专题五第1讲.pdf
《专题五第1讲.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题五第1讲.pdf(26页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 专题五 第 1 讲 第 2 页 第 1 讲 化学反应速率【2019备考】最新考纲:温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.认识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。最新考情:化学反应速率的考查,一般考查形式如下:一是考查化学反应速率图像问题,如 2019 年 T10、2019 年 T10B;二是考查化学反应速率的影响因素,如 2019 年 T13D、2019 年 T11D;三是在填空题中综合考查,如 2019 年 T20。预测 2019 年高考延续这一命题特点,一是在选择题某一选项中出现,二是在填空
2、题中考查有关化学反应速率与工农业生产的综合应用。考点一 化学反应速率的概念及计算 知识梳理 1.化学反应速率 2.化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容:对于已知反应 mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。(2)实例:一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)B(g)2C(g)。已知 v(A)0.6 molL1s1,则 v(B)molL1s1,v(C)molL1s1。名师助学:(1)由 vc/t 计算的反应速率是一段时间内
3、的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(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。(3)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,对于固体或纯液体反应物,其浓度 第 3 页 视为常数,故一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。(4)化学反应速率越快不等于化学反应现象越明显,如某些中和反应。(5)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化为物质的量的浓度的变化值(计算时一定要除以体积)再进行计算。题组诊断 化学反应速率的相关计算 1.基础知识判断,正确的打“”,错误的打“”(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应
4、现象就越明显()(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加()(3)化学反应速率为 0.8 molL1s1是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1()(4)由 vct计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值()(5)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢()(6)固体和纯液体的浓度是固定的,增加固体或纯液体的用量,反应速率保持不变()(7)在 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是 c1、c2,则 t1t2时间内,SO3(g)生成的平均速率为 vc2c1t2t1()2.在一定温度下
5、,10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2的体积(已折算为标准标况)如下表。t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 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)102 molL1min1 B.610 min 的平均反应速率:v(H2O2102 molL1min1 C.反应至 6 min 时,c(H2O2)0.30 molL1 D.反应至 6 min 时,H2O2分解了 50%第 4 页 解析 6 min 时生成 O2的物质的量为 n(O2)L,22.4 Lmol1)1103 mol,根据
6、化学方程式 2H2O2=催化剂2H2OO2,可知,6 min 时 H2O2消耗的物质的量为 n(H2O2)2n(O2)2103 mol,则 06 min 时 H2O2的反应速率 v(H2O2)2103 mol1102 L6 min102 molL1min1,A 项正确;610 min 内,生成 O2的物质的量 n(O2)(29.922.4)103 L22.4 Lmol1103 mol,消耗 n(H2O2103 mol,v(H2O2)mol,0.01 L4 min)102 molL1min1102 molL1min 1,B项 正 确;反 应 至6 min时H2O2的 浓 度c(H2O2)0.40
7、 molL11102 L2103 mol1102 L0.2 molL1,C 项错误;反应至 6 min时,H2O2分解率为2103 mol0.40 molL11102 L100%50%,D 项正确。答案 C【方法技巧】计算化学反应速率的常用方法(1)定义式法:根据“vc/t”进行计算。(2)比例式法:根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。(3)三段式法:具体步骤如下:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;根据已知条件列方程式计算。第 5 页 例如,反应mAnBpCt0(s)时刻/(mol/L)ab0转化/(mol/L)xnxmpxmt1(s)时刻/(mo
8、l/L)axbnxmpxm 则:v(A)xt1t0 molL 1s 1、v(B)nxm(t1t0)molL 1s 1、v(C)pxm(t1t0)molL1s1。化学反应速率的大小比较 3.已知反应 4CO2NO2N24CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是()A.v(CO)1.5 molL1min1 B.v(NO2)0.7 molL1min1 C.v(N2)0.4 molL1min1 D.v(CO2)1.1 molL1min1 解析 先看单位是否相同,若不同,先换算成同一单位,再换算成同一物质再比较,如以 N2为标准,A、B、D 项分别换算为 0.375 molL1mi
9、n1、0.35 mol L1min1、0.275 molL1min1,C 项正确。答案 C 4.(2019南京模拟)反应 A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 v(A)0.45 molL1s1 v(B)0.6 molL1s1 v(C)0.4 molL1s1 v(D)0.45 molL1s1 下列有关反应速率的比较中正确的是()A.B.第 6 页 C.D.解析 可用比值法进行反应速率大小比较,v(A)10.45 molL1s1;v(B)30.63 molL1s10.2 molL1s1;v(C)20.42 molL1s10.2 molL1s1;v(D)20.45
10、2 molL1s10.225 molL1s1,故,B项正确。答案 B【方法技巧】化学反应速率的比较方法(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)转化同一物质法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(3)比值法:用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应 mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g),若vAmvBn,则反应速率 AB。考点二 影响化学反应速率的因素 知识梳理 1.内因 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率
11、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)提醒:压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析,若改变总压强而各 第 7 页 物质的浓度不改变,则反应速率不变。改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率不一定发生变化。3.理论解释有效碰撞理论(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为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为 E3,E2为逆反应的活化能,反应热为 E1E2。(3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞 提醒:活化分子、
12、有效碰撞与反应速率的关系。题组诊断 外界条件对化学反应速率的影响 1.正误判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)温度、催化剂能改变活化分子的百分数()(2)碳酸钙与盐酸反应的过程中,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()(3)催化剂不参加化学反应()(4)其他条件相同时,增大反应物浓度使分子获得能量,活化分子百分数提高,反应速率增大()(5)100 mL 2 molL1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变()(6)升高温度可使吸热反应的反应速率增大,使放热反应的反应速率也增大()(7)催化剂能降低反应所需的活化能,H 也会发生变化
13、()(8)对于反应 ABC,改变容器体积,化学反应速率一定发生变化()2.下列说法或者设计的实验方案错误的是()A.(2019江苏化学,10B)如图表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 第 8 页 B.(2019江苏化学,13D)探究催化剂对 H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入 2 mL 5%H2O2和 1 mL H2O,向另一支试管中加入 2 mL 5%H2O2和 1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象 C.(2019江苏化学,11D)对于乙酸与乙醇的酯化反应(H0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 D.(2019江苏化学,12D)对于反
14、应 2H2O2=2H2OO2,加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 解析 酶在一定温度下,催化效果好,但是如果温度过高,酶会失去活性,反应速率反而减小,A 项正确;H2O2的浓度相同时,一支试管中加催化剂,另一支不加,通过观察生成气泡的快慢来探究加催化剂对 H2O2分解速率的影响,B 项正确;浓 H2SO4是催化剂和吸水剂,加热和加入浓 H2SO4都使反应速率增大,酯化反应为放热反应,所以升高温度,平衡常数减小,C 项错误;MnO2起催化剂的作用,而升高温度,反应速率会加快,D 项正确。答案 C 3.(2019江苏化学,10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条
15、件下 H2O2浓度随时间的变化如图所示。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 解析 A 项,浓度对反应速率的影响是浓度越大,反应速率越快,错误;B 项,NaOH 浓度越大,即 pH 越大,H2O2分解速率越快,错误;C 项,由图可知,Mn2存在时,0.1 molL1的 NaOH 时 H2O2的分解速率比 1 molL1的 NaOH时快,错误;D
16、 项,由图可知,碱性条件下,Mn2存在时,H2O2分解速率快,正确。答案 D 第 9 页【归纳总结】分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点 1.对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常数,改变用量速率不变。但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小,会影响化学反应速率。2.压强对速率的影响有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强 引起体积缩小 引起浓度增大 引起化学反应速率加快。(2)恒容时:充入气体反应物 引起压强增大 引起浓度增大 引起速率加快。充入惰性气体 引起总压强增大,但各气体物质的量浓度不变,反应速率不变。(3)恒压时:压强不变充入惰性气体 引起压强不变 引起体积增大 引起各物
17、质浓度减小 引起反应速率减慢。3.温度改变对任何反应的速率都有影响。4.加入催化剂可以同等程度的改变正逆化学反应速率。控制变量法探究影响化学反应速率的因素 4.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,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/(molL1)V/mL c/(molL1)V/mL A 25 5 10 5 B 25 5 5 10 C 35 5 10 5 D 35 5 5 10 解析 结合选项知混合液的体积都为 20 mL,但选项 D 中反应温度最高、反应物 Na2
18、S2O3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 D 第 10 页 5.(2019扬州统考)某研究性学习小组利用 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:实验序号 实验温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s KMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液 H2O V/mL c/molL1 V/mL c/molL1 V/mL A 293 2 4 0 t1 B T1 2 3 V1 8 C 313 2 V2 1 t1(1)通过实验 A、B,可探究出 (填外部因素)的改变对反应速率的影响,其中 V1 ,T
19、1 ;通过实验 可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)若 t10 在 t1时刻达到平衡,在 t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况,下列说法正确的是()A.图甲中 t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度 B.图甲中 t2时刻发生改变的条件可能是增大压强 C.图乙中 t2时刻发生改变的条件是升高温度 D.图乙中 t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气 解析 图甲中 t2时刻改变条件,正、逆反应速率同等程度的增大,且反应 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)为反应前后气体体积不变的反应,所以改变的条件为增大压强或使用催化剂,A 项错误,B 项正确;图乙中 t2时刻改变条件,C
20、O2浓度增大,CO 浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动。升高温度,平衡正向移动,C 项错误;减小 H2O(g)浓度,平衡向正反应方向移动,则 CO2浓度减小,D 项错误。答案 B 8.2019江苏化学,20(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。(1)一定条件下,向 FeSO4溶液中滴加碱性 NaBH4溶液,溶液中 BH4(B 元素的化合价为3)与 Fe2反应生成纳米铁粉、H2和 B(OH)4,其离子方程式为 。(2)纳米铁粉与水中 NO3反应的离子方程式为 4Fe NO310H=4Fe2NH43H2O 研 究 发 现,若pH偏 低 将 会 导 致NO3的 去 除 率 下 降,其 原 因是
21、。(3)相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中 NO3的速率有较大差异(见图),产生该差异的可能原因 第 13 页 是 。含 50 mgL1 NO3的水样 含 50 mgL1 NO350 mgL1 Cu2的水样 解析(1)反应物为 Fe2、BH4,生成物为 Fe、H2和 B(OH)4,BH4中 H 显1价,被氧化为 H2,注意溶液呈碱性,配平。(2)pH 偏低,说明 c(H)大,纳米铁粉能与 H反应。(3)由图可知含有 Cu2的溶液中去除速率快,可以从影响速率的因素角度分析,如 Cu2的催化作用,铁置换 Cu 构成原电池,加快纳米铁粉的反应速率。答案(1)2Fe2BH44OH=2Fe2H2B(OH
22、)4(2)纳米铁粉与 H反应生成 H2 (3)Cu 或 Cu2催化纳米铁粉去除 NO3的反应(或形成的 FeCu原电池增大纳米铁粉去除 NO3的反应速率)【归纳总结】三类速率图像(1)全程速率时间图像 例如:Zn 与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况。原因解释:AB 段(v 渐大),因反应为放热反应,随反应的进行,温度逐渐升高,导致反应速率逐渐增大;BC 段(v 渐小),则主要因为随反应的进行,溶液中 c(H)减小,导致反应速率减小。(2)物质的量(或浓度)时间图像 例如:某温度时,在定容(V L)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。根据图像可进行如下
23、计算:(1)求某物质的平均速率、转化率,如 v(X)n1n3Vt3 molL1s1;第 14 页 Y 的转化率n2n3n2100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比,如 X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1n3)(n2n3)n2。(3)常见含“断点”的速率变化图像 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应 压强 增大 减小 增大 减小 适合正反应为气体物质的量增大的反应 适合正反应为气体物质的量减小的反应(4)分析化学反应速率图像有三看:看面:弄清纵、横坐标的含义;看线:弄清线的走向、变化趋势及线的斜率;看点:弄清曲
24、线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。【知识网络回顾】1.化学反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L,对此反应速率的表示正确的是()A.用 A 表示的反应速率是 0.4 molL1min1 B.分别用 B、C、D 表示的反应速率其比值是 321 C.2 min 末的反应速率用 B 表示是 0.3 molL1min1 D.2 min 内,v正(B)和 v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 解析 物质 A 是固体,浓度不变,不能用 A 表示该反应的反应速率,A 错误;速率之比等于化学计量数之比,
25、v(B)v(C)v(D)321,B 正确;2 min 末的反应速率为即时速率,用 B 表示速率 0.3 mol/(Lmin)是 2 min 内的平均速率,第 15 页 C 错误;条件不变时,可逆反应达到平衡前,无论 v正和 v逆用何种物质表示,都是一个逐渐增大,一个逐渐减小的,D 错误。答案 B 2.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是()A.Na 与水反应时增大水的用量 B.将稀 H2SO4改为 98%的浓 H2SO4与 Zn 反应制取 H2 C.在 H2SO4与 NaOH 两溶液反应时,增大压强 D.恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量 解析 水为纯液体,增大水的用量,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题
限制150内