高三化学一轮知识点系列大全：考点十六 化学反应速率（二） Word版含解析

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 www.ks5u.com考点十六   化学反应速率 Ⅰ.课标要求1.知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。2.知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。3.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。4.通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产生活和科学研究领域中的重大作用。Ⅱ.考纲要求1. 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。4.了解化学反应速率在调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。Ⅲ.教材精讲1.本考点知识结构                2.化学反应速率的表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率。单位：mol/L·s ；mol/L·min ；mol/L·h等。对于任一化学反应：aA +bB==cC +dD可用υ（A）、υ（B）、υ（C）、υ（D）表示其速率，则有υ（A）:υ（B）:υ（C）:υ（D）== a:b:c:d，即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比（还可等于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比）。3.影响反应速率的因素内因：反应物的性质是反应速率大小的决定因素。外因：主要因素有浓度、温度、压强、催化剂等。（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快。（2）温度：其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快。一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2～4倍。（3）压强：其它条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反应，反应速率加快。（4）催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率。未特别指明时，均指正催化剂。4.活化能：对基元反应而言，活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量之差叫该反应的活化能（用Ea表示，其单位为kJ/mol）。活化能越大，反应越难进行。催化剂能降低化学反应的活化能，增大活化分子的百分数，进而增大化学反应速率。催化剂具有选择性。解释化学反应速率快慢的链条思维：活化能→活化分子→有效碰撞→化学反应速率。影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增加增加不变增加加快增大压强增加增加不变增加加快升高温度不变增加增大增加加快使用催化剂不变增加增大增加加快 Ⅳ.典型例题例1.某反应A（g）+3B（g）==2C（g）+2D（g），在四种不同情况下的反应速率分别为：①υ（A）==0.15mol/L·s；②υ（B）==0.6mol/L·s ；③υ（C）==0.4mol/L·s ；④υ（D）==0.45mol/L·s。该反应进行得最快的是A.①    B.②③    C.①④    D.④解析：根据化学反应的速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比，将四种情况下的反应速率统一到用同一种物质表示的反应速率上来如υ（D）]，即可求解。①∵υ（A）:υ（D）==1:2，即0.15mol/L·s: υ（D）==1:2，∴υ（D）==0.3mol/L·s②∵υ（B）:υ（D）==3:2，即0.6mol/L·s: υ（D）==3:2，∴υ（D）==0.4mol/L·s③∵υ（C）:υ（D）==2:2，即0.4mol/L·s: υ（D）==2:2，∴υ（D）==0.4mol/L·s④υ（D）==0.45mol/L·s比较①②③④的数据知，答案为D。【点评】在同一化学反应中，化学反应的速率用不同的物质进行表示时，其数值不同，但用同一种物质进行表示时，应具有相同的数值。统一标度的办法就是将不同物质表示的反应速率统一到用一种物质来进行表示。例2.反应速率υ和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2==2HCl的反应速率υ可表示为υ==kc(H2)]mc(Cl2)]n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。由此可推得，m、n值正确的是c(H2)/mol·L—1c(Cl2)/ mol·L—1υ/ mol·L—1·s—11.01.01.0k2.01.02.0k2.04.04.0kA.m==1，n==1  B.m==1/2 ， n==1/2   C.m==1/2 ， n==1   D.m==1， n==1/2解析：∵υ==kc(H2)]mc(Cl2)]n，由题给三组数据有：1.0k== k·1.0m1.0n……①2.0k== k·2.0m1.0n……②4.0k== k·2.0m4.0n……③①÷②得：1/2==（1/2）m     ∴m==1②÷③得：1/2==（1/4）n     ∴n==1/2 答D。【点评】化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能根据化学反应方程式直接写出。对于很多反应关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定的关系。例3.丙酮和碘在酸性溶液中发生如下反应：CH3COCH3+I2 → CH3COCH2I +H++I—25℃时，该反应的速率由下列经验式决定：υ== k·c(CH3COCH3)·c(H+)，式中k==2.73×10—5L/（mol·s）。又知开始时c(I2)==0.01mol/L ，c(CH3COCH3)==0.1mol/L，c(H+)==0.01mol/L。问25℃时，当溶液中的I2反应掉一半时，反应速率比开始时是快还是慢？解析：由反应速率的经验式直接计算两个条件下的反应速率即可作答。反应开始时，υ（始）==2.73×10—5L/（mol·s）·0.1mol/L·0.01mol/L==2.73×10—8mol/L·s当溶液中的碘消耗一半时，根据反应方程式可知，c(CH3COCH3)==0.1mol/L—0.01mol/L×1/2==0.095mol/Lc(H+)==0.01mol/L+0.01mol/L×1/2==0.015mol/Lυ（终）==2.73×10—5L/（mol·s）·0.095mol/L·0.015mol/L==3.89×10—8 mol/L·sυ（终）＞υ（始），故反应速率加快了。【点评】随着反应的进行，反应物的浓度降低，其反应速率应减慢。这是原有知识引发的习惯思维。事实上，与化学反应速率有关的物质及方次（幂指数）是实验测定的结果，突破惯性思维、依据实验事实、探寻客观规律是创造性思维产生和发展的基础。例4.某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为                        ，反应开始至2min，Z的平均速率为                。解析：由图中数据可知，反应进行到2min时，X、Y的物质的量分别减少（1.0mol－0.7mol）==0.3mol和（1.0mol－0.9mol）==0.1mol，Z的物质的量由0增大到0.2mol。所以，X、Y是反应物，Z是生成物。X、Y、Z三种物质的物质的量变化之比为：0.3mol:0.1mol:0.2mol==3:1:2故其反应方程式为：3X+Y==2Z又，υ（Z）==（0.2mol÷2L）/2min==0.05mol/L·min Ⅴ.跟踪训练一.选择题(下列各题均只有1个合理答案)1.决定化学反应速率的主要因素是A.反应温度  B.使用催化剂   C.外界压强   D.反应物的性质2.2A +B==3C +4D反应中，表示该反应速率最快的是A.υ（A）==0.5mol/L·s   B. υ（B）==0.4mol/L·s   C. υ（C）==0.8mol/L·s   D. υ（D）==1mol/L·s3.已知氧气的密度为1.28g/L，在实验室中用氯酸钾制氧气，生成氧气的平均速率为0.01mol/L·min，则要制取500mL氧气所需要的时间为A.1min   B. 2min    C. 3min     D. 4min4.在一定条件下，1L密闭容器中装入2 molN2和足量的氢气反应，2 min末时，测得N2为1 mol，该反应的速率表示中，不正确的是A. υ（N2）==0.5mol/L·min    B. υ（H2）==1.5mol/L·min C. υ（NH3）==1mol/L·min     D. υ（N2）==1mol/L·min5.一定温度下，向一个容积为2L的事先装有催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3molH2，3 min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内，用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率υ（H2）是A. 0.2mol/L·min    B. 0.6mol/L·min  C. 0.1mol/L·min  D. 0.3mol/L·min二、选择题（下列各题可能有1～2个合理答案)6.在10℃时某化学反应速率为0.1mol·L—1·s—1，若温度每升高10℃反应速率增加为原来的2倍，为了把反应速率提高到1.6 mol·L—1·s—1，则该反应需在什么温度下进行A.30℃   B.40℃  C.50℃    D.60℃7.下列说法正确的是A.增大反应物浓度，可以增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多B.有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千成万倍地增大反应速率8.已知C +CO2==2CO，其△H＞0，反应速率为υ1，N2+3H2==2NH3，其△H＜0，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为A.同时增大   B.同时减小   C. υ1增大， υ2减小  D. υ1减小， υ2增大9.下列各组实验中，反应速率最快的是（已知：H2SO4 +Na2S2O3==Na2SO4+S ↓+SO2↑+H2O）组号反应温度/℃Na2S2O3H2SO4H2O的体积/mL体积/mL浓度/ mol·L—1体积/mL浓度/ mol·L—1A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.250.11010.在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3 +3H2==2Fe +3H2O采取下列措施不能改变反应速率的是A.增大Fe2O3 的投入量       B.保持容器的体积不变，增加氢气的输入量C.充入氮气，保持容器内压强不变  D. 充入氮气，保持容器体积不变11.20℃时，将10mL0.1mol/L Na2S2O3溶液和10mL0.1mol/L H2SO4溶液混合，2 min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要同样看到浑浊，需要的时间是A.40s    B.15s    C.48s     D.0s12.10mL6mol/L H2SO4溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总质量，可向反应物中加入A.碳酸钠固体     B.水     C.硫酸钾溶液    D.硫酸铵固体13.下列措施肯定能使反应速率增大的是A.增大反应物的量    B.增大压强    C.升高温度     D.使用正催化剂三、实验题14、取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。加水那堆首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的老妈子一堆混合物，再次是加胆矾的发生反应，而加无水硫酸铜的那一堆最难发生反应。（1）铝和碘反应的方程式为                          ；（2）铝和碘反应还可看到                          ；（3）四堆混合物发生反应的先且顺序说明                          。15、某化学反应2A==B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表： 浓     时间温度   度01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃C20.600.500.500.500.500.503800℃C30.920.750.630.600.600.604820℃1.01.00.400.250.200.200.20根据上述实验数据，完成下列填空：（1）在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为            mol/L·min。（2）在实验2中，A的初始浓度C2==        mol/L，反应经20minA的浓度就不再发生变化，进而可推测实验2中隐含的条件是                        。（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1，则υ3      υ1（填＞、＝、＜），且C3       1.0mol/L（填＞、＝、＜）。四、无机题16、在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液迅速发生反应放出大量气体，反应过程可表示如下：①H2O2+2KI +H2SO4==I2 +K2SO4+2H2O②H2O2+ I2 ==2HIO③H2O2+ 2HIO== I2 +O2↑+2H2O（1）H2O2在③中的作用是         （填正确选项的编号）。A.氧化剂    B.还原剂    C.既是氧化剂又是还原剂   D.既不是氧化剂又不是还原剂（2）有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂，你认为         （填对或不对），其理由是                                                            。（3）上述反应说明H2O2、I2 、HIO氧化性从强到弱的顺序是                   。17、将10molA和5molB放入10L的真空箱中，某温度下发生反应：3A（气）+B（气）==2C（气）在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol/L·s，则在0.2s时，箱中有      molC生成。18、在25℃时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放入5.6g纯铁粉（不考虑反应前后溶液的体积变化），反应开始至2min时收集到氢气1.12L(标准状况)，在此之后又经过4min，铁粉完全溶解。问：（1）在前2min内，用FeCl2表示的平均反应速率是多少？（2）在后4min内，用盐酸表示的平均反应速率是多少/（3）前2min和后4min相比，反应速率哪个较快？为什么？考点十六“ 化学反应速率”参考答案：一、单选题1.D 2.B 3.B 4.D 5.C二、选择题（1～2个答案的试题） 6.C 7. CD 8.A 9.D 10.AD 11.B 12.BC 13.CD三、实验题14、（1）2Al +3I2 ===2AlI3   (2)紫色蒸气  （3）水是催化剂，明矾比胆矾更易失水。15、（1）0.013  (2)1.0 ； 催化剂   （3）＞；＞。16、（1）B；（2）对；从反应②③可以看出碘在反应前后其质量和化学性质均未改变，在碘的存在下过氧化氢分解放出氧气的速率加快。（3）HIO＞H2O2 ＞I217、0.0818、（1）υ（FeCl2）==0.25mol/L·min   (2) υ（HCl）==0.25mol/L·min（3）对于（1），υ（HCl）==2υ（FeCl2）==0.5mol/L·min，前2 min比后4 min中的反应速率要快。因随反应进行，盐酸浓度降低，反应速率减慢。