《金新學(xué)案》高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 第二講 化學(xué)反應(yīng)的速率　工業(yè)合成氨 魯科

第2講化學(xué)反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨一、化學(xué)反應(yīng)速率1．表示方法用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的

(常用

)變化來(lái)表示。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式及單位3．同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系對(duì)于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在同一時(shí)間段內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝___________。a∶b∶c∶d物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1．有效碰撞、活化分子和活化能(1)活化分子：能夠發(fā)生___________的分子。(2)活化能：如圖：反應(yīng)的活化能是E1，反應(yīng)熱的數(shù)值是___________。(3)有效碰撞：滿足一定方向要求的___________間的碰撞?；瘜W(xué)反應(yīng)E2－E1活化分子(3)有效碰撞理論解釋2．影響因素(1)內(nèi)因：___________(2)外因①濃度：增大反應(yīng)物的濃度，可使化學(xué)反應(yīng)速率增大，反之反應(yīng)速率___________。②壓強(qiáng)：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，可使反應(yīng)速率___________，反之反應(yīng)速率___________。③溫度：升高溫度，可使化學(xué)反應(yīng)速率增大，反之，反應(yīng)速率___________。④催化劑：使用催化劑，一般可___________反應(yīng)速率。⑤其他因素：固體反應(yīng)物的___________、超聲波、溶劑、放射線、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、高速研磨等。反應(yīng)物的性質(zhì)減小增大減小減小加快表面積三、工業(yè)合成氨1．反應(yīng)特點(diǎn)(1)反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。(2)特點(diǎn)：ΔH<0；且氣體體積___________。2．合成氨適宜條件的選擇(1)溫度以___________K左右為宜；(2)壓強(qiáng)大致可分為低壓(___________)、中壓(2×107～3×107Pa)、高壓(___________)三種類型；(3)用鐵作催化劑；(4)按N2與H2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________投料并及時(shí)分離出___________。減小7001×107Pa8.5×107～1×108Pa1∶2.8NH3【解析】催化劑能同等程度地改變正逆反應(yīng)的速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)濃度改變來(lái)體現(xiàn)的，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，濃度不一定增大，如恒容下充入惰性氣體，速率并沒(méi)有增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；降低溫度反應(yīng)速率減小，延長(zhǎng)反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，C項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來(lái)表示，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿2．(2009年寧夏高考)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是(

)【解析】D項(xiàng)反應(yīng)溫度較高(35℃)，各組分的濃度較大，故反應(yīng)最快?！敬鸢浮緿分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是(

)A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B．實(shí)驗(yàn)②和③的v(Br2)相等C．增大c(HCl)，v(Br2)增大D．增大c(Br2)，v(Br2)增大【解析】①、②兩組數(shù)據(jù)中HCl初始濃度相同，而②中CH3COCH3初始濃度大，且計(jì)算所得②的v(Br2)大，故A正確；②、③中Br2的初始濃度相同，顏色消失[即c(Br2)為0時(shí)]所用時(shí)間相同，故v(Br2)相同；①、③兩組數(shù)據(jù)中CH3COCH3初始濃度相同，而③中HCl初始濃度大，且③所用時(shí)間少，故③的v(Br2)大，C正確；①、④兩組數(shù)據(jù)中CH3COCH3、HCl初始濃度相同，而①的v(Br2)為：v(Br2)＝0.0010mol/L÷290s＝3.45×10－6mol/(L·s)，④的v(Br2)為：v(Br2)＝0.0020mol/L÷580s＝3.45×10－6mol/(L·s)，可見(jiàn)v(Br2)是相同的，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿4．(2008年廣東高考)對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反應(yīng)速率的措施是(

)A．通入大量的O2

B．增大容器容積C．移去部分SO3D．降低體系溫度【解析】A項(xiàng)中通入氧氣，增大了反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率加快；B項(xiàng)中增大容器體積，反應(yīng)物的濃度減小，正反應(yīng)速率減小；C項(xiàng)中移走部分三氧化硫，反應(yīng)物的濃度不變，正反應(yīng)速率不變；D項(xiàng)中降低溫度，正逆反應(yīng)速率都要減小。故選A。【答案】A【應(yīng)用指南】(1)比較反應(yīng)速率快慢時(shí)，要換算為用同一物質(zhì)表示，且要注意單位統(tǒng)一。(2)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，要注意題目要求用何種物質(zhì)表示，且注意是單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量濃度的變化量，一般不用物質(zhì)的量的變化量來(lái)表示。(3)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率一般是在一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，且均取正值。(2010年順德質(zhì)檢)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(shí)間變化的曲線如下圖所示。下列描述正確的是(

)A．反應(yīng)開(kāi)始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·L－1·s－1B．反應(yīng)開(kāi)始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol·L－1C．反應(yīng)開(kāi)始到10s，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g)【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)抓住以下兩點(diǎn)關(guān)鍵：(1)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，要將各組分物質(zhì)的量變化值轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度變化值計(jì)算。(2)由于反應(yīng)進(jìn)行到最大限度時(shí)，各組分的物質(zhì)的量均不等于零，該反應(yīng)應(yīng)為可逆反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

C【拓展訓(xùn)練】1.在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是(

)A．v(H2)＝0.2mol·L－1·min－1B．v(N2)＝0.2mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.02mol·L－1·s－1D．v(H2)＝0.04mol·L－1·s－1【答案】

C二、外界條件改變對(duì)可逆反應(yīng)的v正、v逆的影響1．濃度(1)增大反應(yīng)物(或生成物)濃度，正反應(yīng)(或逆反應(yīng))速率立即增大，逆反應(yīng)(或正反應(yīng))速率瞬時(shí)不變，隨后增大。(2)同理可得減小濃度的情況。2．溫度(1)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但吸熱反應(yīng)速率增大的快。(2)降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小，但吸熱反應(yīng)速率減小的快。3．壓強(qiáng)(1)若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體或液體(溶液)，由于壓強(qiáng)的變化對(duì)它們的濃度幾乎無(wú)影響，可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)反應(yīng)速率不變。(2)對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都增大，反應(yīng)物氣體系數(shù)之和大者增大的快，減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都減小，反應(yīng)物氣體系數(shù)之和大者減小的快。在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH<0，某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是(

)A．圖Ⅰ研究的是t0時(shí)刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài)．圖Ⅱ研究的是t0時(shí)刻通入氦氣增大體系壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響C．圖Ⅲ研究的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲的催化效率比乙高D．圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高【名師解析】圖Ⅰ中t0時(shí)刻的v(正)、v(逆)都高于原平衡化學(xué)反應(yīng)速率且v(正)>v(逆)，應(yīng)是增大體系的壓強(qiáng)所致，A項(xiàng)錯(cuò)；圖Ⅱ中圖象顯示v(正)＝v(逆)都高于原平衡體系，而體系中通入氦氣只能增大體系的總壓，并未改變各組分的分壓，故不影響v(正)、v(逆)，B項(xiàng)錯(cuò)；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，因而加入催化劑后，甲、乙能達(dá)到同一平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)；圖Ⅲ中乙比甲到達(dá)平衡所需時(shí)間短，其他條件不變時(shí)，T(乙)>T(甲)，且此反應(yīng)是ΔH<0，溫度由T(乙)―→T(甲)降低，α(SO2)升高，符合曲線變化，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿【拓展訓(xùn)練】2.反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是(

)①增加原料Fe的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大④保持壓強(qiáng)不變