化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案

1、化學(xué)反應(yīng)速率考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素考試標(biāo)準(zhǔn)知識條目必考要求加試要求1.化學(xué)反應(yīng)速率及簡單計算ab2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用ab3.活化分子、活化能、有效碰撞的概念a4.碰撞理論b5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理c（一）化學(xué)反應(yīng)速率1 .表示方法通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。2 .數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位v=亨,單位為molL1min1或molL1s1。3 .規(guī)律同一反應(yīng)在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能不同但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。（二）影響因素1 .內(nèi)因（主要因素）反應(yīng)物本身的性質(zhì)。2

2、.外因（其他條件不變，只改變一個條件）3 .理論解釋一一有效碰撞理論（加試）（1）活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；罨埽喝鐖D圖中：E1為正反應(yīng)的活化能使用催化劑時的活化能為E3,反應(yīng)熱為E1E2。（注：E2為逆反應(yīng)的活化能）有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。（2）活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系【正誤辨析】正誤判斷，正確的打，錯誤的打“X”(1)化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加(X)(2)化學(xué)反應(yīng)速率為molL1s1是指1s時某物質(zhì)的濃度為molL1(X)Ac(3)由v=Rt算平均速率，用反應(yīng)物表不為正值，

3、用生成物表不為負(fù)值(X)(4)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同(，)(5)其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度使分子獲得能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，反應(yīng)速率增大(X)(6)兩試管各加入5mLmolL1Na2s2O3溶液，同時分別滴入55mLmolL-1硫酸和鹽酸，兩只試管同時變渾濁(X)題組一“v=?！钡膽?yīng)用1. 一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)從反應(yīng)開始到10s時，v(Z)=。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案(1)molL1s1(2)X+Y2Z解析(1)An(Z)=molv(Z)

4、=錯誤！=molL1s1。(2) =(X):M(Y):M(Z)=mol：mol：mol=1：1：2所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y2Zo2. (2015浙江10月選考，20)某溫度時，2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)反應(yīng)到2s后，NO的濃度減少了molLi,則以O(shè)2表示該時段的化學(xué)反應(yīng)速率是()A.molL1s1B.molL1s1C.molL1s1D.molL1s1答案B解析本題考查化學(xué)反應(yīng)速率知識?；瘜W(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間里反應(yīng)物濃度的減少或生,Ac“rAc_成濃度的增加來表不，表達(dá)式v=不，由表達(dá)式計算可得：v(NO)=9=錯誤！=molL1,根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等

5、于反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，v(NO):v(O2)=2：1,molL1min1:v(Oz)=2：1,則v(O2)=molL1s1,B正確。計算速率時易忽略體積因素，用物質(zhì)的量的變化除以時間。題組二化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較3. (2016金華十校9月高三模擬)對于某反應(yīng)X+3Y=2E+2F,在甲、乙、丙、丁四種不同條件下，分別測得反應(yīng)速率：甲，v(X)=molL1min1;乙,v(Y)=molL1min1;丙,v(E)=molL1min1;丁，v(F)=molL1min1。則反應(yīng)最快的是()A.甲B.乙C.丙D.丁答案D11斛析乙中：v(X)=3V(Y)=molL1min，丙中：v(X)=v(

6、E)=molL1min，丁中：1v(X)=2v(F)=molL1min1,故最快的為丁。4. 對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2c(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是()A. v(A)=molL1min1B. v(B)=molL1s1C. v(D)=molL1min1D. v(C)=molL1s1答案D解析本題可以采用歸一法進(jìn)行求解，通過方程式的計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，B項(xiàng)中的B物質(zhì)是固體，不能表示反應(yīng)速率；C項(xiàng)中對應(yīng)的v(A)=molL1min1;D項(xiàng)中對應(yīng)的v(A)=3molL；1min1。化學(xué)反應(yīng)速率大

7、小的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。vA(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值，即對于一般反應(yīng)aA+bB=cC+dD,比較avr-，若譬*，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。題組三“三段式”模板突破濃度、化學(xué)反應(yīng)速率的計算【解題指導(dǎo)】對于較為復(fù)雜的關(guān)于反應(yīng)速率的題目常采用以下步驟和模板計算寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。(3)根據(jù)已知條件列方程式計算。例如：反應(yīng)mAnBpC

8、起始濃度(molL1)轉(zhuǎn)化濃度(mol L 1)nxmPXm某時刻濃度(mol L 1)a xnx b- - mpx cm5. (2016 浙江 4 月選考，18)X(g) + 3Y(g)2Z(g)AH = - a kJ mol 1, 一定條件下，將 1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密閉容器中，反應(yīng)10min,測得Y的物質(zhì)的量為mol。下列說法正確的是()A.10min內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為molL1s1B.第10min時，X的反應(yīng)速率為molL1min1C. 10min內(nèi)，消耗molX,生成molZD. 10min內(nèi)，X和Y反應(yīng)放出的熱量為akJ解析X(g) + 3Y(g)2Z

9、起始(mol)130轉(zhuǎn)化(mol)a3a2a10 min 時1 a 3 3a2a3 3a= mol,a= mol。答案 C3aAH = a kJ mol 1A 項(xiàng)，v(Y) =2 LX 10 minmolL 1 min 1,單位錯；B項(xiàng),X的平均反應(yīng)速率為mol L 1 min1,而不是即時速率；D項(xiàng)，生成2molZ,放出熱量為akJ,所以生成molZ,放出熱量的物質(zhì)的量為mol,下列說法正確的是()2Z(g)AH= 一10 min ,測得 X為kJ。6 .(2016紹興選考適應(yīng)性考試)在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)197kJmol1,若將2molX和1molY充入2L的恒容密閉

10、容器中，反應(yīng)反應(yīng)放出的熱量為197kJ熱量B. 10 min 內(nèi),的平均反應(yīng)速率為mol L 1 min 1C.第10 min 時,Y的反應(yīng)速率小于mol L 1 min 1(假如體系溫度不變)D.第10 min 時,Z濃度為一 i 1 mol L答案解析2X(g) +Y(g)2Z(g)AH = - 197 kJ mol 1起始2 mol1 mol197 kJ轉(zhuǎn)化molmolmol10 min末 molmolmol由上可知：A項(xiàng),10 min197 kJX mol時放出的熱量為 -2Jmo = kJ,錯誤；b項(xiàng),10 min 內(nèi),v(X)=錯誤！=molL1min1,錯誤；C項(xiàng)，10min內(nèi)，

11、v(Y)=錯誤！v(X)=molL1min1,故第10min時，Y的反應(yīng)速率小于molL-1min1,正確；D項(xiàng)，第10min時，c(Z)=錯誤!=molL1,錯誤。題組四正確理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素7 .按要求填空(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率：鐵(填“大于”、“小于”或“等于")鋁。(2)對于Fe+2HCl=FeCl2+H2T,改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”、“減小”或“不變”)升高溫度：;增大鹽酸濃度：;增大鐵的質(zhì)量：;增加鹽酸體積：;把鐵片改成鐵粉：;滴入幾滴CuSO4溶液：；加入NaCl固體：;力口入CH3COONa固體

12、：;加入一定體積的Na2SO4溶液：。(3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2,為什么？答案(1)小于(2)增大增大不變不變增大增大不變減小減小(3)不會產(chǎn)生H2,Fe和稀硝酸反應(yīng)生成NO;常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化。8. 一定溫度下，反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(填“增大”、“減小”或“不變”)(1)縮小體積使壓強(qiáng)增大：；(2)恒容充入N2：;(3)恒容充入He：;(4)恒壓充入He：。答案(1)增大(2)增大(3)不變(4)減小氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時對反應(yīng)速率的影響(1)恒容：充入“

13、惰性氣體”-總壓增大一物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)一反應(yīng)速率不變。(2)恒壓：充入“惰性氣體”一-體積增大一物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)一反應(yīng)速率減小。題組五外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響9. (2016寧波效實(shí)中學(xué)高一下學(xué)期期中)對反應(yīng)A+BAB來說，常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng)：20mL溶液中含A、B各mol50mL溶液中含A、B各molmolL1的A、B溶液各10mLmolL1的A、B溶液各50mL四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是()A.B.下C.D.答案A解析對于化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物濃度越大，則反應(yīng)速率越大，中含A、B的濃度為錯誤！=molL1;中含A、B的濃度為錯誤！=1molL；1;含A、B

14、的濃度為molL1;含A、B的濃度為molL-1,四者濃度的大小關(guān)系是，則四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是，故選Ao10. 等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測得在不同時間（t）內(nèi)產(chǎn)生氣體體積（V）的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說法中一定不正確的是（）組別對應(yīng)曲線c(HCl)/molL1反應(yīng)溫度/c鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c塊狀4d30塊狀A(yù).第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢B.第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于molL1C.第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于molL1D.第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30C答案D解析由圖像可知，1、2、3、4組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分

15、。第4組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應(yīng)大于molL-1,B正確；第2組實(shí)驗(yàn)，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于molL1,C正確；由3、4組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合圖像知第3組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30C,D錯誤。題組六有效碰撞理論（加試）11.下列說法正確的是（）活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)普通分子有時也能發(fā)生有效碰撞升高溫度會加快反應(yīng)速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次數(shù)增大反應(yīng)物濃度會加快反應(yīng)速率的原因是單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多使用催化劑能提高反應(yīng)速率，原因是提

16、高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞A.B.C.D.答案B解析只有活化分子間合理取向的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，、錯誤；使用催化劑改變反應(yīng)過程，降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞頻率增大，提高反應(yīng)速率，錯誤。12.（2016寧波效實(shí)中學(xué)高二期中）1918年，Lewis提出反應(yīng)速率的碰撞理論：反應(yīng)物分子之間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要條件，但并不是每次碰撞都能引起反應(yīng)，只有少數(shù)碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱之為有效碰撞。(1)圖I是HI分解反應(yīng)中HI分子之間的幾種碰撞示意圖，其中屬于有效碰撞的是(填“A"、"B”

17、或“C”)。(2)20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過濾態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。圖H是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(3)過渡態(tài)理論認(rèn)為，催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)的途徑，對大多數(shù)反應(yīng)而言主要是通過改變過渡態(tài)而導(dǎo)致有效碰撞所需要的能量發(fā)生變化。在反應(yīng)體系中加入催化劑中，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E2,E2(填“增大”、“減小”或“不變”)。請?jiān)趫Dn中作出NO2和CO反應(yīng)時使用催化劑而使反應(yīng)速率加快的

18、能量變化示意圖。答案(1)C(2)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)AH=-234kJmol1考點(diǎn)二控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(加試)在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，常用控制變量思想解決該類問題。1 .常見考查形式(1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2 .解題策略(1)確定變量解答這類題目時首先要認(rèn)真審題，理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些。(2)定多變

19、一在探究時，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。1 .某小組利用H2c2。4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案。編RH2c2O4溶液酸TKMnO4溶液溫度/C濃度/molL1體積/mL濃度/mo

20、lL1體積/mL252550(1)已知反應(yīng)后H2c2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2c2O4轉(zhuǎn)移mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2c2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2c204)：n(KMnO4)>。(2)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號是(填編號，下同)，探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號是。(3)實(shí)驗(yàn)測得KMnO4溶液的褪色時間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=molL1min10(4)已知50C時c(MnO4)t(反應(yīng)時間)的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請

21、在坐標(biāo)圖中，畫出25C時c(MnO4)t的變化曲線示意圖。答案(1)2(2)和和(3)(或X102)(解析(1)H2c2O4中碳的化合價是+3價,CO2中碳的化合價為+4價，故每消耗1molH2c2O4轉(zhuǎn)移2mol電子，配平化學(xué)方程式為2KMnO4+5H2c2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2f+8H2O,為保證KMnO4完全反應(yīng)，c(H2c2O4)：c(KMnO4)>。(2)探究溫度對反應(yīng)速率的影響，則濃度必然相同，則編號為和；同理探究濃度對反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)是和。(3)v(KMnO4)=molL1x4)-(40s1)=molL1min1o660smin(4)溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故KMnO4褪色時間延長，故作圖時要同時體現(xiàn)25C時MnO4濃度降低比50C時MnO4的濃度降低緩慢和達(dá)到平衡時間比50C時“拖后”。2 .Fenton常常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe"濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計】控制p-CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其他實(shí)驗(yàn)條件見下表)，設(shè)計如下對比實(shí)驗(yàn)。(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計表(表中不要留空格)。實(shí)驗(yàn)編號實(shí)驗(yàn)?zāi)康腡/KpHc/