大二輪高考總復習化學第一部分專題08高頻題型01化學反應速率及其影響因素

專題八化學反應速率和化學平衡1．了解化學反應速率的概念和定量表示方法。能正確計算化學反應的轉(zhuǎn)化率(α)。2．了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3．了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。4．掌握化學平衡的特征。了解化學平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。5．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6．了解化學反應速率和化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。高頻題型一化學反應速率及其影響因素1．熟練掌握化學反應速率的兩種計算方法(1)公式法：v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)用上式進行某物質(zhì)反應速率計算時需注意以下幾點：①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。②化學反應速率是某段時間內(nèi)的平均反應速率，而不是即時速率，且計算時取正值。(2)比值法：同一化學反應，各物質(zhì)的反應速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比。對于反應：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)來說，則有eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。2．正確理解化學反應速率的影響因素(1)純液體和固體濃度可視為常數(shù)，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面積的大小發(fā)生變化，故影響化學反應速率。如煤粉就比煤塊燃燒快得多。(2)對使用催化劑的反應，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應速率才能達到最大，故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。(3)對于有氣體參與的化學反應，有以下幾種情況：①恒溫時，壓縮體積eq\o(→,\s\up7(引起))壓強增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應物濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率加快。②恒溫時，對于恒容密閉容器：a．充入氣體反應物eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應物濃度增大(壓強也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率加快。b．充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強增大→反應物濃度未改變→反應速率不變。③恒溫恒壓時充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應物濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減小。(4)外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同。①當增大反應物濃度時，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大；②改變壓強，氣體分子數(shù)減小方向的反應速率變化程度大；③對于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，改變壓強正、逆反應速率改變程度相同；④升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應方向的反應速率增大的程度大；降低溫度、v正和v逆都減小，但吸熱反應方向的反應速率減小的程度大；⑤使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應速率。1．(2015·福建卷)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()c/mol·L－1eq\a\vs4\al(v/mol·L－1,·min－1)T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A．a(chǎn)＝6.00B．同時改變反應溫度和蔗糖的濃度，v可能不變C．b＜318.2D．不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同解析：A項，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：328.2K時，蔗糖溶液的濃度越大，水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知，蔗糖的濃度每減小0.100mol·L－1，速率減小1.50mol·L－1·min－1，所以在濃度為0.400mol·L－1時，蔗糖水解的速率a＝6.00mol·L－1·min－1，正確；B項，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：溫度升高，水解速率越快，濃度越高，水解速率也越快，同時改變反應物的濃度和反應的溫度，若二者對反應速率的影響趨勢相反，并能相互抵消，反應速率也可能不變，正確；C項，在物質(zhì)的濃度不變時，溫度升高，水解速率加快，溫度降低，水解速率減慢。由于在物質(zhì)的濃度為0.600mol·L－1時，當318.2K時水解速率是3.60mol·L－1·min－1，現(xiàn)在該反應的速率為2.16mol·L－1·min－1小于3.60mol·L－1·min－1，所以反應溫度低于318.2K，即b＜318.2，正確；D項，由于溫度不同時，在相同的濃度時的反應速率不同，所以不同溫度下，蔗糖濃度減小一半所需的時間不同，錯誤。答案：D2．(2017·天津卷)生物脫H2S的原理為：H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO44FeSO4＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(硫桿菌))2Fe2(SO4)3＋2H2O(1)硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍，該菌的作用是________________________________________________________________________。(2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為__________。若反應溫度過高，反應速率下降，其原因是__________。圖1圖2解析：(1)硫桿菌的使用大大加快了反應速率，則硫桿菌的作用是降低反應活化能(或作催化劑)。(2)使用硫桿菌的最佳條件，即Fe2＋被氧化的速率最大的條件。硫桿菌屬于蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)在高溫下會變性失活。答案：(1)降低反應活化能(或作催化劑)(2)30℃、pH＝2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性對化學反應速率的計算及影響因素的有關(guān)考查在歷年高考均有所涉及，屬于高頻考點，主要有以下考查角度：①化學反應速率的定量計算；②化學反應速率的大小比較；③外界條件對化學反應速率的影響及其圖像、數(shù)據(jù)表格分析?；瘜W反應速率的定量計算1．(2017·湖北三校聯(lián)考)在2L的密閉容器中，發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的反應速率為0.12mol·L－1·s－1，則10A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2mol解析：前10sv(B)＝eq\f(1,2)v(A)＝0.06mol·L－1·s－1，則消耗的B的物質(zhì)的量為0.06mol·L－1·s－1×10s×2L＝1.2mol,10s時容器中B的物質(zhì)的量為(4－1.2)mol＝2.8mol，B項正確。答案：B2．已知：反應aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入一定量的A、B，(1)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，則該反應的化學方程式為________________________________________________________________________。(2)請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行，經(jīng)同一段時間后，測得三個容器中的反應速率分別為甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1，則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為________。答案：(1)3A(g)＋B(g)2C(g)(2)(3)乙＞甲＞丙1．化學反應速率計算“3”(1)不注意容器的容積。(2)漏寫單位或單位寫錯。(3)忽略有效數(shù)字。2．化學反應速率快慢比較“3”(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同單位。(2)比較不同時間段內(nèi)的化學反應速率大小時，可先換算成同一物質(zhì)表示的反應速率，再比較數(shù)值大小。(3)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值。例如，對于一般反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比較不同時間段內(nèi)eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)的大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則用A表示的反應速率比用B表示的大。影響化學反應速率因素的探究3．(1)密閉容器中發(fā)生如下反應：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根據(jù)下面速率—時間圖像，回答下列問題。①下列時刻所改變的外界條件：t1________；t3________；t4________。②反應速率最快的時間段是________。(2)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣(氣體體積已折合成標準狀況)，實驗記錄如表(累計值)：時間/min123456氫氣體積/mL50120224392472502①哪一時間段反應速率最大________(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6min，下同)，原因是________________________________________________________。②哪一時間段反應速率最小________，原因是__________________________________________________________________________。③第3～4min時間段以鹽酸的濃度表示的該反應速率(設溶液體積不變)是________________________________________________________________________。④如果反應太激烈，為了減緩反應速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認為可行的是________(填字母)。A．蒸餾水 B．NaNO3溶液C．KCl溶液 D．Na2CO3溶液答案：(1)①升高溫度加入催化劑減小壓強②t3～t4段(2)①3～4min因該反應是放熱反應，此時溫度高，溫度對反應速率影響占主導作用②5～6min此時H＋濃度小，濃度對反應速率影響占主導作用③v(HCl)＝0.15mol·L－1·min－1④AC4．(2017·大連模擬)某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究。(1)下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù)：用10mLH2O2制取150mLO2所需的時間濃度eq\a\vs4\al(時間秒)反應條件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2(Ⅰ)無催化劑、不加熱幾乎不反應幾乎不反應幾乎不反應幾乎不反應(Ⅱ)無催化劑、加熱360480540720(Ⅲ)MnO2催化劑、加熱102560120①該小組在設計方案時，考慮了濃度、a：________、b：________等因素對過氧化氫分解速率的影響。②從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個，說明該因素對該反應速率的影響：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下：催化劑(MnO2)操作情況觀察結(jié)果反應完成所需的時間粉末狀混合不振蕩劇烈反應，帶火星的木條復燃3.5分鐘塊狀反應較慢，火星紅亮但木條未復燃30分鐘①寫出H2O2發(fā)生反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________②實驗結(jié)果說明催化劑作用的大小與________有關(guān)。解析：(1)從本題提供的表格中的數(shù)據(jù)和條件進行分析可知在該小組設計方案時，考慮到了濃度、溫度和催化劑對化學反應速率的影響。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)組實驗可以