新高考化学二轮复习化学反应速率及其影响因素学案

化学反应速率与化学平衡

高考评价

1.化学反应速率的计算、比较及影响因素。

2.化学平衡状态的特征、标志及影响因素。

必备知识

3.化学平衡常数的概念、计算及应用。

4.化学反应进行方向的判断依据。

1.理解与辨析：理解化学反应速率和化学平衡的实质。2.分析和推测：运用

关键能力

速率和平衡理论，分析速率变化和平衡移动。

1.变化观念与平衡思想：能够根据条件改变，从定性和定量等角度分析化学

学科素养反应速率及化学平衡。2.证据推理与模型认知：能够运用速率和平衡理论分

析化学平衡，并建立分析化学平衡问题的思维模型。

能够运用化学反应原理解决生产生活中的问题，感受化学在创造物质生活方

核心价值

面的贡献。

考点一化学反应速率及其影响因素

［高考引领］

1.（2020・山东高考，改编）1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H卡进攻1,

3-丁二烯生成碳正离子（cii£跷IL）；第二步B「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图所示。已知在0°C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15：85o下列说法正确的是（）

量JCHCH^CH\（1,2-加成产物）

।A3A2

CH2=CH—CH=CH2\\-CH3CHBrCH=CH2

+HBr'-CH3CH=CHCH2Br

________________________________（1,4一加成产物），

反应进程_.

A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定

B.与0°C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大于其逆反应速率的增大程度

解析：AA项，由图可知1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低，前者更稳

定，正确；B项，由图可知，第一步为吸热反应，第二步为放热反应，升高温度第二步平衡

逆向移动，1,3-丁二烯的转化率减小，错误；C项，升高温度，反应速率均增大，错误；D

项，1,2-加成反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以从0°C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，错误。

2.（2020•全国H卷）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2cH4**C2H6+H2O反应在

初期阶段的速率方程为r=fcXCcH4，其中人为反应速率常数。

（1）设反应开始时的反应速率为n，甲烷的转化率为a时的反应速率为r2,则「2=

_________Mo

（2）对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是o

A.增加甲烷浓度，r增大B.增加H2浓度，厂增大

C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，左减小

解析：⑴反应初始时可认为-1则根据初期阶段的速率方程可知上=八，

CCH4=1mol-L,

当的转化率为时，（）-1则此时（a）r⑵由

CH4aCCH4=1—ffmol-L,r2=l—iQr=%XccH4

可知，CH4的浓度越大，反应速率厂越大，A项正确；增加H2浓度，CH4的浓度减小或不

变，则「减小或不变，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，该反应进行非常缓慢甚至停止，即人也随着减小，D项正确。

答案：（1）（1—。）（2）AD

3.（2018•全国I卷，改编）已知2N2C）5（g）=2N2O4（g）+O2（g）,起始时N2（）5（g）为kPa,

分解的反应速率o=2Xl（）-3><pN2O5（kPa-minT%r=62min时，测得体系中po2=kPa,则

止匕时的外2。5=kPa,。=kPa-min-

解析：2N2O5（g）=2N2O4（g）+O2（g）

起始/kPa35.800

62min时/kPa—X2=30.0

所以PN2O5=30.0kPa

0=2X10-3x30.0kPa•min-1=X10"2kPa•min-1o

答案：XI。、

［必备知识］

1.化学反应速率的计算

X的浓度变化量(moLI71)7、IAC\

(1)根据图表中数据和定义计算：o(X)=Bn

时间的变化量(s或min或h)

IA«|

亡亡,计算时一定要注意容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积V,盲目地

把An当作Ac代入公式进行计算，同时还要注意单位及规范书写，还要根据要求注意有效

数字的处理。

⑵根据化学方程式计算：对于反应“〃zA(g)+〃B(g)^/?C(g)+qD(g)”,有

o(A)：0(B)：0(C)：v(D)=mnp：q。

2.外界条件对化学反应速率的影响

［特别提示］

(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相

同。如升高温度，。正和。迷都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反

之。

(2)密闭容器中充入惰性气体

①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。

②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。

3.速率常数

速率常数因是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol-L-1时

含义

的反应速率

速率常数

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

意义

反应速率

一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以及其计量数为指

含义

数的幕的乘积成正比

反应：aA(g)+bB(g)gG(g)+//H(g)

表达式：。正=左正度(A)d(B)(其中左正为正反应的速率常数)，

速率方程

表达。逆=%逆•G(G)d(H)(其中左速为逆反应的速率常数)

式

反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，

表达式：。正=%正•(？(NC)2)，。逆=%逆•，(NO>C(O2)

一定温度下，可逆反应：aA(g)+6B(g)gG(g)+

/zH(g),达到平衡状态时，0正=上正•°a(A)8(B),。逆=左

速率常数与化学平推导

逆•浮(G)"'(H),因平衡时。正逆，贝正•cfl(A)-cz,(B)=)t

衡常数之间的关系

逆•砥G)i(H)

任G(G)d(H)_

bK

关系k道~c°(A)-c(B)~

［题组训练］

题组一化学反应速率及影响因素

1.有研究认为，强碱性溶液中反应:r+cicr=icr+c「分三步进行，其中两步如下：

-

第一步C1O"+H2O—►HOC1+OH

Ki=Xl()ro

第三步HOI+OH^—►IO-+H2O

&=义1。3

下列说法错误的是()

A.反应第二步为HOCl+厂一>HOI+CF

B.由K可判断反应第三步比第一步快

C.升高温度可以加快CKT的水解

D.HOC1和HOI都是弱酸

解析：B总反应一第一步反应一第三步反应可得第二步为Hoci+r-HOI+CF,A

正确；平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，B错误；升

高温度可以加快反应速率，C正确；C1CT在水溶液中发生水解，说明HOC1为弱酸，根据题

目所给方程式可知第三步反应中HOI以分子形式参与反应，说明HOI也是弱酸，D正确。

2.碳热还原制备氮化铝总反应的化学方程式为AbO3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+

3CO(g)o在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下

列说法不正确的是()

A.在不同时刻都存在关系：3O(N2)=O(CO)

B.c点切线的斜率表示该一氧化碳在f时刻的瞬时速率

C.从a、b两点坐标可求得从a到b时间内该反应的平均反应速率

D.维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙

解析：D根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，3O(N2)=O(CO),A项正确；c

点处的切线的斜率是此时刻物质的浓度除以此时刻时间，为一氧化碳的瞬时速率，B项正确；

图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率由单位时间内物质的浓度变化计算得到，

从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率，C项正确；维持温度、

容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，平衡逆向移动，新的平衡状态与原来的平衡状

态不同，CO的平衡浓度不会相同，D项错误。

［思维建模］解答影响化学反应速率因素题目的步骤

(1)审清题干：看清题目要求是“浓度”“压强”“温度”还是“催化剂”。

(2)审清条件：分清是“恒温恒压”还是“恒温恒容”，或其他限制条件。

(3)依据条件，进行判断

①增大浓度使化学反应速率加快，但增加固体的量对化学反应速率无影响。②压强对化

学反应速率的影响必须引起容器的体积发生变化，同时必须是有气体参加的化学反应。

题组二速率常数

3.Boderlscens研究反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)Aff<0,温度为T时，在两个体

积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数巩HI)与反应

时间t的关系如表：

容器

起始物质〃min020406080100

编号

0.5mol卜、

I"(HI)/%05068768080

0.5molH2

IIxmolHI"(HI)/%1009184818080

研究发现上述反应中0正=禽•W(H2)-W(l2),0逆=瓦•W2(HI),其中ka、%b为常数。下列

说法正确的是()

A.温度为T时，该反应的2=80

kb

B.容器I中前20min的平均速率0(HI)=

0.0125mol,L1,min1

C.若起始时，向容器I中加入物质的量均为mol的H2、12、HI,反应逆向进行

D.若两容器中，七(1)=履(II)，且热(1)=屈(II),则x的值一定为1

______0正

解析：D温度为T时，该反应的，=WW'W(h)/(HI)_________

w(H?)-w(I?)64,

Kb0逆

加(HI)

A项错误；容器I中第20minzo(HI)=50%,则物质的量为mol,故平均速率o(HI)==mol-L

一Jmin。B项错误；容器I平衡时H2、b、HI浓度分别为mol-L-1,mol-Lmol-L

1,K==64,若起始时，向容器I中加入物质的量均为mol的H2、卜、HI,Q==l<64,

正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，C项错误；若两容器中，fe(I)=及(11),且如(I)

=fe(H),则为恒容条件下的等效平衡，则