专题十二化学反应速率与化学反应方向复习教案

1、专题十二化学反应速率与化学反应方向复习教案课标解读课标解读教学目标与重难点理解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的定量表示方法会进行化学反应速率的简单计算、比较反应速率的大小尝试用定量实验进行探究，学会化学反应速率的测量方法能解决化学反应速率与物质的量、物质的量浓度等知识结合的问题了解活化能的含义及其对化学反应速率的影响，了解有效碰撞理论通过实验探究温度、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，并掌握原因和结论。认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大应用理解外界条件对化学反应速率的影响了解焓变、熵变的概念。利用焓变、熵变判断反应进行的方向考点精讲与例题评析知识点1、化学

2、反应速率1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示2、单位：mol/L·s mol/L·min3、表达式：v(A)= c(A)表示物质A浓度的变化 t表示时间4、有关化学速率的注意事项：(1) 化学反应速率是平均速率，只有正值没有负值，只有大小没有方向。(2) 在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数。因此，它们的化学反应速率也被视为常数。(3) 对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体

3、系中的哪种物质做标准。5、化学反应速率的计算(1) 同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比(2) 对于反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 来说，则有典型例题例1、(04全国)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）A、0.1sB、2.5sC、5sD、10s点击高考（ ）1、(95全国)反应4NH3(气)+5O2 (气) 4NO(气)+6H2O(气)在5L密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加

4、了0.3mol,则此反应的平均速率V(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为A、v (O2 )=0.010mol/L·S B、v (NO)=0.008mol/L·SC、v (H2O)=0.003mol/L·S D、v (NH3)=0.002mol/L·S（ ）2、(98全国)反应 4NH3(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)在2L的 密闭容器中进行,1分钟后,NH3减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是 A、NO: 0.001mol/L B、H2O: 0.002mol/LC、NH3 : 0.002mol/L D、O2:

5、 0.00125mol/L（ ）3、(99全国)反应4NH3(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为 A、v(NH3 )=0.0100mol·L-1·S -1 B、v(O2)=0.0010mol·L-1·S-1 C、v(NO)=0.0010mol·L-1·S -1 D、v(H2O)=0.045mol·L-1·S -1（ ）4、(00全国)已知反应A+3B2C+D在某

6、段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/L·min,则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为A、0.5mol/L·min B、1mol/L·min C、2mol/L·min D、3mol/L·min（ ）5、(01全国)将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（气）B（气）2C（气）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L1 ，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L1·S1 用物

7、质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L1·S1 2 s 时物质 A 的转化率为70 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L1，其中正确的是A、 B、 C、 D、（ ）6、（04全国）反应2SO2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为A、0.1s B、2.5s C 、5s D、10s（ ）7、恒温下，将1molN2和3mol H2 在体积为2L的容器中混合，发生如下反应：N2（g）+3H 2 2NH3(g)

8、,2s后测得NH3的体积分数为25%，则下列说法中不正确的是A、用N2浓度的减少表示的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1B、2s时N2的转化率为40%C、2s时混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)= 3:9:4D、2s时NH3的浓度为0.4mol/L（ ）8、对A2 +3B22AB3反应来说，以下反应速度的表示，最快的是（）A、 B、C 、 D无法判断（ ）9、反应mA（g）nB（g）pC（g）qD（g）经10 min后达到平衡，测得此时A的浓度减少了，C的浓度增加了，又知，平均反应速率达到平衡后，若保持温度不变，缩小容器体积，A的转化率不变，那么该反应的

9、化学方程式应为A2A（g）6B（g）3C（g）5D（g） B3A（g）B（g）2C（g）2D（g）C3A（g）B（g）2C（g）D（g） DA（g）3B（g）3C（g）3D（g）知识点2、化学反应速率的影响因素1、简化后的有效碰撞模型（1）化学反应的过程：就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键的断裂，生成物分子中化学键的形成过程（2）发生化学反应的先决条件：旧键的断裂和新键的形成都是通过反应物分子（或离子）的相互碰撞来实现的。反应物分子（或离子）间的碰撞是反应发生的先决条件。但是，并不是所有的反应物分子的每次碰撞都能发生化学反应。（3）有效碰撞与化学反应能够

10、发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有比普通分子（非活化分子）更高的能量。活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂，从而导致化学反应的发生。但是，活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的发生。具有较高的能量的活化分子按照合适的取向所发生的有效碰撞才能发生化学反应。（4）活化能为了把“有效碰撞”概念具体化，人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，同时把活化分子所多出的那部分能量称作活化能。2、影响化学反应速率的因素（1）主要因素：参加反应物质的结构和反应历程（2）外界条件浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度，可以加快反应速率。浓度增大，活化分

11、子数增大，速率加快。温度：升高温度，可以加快反应速率。温度升高，活化分子百分数增大，速率加快。压强：对于气体反应，增大压强可以加快反应速率。对于气体反应体系，恒温时：压强增大，体积缩小，浓度增大，速率加快恒容时：充入反应物，引起浓度增大，速率加快充入不反应物，总压强增大，但体积不变，气体分压不变，速率不变。恒压时：充入不反应物，压强不大，体积增大，浓度减小，速率减小。催化剂：正催化剂能加快反应速率。增大固体的表面积，可增大反应速率；典型例题例2、（07广东）把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是（ ）A、盐酸的浓度B、铝条的表面积 C、溶液的温度D、加少量Na2SO4解析

12、：铝与盐酸反应的实质是2Al6H=2Al33H2，因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率，而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响，不会影响反应速率。点击高考（ ）1、（08广东）对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)能增大正反应速率的措施是A、通入大量O2B、增大容器容积C、移去部分SO3D、降低体系温度解析：A. 通入大量O2，反应物浓度增大，正反应速率增大；B、 增大容积，反应物、生成物浓度均减小，正、逆反应速率均下降；C、 移去部分SO3会减小生成物浓度，刚开始正反应速率不变，而后下降；D、 该反应为放热反应，但是降低体系温度正、逆反应速率均减小；

13、同理若增大体系问题，正、逆反应速率增大；（ ）2、（09福建）某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3Br2 HClCH3COCH2BrHBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/mol·L-1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.0020580 分析实验数据所得出的结论不正确的是A、增大c(CH3COCH3)， v(Br2)增大B、实验

14、和的v(Br2)相等C、增大c(HCl)， v(Br2)增大D、增大c(Br2)，v(Br2)增大解析：从表中数据看，中CH3COCH3，HCl的浓度是相同的，而中Br2比中的大，所以结果，时间变长，即速率变慢了，D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据，看一变量对另一变量的影响即可。（ ）3、（09广东）已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的是A、升高温度可使该反应的逆反应速率降低B、使用高效催化剂可有效提高正反应速率C、反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D、单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡（ ）4、（09

15、宁夏）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L1V/mLc/mol·L1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，非常忠实于新教材必修2，只要抓住浓度越大，温度越高反应速率越大，便可以选出正确答案D。【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素，题目来源于课本，考生很有亲切感。5

16、、（09全国）某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。（1）根据下表中数据，在由图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90（2）体系中发生反应的化学方程式是 。（3）列式计算该反应在03min时间内产物Z的平均反应速率： 。（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率等于 。（5）如果该反应是放热反应。改变

17、实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线、（如右图所示）则曲线、所对应的实验条件改变分别是： 。答案：（15分）（1）见右图所示（2）X2Y2Z（3）（4）45%（5）升高温度 加入催化剂 增大压强6、（07广东）“碘钟”实验中，3IS2O42的反应速率可以用I3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20进行实验，得到的数据如下表：实验编号c（I）/mol·L0.0400.0800.0800.1600.120c（SO42）/mol·L0.0400.0400.0800.0200.040t /s88.044.022.044.0

18、t2回答下列问题：（1）该实验的目的是 。（2）显色时间t2 。（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为 （填字母）A、<22.0s B、22.044.0s C、44.0s D、数据不足，无法判断（1）研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响（2）29.3s（3）A（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）解析：难度，易。本题考查学生对影响化学反应速率的外界因素如浓度、温度及其规律的认识和理解，考查学生对图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力。由题目中表格数据可分析出

19、c(I)、 c(S2O32-)浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响，因反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比），由中数据可列关系：显色时间t20.040·0.040·88.0/0.120·0.040=29.3 s，升高温度，反应速率加快，故显色时间t2<22.0s。07年广东高考在选择题方面减弱了考查，只有第18题的选项C、D中提到。在第二卷中也一改前二年的化学平衡图象题，改为化学反应速率的表格分析题，实际要求仍是考查学生运用所学化学反应速率与化学平衡思想解

20、决指定问题的能力。7、（07海南）下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态C（H2SO4）/mol·L-1V（H2SO4）/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150355040分析上述数据，回答下列问题：（1）实验4和5表明，  &#

21、160;                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           &#

22、160;       （填实验序号）；（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有                   （填实验序号）；（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有            ，其实验序号是  

23、0;            。（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15）相近，推测其原因：        。答案：（1）固体反应物的表面积 表面积越大 1和2（2）3和4（3）开始反应温度 6和7（4）一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同考点：本题考查了通过处理实验数据研究化学反应速率的影响因素。解析：比较表中实验1和2、实验4和5，其他条件都一样，只是金属状态由丝变成了粉末，金属消失的时间就少

24、了很多，反应速率变快很多，也就是说明金属固体的表面积越大，速率就越快。同理，比较表中各项数据进行分析不难得出正确答案。实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L-1实验目的298粗颗粒2.00（）实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（）实验和 探究温度对该反应速率的影响；（）实验和 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）8、（08广东）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K

25、，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：（2）实验中CO2质量随时间变化的关系见下图：依据反应方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O，计算实验在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。（3）请在答题卡的框图中，画出实验、和中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。答案：（1）实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol1·L1实验目的298粗颗粒2.00（）（）298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00（2）7

26、0至90s内，CO2生成的质量为：m（CO2）=0.95 g-0.84 g=0.11g，其物质的量为n(CO2)=0.11g÷44g·mol1=0.0025mol，根据方程式比例，可知消耗HNO3的物质的量为：n(HNO3)=0.0025mol×2=0.005mol，溶液体积为25mL=0.025L，所以HNO3减少的浓度c(HNO3)=0.2mol·L1，所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v（HNO3）=0.01mol·L-1·s-1。知识点3、化学反应进行的方向1、自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反

27、应称为自发反应。2、判断反应方向的依据（1）能量（焓变）依据许多自发过程都有能量较高状态向能量较低状态转化的倾向，绝大多数放热反应都能自发进行，且放出的热量越多，反应越完全。但并非所有自发进行的化学反应都是放热的。（2）熵变（混乱度）依据（熵增原理）熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。对于同一物质，气态 > 液态 > 固态大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。若反应前后体系的混乱度增大，熵变增大，则为自发反应，且熵变越大，越有利于自发进行。（3）综合判据吉布斯自由能G = H - TS（吉布斯亥姆霍兹公式）G = H - TS < 0 反应能自发进行；G =H - T

28、S = 0 反应达到平衡状态；G =H - TS > 0 反应不能自发进行。HSH - TS反应的自发性+0在任何温度下都是自发的+-0在任何温度下都是非自发的-温度变化可能导致符号改变反应自发性因温度变化而改变+典型例题例3、下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C、自发反应在恰当条件下才能实现D、自发反应在任何条件下都能实现热点预测1、（08江苏）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。（1）下列措施中，有利于

29、降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母） a、减少化石燃料的使用 b、植树造林，增大植被面积c、采用节能技术 d、利用太阳能、风能（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如： a、6CO2 + 6H2OC6H12O6+6O2 b、CO2 + 3H2CH3OH +H2Oc、CO2 + CH4CH3COOH d、2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。（3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4

30、、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOHCH4写出产生H2的反应方程式 。由图可知，镍粉是 。（填字母）a、反应的催化剂 b、反应的催化剂c、反应、的催化剂 d、不是催化剂当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）a、反应的速率增加，反应的速率不变b、反应的速率不变，反应的速率增加c、反应、的速率均不变d、反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快e、反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快f、反应的速率减小，反应的速率增加答案：（10分）（1）abcd （2）a c（3）3Fe+4H2OFe3O4+2H2 c e解析：控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径可以控制源头，也可以吸收大气中CO2，光合作用利用了太阳能为最节能，反应物中的原子全部转化为有机物，为原子利用率最高。由反应原料为铁和水，故3Fe+4H2OFe3O4+2H2，使用催化剂可加快反应速率，根据CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系图可知，反应的速率均增加得快。2、（09安徽）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方