逆′ 正向移動 減小反應物的濃度 v正、v逆均減小，且v逆′>v正′ 逆向移動 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 正反應方向為氣體體積增大的放熱反應 增大壓強或升高溫度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小壓強或降低溫度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 任意平衡或反應前后氣體化學計量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強 v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動 負催化劑或減小壓強 v正、v逆同等倍數(shù)減小 【典型例題4】【山東省威海市xx屆高三一模】容積均為1L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同條件下，發(fā)生下列反應：A(g)＋B(g)xC(g) △H＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如右圖所示，下列說法錯誤的是 A．甲容器中A的反應速率為0.1mol/Lmin B．給甲容器加壓可縮短反應達到平衡的時間 C．給乙容器升溫可縮短反應達到平衡的時間 D．甲和乙的平衡轉化率相等 【遷移訓練4】可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v－t圖像如圖甲所示，若其他條件都不變，只是 在反應前加入合適的催化劑，則其v－t圖像如圖乙所示。 ①a1＝a2　②a1＜a2?、踒1＝b2　④b1＜b2?、輙1＞t2 ⑥t1＝t2?、邇蓤D中陰影部分面積相等　⑧圖Ⅱ中陰影部分面積更大 以上所列正確的為 (　　) A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧ 考點三：影響化學反應速率的因素的探究 影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關規(guī)律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響。變量探究實驗因為能夠考查學生對于圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結論的能力，因而在這幾年高考試題中有所考查。 1、常見考查形式 （1）以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應的影響。 （2）給出影響化學反應的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對反應的影響。 2、解題策略 （1）確定變量 解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。 （2）定多變一 在探究時，應該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。 （3）數(shù)據(jù)有效 解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷。 【典型例題6】某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。 實驗編號 反應物 催化劑 ① 10 mL 2% H2O2溶液 無 ② 10 mL 5% H2O2溶液 無 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 （1）催化劑能加快化學反應速率的原因是__________________________________。 （2）常溫下5% H2O2溶液的pH約為6，H2O2的電離方程式為____________________。 （3）實驗①和②的目的是_________________________________________________。 實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是_______________________。 （4）實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如下圖。 分析上圖能夠得出的實驗結論是______________________________________。