1、第1讲化学反应速率及影响因素考纲要求:1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。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产、生活和科学研究领域中的重要作用。必备知识自主预诊关键能力考向突破化学反应速率的计算及大小比较导学诱思在一密闭容器中有A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 molL-1。反应进行2 min后A的浓度为0.8 molL-1,B的浓度为0.6 molL-1,C的浓度为0.6 molL-1。则2 min内反应的平均速率v(A)=
2、,v(B)=,v(C)=。该反应的化学方程式为。0.1 molL-1min-1 0.2 molL-1min-1 0.3 molL-1min-1 必备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。2.数学表达式及单位v=,单位为或等。3.化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在同一时间内,用不同物质来表示该反应速率,当单位相同时,反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的之比。即v(A)v(B)v(C)v(D)=。减小 增大 molL-1min-1 molL-1s-1 化学计量数 mnpq
3、 必备知识自主预诊关键能力考向突破易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显 ()(2)由 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值()(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快()必备知识自主预诊关键能力考向突破 答案解析解析关闭根据速率之比等于化学计量数之比,将给出的关系式整理可知D项正确。答案解析关闭 D必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 (1)对于mA(g)+nB(g)pC(g),单位相同时,不同物质的反应速率数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比,同
4、时它们的物质的量浓度变化量之比、物质的量的变化量之比也等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。即v(A)v(B)v(C)=n(A)n(B)n(C)=c(A)c(B)c(C)=mn p。(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。必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二化学反应速率的计算及比较例2反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H=B.=C.D.答案解析解析关闭 答案解析关闭必备知识自主预诊关键能力考向突破2.以煤为原料合成天然气是煤气化的一种重要方法,其工艺核心是合成过程中的甲烷化,涉及的主要反应:现在300、容积为2 L的密闭容器中进
5、行有关合成天然气的实验,相关数据记录如下:必备知识自主预诊关键能力考向突破下列有关说法错误的是()A.a=30,b=1.5B.c=25,d=4.5C.前30 min内,反应的平均反应速率v(CH4)=0.05 molL-1min-1D.后40 min内,反应的平均反应速率v(H2)=0.025 molL-1min-1 答案解析解析关闭 答案解析关闭必备知识自主预诊关键能力考向突破3.在恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(g)B(g)+C(g)H0。若反应物的浓度由2 molL-1降到0.8 molL-1需20 s,那么反应物浓度由0.8 molL-1降到0.2 molL-1所需的时间()A.10
6、 sB.大于10 sC.小于10 sD.无法判断 答案解析解析关闭由于反应进行过程中随着浓度的减小反应速率减慢,则后一个阶段反应速率变慢,所需的时间应延长。答案解析关闭B必备知识自主预诊关键能力考向突破4.在一定温度下,10 mL 0.40 molL-1 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。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol(Lmin)-1B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol(Lmin)-1C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30
7、 molL-1D.反应至6 min时,H2O2分解了50%答案 答案关闭C必备知识自主预诊关键能力考向突破影响反应速率的因素导学诱思判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率()(2)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:等容时,通入惰性气体,各反应速率不变()(3)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快()答案解析解析关闭(1)中,常温下,浓硫酸与铁发生钝化,错误;(2)中,等容时通入惰性气体,各组分浓度均保持不变,故反应速率不变,正确;(3)中,硫为液体,
8、减少其量不影响化学反应速率,错误。答案解析关闭(1)(2)(3)必备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.内因(主要因素)反应物本身的。2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)性质 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 接触面增大 必备知识自主预诊关键能力考向突破3.从活化分子理论的角度解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能:有效碰撞:能引起化学反应的分子之间的碰撞。活化分子:能够发生的分子。活化能:如图所示,E1表示;使用催化剂时的活化能为,E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量;反应热为。有效碰撞 活化能 E3 E1-E2 必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)活化分子、有效碰撞与反
9、应速率的关系:分子总数 不变 增大 分子总数 增大 增大 必备知识自主预诊关键能力考向突破易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)化学反应速率一定随着时间的延长而减小()(2)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂 ()(3)表面积相同的镁片和铁片与0.1 molL-1的盐酸反应速率相同 ()(4)大理石块与大理石粉分别与0.1 molL-1的盐酸反应的速率相同()(5)升高温度,可以增加活化分子百分数,使反应速率加快()(6)改变反应物的用量反应速率一定发生改变()必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度一催化剂对反应速率的影响例1已知分解1 mol H2O2放出热量
10、98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJmol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)答案解析解析关闭 答案解析关闭必备知识自主预诊关键能力考向突破互动探究1.催化剂是如何改变化学反应速率的?对化学平衡常数和反应热有无影响?2.什么是催化剂中毒?使用催化剂时应注意哪些事项?答案:催化剂是通过改变反应历程,降低反应的活化能而加快反应速率,催化剂能等程度加快正、逆反应速率,对化学平衡常数和反应热无影响。答案:催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降,甚至遭到破坏
11、,这种现象称为催化剂中毒。为防止催化剂中毒,工业上需要把原料净化除杂;催化剂的活性还受温度影响,使用时应选择适宜的温度;催化剂具有专一性,应根据具体反应选择合适的催化剂。必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二外界条件对反应速率影响的综合判断例2硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()答案解析解析关闭结合选项可知混合后溶液的体积都为20 mL,但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大,其反应速率最大,故最先看到浑浊(有硫单质生成)。答案解析关闭 D必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指
12、导 (1)对于固体和纯液体物质,可认为其浓度是一个常数,改变它们的用量不会影响化学反应速率。(2)压强改变时,对固体、纯液体物质、溶液的体积影响很小,因而它们的浓度变化也很小,因此可以认为改变压强对无气体参与的化学反应的反应速率无影响。(3)气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,在恒温条件下对反应速率的影响: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。恒压:充入“惰性气体”容器体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢。必备知识自主预诊关键能力考向突破跟踪训练跟踪训练1.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间
13、的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 答案解析解析关闭H2O2的浓度越小,对应曲线的斜率越小,则反应速率越慢,错误;B项,从图乙看,其他条件相同时,溶液中OH-的浓度越大,pH越大,对应曲线的斜率越大,则H2O2分解得越快,错误;C项,从图丙看,相同时间内,0.1 molL-1 NaOH条件下,H2O2分解速率最快,0 molL-1 Na
14、OH的条件下,H2O2分解速率最慢,而1.0 molL-1 NaOH的条件下,H2O2分解速率处于二者之间,错误。答案解析关闭D必备知识自主预诊关键能力考向突破 答案解析解析关闭 答案解析关闭必备知识自主预诊关键能力考向突破化学反应速率图像及应用导学诱思把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 molL-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图坐标曲线来表示。则0a段不产生氢气是因为 ;bc段产生氢气的速率增加较快的主要原因之是 ;c时刻后产生氢气的速率降低的主要原因是。铝片表面在空气中生成了氧化物 反应放热,温度升高 溶液中c(H+)降低 必
15、备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.物质的量(或浓度)时间图像某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。则该反应的化学方程式为,前2 min内v(X)=。0.075 molL-1min-1 必备知识自主预诊关键能力考向突破2.化学平衡的移动与化学反应速率的关系 正向 逆向 必备知识自主预诊关键能力考向突破逆向 正向 必备知识自主预诊关键能力考向突破逆向 正向 必备知识自主预诊关键能力考向突破不 必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度一利用c(或n)-t图像分析外界条件对v的影响例1在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液
16、的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量04.0 mL,保持溶液总体积为100.0 mL,记录获得相同体积(336 mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标准状况下)。据图分析,下列说法不正确的是()A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.010-3 molL-1s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢 答案解析解析关闭根据图像可知随着饱和硫酸铜的增加,收集相同体积的气体所需时间先逐渐减少,然后又逐渐增加,因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A
17、正确;根据图像可知a、c两点对应的时间都是250 s,所以氢气生成速率相等,B正确;b点对应的时间是150 s,生成氢气的物质的量是0.336 L22.4 Lmol-1=0.015 mol,消耗稀硫酸的物质的量是0.015 mol,其浓度是0.015 mol0.1 L=0.15 molL-1,所以反应速率为v(H2SO4)=0.15 molL-1150 s=1.010-3 molL-1s-1,C正确;d点锌也与硫酸铜溶液反应生成铜从而构成原电池,D不正确。答案解析关闭D必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二结合v-t图像分析外界条件对反应速率的影响例2根据v-t图分析外界条件改变对可逆反应
18、A(g)+3B(g)2C(g)H0,测得反应物X浓度与反应时间的数据如下表:(1)3 min时用Z表示的平均反应速率v(Z)=。(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律,得出的结论是。由此规律推出反应在6 min时反应物的浓度a为 molL-1。(3)反应的逆反应速率随时间变化的关系如图,t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是、(填写两项)。答案解析解析关闭 答案解析关闭4.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。在T 时,将0.6 mol H2和0.4 mol N2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为m Pa)发生反应:3H2+N22NH3H0。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示:8 min内NH3的平均生成速率为 molL-1min-1。答案解析解析关闭 答案解析关闭
