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文档简介

1、第七章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率及影响因素考点一考点一 化学反应速率的计算及大小比较化学反应速率的计算及大小比较【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的_或生成物浓度的或生成物浓度的_来表示。来表示。减少减少增加增加2.2.数学表达式及单位:数学表达式及单位:v= v= ,单位为,单位为molLmolL-1-1minmin-1-1或或molLmolL-1-1ss-1-1。如密闭容器中,合成氨的反应如密闭容器中,合成氨的反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3,开始时开始时c(Nc(N2 2

2、)=8 molL)=8 molL-1-1,2 min2 min后后c(Nc(N2 2)=4 molL)=4 molL-1-1,则用则用N N2 2表示的反应速率为表示的反应速率为_。ct2 molL2 molL-1-1minmin-1-1高温、高压高温、高压催化剂催化剂3.3.化学反应速率与化学计量数的关系:化学反应速率与化学计量数的关系:对于已知反应对于已知反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),其化,其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学

3、方单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的程式中各物质的_之比,即之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)=_v(A)v(B)v(C)v(D)=_。化学计量数化学计量数mnpqmnpq如在一个如在一个2 L2 L的容器中发生反应:的容器中发生反应:3A(g)+B(g)=2C(g)3A(g)+B(g)=2C(g),加入加入2 mol A2 mol A,1 s1 s后剩余后剩余1.4 mol1.4 mol,则,则v(A)=_v(A)=_,v(B)=_v(B)=_,v(C)=_v(C)=_。0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-10.1 molL0.1 molL-1-1

4、ss-1-10.2 molL0.2 molL-1-1ss-1-1【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。(2)(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。(3)(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。【归纳总结】【归纳总结】化学反应速率计算、比较的

5、方法化学反应速率计算、比较的方法1.1.公式法:公式法:(1)v(A)= (1)v(A)= (2)(2)同一反应速率,用不同的物质表示时,反应速率之同一反应速率,用不同的物质表示时,反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。比等于各物质的化学计量数之比。cAnAtVt( )( )2.“2.“三段式三段式”法:法:(1)(1)写出有关反应的化学方程式。写出有关反应的化学方程式。(2)(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)(3)根据已知条件列方程式计算。根据已知条件列方程式计算。例如,反应例如,反应mAmA+ +nBnBpCpCt t0 0s/mol

6、Ls/molL-1-1 a a b b 0 0转化转化/molL/molL-1-1 x xt t1 1s/molLs/molL-1-1 a-x a-x b- b-nxmpxmnxmpxm则:则:v(A)= molLv(A)= molL-1-1ss-1-1、v(B)= molLv(B)= molL-1-1ss-1-1、v(C)= molLv(C)= molL-1-1ss-1-1。10 xtt10nxm tt10pxm tt3.3.比较方法:比较方法:(1)(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)(2)换算成用同一物质表示的反应速率,再比

7、较数值换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。的大小。(3)(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应一般反应aA+bB=cC+dDaA+bB=cC+dD,比较,比较 若若 则则A A表示的反应速率比表示的反应速率比B B大。大。vAvBab( )( )与,vAvBab( )( ),3.(20163.(2016沈阳模拟沈阳模拟) )一定温度下,向容积为一定温度下,向容积为2 L2 L的密闭的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的

8、是质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( () )A.A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3B+4D 6A+2C3B+4D 6A+2CB.B.反应进行到反应进行到1 s1 s时,时,v(A)=v(D)v(A)=v(D)C.C.反应进行到反应进行到6 s6 s时,时,B B的平均反应速率为的平均反应速率为0.05 molL0.05 molL-1-1ss-1-1D.D.反应进行到反应进行到6 s6 s时,各物质的反应速率相等时,各物质的反应速率相等【解析】【解析】选选C C。根据各物质的物质的量随时间的变化图。根据各物质的物质的量随时间的变化图象可知,象可知,A A、D D为生成物,

9、为生成物,B B、C C为反应物,在为反应物,在6 s6 s时反应时反应达到平衡,此时用不同物质表示的反应速率等于其反达到平衡,此时用不同物质表示的反应速率等于其反应方程式的化学计量数之比;应方程式的化学计量数之比;A A、B B、C C、D D的物质的量的物质的量变化分别为变化分别为1.2 mol1.2 mol、0.6 mol0.6 mol、0.8 mol0.8 mol、0.4 mol0.4 mol,因此反应方程式为因此反应方程式为3B+4C 6A+2D3B+4C 6A+2D;反应进行到反应进行到1 s1 s时,时,A A、D D的物质的量相同,二者化学的物质的量相同,二者化学计量数不同,反

10、应速率不同;反应进行到计量数不同,反应速率不同;反应进行到6 s6 s时,时,v(B)= =0.05 molLv(B)= =0.05 molL-1-1ss-1-1。0.6 mol2 L 6 s【加固训练】【加固训练】1.(20161.(2016洛阳模拟洛阳模拟) )将将4 mol A4 mol A气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在2 L2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)2A(g)+B(g) 2C(g)若经若经2 s2 s后测得后测得C C的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1

11、,现有下列几,现有下列几种说法:种说法:用物质用物质A A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1用物质用物质B B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL0.6 molL-1-1ss-1-12 s2 s时物质时物质A A的转化率为的转化率为70%70%2 s2 s时物质时物质B B的浓度为的浓度为0.7 molL0.7 molL-1-1其中正确的是其中正确的是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】【解析】选选B B。根据题意列出。根据题意列出“三段式三段式”如下:如下:2A(g)+2A(g)+B(g)B

12、(g) 2C(g)2C(g) 2 2 1 2 1 2起始量起始量 4 mol 2 mol4 mol 2 mol 0 0变化量变化量1.2 mol 0.6 mol1.2 mol 0.6 mol 1.2 mol 1.2 mol2 s2 s后后 2.8 mol 1.4 mol2.8 mol 1.4 mol 1.2 mol 1.2 mol求得求得v(A)=0.3 molLv(A)=0.3 molL-1-1ss-1-1,v(B)=v(B)=0.15 molL0.15 molL-1-1ss-1-1,A A的转化率为的转化率为30%30%,2 s2 s时时c(B)=0.7 molLc(B)=0.7 molL

13、-1-1。考点二考点二 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.影响化学反应速率的因素:影响化学反应速率的因素:(1)(1)内因内因( (主要因素主要因素) )。反应物本身的反应物本身的_。性质性质(2)(2)外因外因( (其他条件不变,只改变一个条件其他条件不变,只改变一个条件) )。增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小加快加快2.2.理论解释理论解释有效碰撞理论:有效碰撞理论:(1)(1)活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子:能够发生活化分子:能够发生_的分子。的分子。有效碰撞有效碰撞活化能活化能( (如下

14、图如下图) ):图中图中E E1 1为为_,使用催化剂时的活化能为,使用催化剂时的活化能为_,反应热为反应热为_。活化能活化能E E3 3E E1 1-E-E2 2有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。3.3.影响金属与酸反应的因素:影响金属与酸反应的因素:(1)(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率:铁生成氢气的速率:铁_铝铝( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )。小于

15、小于(2)(2)对于对于Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2,改变下列条件对生,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?成氢气的速率有何影响?( (填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不不变变”) )升高温度:升高温度:_;增大盐酸浓度:增大盐酸浓度:_;增大铁的质量:增大铁的质量:_;增加盐酸体积:增加盐酸体积:_;增大增大增大增大不变不变不变不变把铁片改成铁粉:把铁片改成铁粉:_;滴入几滴滴入几滴CuSOCuSO4 4溶液:溶液:_;加入加入CHCH3 3COONaCOONa固体:固体:_;加入一定体积的加入一定体积的NaNa2 2SOSO4 4溶液:溶液:

16、_。增大增大增大增大减小减小减小减小【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)对于固体和纯液体物质,可认为其浓度是一个常数,对于固体和纯液体物质,可认为其浓度是一个常数,改变它们的用量不会影响化学反应速率。改变它们的用量不会影响化学反应速率。(2)(2)压强只能对有气体参与的化学反应的速率有影响,压强只能对有气体参与的化学反应的速率有影响,对无气体参与的化学反应的反应速率无影响。对无气体参与的化学反应的反应速率无影响。(3)(3)升高温度,不论对放热反应还是吸热反应,反应速升高温度,不论对放热反应还是吸热反应,反应速率一定加快,但吸热反应速率增加的幅度更大。率一定加快,但吸热反应速率增加的幅度更大。

17、【典题技法归纳】【典题技法归纳】(2016(2016蚌埠模拟蚌埠模拟) )某实验小组以某实验小组以H H2 2O O2 2分解为例,研究分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。温下按照如下方案完成实验。实验实验编号编号反应物反应物催化剂催化剂10 mL 2% H10 mL 2% H2 2O O2 2溶液溶液 无无10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液无无10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL1 1

18、FeClFeCl3 3溶液溶液10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液少量少量HClHCl溶液溶液 1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL-1-1FeClFeCl3 3溶液溶液10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液少量少量NaOHNaOH溶液溶液 1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL-1-1FeClFeCl3 3溶液溶液(1)(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)(2)常温下常温下5% H5% H2 2O O2 2溶液的溶液的pHpH约为约为6 6 ,H H2 2O O

19、2 2的电离方程的电离方程式为式为_。(3)(3)实验实验和和的目的是的目的是_。实验时由于实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下资料显示,通常条件下H H2 2O O2 2稳定,不易分解。为了达稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是到实验目的,你对原实验方案的改进是_。(4)(4)实验实验、中,测得生成氧气的体积随时间变中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。化的关系如图。分析上图能够得出的实验结论是分析上图能够得出的实验结论是_。【典题剖析】【典题剖析】关键信息关键信息信息分析与迁移信息分析与迁移信息信息实验实

20、验的浓度最小,其他相等的浓度最小,其他相等信息信息实验实验和和相比,使用了催化剂相比,使用了催化剂信息信息实验实验和和相比,加入了盐酸相比,加入了盐酸信息信息实验实验和和相比,加入了相比,加入了NaOHNaOH溶液溶液信息信息H H2 2O O2 2能电离出能电离出H H+ +,但只有少量电离,但只有少量电离信息信息浓度较低,反应速率不明显,说明浓度较低,反应速率不明显,说明H H2 2O O2 2分分解反应比较慢解反应比较慢信息信息比比反应速率快,反应速率快,比比反应速率慢反应速率慢【解析】【解析】(1)(1)加入催化剂,能降低反应的活化能,使加入催化剂,能降低反应的活化能,使更多的分子成为

21、活化分子,加快化学反应速率。更多的分子成为活化分子,加快化学反应速率。(2)(2)常温下,常温下,H H2 2O O2 2的的pHpH约为约为6 6,则,则H H2 2O O2 2为弱酸,其电离为弱酸,其电离方程式为方程式为H H2 2O O2 2 H H+ +H +H 。2O(3)(3)实验实验、中均没有使用催化剂,只是增大了中均没有使用催化剂,只是增大了H H2 2O O2 2的浓度,故实验的浓度,故实验、的目的是探究浓度对化学反应的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显,可采用升温速率的影响。因实验过程中现象不明显,可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实

22、验目或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的。的。(4)(4)实验实验、中中H H2 2O O2 2的浓度相同,并加入相同量的浓度相同,并加入相同量的同种催化剂,而改变的条件是的同种催化剂,而改变的条件是中酸性增强,中酸性增强,中中碱性增强。通过相同时间内产生碱性增强。通过相同时间内产生O O2 2的快慢的快慢( ( ) )可得出如下结论:溶液的碱性增强,能加快可得出如下结论:溶液的碱性增强,能加快H H2 2O O2 2的分的分解,而溶液的酸性增强,能减慢解,而溶液的酸性增强,能减慢H H2 2O O2 2的分解。的分解。答案:答案:(1)(1)降低了活化能降低了活化能(2)H(2)

23、H2 2O O2 2 H H+ +H +H (3)(3)探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂同种催化剂( (或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) )(4)(4)碱性环境能增大碱性环境能增大H H2 2O O2 2分解的速率,酸性环境能减小分解的速率,酸性环境能减小H H2 2O O2 2分解的速率分解的速率2O【归纳总结】【归纳总结】压强对于有气体参与的化学反应速率的压强对于有气体参与的化学反应速率的影响影响(1)(1)恒温时,压缩体积恒温时,压缩体积 压强增大压强增大 反应物浓度反应物浓度增大增大

24、 反应速率加快。反应速率加快。(2)(2)恒温时,对于恒容密闭容器。恒温时,对于恒容密闭容器。a.a.充入气体反应物充入气体反应物 气体反应物浓度增大气体反应物浓度增大( (压强也压强也增大增大) ) 反应速率加快。反应速率加快。b.b.充入充入“惰性惰性”气体气体 总压强增大总压强增大 反应物浓反应物浓度未改变度未改变 反应速率不变。反应速率不变。(3)(3)恒温恒压时。恒温恒压时。充入充入“惰性惰性”气体气体 体积增大体积增大 气体反应物浓气体反应物浓度减小度减小 反应速率减小。反应速率减小。【方法规律】【方法规律】外界条件对化学反应速率的影响的比较外界条件对化学反应速率的影响的比较【高考

25、模拟精练】【高考模拟精练】1.(20151.(2015上海高考上海高考) )对于合成氨反应,达到平衡后,对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是以下分析正确的是( () )A.A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大【解析】【解析】选选B B。A A项,合成氨反应的正反应是放热反应,项,合成氨反应的正反

26、应是放热反应,升高温度,正、逆反应的反应速率都增大,但是对吸升高温度,正、逆反应的反应速率都增大,但是对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率影响更大,错误;应速率影响更大,错误;B B项,合成氨的正反应是气体项,合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,对正反应的反应速率影体积减小的反应,增大压强,对正反应的反应速率影响更大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向响更大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,正确;移动,正确;C C项,减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生项,减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于

27、生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,逆反应成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,逆反应速率大于正反应速率,所以化学平衡逆向移动,错误;速率大于正反应速率,所以化学平衡逆向移动,错误;D D项,加入催化剂,使正、逆反应速率改变的倍数相同,项,加入催化剂,使正、逆反应速率改变的倍数相同,正、逆反应速率相同,化学平衡不发生移动,错误。正、逆反应速率相同,化学平衡不发生移动,错误。2.(20142.(2014全国卷全国卷)已知分解已知分解1 mol H1 mol H2 2O O2 2放出热量放出热量98 kJ98 kJ,在含少量,在含少量I I- -的溶液中,的溶液中,H H2 2O O2 2

28、分解的机理为分解的机理为H H2 2O O2 2+I+I- - H H2 2O+IOO+IO- -慢慢H H2 2O O2 2+IO+IO- - H H2 2O +OO +O2 2+ I+ I- -快快下列有关该反应的说法正确的是下列有关该反应的说法正确的是( () )A.A.反应速率与反应速率与I I- -浓度有关浓度有关B.IOB.IO- -也是该反应的催化剂也是该反应的催化剂C.C.反应活化能等于反应活化能等于98 kJmol98 kJmol-1-1D.v(HD.v(H2 2O O2 2)=v(H)=v(H2 2O)=v(OO)=v(O2 2) )【解析】【解析】选选A A。由题意可知。

29、由题意可知I I- -为反应的催化剂,反应的为反应的催化剂,反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值,反应的反反应热是反应物能量和生成物能量的差值,反应的反应热为应热为-98 kJmol-98 kJmol-1-1,所以,所以B B、C C错误;反应速率与浓错误;反应速率与浓度有关,所以度有关,所以I I- -浓度越大,速率越快,浓度越大,速率越快,A A正确;速率正确;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2H2 2O O2 2=2H2H2 2O+OO+O2 2,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气速率比为

30、和氧气速率比为2121。3.(20163.(2016福州模拟福州模拟) )某小组学生想研究不同物质对双某小组学生想研究不同物质对双氧水分解速率的影响,以生成气体量氧水分解速率的影响,以生成气体量50 mL50 mL为标准,设为标准,设计了如下实验方案:计了如下实验方案:实验实验序号序号双氧水体双氧水体积积双氧水浓双氧水浓度度添加的物质添加的物质待测数据待测数据X X1 1100 mL100 mL20%20%无无2 2100 mL100 mL20%20%10 g MnO10 g MnO2 23 3100 mL100 mL20%20%10 g KI10 g KI固固体体4 4100 mL100 m

31、L20%20%新鲜猪肝新鲜猪肝(1)(1)在该研究方案中,在该研究方案中,MnOMnO2 2、KIKI和新鲜猪肝在双氧水分和新鲜猪肝在双氧水分解的过程中可能起到解的过程中可能起到_的作用。的作用。(2)(2)待测数据待测数据X X为为_。(3)(3)以下措施可以加快该实验中双氧水分解速率的以下措施可以加快该实验中双氧水分解速率的是是_(_(填选项序号填选项序号) )。A.A.将双氧水的体积增大至将双氧水的体积增大至200 mL200 mLB.B.将双氧水的浓度增大至将双氧水的浓度增大至30%30%C.C.加热装置加热装置A AD.D.上下移动上下移动B B装置使量气管内气体压强增大装置使量气管

32、内气体压强增大(4)(4)从控制变量的原理来看,该方案是否合理从控制变量的原理来看,该方案是否合理_(_(填填“是是”或或“否否”) )。理由:。理由:_。【解析】【解析】(1)(1)双氧水的体积和浓度均相同,加入的其他双氧水的体积和浓度均相同,加入的其他物质都是固体,且物质都是固体,且MnOMnO2 2是是H H2 2O O2 2分解的催化剂,所以可推分解的催化剂,所以可推知加入的其他物质可能也起到催化剂的作用。知加入的其他物质可能也起到催化剂的作用。(2)(2)测定相同时间内生成测定相同时间内生成O O2 2的体积或生成相同体积的体积或生成相同体积O O2 2所所需的时间,依据题意选择测定

33、生成需的时间,依据题意选择测定生成50 mL O50 mL O2 2所需的时所需的时间。间。(3)(3)增大反应物的浓度和升高温度都可加快反应速率。增大反应物的浓度和升高温度都可加快反应速率。(4)(4)实验中要控制加入固体的质量相同。实验中要控制加入固体的质量相同。答案:答案:(1)(1)催化剂催化剂( (或催化或改变化学反应速率或增大或催化或改变化学反应速率或增大化学反应速率化学反应速率) )(2)(2)生成生成50 mL50 mL气体所需的反应时间气体所需的反应时间(3)B(3)B、C C(4)(4)否新鲜猪肝的质量应选用否新鲜猪肝的质量应选用10 g10 g【加固训练】【加固训练】1.

34、(20161.(2016泉州模拟泉州模拟)100 mL)100 mL浓度为浓度为2 molL2 molL-1-1的盐酸的盐酸跟过量的锌片反应,为减慢反应速率,又不影响生成跟过量的锌片反应,为减慢反应速率,又不影响生成H H2 2的总量,可采用的方法有的总量,可采用的方法有( () )A.A.加适量加适量6 molL6 molL-1-1HClHCl溶液溶液B.B.加数滴加数滴CuClCuCl2 2溶液溶液C.C.加适量醋酸钠固体加适量醋酸钠固体D.D.加适量加适量NaNONaNO3 3溶液溶液【解析】【解析】选选C C。加适量。加适量6 molL6 molL-1-1的盐酸,增大氢离子的盐酸,增大

35、氢离子的浓度,也增大了氢离子的物质的量,增大了反应速的浓度,也增大了氢离子的物质的量,增大了反应速率和生成氢气的总量,故率和生成氢气的总量,故A A错误;因错误;因ZnZn过量,加数滴氯过量,加数滴氯化铜溶液,置换出化铜溶液,置换出CuCu,构成原电池,加快反应速率,构成原电池,加快反应速率,且没有改变氢离子的物质的量,故且没有改变氢离子的物质的量,故B B错误;加适量醋酸错误;加适量醋酸钠固体,盐酸与适量醋酸钠固体反应生成弱酸:钠固体,盐酸与适量醋酸钠固体反应生成弱酸:醋酸,减小了氢离子的浓度,没有改变氢离子的总物醋酸,减小了氢离子的浓度,没有改变氢离子的总物质的量,化学反应速率减小,故质的

36、量,化学反应速率减小,故C C正确;加适量正确;加适量NaNONaNO3 3溶液,则反应是锌与硝酸反应,没有氢气产生,故溶液,则反应是锌与硝酸反应,没有氢气产生,故D D错错误。误。2.(20162.(2016衡水模拟衡水模拟) )对于反应对于反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) 2SO2SO3 3(g)(g),能增大正反应速率的措施是,能增大正反应速率的措施是( () )A.A.移去部分移去部分SOSO3 3 B.B.增大容器容积增大容器容积C.C.通入大量通入大量O O2 2 D. D.降低体系温度降低体系温度【解析】【解析】选选C C。选项。选项A A,移去部分

37、,移去部分SOSO3 3,导致正反应速率,导致正反应速率先不变后减小,错误;选项先不变后减小,错误;选项B B,增大容器容积,导致压,增大容器容积,导致压强降低,速率减慢,错误;选项强降低,速率减慢,错误;选项C C,通入大量氧气,化,通入大量氧气,化学反应速率加快,正确;选项学反应速率加快,正确;选项D D,降低体系温度,化学,降低体系温度,化学反应速率减慢,错误。反应速率减慢,错误。3.3.实验测得某反应在不同实验测得某反应在不同pHpH下产物下产物A A的浓度随时间变化的浓度随时间变化的关系如图的关系如图( (其他条件相同其他条件相同) )。则下列有关说法正确的。则下列有关说法正确的是是

38、( () )A.A.若增大压强,该反应的反应速率一定增大若增大压强,该反应的反应速率一定增大B.pH=6.8B.pH=6.8时,随着反应的进行反应速率逐渐增大时,随着反应的进行反应速率逐渐增大C.C.一定一定pHpH范围内,溶液中范围内,溶液中H H+ +浓度越小,反应速率越快浓度越小,反应速率越快D.D.可采用调节可采用调节pHpH的方法使反应停止的方法使反应停止【解析】【解析】选选D D。不知反应是否有气体参加,。不知反应是否有气体参加,A A错误;图错误;图象中表示反应速率的是曲线的斜率,象中表示反应速率的是曲线的斜率,B B错误;错误;pHpH越小,越小,H H+ +浓度越大,反应速率

39、越快,浓度越大,反应速率越快,C C错误;错误;pH=8.8pH=8.8时,反应时,反应速率接近于速率接近于0 0,D D正确。正确。4.(20164.(2016厦门模拟厦门模拟) )为探究铜与稀硝酸反应的产物及为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素,进行如下实验。影响反应速率的主要因素,进行如下实验。实验一探究铜和稀硝酸反应的产物。实验一探究铜和稀硝酸反应的产物。实验装置如下图,气密性已检查。实验装置如下图,气密性已检查。已知:已知:FeSOFeSO4 4+NO=Fe(NO)SO+NO=Fe(NO)SO4 4,该反应较缓慢,待,该反应较缓慢,待生成一定量生成一定量Fe(NO)Fe

40、(NO)2+2+时突显明显棕色。时突显明显棕色。(1)(1)实验开始时先将实验开始时先将Y Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是_。(2)(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_。(3)(3)本实验本实验A A生成的气体中,若有生成的气体中,若有NONO2 2,B B的实验现象的实验现象为为_;若只有若只有NONO生成,生成,B B的实验现象是的实验现象是_。实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因经实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因经过实验一,测得硝酸的浓度小于

41、过实验一,测得硝酸的浓度小于6 molL6 molL-1-1,只有,只有NONO生成。当铜片与生成。当铜片与5 molL5 molL-1-1硝酸反应时,开始时反应硝酸反应时,开始时反应非常缓慢,一段时间后反应速率明显加快。为探究此非常缓慢,一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因,进行如下探究:反应的反应速率先慢后快的原因,进行如下探究:探究一:研究反应过程的温度变化对反应速率的影响探究一:研究反应过程的温度变化对反应速率的影响实验所得曲线和现象记录如下。实验所得曲线和现象记录如下。时间时间/min/min现象现象0 01515铜表面出现气泡,但速度很慢铜表面出现气泡,

42、但速度很慢2525溶液有很浅的蓝色,溶液有很浅的蓝色,气泡生成速度加快气泡生成速度加快3030气泡生成速度较快,均匀冒出气泡生成速度较快,均匀冒出4545洗气瓶中可见少量淡棕色的物质洗气瓶中可见少量淡棕色的物质50 50 溶液中蓝色明显变深,洗气瓶溶液中蓝色明显变深,洗气瓶中突显明显棕色中突显明显棕色 表一表一(4)(4)获得图获得图2 2数据所需的测量仪器有数据所需的测量仪器有_。(5)(5)从上述图表分析可得到的结论是从上述图表分析可得到的结论是_。序号序号温度温度铜片铜片/g/g硝酸硝酸/mL/mL硝酸铜硝酸铜/g/g1 125252 225255 520200.50.53 325255

43、 520201.01.0探究二:研究化学反应产物对反应速率的影响探究二:研究化学反应产物对反应速率的影响表二表二设计了如下实验,利用图设计了如下实验,利用图1 1装置测定溶液突显明显棕色装置测定溶液突显明显棕色的时间。的时间。(6)(6)请将上表二中将实验请将上表二中将实验1 1的实验条件填写完整的实验条件填写完整_;_;_。(7)(7)通过实验发现实验通过实验发现实验1 1、2 2、3 3的反应速率并无明显的反应速率并无明显变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是_。【解析】【解析】(1)(1)实验开始时先将实验开始时先将Y Y形试管向盛有碳酸钙的

44、形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,碳酸钙与稀硝酸反应生支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,碳酸钙与稀硝酸反应生成成COCO2 2,将整个装置内的空气赶尽,避免,将整个装置内的空气赶尽,避免NONO和和O O2 2反应生反应生成成NONO2 2,对气体产物的观察产生干扰。,对气体产物的观察产生干扰。(2)(2)在常温下,铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧在常温下,铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为化氮和水,化学方程式为3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O。(3)(3)本实验本

45、实验A A生成的气体中,若有生成的气体中,若有NONO2 2,NONO2 2溶于水生成溶于水生成硝酸,把硝酸,把FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+,B B瓶溶液出现黄色;若只有瓶溶液出现黄色;若只有NONO生成,生成,FeSOFeSO4 4+NO=Fe(NO)SO+NO=Fe(NO)SO4 4,该反应较缓慢,该反应较缓慢,待生成一定量待生成一定量Fe(NO)Fe(NO)2+2+时突显明显棕色。时突显明显棕色。(4)(4)图图2 2是铜与稀硝酸反应的温度是铜与稀硝酸反应的温度- -时间变化的曲线图,时间变化的曲线图,需要测定温度与时间。需要测定温度与时间。(5)(5)由图由图2 2曲线

46、和表一可知,反应到曲线和表一可知,反应到30 min30 min时,反应速时,反应速率已经较快了,再升高温度,反应速率增大有限,可率已经较快了,再升高温度,反应速率增大有限,可知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。(6)(6)表二研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响,表二研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响,实验实验1 1作为对照实验,铜片的质量、硝酸的体积应该与作为对照实验,铜片的质量、硝酸的体积应该与实验实验2 2、3 3完全一样,硝酸铜的质量是完全一样,硝酸铜的质量是0 0。(7)(7)通过实验发现实验通过实验发现实验1 1、

47、2 2、3 3的反应速率并无明显变的反应速率并无明显变化,说明硝酸铜没有催化作用;就需要研究另一种产化,说明硝酸铜没有催化作用;就需要研究另一种产物物NONO对反应速率是否有影响。对反应速率是否有影响。答案:答案:(1)(1)利用生成的利用生成的COCO2 2将整个装置内的空气赶尽,将整个装置内的空气赶尽,避免避免NONO和和O O2 2反应生成反应生成NONO2 2,对气体产物的观察产生干扰,对气体产物的观察产生干扰(2)3Cu +8HNO(2)3Cu +8HNO3 3( (稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O(3)B(3)B瓶溶液出

48、现黄色瓶溶液出现黄色B B瓶溶液出现棕色瓶溶液出现棕色(4)(4)温度计和秒表温度计和秒表( (或使用或使用pHpH传感器传感器) )(5)(5)反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素(6)5(6)520200 0(7)(7)研究研究NONO对反应速率的影响对反应速率的影响考点三考点三 化学反应速率的图象及其应用化学反应速率的图象及其应用【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.全程速率全程速率时间图象:时间图象:如如ZnZn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。出现如图所示情况。原

49、因解释:原因解释:(1)AB(1)AB段段(v(v增大增大) ),_。(2)BC(2)BC段段(v(v减小减小) ),_。因反应为放热反应,随反应进行,因反应为放热反应,随反应进行,温度逐渐升高,导致化学反应速率逐渐增大温度逐渐升高,导致化学反应速率逐渐增大主要因为随反应进行,溶液中主要因为随反应进行,溶液中c(Hc(H+ +) )减小,导致化学反应速率减小减小,导致化学反应速率减小2.2.物质的量物质的量( (或浓度或浓度)时间图象:时间图象:例如,某温度时,在定容例如,某温度时,在定容(VL)(VL)容器中,容器中,X X、Y Y、Z Z三种物三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。质

50、的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)(1)由图象得出的信息是由图象得出的信息是_是反应物,是反应物,_是产物;是产物;t t3 3时反应时反应_,X X、Y Y没有全部反应。没有全部反应。X X、Y YZ Z达到平衡状态达到平衡状态(2)(2)根据图象可进行如下计算:根据图象可进行如下计算:某物质的平均速率、转化率,如某物质的平均速率、转化率,如v(X)=_v(X)=_;Y Y的转化率的转化率=_=_。确定化学方程式中的化学计量数之比,如确定化学方程式中的化学计量数之比,如X X、Y Y、Z Z三种物质的化学计量数之比为三种物质的化学计量数之比为_。11133nn mol LsV t23

51、2nn100%n(n(n1 1-n-n3 3)(n)(n2 2-n-n3 3)n)n2 23.3.外界条件对化学反应速率的影响图示:外界条件对化学反应速率的影响图示:(1)(1)改变反应物改变反应物浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度(2)(2)改变气体反应体改变气体反应体系的压强系的压强( (对于正反对于正反应方向气体体积增大应方向气体体积增大的反应的反应) )增大压强增大压强减小压强减小压强(3)(3)改变温度改变温度( (对于对于正反应放热的反应正反应放热的反应) )升高温度升高温度降低温度降低温度(4)(4)加入催化剂加入催化剂【特别提醒】【特别提醒】(1)

52、(1)条件增强,曲线在原图象的上方;条件减弱,曲线条件增强,曲线在原图象的上方;条件减弱,曲线在原图象的下方。在原图象的下方。(2)(2)浓度改变时,图象曲线一条连续,一条不连续;其浓度改变时,图象曲线一条连续,一条不连续;其他条件改变,图象曲线不连续。他条件改变,图象曲线不连续。(3)(3)对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应,对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应,改变压强时,改变压强时,v(v(正正) )、v(v(逆逆) )同等倍数增大或减小,平同等倍数增大或减小,平衡不移动。衡不移动。(4)(4)改变条件以后:改变条件以后:v(v(正正)v()v(逆逆) ),平衡正向移动;,

53、平衡正向移动;v(v(逆逆)v()v(正正) ),平衡逆向移动;,平衡逆向移动;v(v(正正)=v()=v(逆逆) ),平衡不移动。平衡不移动。【典题技法归纳】【典题技法归纳】考向考向1 1:利用:利用“c”-tc”-t图象分析外界条件对图象分析外界条件对v v的影响的影响(2016(2016泉州模拟泉州模拟) )在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中实验中ZnZn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量量0 04.0 mL4.0 m

54、L,保持溶液总体积为,保持溶液总体积为100.0 mL100.0 mL,记录获得,记录获得相同体积相同体积(336 mL)(336 mL)的气体所需时间,实验结果如图所的气体所需时间,实验结果如图所示示( (气体体积均转化为标准状况下气体体积均转化为标准状况下) )。据图分析,下列。据图分析,下列说法不正确的是说法不正确的是( () )A.A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.aB.a、c c两点对应的氢气生成速率相等两点对应的氢气生成速率相等C.bC.b点对应的反应速率为点对应的反应速率为v(Hv(H2 2SOSO4 4)=1.0)=1.01

55、010-3-3molLmolL-1-1ss-1-1D.dD.d点没有构成原电池,反应速率减慢点没有构成原电池,反应速率减慢【解析】【解析】选选D D。根据图象可知随着饱和硫酸铜的增加,。根据图象可知随着饱和硫酸铜的增加,收集相同体积的气体所需时间先逐渐减少,然后又逐收集相同体积的气体所需时间先逐渐减少,然后又逐渐增加,因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收渐增加,因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,集氢气,A A正确;根据图象可知正确;根据图象可知a a、c c两点对应的时间都两点对应的时间都是是250 s250 s,所以氢气生成速率相等,所以氢气生成速率相等,B B正确;正确;b

56、b点对应的点对应的时间是时间是150 s150 s,生成氢气的物质的量是,生成氢气的物质的量是0.336 L0.336 L22.4 Lmol22.4 Lmol-1-1=0.015 mol=0.015 mol, 消耗稀硫酸的物质的量是消耗稀硫酸的物质的量是0.015 mol0.015 mol,其浓度是,其浓度是0.015 mol0.015 mol0.1 L=0.15 molL0.1 L=0.15 molL-1-1,所以反应速率,所以反应速率为为v(Hv(H2 2SOSO4 4)=0.15 molL)=0.15 molL-1-1150 s=1.0150 s=1.01010-3-3molLmolL-

57、1-1ss-1-1,C C正确;正确;d d点锌也与硫酸铜溶液反点锌也与硫酸铜溶液反应生成铜从而构成原电池,应生成铜从而构成原电池,D D不正确。不正确。考向考向2 2:结合:结合v-tv-t图象分析外界条件对速率的影响图象分析外界条件对速率的影响(2016(2016临沂模拟临沂模拟) )根据根据v-tv-t图分析外界条件改变对可图分析外界条件改变对可逆反应逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)A(g)+3B(g) 2C(g)H0p+qm+np+q。若转化率较低,则表示。若转化率较低,则表示m+np+qm+nv()v(正正) ),平衡逆向移动,平衡逆向移动,故改变的外界条件是升高温度。故改变的

58、外界条件是升高温度。【高考模拟精练】【高考模拟精练】1.(20161.(2016泰州模拟泰州模拟) )对于可逆反应:对于可逆反应:A(g)+B(s) A(g)+B(s) C(s)+D(g)C(s)+D(g)H00。如图所示为正、逆反应速率。如图所示为正、逆反应速率(v)(v)与时间与时间(t)(t)关系的示意图,如果在关系的示意图,如果在t t1 1时刻改变以下条件:时刻改变以下条件:加入加入A A;加入催化剂;加入催化剂;加压;加压;升温;升温;减少减少C C,符合图示的条件是符合图示的条件是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析】【解析】选选A A。从题干图看出,在。从题干图看

59、出,在t t1 1时刻改变条件使正、时刻改变条件使正、逆反应速率逆反应速率(v)(v)均增大且平衡不移动,符合题意的只有均增大且平衡不移动,符合题意的只有加入催化剂和加压加入催化剂和加压( (此反应为气体体积不变的反应此反应为气体体积不变的反应) )。2.(20162.(2016益阳模拟益阳模拟) )对于可逆反应对于可逆反应mA(g)+nB(g) mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)pC(g)+qD(g),若其他条件都不变,探究催化剂对反,若其他条件都不变,探究催化剂对反应的影响,可得到如下两种应的影响,可得到如下两种v-tv-t图象。下列判断正确图象。下列判断正确的是的是( ()

60、)A.bA.b1 1bb2 2,t t1 1tt2 2B.B.两图中阴影部分面积一定相等两图中阴影部分面积一定相等C.AC.A的平衡转化率后者大于前者的平衡转化率后者大于前者D.D.若若m+np+qm+np+q,则压强变大对正反应速率的影响程度比,则压强变大对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大逆反应速率影响程度大【解析】【解析】选选B B。催化剂可以加快化学反应速率,缩短达。催化剂可以加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,所以到平衡的时间,所以A A中达到平衡时速率中达到平衡时速率b b1 1bb2 2,错误;,错误;催化剂不影响平衡的移动,所以两图中阴影部分面积催化剂不影响平衡的移动

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