2019年高考化学反应速率计算专题复习
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一、化学反应速率1.定义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法通常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。
数学表达式为v=ct∆∆,单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。
3.化学反应速率与化学计量数的关系: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物质来表示,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。
例如:在一个2 L的容器中发生反应:3A(g)+B(g)2C(g),加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol,则v(A)=0.3 mol·L−1·s−1,v(B)=0.1 mol·L−1·s−1,v(C)=0.2 mol·L−1·s−1。
过关秘籍(1)在同一化学反应中,无论选用反应物还是生成物表示化学反应速率,其值均为正值。
(2)化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。
(3)同一化学反应中,在相同的反应时间内,不同的物质表示的反应速率的数值可能不同。
但表示的意义相同。
因此表示化学反应速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。
(4)固体或纯液体的浓度恒为常数,不能用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
但是化学反应速率与固体和纯液体参与反应的表面积有关,因此,通常增大固体或纯液体参与反应的表面积(如将固体粉碎,将液体变成雾状,加速搅拌等)可加快化学反应速率。
(5)同一化学反应中,各物质表示的化学反应速率之比=化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的浓度变化量之比。
二、化学反应速率的计算与大小比较方法1.根据定义求化学反应速率v=c t ∆∆2.根据反应速率与化学方程式中各物质化学计量数的关系计算同一个化学反应,同一段时间内,用不同物质的浓度变化表示的反应速率,数值可能不同,但意义相同,其数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
化学反应速率课前引入:在前面的学习中,主要讨论了化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化两个问题。
接下来我们一起思考一些现象:爆炸溶洞形成铁桥生锈牛奶变质我们可以很轻松的知道以上化学变化的“快”与“慢”,但是,这样的“快”与“慢”是相对的,是一种定性比较,通常要确定一个参照物。
思考1:如果我们定量表示一个反应的快慢,需要一个特定的词来表示,这个词可以用什么?答:思考2:怎样表示,单位时间内物质改变的质量,物质的量,浓度?答:定义:1.表示化学反应速率通常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)常用单位:mol・L-rs-1或mol・L-rmin-1。
2.意义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时,其数值可以不同,但这些数值所表示的意义相同。
3.规律对于同一反应,用不同的物质来表示反应速率,其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之如对于反应:m A(g)+n B(g) # p C(g) + q D(g), v(A) :v(B) :v(C) :v(D) = m : n : p : q。
要点:⑴一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。
⑵无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取正值,而且是某一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率。
⑶在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。
⑷ 计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
方法:反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的转化:⑴换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
专题12 化学反应速率【知识回顾】一、化学反应速率1.定义:用来衡量化学反应进行快慢的物理量,符号用υ。
2.表示方法:通常用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3.表达式:υ=ct∆∆(υ:平均速率,Δc:浓度变化量,Δt:时间变化量)。
4.单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-15.规律: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。
6.注意事项:(1)化学反应速率是一段时间内的平均速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)在一定温度下,固体和纯液体物质,改变其用量,不影响化学反应速率。
(3)同一化学反应在相同条件下,用不同物质表示的化学反应速率,其数值不同,但意义相同。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
7.化学反应速率的计算:(1)数学表达式:υ=ct∆∆。
(2)对某一具体的化学反应来说,用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比,如:a A+b B=cC+d D,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d,或()()()()v A v B v C v Da b c d===。
(3)对于比较复杂的化学反应速率的计算题一般按以下步骤(即三段式):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m A +n B p C起始浓度/(mol·L-1) a b c转化浓度/(mol·L-1) x nxmpxm某时刻浓度/(mol·L-1) a-x b-nxmc+pxm8.化学反应速率大小的比较方法(1)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,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
化学高考一轮总复习化学反应速率知识点梳理反应速率是化学反应中重要的一个概念,它描述了反应物被转化为产物的速度。
在高考化学考试中,反应速率是一个常见的考点,考生需要掌握相关的知识点。
本文将对化学反应速率的知识点进行梳理,以便帮助考生更好地复习。
1. 什么是反应速率?反应速率指的是单位时间内反应物消失或产物生成的数量。
它可以用化学方程式表示,如A → B。
在实际反应中,反应速率可以通过反应物的浓度变化率来表示,即速率=Δ[反应物]/Δt。
反应速率与反应物的浓度有关,可以通过实验测定得到。
2. 影响反应速率的因素反应速率受到多个因素的影响,其中包括温度、浓度、表面积、催化剂以及光照等因素。
2.1 温度的影响在一定的反应物浓度下,温度升高会使反应速率加快。
这是因为在高温下,反应物中的分子具有更高的平均能量,更容易克服活化能,从而发生反应。
2.2 浓度的影响在其他条件不变的情况下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
当反应物浓度增加时,有效碰撞的概率增加,从而导致反应速率的增加。
2.3 表面积的影响反应速率还受到反应物的表面积的影响。
通常情况下,反应物的粒子越小,表面积越大,反应速率越快。
这是因为表面积大的反应物分子更容易与其他分子发生碰撞,从而提高了反应速率。
2.4 催化剂的影响催化剂是可以增加反应速率但自身不参与反应的物质。
催化剂能够降低反应物的活化能,从而提高反应速率。
2.5 光照的影响某些反应需要光照才能发生。
例如光合作用中,光照是反应发生的必要条件。
光的能量提供了反应所需的激发能,从而影响反应速率。
3. 反应速率与反应机理反应速率与反应机理之间存在密切的关系。
反应机理描述了反应发生的详细过程,包括反应物的分子之间的碰撞、反应物之间的键的断裂与形成等。
在研究反应速率时,了解反应机理对于预测与控制反应速率具有重要意义。
4. 反应速率实验的设计与分析在实验室中,可以通过实验来测定反应速率。
设计反应速率实验时,应该合理选择反应物的浓度、温度、催化剂等条件,并制定准确的实验步骤。
第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率:定量描述化学反应快慢程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
(1)表达式:V =Δc /Δt(2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)3、化学反应速率的测定(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法①直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系测量反应速率。
4、化学反应速率的计算(1)公式法:v =Δc Δt =Δn V Δtv (反应物)=-Δc反应物Δtv (生成物)=Δc生成物Δt (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:m A +n B===p C +q D,v (A)=-Δc A Δt,v (B)=-Δc B Δt,v (C)=Δc C Δt,v (D)=Δc D Δt,且有:vA m=v B n=v C p=v D q。
(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤: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;转化量之比等于化学计量数之比;先根据已知条件列方程计算:反应:m A(g)+n B(g)=p C(g)起始浓度/mol·L -1:a b c 转化浓度/mol·L-1:xnx m px m 某时刻(t s)浓度/mol·L -1:a -xb -nx mc +px m再利用化学反应速率的定义式求算:v (A)=x tmol·L -1·s -1;v (B)=nx mtmol·L -1·s -1;v (C)=px mtmol·L -1·s -1。
高三化学总复习,化学反应速率专题总结一、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或生成物浓度的增加来表示。
2、计算公式v=∆c/∆t3、常用单位mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
4、化学反应速率与化学计量数的关系对于反应mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g),在同一时间段内化学反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
速率比等于系数比注意:•1)、化学反应速率一般是指一段时间内的平均反应速率,不是瞬时速率,且均正值。
•2)、固体和纯液体的浓度可视为常数,因此不用固体和纯液体表示化学反应速率。
二、化学反应速率的比较1、化学反应速率的大小比较前提•1)、物质种类相同•2)、单位相同2、归一法用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,数值可能不同,但表示的意义相同,因此比较化学反应速率的大小时不能只看数值大小,可按照化学计量关系换算成同一物、同一单位后,再比较数值大小。
3、比值法比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如aA(g)+bB(g)⇌cC(g),若v(A)/a>v(B)/b,则用A表示的反应速率比用B表示的大。
二、影响化学反应速率的因素1、注意:•1)、改变固体和纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体的浓度视为常数),但改变固体表面积会影响化学反应速率。
•2)、不要混淆外界因素对反应速率的影响和对化学平衡的影响。
如升温,正、逆反应速率都增大,但是增大的幅度不同,导致化学平衡发生移动。
•3)、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。
2、拓展:•1)、改变压强的方法(1)、改变体积(压缩或拉伸)这种改变压强的方式,本质是改变容器的容积,从而改变物质的浓度。
(2)、充气①、充入相关气体a、恒温恒容时对于有气体参加的反应,充入相关气体,使得该气体的浓度增大,反应速率增快。
考点1 化学反应速率数学表达式及单位:v =Δc Δt,单位:mol·L -1·s -1或mol·L -1·min-11.NH 3和纯净的O 2在一定条件下发生反应:4NH 3(g)+3O 2(g)2N 2(g)+6H 2O(g)。
现向一容积不变的2 L 密闭容器中充入4 mol NH 3和3 mol O 2,4 min 后,测得生成的H 2O 占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )A .v (N 2)=0.125 mol·L -1·min -1B .v (H 2O)=0.375 mol·L -1·min -1C .v (O 2)=0.225 mol·L -1·min -1D .v (NH 3)=0.250 mol·L -1·min -12.已知反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g),若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、v (NO)、v (H 2O)表示,则下列关系正确的是( )A .4v (NH 3)=5v (O 2)B .5v (O 2)=6v (H 2O)C .2v (NH 3)=3v (H 2O)D .4v (O 2)=5v (NO)3.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min 后,B 的浓度减少了0.6 mol·L -1。
下列反应速率的表示正确的是( )A .用A 表示的反应速率是0.4 mol·L -1·min -1B .用B 表示的反应速率是0.3 mol·L -1·min -1C .2 min 末时的反应速率,用B 表示为0.3 mol·L -1·min -1D .在这2 min 内,用B 表示的反应速率的值是减小的,用C 表示的反应速率逐渐增大 4. 将6 mol CO 2和 8 mol H 2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO 2(g)+3H 2(g) CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH <0。
测得H 2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。
该反应在8~10 min 内CO 2的平均反应速率是( )A .0.5 mol·L -1·min -1B .0.1 mol·L -1·min -1C .0 mol·L -1·min -1D .0.125 mol·L -1·min -15.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①v (A)=0.45 mol·L -1·s -1②v (B)=0.6 mol·L -1·s -1 ③v (C)=0.4 mol·L -1·s -1 ④v (D)=0.45 mol·L -1 ·s -1.下列有关反应速率的比较中正确的是( )A .④>③=②>①B .①>④>②=③C .①>②>③>④D .④>③>②>① 6.对于反应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 -1B .v (B)=1.2 mol·L -1·s -1C .v (D)=0.4 mol·L -1·min -1D .v (C)=0.1 mol·L -1·s -17.在2 L 恒容容器中投入2.0 mol X(g)、4.0 mol Y 发生如下反应:X(g)+Y(?)3Z(g)测得X 物质的量与时间的关系如表所示:时间/min 1 2 4 6 8 X 物质的量/mol 1.5 1.2 1.0 0.9 0.9下列说法正确的是( A .增加Y 的质量,反应速率一定加快B .0~4 min 段Z 的平均速率为38 mol·L -1·min -1C .2~4 min 段X 的平均速率为110mol·L -1·min -1D .X 、Y 的反应速率一定相等8.A 、B 、C 三个容器,分别发生合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得:A B C 反应速率(mol·L -1·min -1)v (H 2)=3 v (N 2)=3 v (NH 3)=4 则三个容器中合成氨的反应速率( )A .v (A)>v (B)>v (C)B .v (B)>v (C)>v (A)C .v (C)>v (A)>v (B)D .v (B)>v (A)>v (C)9.一定温度下,10 mL 0.40 mol ·L -1H 2O 2溶液发生催化分解。
不同时刻测得生成O 2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t /min 0 2 4 6 8 10 V (O 2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) ( )A.0~6 min 的平均反应速率:v (H 2O 2)≈3.3×10-2 mol ·(L ·min)-1B.6~10 min 的平均反应速率:v (H 2O 2)<3.3×10-2 mol ·(L ·min)-1C.反应至6 min 时,c (H 2O 2)=0.30 mol ·L -1D.反应至6 min 时,H 2O 2分解了50% 10.对反应A +B AB 来说,常温下按以下情况进行反应:①20 mL 溶液中含A 、B 各0.01 mol ②50 mL 溶液中含A 、B 各0.05 mol ③0.1 mol ·L -1的A 、B 溶液各10 mL④0.5 mol ·L -1的A 、B 溶液各50 mL 四者反应速率的大小关系是( )A .②>①>④>③B .④>③>②>①C .①>②>④>③D .①>②>③>④ 11.一定条件下,在体积为10 L 的固定容器中发生反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),反应过程如下图。
下列说法正确的是( )A .t 1 min 时正、逆反应速率相等B .X 曲线表示NH 3的物质的量随时间的变化关系C .0~8 min ,H 2的平均反应速率v (H 2)=0.75 mol ·L -1·min -1D .10~12 min ,N 2的平均反应速率v (N 2)=0.25 mol ·L -1·min -112.反应a A +b B c C 在体积为2 L 的容器中进行反应。
在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示:请回答下列各题:(1)反应的化学方程式为_____________________________。
(2)A 的平均反应速率v Ⅰ(A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)从大到小排列次序为_____________。
(3)由计算可知,第 Ⅰ 阶段0~20 min 时,C 的平均速率v Ⅰ(C)=________。
答案 (1)A +3B 2C (2)v Ⅰ(A)>v Ⅱ(A)>v Ⅲ(A) (3)0.05 mol·L -1·min -113、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)该反应的反应物和生成物分别是 ______________________________, 化学反应方程式为______________________________________________。
(2)0~10 s 的平均反应速率v (H 2)=_________________________________, v (HI)=____________________。
(3)根据上述反应速率数值,分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内,化学反应速率值是否必须相同?__________________________________________。
(4)能否用I 2(s)表示该反应的反应速率?为什么?_____________________________。
【提示】 (1)H 2、I 2和HI H 2(g)+I 2(s)2HI(g) (2)0.039 5 mol·L -1·s -1 0.079 mol·L -1·s -1(3)同一化学反应在同一时间内,用不同物质表示的化学反应速率值可能相同,也可能不同,但表示的意义都相同,并且化学反应速率之比等于化学计量数之比(4)不可以。
因为对于有固体或纯液体参加的反应,其浓度视为常数,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率14.用O 2将HCl 转化为Cl 2,可提高效益,减少污染。
一定条件下测得反应过程中 n (Cl 2)的数据如下:t /min 0 2.0 4.0 6.0 8.0n (Cl 2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2计算2.0~6.0 min 内以HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以mol ·min -1为单位,写出计算过程)。
答案 设2.0~6.0 min 内,HCl 转化的物质的量为n ,则2HCl(g)+12O 2(g)H 2O(g)+Cl 2(g)2 mol 1 moln (5.4-1.8)×10-3 mol n =7.2×10-3 mol所以v (HCl) =7.2×10-3mol 6.0-2.0 min=1.8×10-3mol ·min -1。