2024届高考化学一轮总复习第七章化学反应速率与化学平衡第1讲化学反应速率及影响因素课件

第1讲化学反应速率及影响因素第七章内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破研专项前沿命题03【本章体系构建】【课程标准】1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。5.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化。强基础增分策略一、化学反应速率1.化学反应速率

指明物质、标清单位2.化学反应速率与化学计量数的关系单位相同,速率数值与化学计量数成正比对于已知反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示该反应速率,当单位相同时,反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的

化学计量数

之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=

m∶n∶p∶q

或

。如在一个2L的容器中发生反应:3A(g)+B(g)===2C(g),加入2molA,1s后剩余1.4mol,则v(A)=

0.3

mol·L-1·s-1

,v(B)=

0.1

mol·L-1·s-1

,v(C)=0.2

mol·L-1·s-1。易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。(

×

)(2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显。(

×

)(3)化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1。(

×

)(4)由

计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值。(

×

)(5)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。(

√

)(6)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢。(

√

)二、影响化学反应速率的因素1.影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)

内因包括组成、结构、性质等物质自身因素反应物本身的

性质

是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为

F2>Cl2>Br2>I2

;镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为

Mg>Al>Zn>Fe

。

(2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)(3)化学反应速率的基本图像

图像图像分析

其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度的

增大

而增大

其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而

增大

图像图像分析

有气体参加的反应,化学反应速率随着压强的增大(容器体积减小)而

增大

有气体参加的反应,化学反应速率随着容器体积的增大(压强减小)而

减小

(T2>T1)有气体参与的反应,分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大2.化学反应速率的理论解释——有效碰撞理论(1)基本概念(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系外界条件的改变,本质上是改变了活化分子的浓度,从而改变反应速率旁栏边角

选择性必修1第二章第一节阅读教材“思考与讨论”,回答下列问题。(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应吗?提示

不一定,活化分子的碰撞还应具有合理的取向。(2)用有效碰撞理论解释,在压强不变时,向反应体系中充入稀有气体,反应速率为什么降低?提示

压强不变,充入稀有气体使容器容积增大,活化分子浓度减小,有效碰撞次数减少,反应速率降低。(3)利用有效碰撞理论解释,升高温度、光辐射、超声波等为什么能够加快反应速率?提示

升高温度、光辐射和超声波等措施,实际上增大了混合物的总能量,使更多的普通分子转化为活化分子,有效碰撞次数增多,反应速率加快。应用提升

(1)发生有效碰撞的两个条件:①反应物分子必须具有足够的能量(即活化分子);②分子碰撞时要有合适的取向。(2)浓度因素(浓度和压强)不改变活化分子百分数,改变了活化分子的浓度;能量因素(温度、光辐射、超声波等)改变了活化分子百分数,导致了活化分子浓度改变。(3)催化剂(尤其是酶)的活性受温度的影响,一般来说,随着温度升高,催化剂活性增强,但温度过高,催化剂活性降低。增素能精准突破考点一化学反应速率的计算与比较【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

新教材将化学反应速率和影响因素合为一节,删去了“学与问”和“实验2-1”。对化学反应速率的介绍与老教材略有区别,以注释的形式指明“平均反应速率”新高考高频考点

分析近几年高考化学试题,常在选择题和非选择题中根据图像进行化学反应速率的计算与比较预测考向

新高考可能会以信息形式引入化学反应速率方程式,还可能出现用分压表示反应速率等新方向考向1.化学反应速率的计算典例突破(2021山东济南模拟)炼铁高炉中发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)。一定温度下,在2L的密闭容器中加入200gFe2O3粉末和一定量的CO气体模拟炼铁的反应。测得容器内固体的质量随时间的变化如表所示,反应在5~15min的平均速率v(CO)为(

)A.0.025mol·L-1·min-1B.0.05mol·L-1·min-1C.0.075mol·L-1·min-1D.0.15mol·L-1·min-1时间/min051015固体质量/g200170154146答案

C针对训练1.(2021辽宁沈阳六校联考)在2L的恒容容器中,充入1molA和3molB,并在一定条件下发生反应:A(g)+3B(g)===2C(g),经3s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6mol·L-1,下列说法不正确的是(

)A.用B表示反应速率为0.3mol·L-1·s-1B.平衡后,向容器中充入无关气体(如Ne),反应速率增大C.3s时生成C的物质的量为1.2molD.平衡后,v正(A)=v逆(A)答案

B2.(2021广东佛山检测)将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8~10min内CO2的平均反应速率是(

)A.0.5mol·L-1·min-1B.0.1mol·L-1·min-1C.0mol·L-1·min-1D.0.125mol·L-1·min-1答案

C3.(2022上海宝山二模)一定条件下,在容积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在一定条件下生成甲醇的量如图所示。根据图像,计算在500℃时,从反应开始到平衡的氢气的平均反应速率(

)答案

D解析

由图中信息可知,在500

℃时,从反应开始到平衡所用时间为tB

min,生成的CH3OH的物质的量为nB

mol,则根据反应方程式可知,消耗的H2的物质的量为2nB

mol,容器的容积为3

L,则该时间段内H2的平均反应速率为归纳总结化学反应速率计算常用方法(1)定义式法:利用公式

计算化学反应速率,也可以利用公式计算物质的量或物质的量浓度变化或时间等。(2)关系式法:同一反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比=物质的量浓度变化量(Δc)之比=物质的量变化量(Δn)之比=化学计量数之比。(3)利用“三段式法”计算化学反应速率①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量和某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。考向2.化学反应速率的比较典例突破(2021重庆模拟)已知化学反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列是不同的情况下测得的不同物质的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最慢的是(

)A.v(A)=0.20mol·L-1·min-1B.v(B)=0.45mol·L-1·s-1C.v(C)=0.30mol·L-1·min-1D.v(D)=0.35mol·L-1·min-1答案

C考题点睛

针对训练1.(2021广西桂林模拟)一定条件下,下列表示4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的反应速率中,最快的是(

)A.v(NH3)=0.8mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.9mol·L-1·s-1C.v(NO)=0.6mol·L-1·s-1D.v(H2O)=1.0mol·L-1·s-1答案

A2.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:①v(CO)=1.5mol·L-1·min-1②v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1③v(N2)=0.4mol·L-1·min-1④v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1⑤v(NO2)=0.01mol·L-1·s-1请比较上述5种情况反应的快慢:

(按由大到小的顺序)。

答案

③>①>②>⑤>④解析

②v(CO)=2v(NO2)=1.4

mol·L-1·min-1;③v(CO)=4v(N2)=1.6

mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1

mol·L-1·min-1;⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02

mol·L-1·s-1=1.2

mol·L-1·min-1,则由大到小的顺序为③>①>②>⑤>④。归纳总结化学反应速率大小的比较方法(1)定性比较通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。(2)定量比较同一化学反应中,用不同物质来表示化学反应速率时,数值可能不同,需要进行转化。常用以下两种方法:考点二化学反应速率的影响因素【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

删去“科学探究”和实验2-2、2-3、2-4栏目,改为“探究”栏目;新教材引入反应历程(又称反应机理)和基元反应;将活化能由“绪言”部分移到正文;催化剂对反应速率的影响图中出现了“双峰”新高考高频考点

分析近几年高考试题,主要考查内容有①根据图像考查改变的条件及化学反应速率的计算;②实验探究影响化学反应速率的外界因素;③结合生产实际,选择提高化学反应速率的措施预测考向

新高考对化学反应速率的影响因素考查侧重有效碰撞理论,可能会引入反应速率方程式,可能从速率常数、浓度等角度分析瞬时反应速率考向1.影响化学反应速率的因素分析典例突破(2021湖北模拟)一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是(

)A.增加铁粉的质量B.保持容积不变,充入N2,使体系压强增大C.将容器的容积缩小一半D.保持压强不变,充入N2,使容器的容积增大答案

C解析

增加固体的量,对反应速率没有影响,故A错误;容积不变,充入氮气使容器压强增大,参加反应气体的浓度不变,则反应速率不变,故B错误;将容器的容积缩小一半,浓度增大,反应速率增大,故C正确;压强不变,充入氮气使容器容积增大,则气体浓度减小,反应速率减小,故D错误。针对训练

1.下列表格中的各种情况,可以用对应选项中的图像表示的是(

)选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4mL0.01mol·L-1KMnO4溶液分别和不同浓度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反应0.1mol·L-1的H2C2O4溶液0.2mol·L-1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1H2SO4溶液反应热水冷水D5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末答案

C解析

由于K比Na活泼,故大小相同的金属K和Na与水反应,K的反应速率更快,又由于Na、K与H2O反应均为放热反应,随着反应的进行,放出大量的热,反应速率逐渐加快,A项错误;由于起始时乙中H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B项错误;由于甲反应是在热水中进行的,温度高,故甲的反应速率大于乙,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C项正确;MnO2在H2O2的分解过程中起催化作用,故乙的反应速率大于甲,D项错误。2.(2021浙江6月选考,20)一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:下列说法正确的是(

)A.600~1200s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1B.反应2220s时,放出的O2体积为11.8L(标准状况)C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推测上表中的x为3930答案

D解析

A项,600~1

200

s,N2O5的变化量为(0.96-0.66)

mol·L-1=0.3

mol·L-1,在此时间段内NO2的变化量为其2倍,即0.6

mol·L-1,因此,生成NO2的平均速率为

=1.0×10-3

mol·L-1·s-1,A不正确;B项,由表中数据可知,反应2

220

s时,N2O5的变化量为(1.40-0.35)

mol·L-1=1.05

mol·L-1,其物质的量的变化量为1.05

mol·L-1×0.1

L=0.105

mol,O2的变化量是其

,即0.052

5

mol,因此,放出的O2在标准状况下的体积为0.052

5

mol×22.4

L·mol-1=1.176

L,B不正确;C项,反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,2v正(N2O5)=v逆(NO2),C不正确;D项,分析表中数据可知,该反应经过1

110

s(600~1

710,1

710~2

820)后N2O5的浓度会变为原来的

,因此,N2O5的浓度由0.24

mol·L-1变为0.12

mol·L-1时,可以推测上表中的x为2

820+1

110=3

930,D正确。考向2.活化能与化学反应机理典例突破(双选)(2021湖南卷,14)铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示:下列说法错误的是(

)A.该过程的总反应为HCOOH

CO2↑+H2↑B.H+浓度过大或者过小,均导致反应速率降低C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定答案

CD针对训练

下列有关该反应的说法正确的是(

)A.化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关B.该反应为放热反应C.Fe2+是该反应的催化剂D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大答案

AB解析

铁离子可以看作该反应的催化剂,根据反应的机理可知,化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关,故A项正确、C项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,故B项正确;此反应为放热反应,不管加不加催化剂,正反应的活化能都低于逆反应的活化能,故D项错误。2.

(双选)(2020山东卷,14)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是(

)A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定B.与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大C.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小D.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度答案

AD解析

从反应进程图上看,1,2-加成产物的能量高于1,4-加成产物的能量,所以

1,4-加成产物稳定,A项正确;由图可以看出该反应为放热反应,温度升高平衡向左移动,反应物的转化率降低,B项错误;C项,升高温度可以增大反应速率,因此1,4-加成反应速率不会减小,C项错误;D项,从0

℃和40

℃时1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例可以看出,升高温度时,1,2-加成反应明显慢于1,4-加成反应,所以1,2-加成反应的正反应速率增大程度小于其逆反应的增大程度,D项正确。归纳总结催化剂和活化能(1)催化剂①催化剂的作用原理在有的反应中催化剂参与化学反应,其作用是降低该反应发生所需要的活化能,可以把一个较难发生的反应变成几个较容易发生的化学反应。②催化剂的特点和影响因素a.催化剂具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用,加快化学反应速率,但对其他的化学反应就不一定有催化作用。b.某些化学反应并非只有唯一的催化剂,例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等。c.绝大多数催化剂都有其活性温度范围,温度过高或过低,催化活性都会降低。(2)活化能①活化能与ΔH的关系正、逆反应活化能的差值就是反应的焓变,可表示为ΔH=E(正)-E(逆)。②活化能与化学反应速率的关系活化能越大,化学反应速率越小。(3)催化剂与活化能、ΔH的关系催化剂能改变反应的活化能,但不能改变反应的ΔH。考向3.控制变量法探究影响化学反应速率的因素典例突破已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):编号0.01

mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL0.1

mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列说法不正确的是(

)A.V1=1,V2=2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1答案

C解析

实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入了1

mL水,根据控制变量的原则,溶液总体积应保持不变,因而V1=1,类比分析可得V2=2,A正确;实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,其他条件相同,因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,B正确;酸性KMnO4溶液呈紫红色,由表中数据可知,草酸溶液过量,KMnO4可反应完全,因而可用颜色变化来判断反应终点,即实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色刚好褪去时结束,C错误;考题点睛

针对训练1.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:[实验原理]

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4══K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O[实验内容及记录]实验编号实验温度/

℃试管中所加试剂及其用量/mL溶液褪至无色所需时间/min0.6mol·L-1H2C2O4溶液H2O3mol·L-1H2SO4溶液0.05mol·L-1KMnO4溶液①253.0V12.03.01.5②252.03.02.03.02.7③502.0V22.03.01.0(1)请完成此实验设计,其中:V1=

,V2=

。

(2)实验①②探究的是

对化学反应速率的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是

。

(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验

(填实验编号)。

(4)利用实验①中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为

。

(5)该小组根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计实验方案④继续进行实验探究。

①小组同学提出的假设是

。

②若该小组同学提出的假设成立,应观察到

现象。

答案

(1)2.0

3.0

(2)反应物浓度其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率增大(减小)

(3)②③(4)0.01mol·L-1·min-1

(5)①Mn2+对该反应有催化作用②褪色时间变短2.(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:序号纯锌粉/g2.0

mol·L-1硫酸溶液/mL硫酸铜固体/g加入蒸馏水/mLⅠ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00①本实验待测数据可以是

;实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究

对锌与稀硫酸反应速率的影响。

②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是

,写出有关反应的离子方程式:

。

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx=

,理由是

。

答案

(1)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)硫酸浓度②探究硫酸铜固体的质量对反应速率的影响Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2H+===Zn2++H2↑(2)2.0保证反应物K2S2O8浓度的改变,而其他物质浓度不变解析

(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ中,锌的质量和状态相同,硫酸的浓度不同,实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜,Cu2+的氧化性强于H+,首先发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,生成的铜附着在锌表面,在稀硫酸溶液中构成原电池,加快化学反应速率。但是加入的硫酸铜过多,生成的铜会覆盖在锌表面,阻止锌与稀硫酸进一步反应,产生氢气的速率又会减慢。①本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”;实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。②实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同,可以探究加入硫酸铜固体的质量与反应速率的关系。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保证每组实验中其他物质的浓度相等,即溶液的总体积相等(即为20.0

mL),从而可知Vx=2.0。归纳总结控制变量法探究影响反应速率的因素解题策略研专项前沿命题化学反应速率常数及其应用

题型考查内容选择题非选择题考查知识基元反应、速率方程式、速率常数的意义及影响因素核心素养宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识考向1速率常数及影响因素例1.(2020全国Ⅱ卷,28节选)天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:r=k×c(CH4),其中k为反应速率常数。(1)设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=

r1。

(2)对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是

(填字母)。

A.增加甲烷浓度,r增大 B.增加H2浓度,r增大C.乙烷的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小思路指导(1)第一步:r=k×c(CH4),说明反应速率(r)与CH4浓度成正比;第二步:设“1”法确定速率常数(k),反应初始c(CH4)=1mol·L-1时,初期阶段的速率r1=k;第三步:当CH4的转化率为α时,c(CH4)=(1-α)mol·L-1,则此时r2=(1-α)r1。(2)第一步:由r=k×c(CH4)可知,初始阶段反应速率与甲烷的浓度有关;第二步:CH4的浓度越大,反应速率r越大,A项正确;增加H2浓度,不影响CH4的初始浓度,则r不受影响,B项错误;随着反应的进行,CH4的浓度逐渐减小,则反应速率逐渐减小,C项错误;降低温度,反应速率降低,说明速率常数k减小,D项正确。答案

(1)(1-α)

(2)AD突破方法(1)速率常数的含义速率常数(k)指在给定温度下,反应物浓度皆为1

mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。(2)速率常数的影响因素温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数,同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。(3)速率方程

针对训练1.(2022河北秦皇岛模拟预测)在一恒容密闭容器中充入NO、H2,发生反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。上述反应的正反应速率方程:v正=k正cα(NO)·cβ(H2)(k正为正反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。某温度下,测得正反应速率与物质浓度的关系如下表所示:实验c(NO)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)v正①0.100.10k②0.200.104k③0.400.2032k下列说法错误的是(

)A.α=2B.NO、H2的浓度对正反应速率的影响程度相等C.升高温度,活化分子百分数增大,k正增大D.其他条件不变,增大压强,k正不变答案

B2.(2021河北卷,13)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是(

)A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol·L-1·min-1B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应①的活化能比反应②的活化能大答案

A解析

由图中数据可知,30

min时,M、Z的浓度分别为0.300

mol·L-1和0.125

mol·L-1,则M的变化量为0.5

mol·L-1-0.300

mol·L-1=0.200

mol·L-1,其中转化为Y的变化量为0.200

mol·L-1-0.125

mol·L-1=0.075

mol·L-1,因此,0~30

min3.(1)300℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v(正)=k·cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:序号c(ClNO)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)①0.303.60×10-9②0.601.44×10-8③0.903.24×10-8n=

;k=

。

(2)工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的逆反应速率表达式为v(逆)=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如表所示:由上述数据可得该温度下,c2=

mol·L-1,该反应的逆反应速率常数k=

L3·mol-3·min-1。

答案

(1)2

4.0×10-8L·mol-1·s-1(2)0.2

1.0×104例2.温度为T1