第1讲化学反应速率及其影响因素
【2020·备考】
最新考纲:1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。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,认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解反应活化能的概念。5.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。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:能认识化学反应速率是变化的,知道化学反应速率与外界条件有关,并遵循一定规律；能多角度、动态地分析化学反应速率,运用化学反应原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关化学反应速率的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反应速率的外界条件。
考点一化学反应速率
(频数:★★☆难度:★☆☆)
名师课堂导语化学反应速率在高考中主要在二卷中设项考查,考查角度有以下几个方面:(1)速率影响因素分析。(2)根据图表信息求算化学反应速率。(3)根据图表信息比较反应速率大小。(4)根据信息求算某一反应的正逆速率。
1.化学反应速率
计算反应速率时,我们往往忽略溶液的体积,特别是给出的是物质的量的变化量时,一定要先转化为物质的量浓度的变化量,再进行计算。 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m A(g)＋n B(g)===p C(g)＋q D(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)＝m ∶n ∶p ∶q 。 (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 mol·L －1·s －1,则v (B)＝0.2 mol·L －1·s －1,v (C)＝0.4 mol·L －1·s －1。
当比较用不同物质表示同一反应速率的相对大小时,必须做到两个统一:即按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。 3.求解反应速率的解题模式:“三段式”法 对于反应m A(g)＋n B(g)
p C(g)＋q D(g),起始时A 的浓度为a mol·L －1,B 的浓
度为b mol·L －1,反应进行至t 1时,A 消耗了x mol·L －1,则化学反应速率可计算如下:
m A （g ）＋n B （g ）
p C （g ）＋q D （g ）
起始/（mol·L －1）a b 00转化/（mol·L －1）x nx
m px m qx m t 1（mol·L －1）
a －x
b －nx m
px m
qx m
则:v (A)＝x t 1
mol·L －1·s －1,v (B)＝nx mt 1
mol·L －1· s －1,v (C)＝px mt 1
mol·L －1·s －
1,v (D)＝qx mt
1
mol·L －1·s －1。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”,错误的打“×”
(1)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(×)
(2)化学反应速率为0.8 mol·L －1·s －1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L －1(×) (3)由v ＝Δc
Δt 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(×)
(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)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.(教材改编题)(RJ 选修4·P 195改编)某温度下,浓度都是1 mol·L －1的两种气体X 2和Y 2,在密闭容器中反应生成气体Z,经t min 后,测得各物质的浓度分别为c (X 2)＝0.4 mol·L －1,c (Y 2)＝0.6 mol·L －1,c (Z)＝0.4 mol·L －1,则该反应的化学方程式可表示为( ) A.2X 2＋3Y 22X 2Y 3 B.3X 2＋2Y 22X 3Y 2 C.X 2＋2Y 22XY 2
D.2X 2＋Y 2
2X 2Y
答案 B
3.(思维探究题) 比较化学反应速率大小时,可通过比较化学反应速率与化学计量数的比值的大小快速判定。
[运用]反应4CO ＋2NO 2=====催化剂
N 2＋4CO 2在不同条件下的化学反应速率如下。 ①v (CO)＝1.5 mol·L －1·min －1 ②v (NO 2)＝0.7 mol·L －1·min －1 ③v (N 2)＝0.4 mol·L －1·min －1 ④v (CO 2)＝1.1 mol·L －1·min －1 ⑤v (NO 2)＝0.01 mol·L －1·s －1
上述5种情况反应的速率由大到小的顺序为________。 答案 ③①②⑤④
[A组基础知识巩固]
1.(2018·淄博联考)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,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)＝0.2 mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝
3 mol·L－1·min－1。
答案 D
2.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)＋B(g)x C(g)＋2D(g),经5 min后,测得D的物质的量为1 mol,C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。则x的值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
【解析】先计算出用D表示的该反应的反应速率:v(D)＝1 mol÷2 L÷5 min＝0.1 mol·L－1·min－1,根据C与D的反应速率关系有x∶2＝0.1 mol·L－1·min－1∶
0.1 mol·L－1·min－1,则x＝2。
答案 B
3.(2018·浙江杭州四校期中联考)一定条件下,在体积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,反应过程如图所示,下列说法正确的是()
A.t1 min时,正、逆反应速率相等
B.X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系
