熱點06化學(xué)反應(yīng)速率-聚焦高中化學(xué)反應(yīng)類熱點問題(含解析)

1、熱點06化啓反應(yīng)速率三思維模型化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素1. 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系：對于已知反應(yīng)ma(g) + «b(g) =/?c(g)+gd(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的物質(zhì)來表示, 當(dāng)單位相同時，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，即v(a): v(b) : “(c) ： v(d)=m n p q0例如：在一個2 l的容器中發(fā)生反應(yīng)：3a(g)+b(g)=2c(g),力口入2 mol a, 1 s后剩余 1.4 mol 則 v(a)=0.3 mol-l '-s ", v(b) = 0.1 mol-l *-s *, v(c) =

2、0.2 mol-l '-s l2. 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法(1) 歸一法：將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng) 速率，再進(jìn)行速率的大小比較。(2) 比值法：將各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位后，再除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計 量數(shù)，然后對求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)ma(g)+/zb(g) /心g)+§d(g),若也回，則反應(yīng)速率a>b。3. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1) 內(nèi)因(主要因素)反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。(2) 外因(其他條件不變，只改變一個條件)增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，反之減慢對于冇y體參加的反應(yīng)，增人參加反

3、應(yīng)弋體 的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，反之減慢升奇溫度.反應(yīng)速率加快.反之減慢使用催化劑，能改變化學(xué)反應(yīng)速率，il止、 逆反應(yīng)速率的改變程度相同反應(yīng)物間的接觸面積、光輻射、超川波零4. 速率外界條件圖彖及反應(yīng)以 n2(g) + 3h2(g)=2nh3(g) ah=-92.4 kj/mol 為例。(1)速率一濃度(c)圖象條件變化速率變化速率變化曲線增大反應(yīng)物的濃度v je v逆均增大，且卩'疋>"逆v0tt減小反應(yīng)物的濃度v正、y逆均減小，且逆b正v0tt增大生成物的濃度v正、v逆均增大，且v>vriev0lt條件變化速率變化速率變化曲線v升高溫度卩正、”逆均增大，且心!

4、1/正0xitv降低溫度v正、v逆均減小，且心逆12電正0zl1條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強(qiáng)v j£ "逆均增大,且討正討逆減小壓強(qiáng)v正、v逆均減小，且討逆正(3)速率一壓強(qiáng)(“)圖象(4)速率催化劑圖彖使用催化劑，卩正、卩逆同等倍數(shù)增大，圖象為v說明：條件增強(qiáng)，曲線在原圖象的上方；條件減弱，曲線在原圖象的下方。 濃度改變時，圖象曲線一條連續(xù)，一條不連續(xù)；其他條件改變，圖彖曲線不連續(xù)。 對于反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時，pie. 同等倍數(shù)增大或減小。題型一化學(xué)反應(yīng)速率的基礎(chǔ)問題一定溫度下，10ml0.40mol/lh202溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生

5、成。2的體枳(已折算 為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。z/min0246810v(o2)/ml0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)a. 06 min 的平均反應(yīng)速率:v(h2o2)3.3xl0_2 mol/(l-min)b 610 min 的平均反應(yīng)速率：v(h2o2)<3.3xl()_2 mol/(l-min)c.反應(yīng)至 6 min 時，c(h202)=0.30 mol/ld.反應(yīng)至6 min時，h2o2分解了 50%【答案】c【解析】根據(jù)題目信息可知，06 mm,生成22.4 md標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣為0.001 mol,則消耗0.002 mol h：

6、oi,則 v(h2oi)=aca70.002mol0.01l6nin3.3xl0< mol (l-min), a項正確：隨反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸降低,e項正確：反應(yīng)至6 min時，剩余0一002 mol hioj此時c(h20?)=0.20 moll c項不正確；反應(yīng)至6 min時,消耗0.002 mol h2o2,轉(zhuǎn)化率為50%, d項正確.化學(xué)反應(yīng)速率計算的三個方法ac(b) an(b)(1) 定義式法：卩(b)二一應(yīng)一=萬石。(2) 比例關(guān)系法：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，如加(g)+/;b(g)=/?c(g)中，r(a):卩：r(c)=/z? n po(3) 三段

7、式法：列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量，再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。例如：反應(yīng)加(g)+刀b(g)=m(g)起始濃度(mol )ab轉(zhuǎn)化濃度(mol l'1)巴pxyjrhi某時刻濃度(mol l_1) a-x阿pscb- mc+ m1. 反應(yīng)a+3b=2c+2d在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為©v(a)=o5moll !-s 1 v(b)=0.6 mol-l *-s 1 “(c)二0.4 mol-l_1-s_i v(d)=0.45 mol-l_l-s_1該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為a. ，b.c.冷二d.:>3=【答案】c【解析】v(a) : v(b) : v(c) : v(d)=

8、l ： 3 ： 2 ： 2,轉(zhuǎn)化為用b的濃度變化來表示的反應(yīng)速率為v(a)=0.15 mol-l_1-s-1,則 v(b)=3v(a)=0.45 mol-l_i-s_i；v(b)=0.6 mol-l_1-s_i；v(c)=0.4a3mol-l *-s 1,則 v(b)=v(c)=0.6 mol-l *-s '；v(d)=0.45 mol-l *-s 1,貝iv(b)= v(d)=0.675mobl_,-s_,故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為。2. 煤制合成天然氣是煤氣化的一種重要方法，其工藝核心是合成過程屮的甲烷化，涉及的主 要反應(yīng)：co(g) + 3h2(g) .ch4(g) + h2o(g)

9、 ah<0 co2(g)+4h2(g) . ch4(g)+2h2o(g) a/7<0 現(xiàn)在300 °c、容積為2 l的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣的實驗，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：co/molco2/molh2/1t10ich/molhzo/mol0 min43400030 min22a370 min1bcd6下列有關(guān)說法錯誤的是a. g=30, b=.5b. c=25, d=4.5c. 前30 min內(nèi)，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(ch4)=0.05 mol lh-mind. 后40 min內(nèi)，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(h2)=0.025 mol-lmin 1【答案】c【解析】本題主要考

10、查化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算。由表知30 min時，消耗co為2 mol,則與其反應(yīng)消耗的 氏物質(zhì)的量為6 mol,消耗co】的物質(zhì)的量為1 mol,則與其反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的童為斗mol,消耗氫氣 總物質(zhì)的量為10 mol,則e(40-10)mol=30mol, 70inni時，消耗co的物質(zhì)的量為3 mol,則反應(yīng)中生 成水的物質(zhì)的量為3 mob因此反應(yīng)中產(chǎn)生h：o的物質(zhì)的量=(6-3) rnol=3 mol,貝u該反應(yīng)中消耗co的物 質(zhì)的量為1-5 mob因此*=(3-1.5) mol=1.5 inol,故a正確；根據(jù)選項a的分析，70 min時,反應(yīng)中消耗 比的物質(zhì)的量為9 mol,產(chǎn)生甲

11、烷為3 mol,反應(yīng)中消耗氫氣的物質(zhì)的量為6 mol,產(chǎn)生甲烷的物質(zhì)的量為1. 5 mol，貝i c=(40-9-6) mol=25 mob rf=3+1.5) mol=4.5 mol，故 e 正確；前 30 min 內(nèi)，反應(yīng)的平均反應(yīng) 2mol速率譏chg訊co) = h =0.033 mo卜ltniin3 故c錯誤；后40 inin內(nèi)，反應(yīng)中：30min2mol 一 1.5molv(h：4v(co2)=4x 2l=0.025 mol-l-mm-1,故 d 正確；故選 c。斗 omin題型二 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù):實驗序號金屬質(zhì)fi/g金屬狀態(tài)c(h2so

12、4)/(mol-l_l)%硫酸)/ml溶液溫度/°c金屬消失的時間/s反應(yīng)前反應(yīng)后10.10絲0.5502034500200粉末0.55020355030.10絲0.7502036250400絲0.8502035200500粉末0.850203625600絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.1502034100900絲1.150304440分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題:（1）由實驗可推知，反應(yīng)物的總能量（填或 j）產(chǎn)物的總能量。（2）實驗4和5表明，對反應(yīng)速率有影響，反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有（填實驗序號）。（3）僅表明反應(yīng)物濃度對反

13、應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實驗有 （填實驗序號）。（4）本實驗屮影響反應(yīng)速率的其他因素還有,其實驗序號是_。【答案】（1） >（2）固體的表面積固體的表面枳越大1和2（3）1、3、4、6、8 或 2、5（4）溶液的溫度6和7、x和9【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，反應(yīng)后滾、液溫度升高，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量犬于生成 物總能量。（2）實驗4和5的不同點為反應(yīng)物的接觸面積，5的反應(yīng)速率犬于4,說明反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速 率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有1和2。（3）僅表明反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，說明該實殮中只有反應(yīng)物濃度不同，其他因素完全相同，符 合條件的有1、3、4、6、8或2

14、、5o（4）影響反應(yīng)速率的因素還有溶液的溫度，如實驗6和7、8和9。利用“控制變量法”的解題策略r-7t1j解答這類題目時首先要認(rèn)真審題，理清影響實驗探: 確足變堆片究結(jié)果的因索有業(yè):0融匚 菇隹兀二襯w i歳面五斥!4金齊一匸看這種因素和探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣! i疋歹戈 廠j確宦一種以后，再確底另一種，從而得出相應(yīng)的: 0實蹄論:的掘右誕口解答時要注意選擇數(shù)據(jù)盛設(shè)置實驗)要有效，且變1 1皿曲門試統(tǒng)-，否則無法作出止確判斷:ii1. 如圖是“mra對hq分解反應(yīng)速率影響研究”的流程示意圖。下列有關(guān)說法不 正確的是a. 實驗吋先加也()2后加血。2有利于增大固液接觸面b. 為使實驗順

15、利進(jìn)行，hq不宜從圖ii漏斗處加入c. ii、iii處均可觀察到迅速產(chǎn)生大量氣泡，余燼復(fù)燃d. 上述流程中不宜先加入血。2再插入帶余燼的木條【答案】c【解析】本題以實驗的形式考查血對ho分解反應(yīng)速率的影響，意在考查考生 對化學(xué)實驗的理解和應(yīng)用能力。血02對iiq的分解具有催化作用，由于ii中沒有加 a mno2,故ii處不可能觀察到迅速產(chǎn)生大量氣泡，余燼也不會復(fù)燃，c項錯誤。2. 也。2分解速率受多種因素影響。實驗測得70°c時不同條件下也。2濃度隨時間的 變化如圖所示。下列說法正確的是o 0 5 0 5 0 5 3 2 2 1 1 00 0000000 (loekoxr802ao

16、00 ort2e)(o=r)020tloin)九乙x 4 o o o o o o o (l 二im8£)u30實益條件；ph=i340a. 圖甲表明，其他條件相同時，也。2濃搜越小，其分解速率越快b. 圖乙表明，其他條件相同時，溶液ph越小，也。2分解速率越快c. 圖丙表明，少量“嚴(yán)存在時，溶液堿性越強(qiáng)，ii2o2分解速率越快d. 圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，對也。2分解速率的影響大【答案】d【解析】a.由甲團(tuán)可知，雙氧水濃度越大，分解越快，a錯誤；b.由團(tuán)乙可知，溶'液的減性越強(qiáng)即ph 越大,雙氧水分解越快，b錯誤；c.由團(tuán)丙可知，有一走濃度血存在時，并不是堿性越強(qiáng)h

17、69;分解速 率越快，c錯誤；由團(tuán)丙可知，堿性滾液中，血對雙氧水分解有影響，團(tuán)丁說明卜皿滋度越犬，雙氧水 分解越快，團(tuán)丙和團(tuán)丁均能表明堿性滾'液中，'i應(yīng)對h2o2分解速率的影響犬，d正確。3. 用酸性kmno4溶液與h2c2o4溶液反應(yīng)來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：i 實驗前先用酸性kmno4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸反應(yīng)原理：mno4 +h2c2o4+mn2+co2t + h2o(1) 配平上述離子方程式。(2) 滴定時kmno4溶液應(yīng)盛裝于(填“酸式'或“堿式")滴定管中。ii .探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實驗編號h2c2o4溶液酸性kmno4溶液溫度濃

18、度 /mol-l_i體積/ml濃度/moll-1體積/ml002.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050(1) 探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是(填編號，下同)。(2) 探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是o山測得某次實驗(恒溫)時溶液中mi?+物質(zhì)的量與時間關(guān)系如圖所示，請解釋5(mi?+)在反應(yīng)起始時變化不大，一段時間后快速增大邯j原因：【答案】i . (1) 2 5 6hh 2 10 8 (2)酸式ii. (1)和(2)和iii. mn2+對該反應(yīng)有催化作用【解析】1.(1)高猛酸根離子中mn元素的化合價從+ 7價降低到+

19、 2價，草酸中c元素的化合價從+ 3 價升高到+ 4價，根據(jù)得失電子守恒,配平反應(yīng)為2mnox + 5h2c2o4 + 6h+2mn" + ioco2t + 8h：oo (2)高猛酸鉀的氧化性強(qiáng)，所以不能用堿式滴定管，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以用酸式滴定管 鉀。11-(1)探究溫度對反應(yīng)速率的影響時，必須滿足除了溫度不同以外，其他條件必須完全相同，満足條件的 為和。(2)探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，反應(yīng)溫度、滾液體積必須完全相同，満足條件的 只有和。iii根據(jù)反應(yīng)2mn04 + 5hico + 6h “宦“ + 10co：t+8h2o可知，該反應(yīng)中產(chǎn)生了猛離 子，猛離子對該

20、反應(yīng)起到了催化作用，犬犬加快了反應(yīng)速率，故鳳mn")在反應(yīng)起始時變化不犬，一段時間 后快速増大。題型三化學(xué)反應(yīng)速率的圖象問題對于反應(yīng)2so2(g) + o2(g)2so3(g) a/7<0已達(dá)平衡，如果其他條件不變時，分別改變下列 條件，對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響，下列條件與圖象不相符的是(。巾：u正=卩逆；“ 時改變條件，時重新建立平衡)a.增加氧氣的濃度0 h h 比增大斥強(qiáng)c升僉溫度0 釘 bd.加入催化劑【答案】c【解析】分析時要注意改變條件悅間v :、v的變化0増加ch的濃度> v増大，u瞬間不變，a正確；増 犬壓強(qiáng)八用、j都増大，増犬的倍數(shù)大于y , b

21、正確；升高溫度，j：、-都瞬間增大，c錯誤；加入 催化劑，正、定同時同倍數(shù)増犬，d正確。外界條件改變后，化學(xué)反應(yīng)速率的變化圖象可分為以下幾類：(1) 漸變型：在圖象上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率逐漸發(fā)生變化，則改變的 條件一定是濃度。速率增大則為增大濃度；速率減小則為減小濃度。(2) 突變型：在圖象上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率跳躍性發(fā)牛變化，然后逐 漸到達(dá)平衡，改變的條件是溫度或壓強(qiáng)。速率增大，則為升高溫度或增大壓強(qiáng)； 速率減小，則為降低溫度或減小壓強(qiáng)。(3) 平變型：在圖象上呈現(xiàn)為正、逆反應(yīng)速率同等程度地增大或減小，平衡 不變。增人則是使用了催化劑或反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增人了壓強(qiáng)(容器體 積

22、減小)；減小則是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)減小了壓強(qiáng)(容器體積增大)。1.圖甲、圖乙分別表示反應(yīng)co2(g) + h2(g)co(g) + h2o(g) h>0在"時刻達(dá)到平衡，在力時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況，下列說法正確的是化少反應(yīng)速率i圖甲a.圖甲中h時刻發(fā)生改變的條件是增大反應(yīng)物的濃度b. 圖甲中"時刻發(fā)生改變的條件可能是增大壓強(qiáng)c. 圖乙中“時刻發(fā)生改變的條件是升高溫度d. 圖乙中"吋刻發(fā)生改變的條件是從體系中分離出水蒸氣【答案】b【解析】團(tuán)甲中上時刻改變條件，正、逆反應(yīng)速率同等程度的増大,且反應(yīng)co2（g）+h2（g）=c0（g） + h：o（g） 為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以改變的條件為増犬壓強(qiáng)或使用催化劑，b對、a錯；圖乙中*時刻改 變條件，cch濃度増大，co濃度減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動。升高溫度，平衡正向移動，c錯；從 體系中分離出水蒸氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，則co】濃度;咸小，d錯。2.向某密閉容器中加入0.15 mol-la. 0.05mollc和一定量的b三種氣體。一定條件下 發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖中甲圖所示冏h時c（b）未畫出，"時增大到0.05 mol-l-'lo乙圖為&qu