大二轮高考总复习化学第一部分专题08高频题型01化学反应速率及其影响因素

专题八化学反应速率和化学平衡1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率(α)。2．了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4．掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。高频题型一化学反应速率及其影响因素1．熟练掌握化学反应速率的两种计算方法(1)公式法：v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)来说，则有eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。2．正确理解化学反应速率的影响因素(1)纯液体和固体浓度可视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响化学反应速率。如煤粉就比煤块燃烧快得多。(2)对使用催化剂的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。(3)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：①恒温时，压缩体积eq\o(→,\s\up7(引起))压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应物浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器：a．充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。b．充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大→反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减小。(4)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。①当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大；②改变压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；③对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强正、逆反应速率改变程度相同；④升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度、v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大；⑤使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。1．(2015·福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()c/mol·L－1eq\a\vs4\al(v/mol·L－1,·min－1)T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A．a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b＜318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析：A项，根据表中的数据可知：328.2K时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小0.100mol·L－1，速率减小1.50mol·L－1·min－1，所以在浓度为0.400mol·L－1时，蔗糖水解的速率a＝6.00mol·L－1·min－1，正确；B项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600mol·L－1时，当318.2K时水解速率是3.60mol·L－1·min－1，现在该反应的速率为2.16mol·L－1·min－1小于3.60mol·L－1·min－1，所以反应温度低于318.2K，即b＜318.2，正确；D项，由于温度不同时，在相同的浓度时的反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓度减小一半所需的时间不同，错误。答案：D2．(2017·天津卷)生物脱H2S的原理为：H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO44FeSO4＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(硫杆菌))2Fe2(SO4)3＋2H2O(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是________________________________________________________________________。(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为__________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是__________。图1图2解析：(1)硫杆菌的使用大大加快了反应速率，则硫杆菌的作用是降低反应活化能(或作催化剂)。(2)使用硫杆菌的最佳条件，即Fe2＋被氧化的速率最大的条件。硫杆菌属于蛋白质，蛋白质在高温下会变性失活。答案：(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30℃、pH＝2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性对化学反应速率的计算及影响因素的有关考查在历年高考均有所涉及，属于高频考点，主要有以下考查角度：①化学反应速率的定量计算；②化学反应速率的大小比较；③外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。化学反应速率的定量计算1．(2017·湖北三校联考)在2L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则10A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2mol解析：前10sv(B)＝eq\f(1,2)v(A)＝0.06mol·L－1·s－1，则消耗的B的物质的量为0.06mol·L－1·s－1×10s×2L＝1.2mol,10s时容器中B的物质的量为(4－1.2)mol＝2.8mol，B项正确。答案：B2．已知：反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A、B，(1)经测定前4s内v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________。答案：(1)3A(g)＋B(g)2C(g)(2)(3)乙＞甲＞丙1．化学反应速率计算“3”(1)不注意容器的容积。(2)漏写单位或单位写错。(3)忽略有效数字。2．化学反应速率快慢比较“3”(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同单位。(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时，可先换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如，对于一般反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比较不同时间段内eq\f(vA,a)与eq\f(vB,b)的大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，则用A表示的反应速率比用B表示的大。影响化学反应速率因素的探究3．(1)密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根据下面速率—时间图像，回答下列问题。①下列时刻所改变的外界条件：t1________；t3________；t4________。②反应速率最快的时间段是________。(2)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：时间/min123456氢气体积/mL50120224392472502①哪一时间段反应速率最大________(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6min，下同)，原因是________________________________________________________。②哪一时间段反应速率最小________，原因是__________________________________________________________________________。③第3～4min时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是________________________________________________________________________。④如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．NaNO3溶液C．KCl溶液 D．Na2CO3溶液答案：(1)①升高温度加入催化剂减小压强②t3～t4段(2)①3～4min因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率影响占主导作用②5～6min此时H＋浓度小，浓度对反应速率影响占主导作用③v(HCl)＝0.15mol·L－1·min－1④AC4．(2017·大连模拟)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间浓度eq\a\vs4\al(时间秒)反应条件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2(Ⅰ)无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应(Ⅱ)无催化剂、加热360480540720(Ⅲ)MnO2催化剂、加热102560120①该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：________、b：________等因素对过氧化氢分解速率的影响。②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5mL5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：催化剂(MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应，带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢，火星红亮但木条未复燃30分钟①写出H2O2发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________②实验结果说明催化剂作用的大小与________有关。解析：(1)从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可知在该小组设计方案时，考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)组实验可以