2018高考化学苏教大一轮复习方案--专题练习:教师用书
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化学SJ全品高考复习方案
专题七 化学反应速率与化学平衡
第十九单元 化学反应速率
考试说明
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(α)。
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)对化学反应速率的影响,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。
【考点互动探究】
考点一 化学反应速率
知识梳理
1.化学反应速率
2.化学反应速率应用中的注意事项
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值可能相同,也可能不同,因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)由v=Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的________而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取________值。
(3)对于固体或纯液体反应物,其浓度视为________,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
(4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的________之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=__________。
3.化学反应速率的基本图像
图
像
图
像
分
析 (1)其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度增大而增大(图①)
(2)其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而增大(图②)
(3)有气体参加的反应,化学反应速率随着压强增大而增大(图③)
(4)有气体参加的反应,化学反应速率随着体积的增大而减小(图④)
(5)分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大(图⑤)
对点自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)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( )
(2)10 mol·L-1·s-1的反应速率一定比 1 mol·L-1·s-1的反应速率大( )
(3)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( )
(4)化学反应速率表示的是化学反应进行的限度( )
(5)由v=ΔcΔt计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值( )
(6)对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显( )
2.Zn与盐酸的反应为放热反应,其反应速率时间图像如图7191,试分析图像各段意义:
图7191
(1)AB段:v逐渐________,原因:________________________________,此阶段__________影响为主。
(2)BC段:v逐渐________,原因:____________________________,此阶段__________影响为主。
3.如图7192表示 800 ℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是反应充分时的时间。试回答:
图7192
(1)该反应的反应物是________。
(2)A、B表示的反应速率分别为____________、____________。
(3)该反应的化学方程式为___________________________________________________。
题组训练
题组一 化学反应速率的计算
1.【2016·北京东城重点中学期中】在2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)2HCN(g)+6H2O(g)反应中,已知v(HCN)=n mol·(L·min)-1,且v(O2)=m mol·(L·min)-1,则m与n的关系正确的是( )
A.m=12n B.m=23n C.m=32n D.m=2n
2.【2016·江西宜春宜丰二中一模】将 4 mol A气体和 2 mol B气体在 2 L 的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经 2 s 后测得C的浓度为 0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1
③2 s 时物质A的转化率为70%
④2 s 时物质B的浓度为 0.7 mol·L-1
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
规律小结 化学反应速率的计算方法
(1)根据定义公式直接计算。
(2)运用“三段式法”进行计算
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),t0 s时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度
为b mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始浓度/mol·L-1ab 0 0
转化浓度/mol·L-1xnxmpxmqxm
某时刻浓度/mol·L-1a-xb-nxmpxmqxm
则各物质的化学反应速率为v(A)=xt1-t0mol·L-1·s-1,v(B)=nxmt1-t0mol·L-1·s-1,v(C)=pxmt1-t0mol·L-1·s-1,v(D)=qxmt1-t0mol·L-1·s-1。
(3)根据图像计算:找出图像中物质的变化量,再根据定义公式计算。
题组二 化学反应速率大小比较
1.下表为某学生进行的两组实验:
反应物 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 水
甲 0.1 mol·L-1 10 mL 0.1 mol·L-1 10 mL 5 mL
乙 0.2 mol·L-1 5 mL 0.2 mol·L-1 5 mL 20 mL
若其他条件均相同,上述两组实验中,对应反应的反应速率关系为( )
A.甲>乙 B.甲
C.甲=乙 D.无法判断
2.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
方法技巧 化学反应速率大小的比较方法
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aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),比较v(A)a与v(B)b,若v(A)a>v(B)b,则A表示的反应速率比B的大。
考点二 影响化学反应速率的因素
知识梳理
1.内因(主要因素)
反应物本身的________是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为_____________,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为_______________。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)
3.充入惰性气体(不参与反应)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________。
(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________。
4.速率的理论解释——有效碰撞理论
(1)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:能够发生有效碰撞的分子。
(3)活化能:如图7193。
图7193
图中:E1为_________________,使用催化剂时的活化能为________,反应热为________。(注:E2为逆反应的活化能)
(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
项目
条件改变 活化能 单位体积内
有效
碰撞
次数 化学
反应
速率 分子
总数 活化分子数 活化分子
百分数
增大浓度 不变
增大压强 不变
升高温度 不变
加催化剂 降低
对点自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)催化剂不参加化学反应( )
(2)升温时不论吸热反应还是放热反应,反应速率都增大( )
(3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,滴入少量硫酸铜能够提高反应速率( )
(4)已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的ΔH>0,升高温度可缩短达到平衡的时间( )
(5)碳酸钙与盐酸反应的过程中,再增加CaCO3固体,可以加快反应速率( )
(6)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大( )
(7)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大( )
2.一定温度下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在密闭容器中进行,分析下列措施对化
学反应速率的影响:
(1)升高温度:__________________;
(2)缩小体积增大压强:__________;
(3)恒容充入氢气:______________;
(4)恒容充入氮气:______________;
(5)恒压充入氮气:______________。
题组训练
题组一 外界条件对化学反应速率的影响
1.【2015·海南卷】(双选)10 mL浓度为1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )
A.K2SO4 B.CH3COONa
C.CuSO4 D.Na2CO3
2.【2016·深圳模拟】下列四支试管中,在不同条件下反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。判断产生H2的反应速率最快的是( )
试管 盐酸浓度 温度 铁的状态
① 0.5 mol·L-1 20 ℃ 块状
② 0.5 mol·L-1 20 ℃ 粉末状
③ 1 mol·L-1 35 ℃ 块状
④ 2 mol·L-1 35 ℃ 粉末状
A.①B.② C.③ D.④
3.【2015·福建卷】在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( )
c/(mol·L-1)v/(mmol·L-1·min-1)T/K 0.600 0.500 0.400 0.300
318.2 3.60 3.00 2.40 1.80
328.2 9.00 7.50 a 4.50
b 2.16 1.80 1.44 1.08