高考化学一轮综合复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第23讲 化学反应速率练习.doc
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1、- 1 - / 27【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮综合复习精选高考化学一轮综合复习 第七章第七章 化学反应速化学反应速率和化学平衡率和化学平衡 第第 2323 讲讲 化学反应速率练习化学反应速率练习考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法,能正确计算化学反应的转化率()。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活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一考点一 化学反应速率的概念及计算化学反应速率的概念及计算1表示方法通常用单位时间内反应物
2、浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位v,单位为 molL1min1 或 molL1s1。3化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的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。如在反应 aA(g)bB(g)?cC(g)dD(g)中,存在 v(A)v(B)v(C)v(D)abcd(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显()(2)化学反应速率为 0.8molL1s1 是指 1s 时某物质的浓度为0.8molL1()- 2 - / 27(3)由 v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、)(4)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()(5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率()(6)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()(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 v()(8)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()在 2L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:(1
4、)该反应的反应物和生成物分别是_,反应方程式为_。(2)010s 的平均反应速率 v(H2)_。(3)能否用 I2(s)的物质的量变化量来表示该反应的速率?_(填“能”或“否”)。答案 (1)H2 和 I2、HI H2(g)I2(s)?2HI(g)- 3 - / 27(2)0.0395molL1s1(3)否题组一 化学反应速率的大小比较1(2017邯郸质检)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( )Av(A)0.5molL1min1Bv(B)1.2molL1s1Cv(D)0.4molL1min1Dv(C)0.1mol
5、L1s1答案 D解析 本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学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 物质是固体,不能表示反应速率;C 项中对应的 v(A)0.2molL1min1;D 项中对应的 v(A)3molL1min1。2已知反应 4CO2NO2N24CO2 在不同条件下的化学反应速率如下。v(CO)1.5molL1min1v(NO2)0.7molL1min1v(N2)0.4molL1min1v(CO2)1.1molL1min1v(NO2)0.01molL1s1请比较上述 5 种情况反应的快慢_(由大到小的顺序)。答案 解析 经转化可表示为 v(CO
6、)2v(NO2)1.4 molL1min1;v(CO)4v(N2)1.6 - 4 - / 27molL1min1;v(CO)v(CO2)1.1 molL1min1;v(CO)2v(NO2)0.02 molL1s11.2 molL1min1,故。同一化学反应中反应快慢的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率,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aAbB=cCdD,比较与,若,则 A 表示的反应速率
7、比 B 的大。题组二 “三段式”在反应速率计算中的应用3将 4molA 气体和 2molB 气体在 2L 的容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)B(g)?2C(g),若经2s 后测得 C 的浓度为 0.6molL1,现有下列几种说法:用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3molL1s1用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6molL1s12s 时物质 A 的转化率为 70%2s 时物质 B 的浓度为 0.7molL1其中正确的是( )BADC答案 B解析 A、B 的起始浓度分别为 2 molL1、1 molL1,由 2 s 后C 的浓度可得 A、B 的变化浓度分别为 0.6 m
8、olL1、0.3 molL1,所以用 A、B 表示的反应的平均速率分别为 0.3 - 5 - / 27molL1s1、0.15 molL1s1。2 s 时 A、B 的浓度分别为1.4 molL1、0.7 molL1。2 s 时物质 A 的转化率为 30%。4(2018临川一中模拟)向体积为 2L 的固定密闭容器中通入 3molX 气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)?Y(g)3Z(g)。经 5min 后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的 1.2 倍,则用 Y 表示的化学反应速率为_,X 的转化率为_,Z 的平衡浓度为_。答案 0.03molL1min1 20% 0.45molL
9、1解析 2X(g)?Y(g)3Z(g)n(始) 3mol00nxxn(末) 3molxx由题意:1.2故 x0.6mol,所以 v(Y)0.03molL1min1(X)100%20%,c(Z)0.45molL1。化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(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(molL1) abc- 6 - / 27转化浓度(molL1) xpx mnx m某时刻浓度(molL1) axbcpx m考点二考点二 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素1内因(主要因素)反
10、应物本身的性质。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、有效碰撞活化分子:能够发生有效碰撞的分子。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,反应热为E1E2。(注:E2 为逆反应的活化能)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)催化剂都不参加化学反应()(2)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大()(3)可逆反应中减小产物的浓度可增加正反应的速率()(4)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大()(5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量
11、,所以反应速率增大()(6)对可逆反应 FeCl33KSCN?Fe(SCN)33KCl,增加氯化钾浓度,逆反应速率加快()- 7 - / 27(7)催化剂能降低反应所需的活化能,H 也会发生变化()(8)温度、催化剂能改变活化分子的百分数()1对于 Fe2HCl=FeCl2H2,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?(填“增大” “减小”或“不变”)(1)升高温度:增大;(2)增大盐酸浓度:增大;(3)增大铁的质量:不变;(4)增加盐酸体积:不变;(5)把铁片改成铁粉:增大;(6)滴入几滴 CuSO4 溶液:增大;(7)加入 NaCl 固体:不变;(8)加入 CH3COONa 固体:减小;(9
12、)加入一定体积的 Na2SO4 溶液:减小。2一定温度下,反应 N2(g)O2(g)?2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大” “减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大:_;(2)恒容充入 N2:_;(3)恒容充入 He:_;(4)恒压充入 He:_。答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变 (4)减小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)反应速率减小。- 8 - / 27题组一 浓度对
13、化学反应速率的影响1(2017平顶山模拟)把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里,产生 H2 的速率如图所示。在下列因素中:盐酸的浓度;镁条的表面积;溶液的温度;Cl的浓度。影响反应速率的因素是( )ABCD答案 C解析 反应的本质是 Mg2H=Mg2H2,与 Cl浓度无关。2对反应 AB?AB 来说,常温下按以下情况进行反应:20mL 溶液中含 A、B 各 0.01mol 50mL 溶液中含 A、B 各 0.05mol 0.1molL1 的 A、B 溶液各 10mL0.5molL1 的 A、B 溶液各50mL四者反应速率的大小关系是( )BADC答案 A解析 中 c(A)c(B)0.5molL1;中
14、 c(A)c(B)1molL1;中 c(A)c(B)0.05molL1;中 c(A)c(B)0.25molL1;在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为。1只有改变参与离子反应的离子浓度,才会对化学反应速率产生影响。如 Fe 和稀 H2SO4、盐酸反应,改变 c(SO)、c(Cl)对化学反应速率无影响。2比较离子浓度大小时,一定要比较混合液中的离子浓度,此时溶液- 9 - / 27的体积为混合后溶液的体积。题组二 压强对化学反应速率的影响3(2017烟台质检)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
15、速率几乎无影响的是( )增加 C 的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变,充入 N2使体系压强增大 保持压强不变,充入 N2 使容器体积变大ABCD答案 C解析 增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对化学反应速率无影响。1改变压强对反应速率产生影响的原因是引起浓度的改变,不改变反应物浓度的压强,对化学反应速率无影响。2压强对反应速率的影响是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积,减小压强是指扩大气体的体积。题组三 温度、催化剂对化学反应速率的影响4下列说法中正确的是( )A已知 t1时,反应 CCO2?2CO H0 的速率为 v,若升高温度,逆反应速率减小B
16、恒压容器中发生反应 N2O2?2NO,若在容器中充入 He,正、逆反应的速率均不变C当一定量的锌粉和过量的 6molL1 盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生 H2 的总量,可向反应器中加入一些水、CH3COONa 溶液或 NaNO3 溶液D对任何一个化学反应,温度发生变化,化学反应速率一定发生变化答案 D- 10 - / 27解析 温度升高,正、逆反应的速率均增大,A 错误;在恒压容器中充入不参加反应的气体,导致容器的体积增大,反应物和生成物的浓度均减小,正逆反应的速率均减小,B 错误;若能使溶液中氢离子浓度减小,则反应速率将减慢,因此可选水或 CH3COONa 溶液,但不能用 NaN
17、O3 溶液,在酸性溶液中 NO 与锌粉发生氧化还原反应,生成氮的氧化物,从而使生成 H2 的量减少,C 错误;任何一个化学反应的发生都有热效应,因此温度发生变化,化学反应速率一定会发生变化,D 正确。5(2018天津一中调研)已知分解 1molH2O2 放出热量 98kJ,在含少量I的溶液中,H2O2 分解的机理为H2O2IH2OIO 慢H2O2IOH2OO2I 快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BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于 98kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)答案 A解析 A 项,将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2=2H2OO2
18、,该反应中 I作催化剂,其浓度的大小将影响该反应的反应速率;B 项,该反应中 IO是中间产物,不是该反应的催化剂;C 项,反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量,分解 1molH2O2 放出 98kJ 热量,不能据此判断该反应的活化能;D 项,由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知 v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。1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。催化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高,- 11 - / 27反应速率才达到最大。催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。2温度对反应速率的影响具有一致性,升高温度,v 正、v
19、 逆都增大,降低温度,v 正、v 逆都减小。3在温度、浓度、催化剂等影响化学反应速率的因素中,催化剂影响最大,其次温度,最后是浓度。微专题微专题 控制变量探究影响化学反应速率的因素控制变量探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变,再进行实验。因此,常用控制变量思想解决该类问题。1常见考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据,让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题
20、,理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。- 12 - / 27(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。3实例分析探究温度、催化剂对反应:2H2O2=2H2OO2的影响,可以确定催化剂(是否加入 MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量,其他的则控制为不变量。探究对象的反应2H2O2=2H2OO2控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度
21、等浓度、催化剂等实验方案取相同量的 5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,向其中一支试管中加入少量 MnO2,另一支不加,在常温下观察取相同量的 5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,给其中一支试管加热,另一支不加热,观察专题训练1(2017陕西安康质检)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )组别对应曲线c(HCl)/molL1反应温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A第 4 组实验的反应速率最慢B第 1 组实验中盐酸的浓度大于 2.
22、5molL1C第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5molL1D第 3 组实验的反应温度低于 30答案 D- 13 - / 27解析 由图像可知,1、2、3、4 组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第 4 组实验,反应所用时间最长,故反应速率最慢,A正确;第 1 组实验,反应所用时间最短,故反应速率最快,根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于 2.5molL1,B 正确;第 2 组实验,铁是粉末状,与 3、4 组块状铁相区别,根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于 2.5molL1,C 正确;由 3、4 组实验并结合图像知第 3 组实验中反应温度应高于 30,D 错误。2某小组利用 H2
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