2018届一轮复习人教版化学反应速率教案

2018届一轮复习人教版化学反应速率教案

专题7　化学反应速率与化学平衡 第一单元　化学反应速率 浙江考试标准 知识条目 必考要求 加试要求 ‎(1)化学反应速率及其简单计算 a b ‎(2)影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用 a b ‎(3)活化分子、活化能、有效碰撞的概念 a ‎(4)碰撞理论 b 考点1| 化学反应速率及计算　‎ ‎[基础知识自查]‎ 化学反应速率 ‎ [核心要点提升]‎ ‎1．反应速率的计算及大小比较的常用依据 ‎“速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比”‎ 是反应速率的计算及大小比较的常用依据。同一个反应的速率，用不同物质表示时，数值之比等于方程式中各物质的计量数之比，即对于反应：aA＋bB===cC＋dD，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)；可利用此比例关系计算用不同物质表示的反应速率或计算方程式中各物质的化学计量数。‎ ‎2．化学反应速率大小比较的方法 ‎(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。‎ ‎(2)换算成用同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。‎ ‎(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若>，则A表示的反应速率比B大。‎ ‎3．计算化学反应速率的基本模式 ‎(1)写出有关反应的化学方程式。‎ ‎(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。‎ ‎(3)根据已知条件列方程式计算。‎ 例如：反应　　　　　　mA＋　nB　　pC 起始浓度(mol·L－1)　　 a　　　b　　　　c 转化浓度(mol·L－1)　　 x　　　　　　 某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋ ‎【特别提醒】　(1)同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率的数值不同，所以在表示化学反应速率时必须指明具体物质。‎ ‎(2)固体和纯液体的浓度可视为常数，所以通常不用固体或纯液体表示或计算反应速率。‎ ‎(3)化学反应速率通常都是用反应物或生成物物质的量浓度的变化来表示。但在某些情况下也有用反应物或生成物的物质的量或质量的变化来表示的。‎ ‎[典型例题讲解]‎ ‎　(2016·浙江4月选考真题)X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，一定条件下，将1 mol X和3 mol Y通入‎2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)‎ A．10 min内，Y的平均反应速率为0.03 mol·L－1·s－1‎ B．第10 min时，X的反应速率为0.01 mol·L－1·min－1‎ C．10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z D．10 min内，X和Y反应放出的热量为a kJ ‎【解析】　v(Y)＝＝0.03 mol·L－1·min－1，A选项错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(X)∶v(Y)＝1∶3，所以v(X)＝v(Y)＝×0.03 mol·L－1·min－1＝0.01 mol·L－1·min－1，根据求得的反应速率是反应的平均速率，不是瞬时速率，B选项错误；根据物质的量变化之比等于化学计量数之比，所以每消耗0.2 mol X，会生成0.4 mol Z，C选项正确；由反应可知，1 mol X与3 mol Y完全反应放出的热量为a kJ，而10 min内X和Y反应放出的热量为‎0.2a kJ，小于a kJ，D选项错误。‎ ‎【答案】　C ‎　(2016·浙江宁波3月学考模拟)一定温度下，在‎0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，10 s时达到化学平衡，则从反应开始到10 s时的反应速率用X表示为(　　) ‎ ‎【导学号：81640096】‎ A．0.08 mol·L－1·s－1　　 B．0.30 mol·L－1·s－1‎ C．0.16 mol·L－1·s－1 D．0.32 mol·L－1·s－1‎ ‎【解析】　v(X)＝＝＝0.16 mol·L－1·s－1。‎ ‎【答案】　C ‎[题组对点训练]‎ ‎1．(2015·浙江10月学考)某温度时，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)反应2 s后，NO的浓度减少了0.06 mol·L－1，则以O2表示该时段的化学反应速率是(　　)‎ A．0.03 mol·L－1·s－1　　 B．0.015 mol·L－1·s－1‎ C．0.12 mol·L－1·s－1 D．0.06 mol·L－1·s－1‎ B　[v(O2)＝v(NO)＝×＝0.015 mol·L－1·s－1。]‎ ‎2．(2015·浙江7月学考)一定条件下，在容积为‎1 L的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，1 min后测得生成0.06 mol NH3，则该段时间内N2的化学反应速率(mol·L－1·min－1)为(　　)‎ A．0.01　　　 B．‎0.02　　‎　 ‎ C．0.03　　　 D．0.06‎ C　[v(N2)＝v(NH3)＝×＝0.03 mol·L－1·min－1。]‎ ‎3．对于化学反应3W(g)＋2X(g)4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)‎ A．v(W)＝3v(Z)　　　　 B．2v(X)＝3v(Z)‎ C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)‎ C　[根据速率之比等于化学计量数之比：v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3可得：v(W)＝v(Z)，3v(X)＝2v(Z)，2v(W)＝3v(X)。]‎ ‎4．将气体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。则下列反应速率不正确的是(　　)‎ A．v(A)＝0.05 mol/(L·s)‎ B．v(B)＝0.025 mol/(L·s)‎ C．v(C)＝0.025 mol/(L·s)‎ D．v(B)＝0.012 5 mol/(L·s)‎ B　[v(C)＝＝0.025 mol/(L·s)，根据化学计量数可知v(A)＝2v(C)＝0.05 mol/(L·s)，v(B)＝v(C)＝0.0125 mol/(L·s)。]‎ ‎5．一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。‎ t/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ V(O2)/mL ‎0.0‎ ‎9.9‎ ‎17.2‎ ‎22.4‎ ‎26.5‎ ‎29.9‎ 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)‎ A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol/(L·min)‎ B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2 mol/(L·min)‎ C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol/L D．反应至6 min时，H2O2分解了50%‎ C　[2H2O22H2O＋O2↑‎ A．6 min时，生成O2的物质的量n(O2)＝＝1×10－3 mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，所以0～6 min时，v(H2O2)＝≈3.3×10－2 mol/(L·min)，A正确。B.6～10 min时，生成O2的物质的量n(O2)＝≈0.335×10－3 mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝0.335×10－3mol×2＝0.67×10－3 mol,6～10 min时，v(H2O2)＝≈1.68×10－2 mol/(L·min)<3.3×10－2 mol/(L·min)，B正确。C.反应至6 min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，剩余n(H2O2)＝0.40 mol/L×‎0.01 L－2×10－3 mol＝2×10－3 mol，c(H2O2)＝＝0.20 mol/L，C错误。D.反应至6 min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，n(H2O2)总＝4×10－3 mol，所以H2O2分解了50%，D正确。]‎ 考点2| 影响化学反应速率的因素　　‎ ‎[基础知识自查]‎ ‎1．内因(主要因素)‎ 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：Na>Mg>Al。‎ ‎2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)‎ ‎3．理论解释——有效碰撞理论(加试要求)‎ ‎(1)碰撞理论 ‎①分子碰撞：化学反应发生的前提是反应物分子间发生碰撞。‎ ‎②有效碰撞：能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：a.发生碰撞的分子具有足够高的能量。b.分子在一定的方向上发生碰撞。‎ ‎(2)活化分子和活化能 ‎①活化分子：在化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。‎ ‎②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。‎ ‎[核心要点提升]‎ ‎1．正确理解压强对反应速率的影响 注意：‎ ‎(1)恒温恒容：充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。‎ ‎(2)恒温恒压：充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。‎ ‎2．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系(加试要求)‎ ‎3．“惰性气体”对反应速率的影响 我们把化学反应体系中与各反应成分不起反应的气体统称为“惰性气体”。‎ ‎(1)恒温恒容时 对于有气体参加的反应，充入“惰性气体”体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，反应速率不变。‎ ‎(2)恒温恒压时 对于有气体参加的反应，充入“惰性气体”容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。‎ ‎【特别提醒】　(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体的浓度均可视为常数)，但改变固体表面积会影响化学反应速率。‎ ‎(2)不要把外界因素对反应速率的影响和对化学平衡的影响混淆。如升温，正、逆反应速率都增大，但是增大的幅度不同，导致化学平衡发生移动。‎ ‎(3)催化剂有正催化剂和负催化剂之分，正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。‎ ‎[典型例题讲解]‎ ‎　一定温度下，反应①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，反应②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是 ‎(　　)‎ A．降低温度，反应①的速率减小，反应②的速率增大 B．增大压强，反应①的速率不变，反应②的速率增大 C．增大压强，反应①的速率增大，反应②的速率增大 D．升高温度，反应①的速率增大，反应②的速率减小 ‎【解析】　A项，降低温度，反应①②的速率均减小；B项，增大压强，反应①②的速率均增大；D项，升高温度，反应①②的速率均增大。‎ ‎【答案】　C ‎　向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：81640097】‎ 甲　　　　　　　　　乙 A．若t1＝15 s，生成物C在t0～t1时间段的反应速率为0.004 mol·L－1·s－1‎ B．t4～t5阶段改变的条件为降低反应温度 C．B的起始物质的量为0.02 mol D．t5～t6阶段可能是增大压强 ‎【解析】　v(C)＝＝＝0.004 mol·L－1·s－1，A项正确。由图甲分析可知反应方程式是‎3A(g)B(g)＋‎2C(g)，在t4～t5阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强；再由化学计量数之比等于Δc之比，求出Δc(B)＝0.03 mol·L－1，则起始浓度为0.02 mol·L－1，由求出的容器体积为‎2 L知B的起始物质的量为0.04 mol，B项和C项错误。t5～t6阶段改变的条件应是升高温度。‎ ‎【答案】　A ‎[题组对点训练]‎ ‎1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)‎ A．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 A　[要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中B、D项为浓度不同所致，C项为反应条件不同所致，唯有A项是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。]‎ ‎2．下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)‎ A．Na与水反应时增大水的用量 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大反应容器体积 D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉 D　[水的浓度是一个常数，所以增加水的量，不会影响反应的速率；浓硫酸能使铁钝化且不产生氢气，所以Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸不会加快反应速率；在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大反应器容积，浓度不变，化学反应速率不变；Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉，增大表面积，加快化学反应速率。]‎ ‎3．在反应A＋B(s)C中，若增大压强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系应是(　　)‎ A．A是固体，C是气体，正反应吸热 B．A是气体，C是气体，正反应放热 C．A是气体，C是固体，正反应放热 D．A是气体，C是气体，正反应吸热 C　[增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点，即：正反应方向为气体体积减小、放热反应，由于A与C的反应化学计量数相等，所以A必为气体，C必为固体，否则压强变化将对本反应无影响。]‎ ‎4．(加试题)下列说法中正确的是(　　)‎ A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率 B　[增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子数；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。]‎ ‎5．以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．‎250 ℃‎时，催化剂的活性最高 B．250～‎300 ℃‎时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低 C．300～‎400 ℃‎时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大 D．300～‎400 ℃‎时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高 C　[由图可知，‎250 ℃‎时，催化剂的活性最高，A项正确；250～‎300 ℃‎时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过‎250 ℃‎时，催化剂的催化效率降低，B项正确；由图可知，300～‎400 ℃‎时，催化剂的催化效率降低，但乙酸的生成速率却加快，原因是温度升高，故C项错误，D项正确。]‎