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文档介绍
2015高考化学专题六第一单元(化学反应速率)一轮复习教案
2015《金版新学案》高中化学总复习讲义:专题六第一单元 化学反应速率 考点一 化学反应速率 1.表示方法 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 2.数学表达式及单位 v=,mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1 3.同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系 对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在同一时间段内化学反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。 1.化学反应速率v=是指即时速率还是平均速率? 2.能否用固体或纯液体表示化学反应速率? 3.化学反应N2+3H22NH3,随着反应的进行,N2、H2的消耗速率逐渐减慢而NH3的生成速率是否逐渐加快? 4.某温度时,在2 L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。由此分析,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________; 从反应开始至2 min时,Z的反应速率为__________。 提示: 1.根据v=可知是平均速率,只有在v-t、v-p、v-T图像中曲线上的点才表示即时速率。 2.不能,因为固体或纯液体的浓度在化学反应中视为定值。 3.N2、H2的消耗和NH3的生成是同一反应方向,用它们表示该反应的速率意义相同,N2、H2的消耗速率减慢,NH3的生成速率必然减慢。 4.3Y+Z2X 0.025 mol·L-1·min-1 1.在甲、乙、丙、丁四种不同条件下,对于某反应X+3Y2Z+2W,分别测得反应速率,甲:v(X)=0.3 mol·L-1·min-1,乙:v(Y)=1.2 mol·L-1·min-1,丙:v(Z)=0.8 mol·L-1·min-1,丁:v(W)=0.02 mol·L-1·s-1,则反应最快的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 答案: D 2.对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( ) A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1 C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 解析: 本题可以采用归一法进行求解,可以通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B项中的B物质是固体,不能表示反应速率;C项中对应的v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 mol·L-1·min-1。 答案: D 比较反应速率大小的方法——“一看二转三比较” 比较用不同物质表示的反应速率相对大小时: 第一步看单位是否统一; 第二步是若单位不统一,转化成同一单位,不同物质表示时转化成用同一物质表示; 第三步是比较数值的大小。 3.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)经一段时间后,SO2的浓度减少了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为( ) A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s 解析: 根据化学方程式,当SO2的浓度减少了0.4 mol·L-1时,消耗O2的浓度是0.2 mol·L-1,由化学反应速率的计算式v=得t===5 s。 答案: C 4.将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经5 min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1 mol/(L·min)。 则:(1)x=________。 (2)前5 min内B的反应速率v(B)=________。 (3)平衡时A的转化率为________。 解析: (1)v(D)==0.1 mol/(L·min)=v(C),由此推知x=2。 (2)v(B)===0.05 mol/(L·min) (3) 3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) 起始浓度/mol/L a a 0 0 转化浓度/mol/L 0.75 0.25 0.5 0.5 平衡浓度/mol/L a-0.75 a-0.25 0.5 0.5 (a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5解得:a=1.5; A的转化率为α(A)=×100%=50%。 答案: (1)2 (2)0.05 mol/(L·min) (3)50% 1.化学反应速率的比较方法 (1)归一法:换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。 (2)比值法:速率大小比较时,可以用各物质表示的速率除以对应物质的化学计量数,对求出的数值进行大小排序,数值大的表示该反应速率快。 2.化学反应速率的计算方法 (1)公式法 利用v=Δc/Δt直接进行计算。 (2)比例关系法 利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度变化量(Δc )之比=各物质物质的量的变化量(Δn)之比。 (3)“三段法”的解题模式 依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式(“三段式”)求解: 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 + nBpC 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+ 考点二 影响化学反应速率的因素 1.内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(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 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能:如图 图中:E1为反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。 ③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系 1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×” (1)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaCO3固体,反应速率不变,但把CaCO3固体粉碎,可以加快反应速率( ) (2)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大( ) (3)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大( ) 2.(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; (2)对于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响? ①升高温度:______________; ②增大盐酸浓度:______________; ③增大铁的质量:______________; ④增加盐酸体积:______________。 3.有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。这种说法是否正确,对此你如何理解? 提示: 1.(1)√ (2)√ (3)× 2.(1)小于 (2)①反应速率增大 ②反应速率增大 ③无影响 ④无影响 3.这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强,所有参与反应的气体的浓度均增大,如2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),增大压强,SO2、O2、SO3的浓度均增大,正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度,若只增大反应物的浓度,v正瞬间增大,v逆不变。压强对无气体参与的反应无影响,但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。 1.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ 解析: 增加固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。 答案: C 2.一定温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( ) A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入N2 C.恒容,充入He D.恒压,充入He 答案: C 1.对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常数,改变用量速率一般不变。 2.气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率的影响: (1)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)―→反应速率减慢。 3.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c V/mL c V/mL /mol·L-1 /mol·L-1 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 答案: D 4.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( ) 组别 c(HCl) (mol·L-1) 温度(℃) 状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 块状 4 2.5 30 粉末状 A.4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.2-4-3-1 D.1-2-4-3 解析: 从表中铁的形状、盐酸的浓度、反应的温度分析可得出:1组最慢,其次慢的是2组;由于3组温度最高,4组用的是铁粉,二者速率大小不好确定,故反应速率是1<2<3<4或1<2<4<3。 答案: A 5.把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率如右图所示,在下列因素中,影响反应速率的因素是( ) ①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度 A.①④ B.③④ C.①②③ D.②③ 答案: C 考点三 数形结合思想——用化学反应速率图像突破化学平衡概念 速率-时间图像及应用(以可逆反应为例分析) 1.改变反应物浓度 2.改变生成物浓度 3.改变气体体系的压强 (1)对于正反应方向气体体积增大的反应: (2)对于反应前后气体体积不变的反应: 4.改变温度 对于正反应放热的反应: 5.加催化剂 1.下图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是( ) A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 B.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 C.H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH>0 D.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0 解析: t1时刻升高温度,v吸、v放均增大,且v吸>v放,即正反应是放热的反应就符合此变化,ΔH<0的可逆反应符合此变化,排除C、D两项;增大压强时,由于v逆>v正,所以可逆反应中右边气体物质的计量系数大于左边的气体物质的计量系数,可以排除A项,只有B项符合题意。 答案: B 2.如图表示在密闭容器中进行的反应:2SO2+O22SO3 ΔH<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a时刻改变的条件可能是 ________________________________________________________________________; b时刻改变的条件可能是________________________________________________________________________。 解析: a时刻化学反应速率比原来平衡状态都增大了,且v(正)≠v(逆),与平衡的反应速率又不是连续的,故可想到是升高了反应温度或增大了压强所致,又因为v(逆)>v(正),故只能采用升高温度的方法。b时刻逆反应速率比原来平衡时变小了,正反应速率与原平衡时的速率是连续的,因此只能是减少生成物(SO3)的浓度。 答案: 升高温度 减少SO3的浓度 3.可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应。 (1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(热量用E1、E2或E3表示)。 (2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的________________________________________________________________________ 条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同______(用“t1…t6”表示)。 (3)t3时刻改变的条件是________,t5时刻改变的条件是________。 解析: (1)根据图1可知,从N2和H2反应生成1 mol NH3过程中放出的热量为(E3-E1) kJ,所以N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-2(E3-E1) kJ·mol-1。 (2)图1中虚线部分表示由反应物到达过渡态的过程中,所需能量减少,说明使用了催化剂,降低了活化能。因为反应N2+3H22NH3为反应前后气体体积不相等的反应,在图2中,t2时刻改变条件,正、逆反应速率的改变相同,说明改变的外界条件只能是使用了催化剂。 (3)t3时改变条件,v(正)、v(逆)都减小,且v(正)查看更多