专题十五 化学反应速率

1、专题十五 化学反应速率 编号：2010151.（08广东卷）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增大窗口容积C移去部分SO3D降低体系温度2.（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是 （ ）别c(HCl)(mol/L)温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A4321B1234C3421D12433. （09年福建理综·12）某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3CO

2、CH3Br2 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实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl)， v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大考试说明了解

3、化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律高考资源网认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。命题趋势：化学反应速率是历年来命题的重点，在近几年来其命题的方式及形式呈现出来一些新的特点：注重考查反应速率的计算及影响因素、探究影响反应速率的因素，加强对图像分析及绘制能力的考查高考资源网高考预测：从08、09两年高考试题看，有关反应速率命题越来越注重分析探究能力的考查，也越来越加强命题的综合程度，以便更好地考查学生灵活解答问题的能力高考资源网一、 化学反应速率的有关计算定 义： 数学表达式 。单 位 ：

4、 规律：同一反应用不同物质表示的化学反应速率之间存在如下的关系: 。 计算类型：求速率、起始或平衡浓度、反应时间、容器体积、方程式计量数、物质的量、转化率、速率大小比较等高考资源网二、影响化学反应速率的因素（与化学平衡移动不能混淆）内因： 影响反应速率的外因主要有： (一) 浓度对化学反应速率的影响： (二) 温度对化学反应速率的影响： 。(三) 压强对化学反应速率的影响：有气体参与的反应,压强增大,化学反应速率_ 。参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率_ _影响?(填有或无)探讨N2 + 3H2=2NH3反应在密闭容器中进行1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反

5、应速率_(加快、不变、减慢)，原因是_ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_,原因是 。（四）催化剂：（五）其他：总结 化学反应速率的微观解释：单位体积分子总数活化分子百分数单位体积活化分子数增大浓度增大压强升高温度正催化剂三、 分析化学反应过程中速率变化的原因或改变反应速率，如何选择适当的条件。【例1】盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ( ) A增加碳酸钠固体的量 B盐酸的量增加一倍 C盐酸的用量减半浓度加倍D温度升高 40 0C解析与评价：本题考查学生对外界条件对化学反应速率的影啊的理解和应用，用于巩固基础知识。能增大反应速率

6、的措施有：增加浓度；增大压强；增高温度；使用催化剂。增加反应物浓度，可以增大化学反应的速率。CaCO3是固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，故A对最初的反应速率几乎无影响；对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，故B对反应速率也无影响；C中虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，会使最初反应速率加快，故C正确高考资源网答案：C、D【变式训练1】（09广东理科基础29）已知汽车尾气无害化处理反应为 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

7、应达到平衡【例2】在 、 转化为 的反应中， 的起始浓度为 ， 的起始浓度为 ，3min后 的浓度为 。计算该反应的反应速率是多少？3min 时的 和 的浓度各是多少？ 解析与评价：计算化学反应速率的关键在于依据给出条件，正确求出各物质转化浓度，用转化浓度除以反应时间，就可以得到反应速率，转化浓度求法简单，对于反应物来说：转化浓度 = 起始浓度 终了浓度，对于生成物来说：转化浓度 = 终了浓度 起始浓度本题给出生成物 的终了浓度为 ，起始浓度为零， 的转化浓度为：依据化学方程式中各物质的系数比，可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度再用各物质的转化浓度除以反应时间（3分），便可得出 、 和 从

8、 、 的起始浓度和转化浓度，可以方便地算出3分钟时 和 的浓度。【变式训练2】（09宁夏卷10）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·L-1）V/mLc/（mol·L-1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【例3】反应 A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为: v (A)=015 mol (L

9、83;s) -1 v (B)=06 mol (L·s) -1 v (C)=04 mol (L·s) -1 v(D)=045mol (L·s) -1。该反应进行的快慢顺序为 解析与评价:方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断，由化学方程式A+3B=2C+2D得出： v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=015：06=1：4 故v(B)>v(A)，从而得> v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O6：04=3：2故v(B)=v(c)，从而得= v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=04：0

10、45故”(D)>v(C)，从而得>故该反应进行的快慢顺序为>=>。方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。 若以物质A为标准，将其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率，则有j v(A)：v(B)=I：3，则表示的v(A)=02mol(L·s)-1 v(A)：v(C)=1：2，则表示的v(A)=02mol(Ls)-1 v(A)：v(D)=1：2，则表示的v(A)=0225mol(Ls)-1 故反应进行的快慢顺序为>=>。 答案：>=>【变式训练3】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备

11、硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 （ ） A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B增大反应体系的压强、反应速度一定增大 C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，SO3(g)生成的平均速率为【变式训练4】一定温度下，对于反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是： ( ) A缩小体积使压强增大 B恒容，充入N2C恒容，充入He气 D恒压，充入He气【变式训练5】与发生氧化还原反应生成和的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中的增大而加快。（1）反应开始时，反应速率加快的原因是

12、 。（2）反应后期时，反应速率下降的原因是 。【变式训练6】（08天津卷）对平衡CO2（g）CO2（aq）；H= -19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是 （ ）A升温增压B降温减压C升温减压D降温增压【例6】某温度时，在2L容器 中X、Y、Z三种物质的量随时间的 变化曲线如图2-1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的平均反应速率为 。 解析与评价：写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、 Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物，主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况，

13、一般地，反应物物质的量随反应的进行不断减小，生成物物质的量随反应的进行不断增加，由图21可知，X、Y为反应物，Z为生成物。再根据化学方程式各物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律，结合图示X、Y、Z三种物质物质的量的变化量即可求出它们的化学计量数，从而写出正确的化学方程式。 由图示可知x、Y、z三种物质物质的量的变化量分别为： nx=10mol一07mol=03mol nY=10mol一09mol=01mol nz=02molOmol=02mol故化学方程式中x、Y、z三种物质的化学计量数之比为： 03mol：01mol：02mol=3：1：2。因此，反应的化学方程式为：

14、3X+Y=2Z。 Z物质在2min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的变化量，再根据反应速率的计算式(ct)求解高考资源网答案：3X+Y=2Z , 005molLl·min-1确定化学反应方程式的步骤及方法是： (1)反应物和生成物的确定。方法是：反应物的物质的量、质量或浓度随反应的进行不断减小；生成物的上述量随反应的进行不断增加高考资源网(2)反应方程式如：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)各物质化学计量数的确定。方法是： a：b：c：d(化学计量数之比) =nA：nB：nC：nD(物质的量的变化量之比) =cA：cB：cC：cD(物质的量浓度的变化量之比

15、)=vA：vB：vC：vD(反应速率之比)1.（09全国卷27）(15分)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高考资源网（1）根据左表中数据，在右图中画出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0-3min时间内产物Z的平均反应速率：_;(4

16、) 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： _ _ _2、（09安徽卷28）（17分）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。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响高考资源网实验设计控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编

17、号实验目的T/KPHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。（2）请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：（p-CP）= mol·L-1·s-1解释与结论（3）实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：PH等于10时， 。思考与交流（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的

18、反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 3.（09年北京理综·28）（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11（2）接触室中发生反应的化学方程式是 。（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。a. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b. 过量空气能提高的转化率c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每160g气体与化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程是 。（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的和铵盐。既可作为生产

19、硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。 为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量高考资源网部分测定结果；铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 %； 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 （计算结果保留两位小数）感 悟：有关反应速率

20、和化学平衡命题越来越注重分析探究能力的考查，也越来越加强命题的综合程度，以便更好地考查学生灵活解答问题的能力。 一、选择题1. 反应N2+3H2 2NH3达到平衡时的说法正确的是A单位时间内生成2n mol NH3的同时有3n mol H2发生反应 B单位时间内n mol NH3分解的同时有0.5n mol N2发生反应C单位时间内3n mol H2发生反应的同时有n mol N2发生反应D单位时间内反应物转变为生成物的分子数和生成物转变为反应物的分子数相等 2. 下列叙述中能表示可逆反应N2+3H2 2NH3一定处于平衡状态的是AN2、3H2、NH3百分含量相等B单位时间内，消耗1 mol

21、N2的同时消耗3 mol H2 C单位时间内，消耗1 mol N2的同时生成3 mol H2D反应若在定容的密闭容器中进行，温度一定时，压强不随时间改变 3. 在一定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是A单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol 的AB B容器内总压强不随时间而变化C单位时间内生成2n mol AB，同时生成n mol的B2 D单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol 的B2 4. 能够说明可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是A一个HH键断裂的同时有一个HI键形成B一个II键断裂的同时有二个HI键形成C一个

22、HH键断裂的同时有一个HH键形成D一个HH键断裂的同时有二个HI键断裂5. 在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态说明达到平衡的标志是Ac(N2O4)=c(NO2)的状态 B容器内的总压强不再变化CNO2和N2O4的分子数之比为2:1的状态 D容器内的气体的颜色不再变化6. 反应N2+3H2 2NH3达到平衡时的说法正确的是AN2、H2不再化合 BNH3不再分解C平衡体系中N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2D平衡体系中N2、H2、NH3的百分含量保持不变7. 能说明可逆反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)已达到平衡的事实是A容器内A、B、C、D四者共存 B单位时间内A和B消耗的

23、分子数相等CA、D的消耗速率相等 DC和D的生成速率相等8. 能说明密闭容器内可逆反应：2SO2+O2 2SO3已到平衡的事实是A总质量不再发生改变 B密度不再发生改变C各物质的分子数不再发生改变 D平均相对分子质量不再发生改变9. 在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是AC生成速率与C分解速率相等 B单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C的浓度不再变化 DA、B、C分子数之比为1:3:2 10. 在密闭容器中通入一定量的HI气体，使其在一定条件下发生反应：2HI H2+I2（气）下列叙述中一定属于平衡状态的是AHI、H2、I2的浓度

24、相等时 B混合气体的颜色不变化时C混合气体的总压不变时 Dv(HI):v(H2):v(I2) = 2:1:1时11. mA(气)+nB(气) pC(气)+qQ(气)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是：体系的压强不再改变 体系的温度不再改变 各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变 反应速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q 单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应A B C D12. 在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L-1时，达平衡时HI的浓

25、度为0.16 mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1，则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是 （ ）A0.16 B0.08 C0.04 D0.02 13. 在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡标志的是C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内a mol A生成，同时生成 3amolB A、B、C的浓度不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 单位时间消耗 a mol A，同时生成3a mol B A、B、C的分子数目比为1:3:2 A B C D 14. 在密闭容器中进行如下

26、反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有 可能是AZ为0.3 mol/L BY2为0.4 mol/L CX2为0.2 mol/L DZ为0.4 mol/L15. 如图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO+O2 2NO2(该反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正> v逆的点是 Aa点 Bb点 Cc点 Dd点 16. 对于反应2M(g)+3N(g) xQ(g)+3R(g)，在容积为2L的

27、密闭容器中，将2 mol气体M 和3 mol 气体N混合，当反应经2 min后达平衡生成2.4 mol 气体R，并测得Q的浓度为0.4 mol/L，则x的值为 ，M的平衡转化率为 ，vN= 。三、计算题17. 合成氨工厂通常通过测定反应前后混合气体的密度来确定NH3的转化率。某工厂测定通过事成塔前N2、H2混合气体的密度为0.379g/L(标准状况)，从合成塔中出来的混合气体的密度为0.693g/L(标准状况)。求该合成氨厂N2的转化率高考资源网¤课前小练：1、答案：A2、答案：A、C 3、答案：D¤知识动脉例1、答案：C、D变式训练1答案：A例2、变式训练2答案：D例3、

28、答案：>=>变式训练3、答案D变式训练4、答案:AB变式训练5、答案：（1）开始发生反应，随增大，加快。（2）反应进行至时，因C（反应物）减小，且反应使也减小，则减慢变式训练6、答案：D例6、答案：3X+Y=2Z , 005molLl·min-1¤感悟高考真题1、答案：解析：本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用，注意图像和有关计算。（1）根据题目中表格给出的数据，在坐标系中找出相应的点，然后用光滑的曲线描点即可。（2）根据题意，可以利用“三步法”求解开始 1.00 1.00 0转化 0.45 0.9 0.9平衡 0.55 0.1 0.9根据各物质的量之比可得体系中发生反应的