(完整版)高考化學復習——《化學反應速率及其影響因素》知識點復習,推薦文檔

1、高考化學復習化學反應速率及其影響因素知識點復習一、化學反應速率及其影響因素【知識整合】1. 化學反應速率(1) 概念:通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。(2) 表達式:v=常用單位:moll-1s-1、moll-1min-1。(3) 速率大小判斷方法:對同一個反應,用不同物質(zhì)表示時,數(shù)值可能不同,比較的方法是將其換算為同一種物質(zhì)再進行比較,同時,還要注意其單位是否統(tǒng)一,若單位不統(tǒng)一,要先將單位統(tǒng)一,否則可能會得出錯誤結(jié)論。 對反應物來說,c=c(始)-c(終);對生成物來說,c=c(終)-c(始)。表示化學反應速率時,要注明具體物質(zhì)。同一反應中,用不同的物質(zhì)表示反應速率

2、時,數(shù)值可能不同,但意義相同。各物質(zhì)的化學反應速率之比等于反應方程式中的化學計量數(shù)(系數(shù))之比。例如反應:ma(g)+nb(g) pc(g),其速率比為 v(a) v(b)v(c)=mnp。固體和純液體的濃度視為常數(shù),因此表示化學反應速率時一般不用固體或純液體來表示。2. 外界條件對反應速率的影響(其他條件不變,改變一個條件)濃度增大反應物的濃度,反應速率增大,反之減小。壓強對于有氣體參加的反應,增大壓強(反應混合物的濃度增大),反應速率加快,反之減慢。溫度升高溫度,反應速率加快,反之減慢。催化劑使用催化劑,能改變化學反應速率,且正逆反應速率的改變程度相同。其他因素反應物間的接觸面積、光照、放

3、射線輻射、超聲波等。 (1)當升高溫度或增大壓強時,正、逆反應速率都增大,但增大程度不同,取決于反應的熱效應和方程式的化學計量數(shù)。(2) 當降低溫度或減小壓強時,正、逆反應速率都降低,但降低程度不同。(3) 溫度對吸熱方向反應速率影響程度大;壓強對體積減小方向反應速率影響程度大。3. 利用有效碰撞理論理解外界條件對化學反應速率的影響【規(guī)律方法】關(guān)于化學反應速率的兩個問題(1) 靈活應用“反應速率之比=化學計量數(shù)(系數(shù))之比=濃度變化量之比=物質(zhì)的量變化量之比”這一公式求算化學反應速率,確定物質(zhì)的化學計量數(shù)(系數(shù))、書寫化學方程式。(2) 準確理解外界條件對化學反應速率的影響固體、純液體的濃度視

4、為定值,不因其量的增減而影響反應速率,但因表面積(接觸面)的變化而改變反應速率。如將硫鐵礦粉碎是為了增大接觸面,加快反應速率。改變壓強,對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。在討論壓強對反應速率的影響時,應區(qū)分引起壓強改變的原因,這種改變對反應體系的濃度產(chǎn)生何種影響。對于氣體體系,有以下幾種情況:恒溫時:增大壓強體積縮小氣體物質(zhì)濃度增大反應速率加快恒容時:a.充入氣體反應物濃度增大總壓增大反應速率加快b.充入“惰氣”總壓增大(分壓不變)各反應物濃度不變反應速率不變恒壓時:充入“惰氣”體積增大各反應物濃度減小反應速率減慢【典例 1】 在容積不變的密閉容器中存在如下反應:2so2(g)

5、+o2(g) 2so3(g) hv(逆), 應是增大體系的壓強所致,a 項錯;圖中圖像顯示 v(正)=v(逆)都高于原平衡體系,而體系中通入氦氣,并未改變各組分的濃度,故不影響 v(正)、v(逆),b 項錯;催化劑只能改變化學反應速率,對化學平衡無影響,因而加入催化劑后,甲、乙能達到同一平衡狀態(tài),c 項錯;圖中乙比甲到達平衡所需時間短,其他條件不變時, t(乙)t(甲),且此反應的 h0,溫度由 t(乙)t(甲)降低,(so2)降低,符合曲線變化,d 項正確。答案:d?；瘜W反應速率及其影響因素1. 一定條件下,溶液的酸堿性對 tio2 光催化染料 r 降解反應的影響如圖所示。下列判斷正確的是(

6、)a. 在 050 min 之間,ph=2 和 ph=7 時 r 的降解百分率相等b. 溶液酸性越強,r 的降解速率越小c.r 的起始濃度越小,降解速率越大d.在 2025 min 之間,ph=10 時 r 的平均降解速率為 0.04 moll-1min-1解析:由圖像可看出,50 min 時,ph=2 和 ph=7 時 r 均完全降解,a 正確;在反應物起始濃度小的情況下,ph=2 時 r 的降解速率明顯大于 ph=7 和 ph=10 時的降解速率,若起始濃度相等,ph=2 時的降解速率會更大,說明酸性越強,r 降解速率越大,b 錯誤;圖像中出現(xiàn)了兩個影響速率的條件:反應物起始濃度和 ph。

7、因ph 不同,不能由圖像判斷反應物濃度對反應速率的影響。對于所有的化學反應而言,均為反應物濃度越大,反應速率越大,c 錯誤;2025 min 之間,ph=10 時 r(0.6 0.4) 10 4l 1的平均降解速率為:5= 410-6 moll-1min-1,d 錯誤。答案:a。 此題以圖像題的形式考查了影響反應速率的條件,且同時出現(xiàn)了兩個影響速率的條件,考生容易錯選 c。2.(雙選題)對于可逆反應 h2(g)+i2(g)2hi(g),在溫度一定下由 h2(g)和 i2(g)開始反應,下列說法正確的是()a.h2(g)的消耗速率與 hi(g)的生成速率之比為 21b.反應進行的凈速率是正、逆反

8、應速率之差c.正、逆反應速率的比值是恒定的d.達到平衡時,正、逆反應速率相等解析:各物質(zhì)的反應速率之比等于各物質(zhì)化學計量數(shù)之比,h2 的消耗速率與 hi 的生成速率之比為 12,a 錯;該反應進行的凈速率是指某一物質(zhì)的正反應速率與逆反應速率之差,b 正確;隨反應進行正反應速率在減小,逆反應速率在增大,二者之比逐漸減小,c 錯;正、逆反應速率相等是平衡建立的特征,d 正確。答案:bd。3. 對于化學反應 3w(g)+2x(g)4y(g)+3z(g),下列反應速率關(guān)系中,正確的是() a.v(w)=3v(z)b.2v(x)=3v(z)c.2v(x)=v(y)d.3v(w)=2v(x)解析:用不同物

9、質(zhì)表示同一反應的反應速率時,其速率值之比等于其化學計量數(shù)之()() () ()比,即3= 2= 4 = 3,故 c 正確。答案:c。4. 化合物 bilirubin 在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如圖所示,計算反應 48 min 間的平均反應速率和推測反應 16 min 時反應物的濃度,結(jié)果應是( )a.2.5 moll-1min-1 和 2.0 moll-1b.2.5 moll-1min-1 和 2.5 moll-1c.3.0 moll-1min-1 和 3.0 moll-1d.5.0 moll-1min-1 和 3.0 moll-1解析:分析圖像可知,在 48

10、min 時間段內(nèi)反應物的濃度由 20 moll-1 下降到10 l 110 moll-1,濃度變化量為 10 moll-1,故反應速率為4=2.5moll-1min-1。隨著反應的進行,反應速率逐漸減慢,大致的變化規(guī)律是反應每進行 4 min,反應速率降低一半,所以當反應進行到 16 min 時,反應物的濃度降到大約 2.5 moll-1。答案:b。5. 碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用 0.50 moll-1 ki、0.2%淀粉溶液、0.20 moll-1 k2s2o8、0.10 moll-1 na2s2o3 等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。2 -2 2 -2 2已知:s2

11、8 +2i2s4 +i ( 慢)i2+2s 232i +s46 (快)(1) 向 ki、na2s2o3 與淀粉的混合溶液中加入一定量的 k2s2o8 溶液,當溶液中的耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色。為確保能觀察到藍色,s 2 與 s 2 初始2328的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(s 2 )n(s 2 )。2328(2) 為探究反應物濃度對化學反應速率的影響,設(shè)計的實驗方案如下表:實驗序號體積 v/mlk2s2o8 溶液水ki 溶液na2s2o3 溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0vx4.04.02.0表中 vx=ml,理由是。8(3) 已知某條件

12、下,濃度 c(s 2 ) 反應時間 t 的變化曲線如圖,2若保持其他條件不變,請在答題卡坐標圖中,分別畫出降低反應溫度和8加入催化劑時 c(s 2 ) t 的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。2(4) 碘也可用作心臟起搏器電源-鋰碘電池的材料。該電池反應為:2li(s)+i2(s) 2lii(s)h已知:4li(s)+o2(g)2li2o(s)h14lii(s)+o2(g)2i2(s)+2li2o(s)h2則電池反應的 h=;碘電極作為該電池的極。解析:(1)根據(jù)提供的 2 個反應可知,當 s 2 耗盡后,生成的 i 不再被轉(zhuǎn)化為 i-,溶232液變?yōu)樗{色,若要保證能看到藍色需有 i 剩余。所

13、以 n(s 2 )n(s 2 )2232821。(2) 由表格可知溶液的總體積 v 是定值,所以三次實驗的總體積應該是 20.0 ml,所以 vx 應為 2 ml。(3) 降溫會使反應速率減慢,加入催化劑會加快反應。(4)4li(s)+o2(g)2li2o(s)h14lii(s)+o2(g)2i2(s)+2li2o(s)h2h1 h2由-得:2li(s)+i2(s)2lii(s)h=2,i2i-發(fā)生還原反應,做正極。答案:(1)s 2 231 min;30 、ph=7.0 時所用時間15 min,而濃度變化同為 0.0108 mol/l,則分解速率依次增大順序為:ba”“”或“=”);(5)

14、如果其他條件不變,將容器的容積變?yōu)?1 l,進行同樣的實驗,則與上述反應比較:反應速率(填“增大”“減小”或“不變”),理由是 ;平衡時反應物的轉(zhuǎn)化率(填“增大”“減小”或“不變”),理由是 。解析:(1)a 的濃度減少了6 moll-1,b 的濃度減少了4 moll-1,所以 1l6va=2 1=12 moll-1min-1,l4vb=2=8 moll-1min-1 。(2) xa(g)+yb(g)pc(g)+qd(g)初始濃度(/l)濃度變化(/l)2200所以 xypq=2316,即 x=2,y=3,p=1,q=6。(3) 反應平衡時,d為2amol,則b消耗掉amol,所以轉(zhuǎn)化率為10

15、0%。(4)只升高溫度,d 的量由 2a mol 減至 1.5a mol,所以正反應為放熱反應, h0。答案:(1)12 moll-1min-18 moll-1min-1(2)2316(3)100%(4)(5)增大體積減小,反應物濃度增大,因而使反應速率增大減小體積減小,氣體的壓強增大,平衡向氣體分子數(shù)減少的方向(即逆反應方向)移動,因而使反應物轉(zhuǎn)化率減小8. 某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1) 上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有 ;(2) 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 ;(3) 實驗室中現(xiàn)有 na2so4、mgso

16、4、ag2so4、k2so4 等 4 種溶液,可與上述實驗中 cuso4 溶液起相似作用的是。(4) 要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有 (答兩種);(5) 為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到 6 個盛有過量 zn 粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。實驗混合溶液abcdef4 moll-1 h2so4 溶30v1v2v3v4v5液/ml飽和 cuso4 溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100請完成此實驗設(shè)計,其中:v1=,v6=,v9=;反應一段時間后

17、,實驗 a 中的金屬呈色,實驗 e 中的金屬呈 色;該同學最后得出的結(jié)論為:當加入少量 cuso4 溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當加入的 cuso4 溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因。 解析:(1)(2)(3)考查了原電池可以加快氧化還原反應的速率這一考點,要想與zn、稀 h2so4 形成原電池,先由 zn 置換活潑性排在 zn 之后的金屬,使其成為原電池的正極,從而加快 zn 與稀 h2so4 的反應速率。(4) 加快化學反應速率的方法有升高溫度、增大濃度、加入催化劑、增大固體表面接觸面積等。(5) 研究硫酸銅的量對 h2 生成速率的影響,

18、前提條件要保證 h2so4 溶液濃度以及與 zn 的接觸面積相同,由已知 a 中 v(h2so4 溶液)=30(ml),推知v1=v2=v3=v4=v5=30(ml),由 f 知溶液總體積為 50(ml),則 v7=20(ml), v8=19.5(ml),v9=17.5(ml),v10=15(ml),v6=10(ml)。當加入少量 cuso4 溶液時,反應速率大大提高,當加入一定量 cuso4 溶液后,生成的單質(zhì) cu 會沉積在 zn 表面,減小了 zn 與 h2so4 溶液的接觸面積,使反應速率減慢。答案:(1)zn+cuso4znso4+cu、zn+h2so4znso4+h2(2) cuso4 溶液與 zn 反應產(chǎn)生的 cu 與 zn 形成 cu/zn 微電池,加快了 h2 產(chǎn)生的速率(3) ag2so4(4) 升高反應溫度、適當增加 h2so4 溶液的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答兩種)(5)301017.5灰黑暗紅當加入一定量 cuso4 溶液后,生成的單質(zhì) cu 會沉積在 zn 表面,減小了 zn 與h2so4 溶液的接觸面積“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who lea