热点06化学反应速率-聚焦高中化学反应类热点问题(含解析)

1、热点06化啓反应速率三思维模型化学反应速率及其影响因素1. 化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应ma(g) + «b(g) =/?c(g)+gd(g),其化学反应速率可用不同的物质来表示, 当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(a): v(b) : “(c) ： v(d)=m n p q0例如：在一个2 l的容器中发生反应：3a(g)+b(g)=2c(g),力口入2 mol a, 1 s后剩余 1.4 mol 则 v(a)=0.3 mol-l '-s ", v(b) = 0.1 mol-l *-s *, v(c) =

2、0.2 mol-l '-s l2. 化学反应速率大小的比较方法(1) 归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应 速率，再进行速率的大小比较。(2) 比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计 量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应ma(g)+/zb(g) /心g)+§d(g),若也回，则反应速率a>b。3. 影响化学反应速率的因素(1) 内因(主要因素)反应物的结构、性质。(2) 外因(其他条件不变，只改变一个条件)增大反应物浓度，反应速率加快，反之减慢对于冇y体参加的反应，增人参加反

3、应弋体 的压强，反应速率加快，反之减慢升奇温度.反应速率加快.反之减慢使用催化剂，能改变化学反应速率，il止、 逆反应速率的改变程度相同反应物间的接触面积、光辐射、超川波零4. 速率外界条件图彖及反应以 n2(g) + 3h2(g)=2nh3(g) ah=-92.4 kj/mol 为例。(1)速率一浓度(c)图象条件变化速率变化速率变化曲线增大反应物的浓度v je v逆均增大，且卩'疋>"逆v0tt减小反应物的浓度v正、y逆均减小，且逆b正v0tt增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v>vriev0lt条件变化速率变化速率变化曲线v升高温度卩正、”逆均增大，且心!

4、1/正0xitv降低温度v正、v逆均减小，且心逆12电正0zl1条件变化速率变化速率变化曲线增大压强v j£ "逆均增大,且讨正讨逆减小压强v正、v逆均减小，且讨逆正(3)速率一压强(“)图象(4)速率催化剂图彖使用催化剂，卩正、卩逆同等倍数增大，图象为v说明：条件增强，曲线在原图象的上方；条件减弱，曲线在原图象的下方。 浓度改变时，图象曲线一条连续，一条不连续；其他条件改变，图彖曲线不连续。 对于反应前后气体的体积不变的反应，改变压强时，pie. 同等倍数增大或减小。题型一化学反应速率的基础问题一定温度下，10ml0.40mol/lh202溶液发生催化分解。不同时刻测得生

5、成。2的体枳(已折算 为标准状况)如下表。z/min0246810v(o2)/ml0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)a. 06 min 的平均反应速率:v(h2o2)3.3xl0_2 mol/(l-min)b 610 min 的平均反应速率：v(h2o2)<3.3xl()_2 mol/(l-min)c.反应至 6 min 时，c(h202)=0.30 mol/ld.反应至6 min时，h2o2分解了 50%【答案】c【解析】根据题目信息可知，06 mm,生成22.4 md标准状况)氧气为0.001 mol,则消耗0.002 mol h：

6、oi,则 v(h2oi)=aca70.002mol0.01l6nin3.3xl0< mol (l-min), a项正确：随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低,e项正确：反应至6 min时，剩余0一002 mol hioj此时c(h20?)=0.20 moll c项不正确；反应至6 min时,消耗0.002 mol h2o2,转化率为50%, d项正确.化学反应速率计算的三个方法ac(b) an(b)(1) 定义式法：卩(b)二一应一=万石。(2) 比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如加(g)+/;b(g)=/?c(g)中，r(a):卩：r(c)=/z? n po(3) 三段

7、式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。例如：反应加(g)+刀b(g)=m(g)起始浓度(mol )ab转化浓度(mol l'1)巴pxyjrhi某时刻浓度(mol l_1) a-x阿pscb- mc+ m1. 反应a+3b=2c+2d在四种不同情况下的反应速率分别为©v(a)=o5moll !-s 1 v(b)=0.6 mol-l *-s 1 “(c)二0.4 mol-l_1-s_i v(d)=0.45 mol-l_l-s_1该反应进行的快慢顺序为a. ，b.c.冷二d.:>3=【答案】c【解析】v(a) : v(b) : v(c) : v(d)=

8、l ： 3 ： 2 ： 2,转化为用b的浓度变化来表示的反应速率为v(a)=0.15 mol-l_1-s-1,则 v(b)=3v(a)=0.45 mol-l_i-s_i；v(b)=0.6 mol-l_1-s_i；v(c)=0.4a3mol-l *-s 1,则 v(b)=v(c)=0.6 mol-l *-s '；v(d)=0.45 mol-l *-s 1,贝iv(b)= v(d)=0.675mobl_,-s_,故反应进行的快慢顺序为。2. 煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合成过程屮的甲烷化，涉及的主 要反应：co(g) + 3h2(g) .ch4(g) + h2o(g)

9、 ah<0 co2(g)+4h2(g) . ch4(g)+2h2o(g) a/7<0 现在300 °c、容积为2 l的密闭容器中进行有关合成天然气的实验，相关数据记录如下：co/molco2/molh2/1t10ich/molhzo/mol0 min43400030 min22a370 min1bcd6下列有关说法错误的是a. g=30, b=.5b. c=25, d=4.5c. 前30 min内，反应的平均反应速率v(ch4)=0.05 mol lh-mind. 后40 min内，反应的平均反应速率v(h2)=0.025 mol-lmin 1【答案】c【解析】本题主要考

10、查化学反应速率的有关计算。由表知30 min时，消耗co为2 mol,则与其反应消耗的 氏物质的量为6 mol,消耗co】的物质的量为1 mol,则与其反应消耗氢气的物质的童为斗mol,消耗氢气 总物质的量为10 mol,则e(40-10)mol=30mol, 70inni时，消耗co的物质的量为3 mol,则反应中生 成水的物质的量为3 mob因此反应中产生h：o的物质的量=(6-3) rnol=3 mol,贝u该反应中消耗co的物 质的量为1-5 mob因此*=(3-1.5) mol=1.5 inol,故a正确；根据选项a的分析，70 min时,反应中消耗 比的物质的量为9 mol,产生甲

11、烷为3 mol,反应中消耗氢气的物质的量为6 mol,产生甲烷的物质的量为1. 5 mol，贝i c=(40-9-6) mol=25 mob rf=3+1.5) mol=4.5 mol，故 e 正确；前 30 min 内，反应的平均反应 2mol速率讥chg讯co) = h =0.033 mo卜ltniin3 故c错误；后40 inin内，反应中：30min2mol 一 1.5molv(h：4v(co2)=4x 2l=0.025 mol-l-mm-1,故 d 正确；故选 c。斗 omin题型二 影响化学反应速率的因素下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:实验序号金属质fi/g金属状态c(h2so

12、4)/(mol-l_l)%硫酸)/ml溶液温度/°c金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.5502034500200粉末0.55020355030.10丝0.7502036250400丝0.8502035200500粉末0.850203625600丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.1502034100900丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题:（1）由实验可推知，反应物的总能量（填或 j）产物的总能量。（2）实验4和5表明，对反应速率有影响，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有（填实验序号）。（3）仅表明反应物浓度对反

13、应速率产生影响的实验有 （填实验序号）。（4）本实验屮影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是_。【答案】（1） >（2）固体的表面积固体的表面枳越大1和2（3）1、3、4、6、8 或 2、5（4）溶液的温度6和7、x和9【解析】（1）根据表中数据知，反应后滚、液温度升高，说明该反应是放热反应，则反应物总能量犬于生成 物总能量。（2）实验4和5的不同点为反应物的接触面积，5的反应速率犬于4,说明反应物接触面积越大，反应速 率越快，能表明同一规律的实验还有1和2。（3）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响，说明该实殓中只有反应物浓度不同，其他因素完全相同，符 合条件的有1、3、4、6、8或2

14、、5o（4）影响反应速率的因素还有溶液的温度，如实验6和7、8和9。利用“控制变量法”的解题策略r-7t1j解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探: 确足变堆片究结果的因索有业:0融匚 菇隹兀二衬w i歳面五斥!4金齊一匸看这种因素和探究的问题存在怎样的关系；这样! i疋歹戈 厂j确宦一种以后，再确底另一种，从而得出相应的: 0实蹄论:的掘右诞口解答时要注意选择数据盛设置实验)要有效，且变1 1皿曲门试统-，否则无法作出止确判断:ii1. 如图是“mra对hq分解反应速率影响研究”的流程示意图。下列有关说法不 正确的是a. 实验吋先加也()2后加血。2有利于增大固液接触面b. 为使实验顺

15、利进行，hq不宜从图ii漏斗处加入c. ii、iii处均可观察到迅速产生大量气泡，余烬复燃d. 上述流程中不宜先加入血。2再插入带余烬的木条【答案】c【解析】本题以实验的形式考查血对ho分解反应速率的影响，意在考查考生 对化学实验的理解和应用能力。血02对iiq的分解具有催化作用，由于ii中没有加 a mno2,故ii处不可能观察到迅速产生大量气泡，余烬也不会复燃，c项错误。2. 也。2分解速率受多种因素影响。实验测得70°c时不同条件下也。2浓度随时间的 变化如图所示。下列说法正确的是o 0 5 0 5 0 5 3 2 2 1 1 00 0000000 (loekoxr802ao

16、00 ort2e)(o=r)020tloin)九乙x 4 o o o o o o o (l 二im8£)u30实益条件；ph=i340a. 图甲表明，其他条件相同时，也。2浓搜越小，其分解速率越快b. 图乙表明，其他条件相同时，溶液ph越小，也。2分解速率越快c. 图丙表明，少量“严存在时，溶液碱性越强，ii2o2分解速率越快d. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，对也。2分解速率的影响大【答案】d【解析】a.由甲團可知，双氧水浓度越大，分解越快，a错误；b.由團乙可知，溶'液的减性越强即ph 越大,双氧水分解越快，b错误；c.由團丙可知，有一走浓度血存在时，并不是碱性越强h

17、69;分解速 率越快，c错误；由團丙可知，碱性滚液中，血对双氧水分解有影响，團丁说明卜皿滋度越犬，双氧水 分解越快，團丙和團丁均能表明碱性滚'液中，'i应对h2o2分解速率的影响犬，d正确。3. 用酸性kmno4溶液与h2c2o4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素：i 实验前先用酸性kmno4标准溶液滴定未知浓度的草酸反应原理：mno4 +h2c2o4+mn2+co2t + h2o(1) 配平上述离子方程式。(2) 滴定时kmno4溶液应盛装于(填“酸式'或“碱式")滴定管中。ii .探究影响化学反应速率的因素实验编号h2c2o4溶液酸性kmno4溶液温度浓

18、度 /mol-l_i体积/ml浓度/moll-1体积/ml002.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050(1) 探究温度对化学反应速率影响的实验编号是(填编号，下同)。(2) 探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是o山测得某次实验(恒温)时溶液中mi?+物质的量与时间关系如图所示，请解释5(mi?+)在反应起始时变化不大，一段时间后快速增大邯j原因：【答案】i . (1) 2 5 6hh 2 10 8 (2)酸式ii. (1)和(2)和iii. mn2+对该反应有催化作用【解析】1.(1)高猛酸根离子中mn元素的化合价从+ 7价降低到+

19、 2价，草酸中c元素的化合价从+ 3 价升高到+ 4价，根据得失电子守恒,配平反应为2mnox + 5h2c2o4 + 6h+2mn" + ioco2t + 8h：oo (2)高猛酸钾的氧化性强，所以不能用碱式滴定管，易腐蚀碱式滴定管的胶管，所以用酸式滴定管 钾。11-(1)探究温度对反应速率的影响时，必须满足除了温度不同以外，其他条件必须完全相同，満足条件的 为和。(2)探究反应物浓度对化学反应速率的影响，反应温度、滚液体积必须完全相同，満足条件的 只有和。iii根据反应2mn04 + 5hico + 6h “宦“ + 10co：t+8h2o可知，该反应中产生了猛离 子，猛离子对该

20、反应起到了催化作用，犬犬加快了反应速率，故凤mn")在反应起始时变化不犬，一段时间 后快速増大。题型三化学反应速率的图象问题对于反应2so2(g) + o2(g)2so3(g) a/7<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列 条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图象不相符的是(。巾：u正=卩逆；“ 时改变条件，时重新建立平衡)a.增加氧气的浓度0 h h 比增大斥强c升佥温度0 釘 bd.加入催化剂【答案】c【解析】分析时要注意改变条件悅间v :、v的变化0増加ch的浓度> v増大，u瞬间不变，a正确；増 犬压强八用、j都増大，増犬的倍数大于y , b

21、正确；升高温度，j：、-都瞬间增大，c错误；加入 催化剂，正、定同时同倍数増犬，d正确。外界条件改变后，化学反应速率的变化图象可分为以下几类：(1) 渐变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率逐渐发生变化，则改变的 条件一定是浓度。速率增大则为增大浓度；速率减小则为减小浓度。(2) 突变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率跳跃性发牛变化，然后逐 渐到达平衡，改变的条件是温度或压强。速率增大，则为升高温度或增大压强； 速率减小，则为降低温度或减小压强。(3) 平变型：在图象上呈现为正、逆反应速率同等程度地增大或减小，平衡 不变。增人则是使用了催化剂或反应前后气体体积不变的反应增人了压强(容器体 积

22、减小)；减小则是反应前后气体体积不变的反应减小了压强(容器体积增大)。1.图甲、图乙分别表示反应co2(g) + h2(g)co(g) + h2o(g) h>0在"时刻达到平衡，在力时刻因改变某个条件而发生变化的情况，下列说法正确的是化少反应速率i图甲a.图甲中h时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度b. 图甲中"时刻发生改变的条件可能是增大压强c. 图乙中“时刻发生改变的条件是升高温度d. 图乙中"吋刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气【答案】b【解析】團甲中上时刻改变条件，正、逆反应速率同等程度的増大,且反应co2（g）+h2（g）=c0（g） + h：o（g） 为反应前后气体体积不变的反应，所以改变的条件为増犬压强或使用催化剂，b对、a错；图乙中*时刻改 变条件，cch浓度増大，co浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动。升高温度，平衡正向移动，c错；从 体系中分离出水蒸气，平衡向正反应方向移动，则co】浓度;咸小，d错。2.向某密闭容器中加入0.15 mol-la. 0.05mollc和一定量的b三种气体。一定条件下 发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示冏h时c（b）未画出，"时增大到0.05 mol-l-'lo乙图为&qu