化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素(講義)(學(xué)生版)-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡介

第01講化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素

目錄

01考情透視目標(biāo)導(dǎo)航............................................................2

02知識導(dǎo)圖思維引航............................................................3

03考點(diǎn)突破考法探究............................................................4

考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算................................................4

知識點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率..........................................................4

知識點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)速率的計算...................................................4

知識點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較...............................................6

知識點(diǎn)4化學(xué)反應(yīng)速率的測定...................................................6

考向1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解............................................7

考向2考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算................................................8

考向3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小比較..............................................9

考向4考查化學(xué)反應(yīng)速率的測定...............................................11

考點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.................................................12

知識點(diǎn)1影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.............................................12

知識點(diǎn)2反應(yīng)速率理論——“有效碰撞理論”.....................................14

知識點(diǎn)3速率常數(shù)和速率方程..................................................15

知識點(diǎn)4速率一時間(v-t)圖像..................................................16

考向1考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素...........................................18

考向2考查催化劑、活化能與轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系...................................19

考向3考查“控制變量”探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素............................21

考向4考查速率常數(shù)及其應(yīng)用.................................................22

考向5考查速率圖像分析.....................................................24

04真題練習(xí)命題洞見...........................................................25

考情;靈汨?日粽旦骷:

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計考情分析

分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:

1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈

2024吉林卷10題,3分

現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下兩個方面:

化學(xué)反應(yīng)速率2023河北卷12題,3分

(1)考查一段時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率的計算、反應(yīng)速率快慢判

的概念及計算2022遼寧卷12題,3分

斷、影響化學(xué)反應(yīng)的因素等。

2022浙江6月卷20題,2分

(2)結(jié)合化學(xué)平衡,考查對反應(yīng)速率方程、速率常數(shù)的理解

及計算。

2.從命題思路上看,側(cè)重以化工生產(chǎn)或新信息為背景,與反

應(yīng)熱或化學(xué)平衡相結(jié)合,考查反應(yīng)速率的計算、比較及影響

因素。

(1)選擇題

結(jié)合化學(xué)平衡圖像、圖表考查化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算、外

界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的

2024?北京卷13題,3分

綜合應(yīng)用,結(jié)合反應(yīng)歷程,考查決速步、活化能等相關(guān)知識。

2024?甘肅卷10題,3分

影響化學(xué)反應(yīng)(2)非選擇題

2024?安徽卷12題,3分

速率的因素常常與基本理論、工業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系,通過圖像或表格提供信

2023廣東卷15題,4分

息進(jìn)行命題,主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法、速率的影

2022海南卷8題,2分

響因素、速率方程等。

3.根據(jù)高考命題特點(diǎn)和規(guī)律,復(fù)習(xí)時要注意以下幾個方面:

(1)反應(yīng)速率的定量計算;

(2)反應(yīng)速率的影響因素的理論解釋;

(3)提高圖像類信息的分析能力,關(guān)注化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控

在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用。

復(fù)習(xí)目標(biāo):

1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。

2.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。

3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。

4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

牛nt口旦國?用始已I骯,

表示方法

L化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)表達(dá)式及單位

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

定義式法

一比例關(guān)系式法

廠率計算的4

個方法一三段式法

率的計算J從圖像中獲取計算的數(shù)據(jù)

J化學(xué)反應(yīng)速率計算的萬能方法——三段式法

化學(xué)反應(yīng)速率

歸一法

的概念及計算一率的大小比

較比值法

J由圖像上限反應(yīng)速率大小的方法

「觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢

-定性描述+觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少

L用手觸摸試管,感受試管夕湮溫度的高、低

p測定氣體的體積

-測定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化

率的測定一測定物質(zhì)或離子的濃度變化

L測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化

p量氣法

測量化學(xué)反一比色法

化學(xué)反應(yīng)J應(yīng)速率的常

見方法-電導(dǎo)法

速率及其L激光技術(shù)法

影響因素

r內(nèi)因(決定因素)一反應(yīng)物本身的性質(zhì)

影響化學(xué)反外因(其他條件

_應(yīng)速率的因不變,只改變-------溫度

素個條件)

-催化劑

J其他因素

控制變量法探究外界條件對速率的影響

一基元反應(yīng)

論——“有-活化分子、活化能、有效碰撞

效碰撞理-活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

L利用碰撞理論解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

影響化學(xué)反應(yīng)速

率的因素L基與呈

速率常數(shù)和速-速率方程

率方程r

含義

L速率常數(shù)

t影響因素

r與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系

T"漸變"類vt圖像

圖像類型"斷點(diǎn)"類Vt圖像

速率-時間

"平臺"類vt圖像

(Vt)圖像

常見v-t圖像分析方法

㈤3

章與空■暇:專法塔容.

考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算

知識點(diǎn)1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—或生成物濃度的—來表示。

2.數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位

v=—,單位為或。

Nt--------------------

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系

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—,但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在

化學(xué)方程式中的之比。

如在反應(yīng)qA(g)+6B(g)=^C(g)+力(g)中,存在

【特別提醒】(1)一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)由丫=生計算得到的是一段時間內(nèi)的平均速率,用不同物質(zhì)表示時,其數(shù)值可能不同,但意義相同。

△t

(3)化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。這里所說的化學(xué)反應(yīng)速率指的是平均反應(yīng)

速率,而不是瞬時反應(yīng)速率。一定溫度下,鋅粒在lmol/L的稀鹽酸中反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如

圖所示,圖中A點(diǎn)的斜率就是在h時刻的瞬時反應(yīng)速率。

(3)同一反應(yīng)在不同反應(yīng)階段的反應(yīng)速率一般是不同的。主要原因:反應(yīng)物濃度的不斷變化;而且反應(yīng)

所引起的熱量變化對反應(yīng)速率也有較大影響。

知識點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)速率的計算

1.化學(xué)反應(yīng)速率計算的4個方法

(1)定義式法:v=生。

(2)比例關(guān)系式法:化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化之比=物質(zhì)的量變化之比=化學(xué)計量數(shù)之比。

對于反應(yīng)加A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g)來說,v(A):v(B):v(C):v(D)=?

【易錯提醒】同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率其數(shù)值可能不同,因此,一定要標(biāo)明是哪種具體物

質(zhì)的反應(yīng)速率。

(3)三段式法: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。

(4)從圖像中獲取計算的數(shù)據(jù)及依據(jù)圖像求反應(yīng)速率的步驟

①從圖像中獲取計算的數(shù)據(jù)

縱坐標(biāo)可以是物質(zhì)的量,也可以是物質(zhì)的量濃度,橫坐標(biāo)是時間。

例如:某溫度時,在定容(FL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)

圖像可進(jìn)行如下計算:

A.求某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如:v(X)=二-,Y的轉(zhuǎn)化率=-。

B,確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,如:X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為

②依據(jù)圖像求反應(yīng)速率的步驟

第一步:找出橫、縱坐標(biāo)對應(yīng)的;

第二步:將圖中的變化量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的、

第三步:根據(jù)公式丫=一進(jìn)行計算。

2.化學(xué)反應(yīng)速率計算的萬能方法——三段式法

(1)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。

如對于反應(yīng)mA(g)+〃B(g)-T〃C(g)+qD(g),起始時A的濃度為amol-L-i,B的濃度為6moi工一L反應(yīng)

進(jìn)行至Gs時,A消耗了xmol-IT1,則化學(xué)反應(yīng)速率可計算如下:

mA(g)+?B(g)-=;:pC(g)+gD(g)

起始i)ab00

nxpxqx

轉(zhuǎn)化/(mol1-i)x

mmm

7nxpxqx

Zi/(mol-L-1)a-xb-----

mmm

則:v(A)=__mol-L-1-s-1,v(B)=1_molL-1-s-1,v(C)=-molL-1-s-1,v(D)=—mol-L-1-s-1o

知識點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較

1.定性比較

通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如產(chǎn)生快慢、____生成快慢等)來定性比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小。

2.定量比較

同一化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時,數(shù)值可能不同,需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。常用以下兩種方法:

(1)歸一法

①“一看”:看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致,若不一致,需轉(zhuǎn)化為=

②“二化”:將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成的化學(xué)反應(yīng)速率。

③“三比較”:標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小,數(shù)值越反應(yīng)速率越

(2)比值法:通過化學(xué)反應(yīng)速率與其對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)的比值進(jìn)行比較,比值大的化學(xué)反應(yīng)速率

如對于反應(yīng)aA(g)+6B(g),cC(g)+tZD(g),若9L一i二,則A表示的化學(xué)反應(yīng)速率較一。

------ab

3.由圖像比較反應(yīng)速率大小的方法:根據(jù)圖像看反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間,時間越_,對應(yīng)的反應(yīng)的溫度、

濃度或壓強(qiáng)就越則對應(yīng)的反應(yīng)速率越

知識點(diǎn)4化學(xué)反應(yīng)速率的測定

1.定性描述:(根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以鋅與硫酸反應(yīng)為例)

①觀察產(chǎn)生氣泡的;

②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的;

③用手觸摸試管,感受試管外壁溫度的;

2.定量描述:(根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量,單位時間內(nèi):)

①測定氣體的一;

②測定物質(zhì)的;

③測定物質(zhì)或離子的;

④測定體系的溫度或測定反應(yīng)的O

3.測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法

(1)量氣法

(2)比色法

(3)電導(dǎo)法

(4)激光技術(shù)法

4.化學(xué)反應(yīng)速率的測量——實(shí)驗(yàn)

(1)反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H21

(2)實(shí)驗(yàn)裝置

(3)測量數(shù)據(jù)

①單位時間內(nèi)收集氫氣的一;

②收集相同體積氫氣所需要的一;

③有pH計測相同時間內(nèi)pH變化,即。

④用傳感器測變化。

⑤測相同時間內(nèi)。

⑥相同時間內(nèi)變化;

⑦相同時間內(nèi)絕熱容器中—變化。

(考向洞察/

考向1考查化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

50(23-24高三下?廣東?期中)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()

A.化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加

B.化學(xué)反應(yīng)速率為O.SmolL^s1是指1s時某物質(zhì)的濃度為O.Smol-L1

C.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯

D.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢

【易錯提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均速率而不是瞬時速率,且無論用反應(yīng)物表示還是用生成

物表示均取正值。

(2)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。

(3)不能用固體或純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。

【變式訓(xùn)練1】(2024?浙江杭州?模擬預(yù)測)下列可以用來表示化學(xué)反應(yīng)速率單位的是

A.mol/LB.g/molC.mol(L-s)-1D.g/L

【變式訓(xùn)練2】(2024?湖南衡陽?三模)TiC)2+水解反應(yīng)為TiO2++(x+l)H2O-^TiO2?xH2Ol+2H+。常溫下,

一定量TiOSCU溶于水溶液中c(H+)與時間關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.tzmin時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

B.其他條件不變,tjmin時水解反應(yīng)仍在進(jìn)行

C.其他條件不變,通入NH3,TiC)2+平衡水解率增大

2(Co-c)

D.t2?13min內(nèi),TiC)2+水解平均速率v(TiC)2+尸一"?mokL^min-1

考向2考直化學(xué)反應(yīng)速率的計算

甌(2024?遼寧沈陽?一模)N2。在金表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時間仇稱

為半衰期。下列說法錯誤的是

t/min020406080

-1

c(N2O)/^mol-L)0.1000.0800.0600.0400.020

A.Nq消耗一半時的反應(yīng)速率為OQOlOmoLLT-minT

B.lOOmin時N2O消耗完全

C.該反應(yīng)的速率與N2。的濃度有關(guān)

D.該反應(yīng)的半衰期dmin與起始濃度ComoLL-'的關(guān)系滿足九2=5OOcotnin

【變式訓(xùn)練1](23-24高三下?河北?期中)某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的量的變化

曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A.反應(yīng)方程式為X+3YU2Z

B.該反應(yīng)條件下,2min時X的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大

C.第2min時的化學(xué)反應(yīng)速率v(Z)=0.02mol-LT?加山一

D.2min后雖然X的濃度不再變化,但X仍在發(fā)生反應(yīng)

【變式訓(xùn)練2】(2024?黑龍江吉林?模擬預(yù)測)工業(yè)上以1,4—丁二醇(BD)為原料催化脫氫制備廠丁內(nèi)酯(BL),

其副反應(yīng)產(chǎn)物為四氫吠喃((),THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有機(jī)物。其他條件相同時,不同溫

度下,向1L容器中通入4x10-2moiBD反應(yīng)2h,測得BL、THF、BuOH在四碳有機(jī)產(chǎn)物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

如表:

溫度/℃220240250255

BL/%60.284.692.695.2

THF/%1.21.81.92.1

BuOH/%0.20.30.40.6

已知:HO(CH2)4OH(g,BD)^=^(^^0信,BL)+2H2(g)AH>0

下列說法錯誤的是

A.255℃,2h時n(BL)=1.5xlO-2mol,則0?2h內(nèi)v(H2)至反應(yīng)=1.5*10-21110卜1/1?上1

B.250℃,2h時n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)=4xl()-2moi

C.220℃,2h時n(BL)=9.03xlO-3moi,則BD的總轉(zhuǎn)化率為37.5%

D.由表中數(shù)據(jù)可知:220?255。。BL的選擇性隨著溫度的升高而提高

考向3考查化學(xué)反應(yīng)速率大小比較

網(wǎng)1(23-24高三下?福建?開學(xué)考試)電導(dǎo)率用于衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的大小,與離子濃度和離子遷移

速率有關(guān)。圖甲為相同電導(dǎo)率鹽酸和醋酸溶液升溫過程中電導(dǎo)率變化曲線,圖乙為相同電導(dǎo)率氯化鈉和醋

酸鈉溶液升溫過程中電導(dǎo)率變化曲線。下列判斷不正確的是

A.由曲線2可推測:溫度升高可以提高離子遷移速率

B.由曲線4可推測:溫度升高,醋酸鈉電導(dǎo)率變化與醋酸根的水解平衡移動有關(guān)

C.由圖甲、乙可判定:相同條件下,鹽酸的電導(dǎo)率大于醋酸的電導(dǎo)率,可能的原因是C「的遷移速率大于

CH3COO-的遷移速率

D.由圖甲、乙可判定:兩圖中電導(dǎo)率的差值不同,與溶液中H+、OH-的濃度和遷移速率有關(guān)

【思維建?!慷糠ū容^化學(xué)反應(yīng)速率的大小

(1)歸一法:按照化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一物質(zhì)、同一單位表示,再比較數(shù)值大小。

(2)比值法:比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。如aA(g)+6B(g)UcC(g),即比較一與…一

ab

若Z—>3—,則用A表示時的反應(yīng)速率比用B表示時大。

ab

【變式訓(xùn)練1】(2024?浙江臺州?二模)(CH/C-Br在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng),歷程如下:

+

(CH3)3C—Br—j一?(CH3)3C+Br---~~?(CH3)3C-OH

已知:

①反應(yīng)能量圖如下:

反應(yīng)進(jìn)程

②結(jié)構(gòu)不同澳代烷在相同條件下水解相對速率如下表:

取代基(CH3)3C-(CH3)2CH-CH3cH2-CH3-

相對速率108451.71.0

下列說法不正確的是

A.(CH)C+中4個碳原子位于同一平面內(nèi)

B.該歷程中,(CHs^C-Br水解速率,較大程度地受到OH-濃度大小的影響

C.發(fā)生該歷程水解速率:CH3CH2CHC1CH3>CH,CH2CH2CH2C1

+

D.(CH3)3C-Br在水中離解成(CH3)3C的難易程度與C—Br鍵的鍵能和極性等有關(guān)

【變式訓(xùn)練2】(23-24高三下?浙江?開學(xué)考試)在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)『-3X(g),c(B)

隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法正確的是

0時間

A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得a、c兩點(diǎn)該化學(xué)反應(yīng)的速率

B.a、b、c三點(diǎn)的速率大小為:v正(b)>v逆(a)>v正(c)

C.若提高反應(yīng)溫度,則c(B)隨時間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示

D.反應(yīng)達(dá)到平衡時一定存在關(guān)系:3V(B尸2V(X)

考向4考查化學(xué)反應(yīng)速率的測定

H(2024?山東三模)已知2201)02凡值)+。21)的速率方程為v=hc"(NzO)(k為速率常數(shù),只與

溫度、催化劑有關(guān))。實(shí)驗(yàn)測得,N?。在催化劑X表面反應(yīng)的變化數(shù)據(jù)如下:

t/min010203040506070

c(NO)/(mol-L

20.1000.08040.0400.020C2。30

下列說法正確的是

A.〃=1,G>=q

31

B.f=10min時,v(N2O)=2.0xl0mol-f'-s-

C.相同條件下,增大N2。的濃度或催化劑X的表面積,都能加快反應(yīng)速率

D.保持其他條件不變,若NQ起始濃度為0.200mol-LT,當(dāng)濃度減至一半時共耗時50min

【思維建?!浚?)測定原理:利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測定。

(2)測定方法

①利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測定:如通過測量釋放出一定體積氣體的時間來

測定反應(yīng)速率,或通過測定一定時間內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化來測定反應(yīng)速率。如氣體Q—.1

體積、體系壓強(qiáng)、顏色深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。在溶液中,當(dāng)危

反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時,人們常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間/I(鋅粒

的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。U,上一

②利用科學(xué)儀器測量:如在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時,可利用顏色深淺和顯色物

質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。

【變式訓(xùn)練1】(2024?山西,一模)用下圖裝置探究原電池中的能量轉(zhuǎn)化。圖中注射器用來收集氣體并讀取

氣體體積,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

F二三蕓「稀硫酸彳二產(chǎn)牝二:

①②

①②

總1氣體體積/mL溶液溫度/℃氣體體積/mL溶液溫度/℃

0022.0022.0

8.53024.85023.8

10.55026.0一一

下列說法正確的是

A.兩個裝置中Zn均為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.0~8.5min內(nèi),生成氣體的平均速率①〉②

C.時間相同時,對比兩裝置的溶液溫度,說明反應(yīng)釋放的總能量①>②

D.生成氣體體積相同時,對比兩裝置的溶液溫度,說明②中反應(yīng)的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能

【變式訓(xùn)練2](23-24高三上?福建?期末)將0.48g鎂粉分別加入10.0mL下列溶液,反應(yīng)6小時,用排水

法收集產(chǎn)生的氣體,溶液組成與H2體積(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如下表。下列說法不正確的是

實(shí)驗(yàn)1234567

0.8mol/L0.2mol/L

溶液組1.0mol/L0.1mol/L1.Omol/L1.Omol/LNH4CI+NH4CI+

H2O

成NH4CINH4CINaClNaNO30.2mol/L0.8mol/L

NH3H2ONH3H2O

V/ml1243334716014401349

A.由實(shí)驗(yàn)2、3可得,NH;濃度越大,鎂和水反應(yīng)速率越快

B.由實(shí)驗(yàn)1、4、5可得,C1-對鎂和水的反應(yīng)有催化作用

C.由實(shí)驗(yàn)3、7可得,反應(yīng)過程產(chǎn)生的Mg(OH)2覆蓋在鎂表面,減慢反應(yīng)

D.無論酸性條件還是堿性條件,NH;都能加快鎂和水的反應(yīng)

考點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

知識點(diǎn)1影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.內(nèi)因(決定因素):反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素。

如在相同條件下鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的速率大小關(guān)系為;鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率

大小關(guān)系為。

【名師點(diǎn)睛】內(nèi)因包括組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等物質(zhì)自身因素。

2.外因(其他條件不變,只改變一個條件)

(1)濃度:當(dāng)其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率—;降低反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速

率O

(2)壓強(qiáng):對有氣體參加的反應(yīng),在其他條件不變時,改變壓強(qiáng)同樣可以改變化學(xué)反應(yīng)速率。

(3)溫度:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率—;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率—=大量實(shí)驗(yàn)證明,溫度每升高

10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為原來的倍。

(4)催化劑:催化劑也可以—化學(xué)反應(yīng)速率(不作特殊強(qiáng)調(diào),一般指正催化劑)。

(5)其他因素:除了上述濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑這四大影響因素外,反應(yīng)物顆粒的大小、構(gòu)成微小

原電池、光、超聲波、激光等也能影響反應(yīng)速率。

【特別提醒】(1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù),故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小

時,其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。

(2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實(shí)現(xiàn)的,所以分析壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率的影響時,

要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強(qiáng)而各物質(zhì)的濃度不改變,則反應(yīng)速率不變。

(3)改變溫度,使用催化劑,反應(yīng)速率一定發(fā)生變化,其他外界因素的改變,反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。

(4)其他條件一定,升高溫度,不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng),不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率都要增大,

只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。

(5)稀有氣體對有氣體參與的反應(yīng)速率的影響

①恒溫恒壓

I"不變,V變大,c!

i減小,速率減小;

I_________________________________I

②恒溫恒容

"、V&I未變,C示變/

速率不變;

3.控制變量法探究外界條件對速率的影響

探究變量舉例備注

5%比0?溶液5%HQ2溶液

①確定變量:先弄清楚影響反應(yīng)速率的因素

溫度溫度不同有哪些(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體

物質(zhì)的表面積等)

冰水混合物50C水浴

1mLFeCh溶液1mLFeCh溶液②控制變量:“________”,僅要探究的因素

11

QQ

濃度濃度不同(如催化劑)不同,其余的因素(濃度、溫

度、壓強(qiáng)、固體物質(zhì)的表面積等)要完全相

5%HQ,溶液10%H,O,溶液

③探究不同催化劑對反應(yīng)速率的影響時,力口

ImLFeCh溶液1mLH01mLAlCh溶液

2入催化劑的體積相同可保證加入催化劑后過

I11

催化劑催化劑不同氧化氫的濃度相同;對比實(shí)驗(yàn)中加入相同體

積的水也是為了保證過氧化氫的濃度相同

-----------------------

5mL5%H、O,溶液

④若探究溫度對反應(yīng)速率的影響,則必須在

將溶液加熱(或降溫)到所需要的溫度

知識點(diǎn)2反應(yīng)速率理論—“有效碰撞理論”

1.基元反應(yīng):一個化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個步驟才能實(shí)現(xiàn),每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。

2.活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子:有足夠的能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子百分?jǐn)?shù)=裝=xlOO%。

②活化能:如圖

圖中:也為,使用催化劑時的活化能為金,反應(yīng)熱為=(注:及為逆反應(yīng)的活化能)

③有效碰撞:能夠發(fā)生________的碰撞為有效碰撞。化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子間必須發(fā)生碰

撞。有效碰撞必須具備兩個條件:一是發(fā)生碰撞的分子具有,二是碰撞時要有

3.活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

4.利用碰撞理論解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響——活化能-活化分子-有效碰撞-化學(xué)反應(yīng)速率

條件變化微觀因素變化化學(xué)反應(yīng)速

活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目有效碰撞率變化

濃度增大

壓強(qiáng)增大

溫度升高

催化劑使用

知識點(diǎn)3速率常數(shù)和速率方程

1.基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程

(1)定義:基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng),又稱為簡單反應(yīng)。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是

經(jīng)過簡單碰撞就能完成的,而往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)歷程中的每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。

反應(yīng)歷程又稱o例如H2(g)+b(g)、'2HI(g),它的反應(yīng)歷程可能是如下兩步基元反應(yīng):

①(快)

②H2+2I^^2HI(慢)

其中慢反應(yīng)為整個反應(yīng)的決速步驟。

(2)基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論

基元反應(yīng)過渡狀態(tài)理論認(rèn)為,基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到生成物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài),這個狀態(tài)

稱為過渡態(tài)。

AB+C—>[A...B...C]—>A+BC

反應(yīng)物過渡態(tài)生成物

過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中具有的一種分子構(gòu)型,過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當(dāng)于—

[活化能(能壘)越此步基元反應(yīng)速率越例如,一澳甲烷與NaOH溶液反應(yīng)的過程可以表示為

CH3Br+OH—>[Br...CH3...OH]—^Bd+CH30H

一漠甲烷與NaOH溶液反應(yīng)機(jī)理示意圖

(3)活化能(能壘)與反應(yīng)機(jī)理

使用催化劑,可以改變,改變,在反應(yīng)機(jī)理中每一步反應(yīng)的活化能—,且均比總反應(yīng)的

活化能_,故一般使用催化劑可以—反應(yīng)活化能,—反應(yīng)速率,如圖所示:

£1為總反應(yīng)的活化能,&、&為使用催化劑反應(yīng)機(jī)理中各步的活化能。

2.速率方程

一定溫度下,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的基的乘積成正比。

對于反應(yīng):aA+6B===gG+〃H

則v=h"(A)/(B)(其中后為速率常數(shù))。

如:①SO2c12=^SO2+CI2v=

②2NO2^=^2NO+O2v=

@2H2+2N0N2+2H2OV=

3.速率常數(shù)含義

速率常數(shù)因是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為mol-L一時的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下,可用速率常

數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率?;瘜W(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比,而速率常數(shù)是其比

例常數(shù),在恒溫條件下,速率常數(shù)不隨的變化而改變。因此,可以應(yīng)用速率方程求出該溫度下

任意濃度時的反應(yīng)速率。

4.速率常數(shù)的影響因素

溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的,速率常數(shù)是—的函數(shù),同一反應(yīng),溫度不同,速率常數(shù)將有不同

的值,但—不影響速率常數(shù)。

5.速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系

一定溫度下,可逆反應(yīng):aA(g)+6B(g)尸TgG(g)+/zH(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時,丫正=左正ca(A)-c6(B),v逆=左

k丁〃(G)-h(H)

逆d(G)?4(H),由于平衡時丫正=丫逆,貝!H正c"(A)O(B)=左迎?cggAcKH),所以二---------c------=_。

左逆ca(A)-cb(B)

知識點(diǎn)4速率-時間(v-t)圖像

1.圖像類型

由圖像變化分析外界條件對其影響,已知反應(yīng)為加A(g)+〃B(g)^=TpC(g)+0D(g)AH=QkJ?mo[l

(1)“漸變,類v-t圖像

圖像分析結(jié)論

1UG時V,正突然增大,M逆逐漸增大;v%>M逆,

△時其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度

/逆;平衡向正反應(yīng)方向移動

0tit

V

fl時魄突然減小,v'逆逐漸減?。籿'逆>14,

G時其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度

/逆平衡向逆反應(yīng)方向移動

0力1t

V,

九時M迪突然增大,M正逐漸增大;M迪>!/正,

G時其他條件不變,增大生成物的濃度

平衡向逆反應(yīng)方向移動

0t

VI

6時M逆突然減小,M正逐漸減小;M正>/迪,

△時其他條件不變,減小生成物的濃度

逆_平衡向正反應(yīng)方向移動

0tlt

(2)“斷點(diǎn)”類vY圖像

圖像分析結(jié)論

V

k_kA時其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n

/1時v'正、"逆均突然增大,且M正>p+g(正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng))

同:>M逆;平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

G時其他條件不變,升高溫度且。>0(吸熱反應(yīng))

6fht

VLfet\時其他條件不變,增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)且m+n

力時V%、M逆均突然增大,且M逆<0+式正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng))

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