2022届新高考化学一轮复习化学反应速率学案(三)

第23讲化学反应速率

考点一化学反应速率

工化学反应速率

5TAi而豪藜家花军五而而豌行舟........

-■i-**^I..................................

ill常用单位时间内反应物浓度的或'I

;呼/成物流度的来友示

片种舞，单位为mcl・L

s'或mobL'•min

近军反而占T加指平均速率猛未度JT用刻而瞬

：后速率，且无论用反应物还是用生成物融示均取正位

市二花亭反瓦相而未至示甫而彳莉五家的天应

:比率，其数值可能不同，但表示的意义相同

:罹丽而豆赢耘足矛赢或■1亩而南

;或纯液体的浓度禊为常数

2.化学反应速率与化学计抗数的关系

用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反⑤速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的之比。

例如，对于反应mA(g)+nB(g)』C(g)+qD(g)MA):v(B):HC):a)=_。

:•对点自测•:

1.判断正误(正确的打、"，错误的打"x")

⑴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()

(2)10mol-L-1s-1的反应速率一定比1molL1-s-1的反应速率大()

(3)化学反应方程式中的化学计员数之比表示某一时刻对应物质的物质的呈之比()

(4)由作衰计算平均速率，用反应物表示为正值用生成物表示为负值()

(5)对于任何化学反应来说,反应速率越快，反应现象就越明显()

⑸化学反应速率为mol-U-S-1是指1s时某物质的浓度为mol'U()

2.在2L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图7-23-1所示。

物质的图mi

01

10时间为

图7-23-1

回答下列问题：

⑴该反应的反应物是，生成物是，反应的化学方程式为0

(2)0-10s的平均反应速率KH2)=：HHI)=o

(3)根据上述反应速率数值,分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间段内的化学反应速率的数值是否必须相同？

素养全面提升

题组一化学反应速率的计算

“2020・浙江卷］一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)^3C(g)o反应过程中的部分数据如下表所示:

列说法正确的是

A.0-5min用A表示的平均反应速率为molL,min-1

B.该反应在10min后才达到平衡

C.平衡状态时(C)mol-L1

D.物质B的平衡转化率为20%

2.[2020•江苏七市三模]期气中的NO经过。3预处理，再用CaSO3悬浊液吸收去除。预处理时发生反应:NO(g)+OMg)i

N02(g)+。2®6测得:3正=彳正即0)《。3)"逆“逆耶。2)《。2),彳正、4度为速率常数，受温度影响°向容积均为2L的甲、乙

两个密闭容器中充入一定量的NO和6,测得NO的体积分数随时间的变化如图7-23-2所示。下列说法正确的是()

0.4molNO

0.6molOj

图7-23-2

A.高温有利于提高容器中NO的平衡转化率

B.不时，反应在hmin内的平均速率i<O2)=^molL-1min-1

，】

。才时,NO(g)+O3(g)iNO2(g)+O2(g)的片正<34逆

D.万时，向2L密闭容器中充入molNO、mol5,达到平衡时《NCh)小于乙容器中平衡时《NCh)

♦规律小结.......................................

化学反应速率的计算方法

(1)根据公式直接进行计算

化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式"

。写出有关反应的化学方程式。

◎找出各物质的起始■、转化■、某时刻■<,

①根据己知条件列方程式计算。

例如:反应mA+/fi-二£

起始浓度/(mo卜L-1)abc

nxpx

转化浓度/(mo卜一)X

mm

人nx

其时刻浓度。卜a・xb-酒

/(mL,mm

(2)运用一速率比二化学计量数比'进行计算

对于反应mA(g)+出包)1凶(g)+Q(g)海s时A的浓度为amol-U.B的浓度为bmolH,反应进行至4s时,A消耗了xmobL七如计算用

C表示的反应速率可先计算A的反应速率,然后用化学计量数比换算出C的反应速率即可°

⑶根据图像计算

找出图像中物质的变化■，再根据定义及公式计算0

题组二化学反应速率大小比较

1.对于可逆反应A(g)+3B(s)12c(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最怏的是()

AMA)molL1min-1

B.RB)molL-1s-1

C.i<D)mol-Umin-1

D.v(C)mol-L's-1

2.反应A(g)+3B(g)=~2c(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为

0小)molL1-s-1,

②KB)mol'L'1's，1,

③KC)mol-U-s1,

®v(D)molL-1s-1o

、列有关反应速率的比较中正确的是()

A.④〉③=②>0

B.①〉④泡=③

C.①卜②〉③〉④

D.④>③哂>①

g方法技巧............................................

化学反应速率大小的比较方法

⑴归一法

按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位莪示，再比较数值大小。

(2)比值法

比技化学反应速率与化学计■数的比值。如第(g)+田(g)=cC(g),即比较出与零，若鳖>等，则用A表示时的反应速率比用B表示时

aDaD

的大。

考点二影响化学反应速率的因素

基础自主诊断

1.内因(主要因素)

反应物本身的是影响化学反应速率的决定因素6如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系

为，镁、色、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为_。

2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)

外界条件改变对反应速率的影响规律图像

(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反

应物浓度而增大

°d反应物)

(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温

度的升高而

(3)有气体参加的反应，化学反应速率随压

强增大而______

(4)有气体参加的反应化学反应速率随容

器体积的增大(即体系的压强)

而________

(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化

学反应速率随港压强的增大及温度的升高

而______

（所7）

3.活化能

(1)基元反应

研究发现.大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称

为«

(2)影响化学反应速率的因素理论解释——有效碰撞理论

①有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。

。活化分子:能■较高，有可能发生的分子。

④活化能:如图7-23-3。

图中:©为，使用催化剂时的活化能为，反应熟为

(注:员为逆反应的活化能)

①活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

•对点自测•.

1.判断正误(正礴的打V，错误的打“X》

⑴催化剂能改变反应的活化能()

(2)升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小()

⑶一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜溶液能够提高反应速率()

(4)已知反应A?(g)+2B?(g)02AB2(g)的△»(),升高温度可缩短达到平衡的时间()

⑸碳酸钙与盐酸反应的过程中,再增加CaCCh固体，可以加快反应速率()

(5)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大()

(7)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大()

(3)升温使反应物活化分子百分数增大，反应速率增大()

(9)100mL2mol-L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变()

2.一定温度下，反应N2(g)+O2(g)i2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填一增大”“减小"或‘不

变)

⑴缩小体积使压强增大：

(2)恒容充入N2：.

0)恒容充入He:o

(4)恒压充入He:o

素养全面提升

题组一外界条件对化学反应速率的影响

1.在一定的条件下，某分解反应X(g)—Y(g)+2(g)的部分实验数据如下:

反应时间/

01020304050

min

c(X)/

(mol'L-1)

反应时间/

60708090100-

min

W

(mol'L1)

入列有关说法正眄的是()

的浓度越大,反应速率越大

的浓度越大,消耗一半时所用的时间越短

分解的速率与其浓度无关

的分解速率先快后慢

领催化剂

1

2J2020•全国卷I节选］SCh的催化氧化:SCh(g)*)2(g)----------*SO3(g)A/^-98kJmol.研究表明,SO2催化氧化的反应

速率方程为2岭•1)(1.〃")。

式中十为反应速率常数题温度/升高而增大;。为S。?平衡转化率”为某时刻SO?转化率/为常数。在a时,将一系列温度

〈的K、。值代入上述速率方程离到大，曲线，如图7.23・4所示。

图7-23-4

由线上V最大值所对应温度称为该4下反应的最适宜温度fn。NZn时,V逐渐提高澄益后,1/逐渐下降。原因

是o

题组二化学反应速率图像分析

1.[2019•全国卷II节选]环戊二怫容易发生聚合三成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二笳浓度与反应时间

的关系如图7・23-5所示，下列说法正确的是(填标号)。

r

T

o

e

、

轲

去

鬟

“

更

改

0.5

皮府时间/h

图7-23-5

点的反应速率小于c点的反应速率

点的正反应速率大于b点的逆反应速率

总时二聚体的浓度为mol-L-1

催化剂

2反应M(g)+如(g)=^cC(g)(A京0)在恒容条件下进行。改变其他反应条件，在I、Ik川阶段中各物质浓度随时间变化

的曲线如图7-23-6所示：

图7-23-6

⑴化学方程式中ab：Eo

(2)A的平均反应速率M(A)、MI(A),MU(A)从大到小的排列顺序为3

(3)B的平衡转化率a(B)、5(B)、a“(B)中最小的是，其值是(保留2位有效数字)。

(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向(填“左”或“右。移动，采取的措施是o

(5)其他条件不变，只改变温度，则第II阶段反应温度(为和第川阶段反应温度(⑹的高低Tz(填"v“少或'")左判断的理

由是—O

一方法技巧.........................................

常见速率一时间变化图像分析

(1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势，二者是同等程度地变化，还是不同程度地变化。若同等程度地变化，一般从压强(反应前后母体体枳

K变的反应)和催化剂角度考虎;若是不同程度地变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。

(2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势;同时要联系外界条件对反应速

星的影响规律，加以筛选、盼证、俳除。

(3)改变条件判断。正、P克的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，/正＞「由若平衡逆移,产正＜/逆。

题组三控制变量法探究影响化学反应速率的因素

1J2020•枣庄期末］研究表明，纳米0价金属能去除地下水中的NO3,不同初始pH和不同金属组成对NO3的去除效果如图7-

23-7所示。图甲初始，图乙初始pH=2,NOs初始浓度均为50mg-L\纳米级金属添加量均为2gL%下列说法正聃的是

\

1

/

(

60r

-处

□

•40F

n30l-

20l-

g

10Ak

102030405060时间Anin

甲

60-^Fe7Ni<,=5/l

50-*-Fe7Ni°=1/5

40♦Ni°

30

20

10

与’由时间/min

图7-23-7

A.纳米铁的去除效果优于纳米镇

B.当加入的金属是Feo/Nio=5/1,在不同的初始pH下，经过60min后,pH=2时NO&的去除率比时的小

C.图乙纳米铁反应60min时NO^去除率为67.2%,则60min内心0»molUmin1

»其他条件相同时，若pH过低，可能会导致去除率下降

2J2018•海南卷改编］过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列间效:

(1)100P时，在不同金属寓子存在下，纯过氧化氢24h的分解率见下表：

加入量/加入量/

离子分解率/%离子分解率/%

(mg-L-1)(mg-L-1)

无2Fe3,15

AI3*102Cu2-86

ZA2,101096

由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是。储运过氧化氢花可选用的容器材质为

(填标号)。

A.不锈钢B.魏船

C.黄桐D.f4铁

(2)过氧化氢的《产NZdxIORHAz的酸性_______比。(填“大于”小于”或“等于”)。研究表明，过氧化氢溶液中HO2的浓度越

大,过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图7-23-8所示。

图7-23-8

一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是;相同pHT.

过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是.

•规律小结

关于“控制变量法"题目的解题策略

1.考查形式

⑴以表格的形式给出多组买脸数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。

(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实姐分析各因素对化学反应速率的影响。

2解题策略

匚而加"|_澎丽译成征家而其第国系百话永永口

一内管「温度、乐强、催化剂•

6地帮迪诉而:羸前环研•痫汨而i葡配

I硝.布pu影响,均需控制箕他因素不变时，冉进行实］

।例...厂验,从而理清影响实验探究结果的因素，确：

n法幽我型定鬓......................：

V「操兖时「先确定只菱比二和国泰「解因索；

飞宴亦_U不交，料这种因家和探究的问题存在怎样的।

n关系；这样确定一种以后，再确定另一种，：

U：从而得出相应的实咻论\

FTZTZ-I：讴不肃在意说最源在证置重新京碱，…j

I.席―尸且变量统一,否则无法作出正确判断：

考例考法直击

1J2020•全国卷II节选］天然气的主要成分为CH%一般还含有C2H6等姓类，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：2CM酗02H6+氏。反应在初期阶段的速率方程为/=AXCCH4,其中〃为反应速率常数。

⑴设反应开始时的反应速率为几甲烷的转化率为a时的反应速率为色则仅=八。

(2)对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_。

A.增加甲烷浓度/增大

B.增加H?浓度/增大

C.乙烷的生成速率逐渐增大

D.降低反应温度,4减小

2J2020•上海卷节选］乙烯氟氧化法是当今世界上制各聚氯乙烯单体的最先进的方法。

已知:2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)-*2CICH2CH2CI(g)+2H2O(g)

容器体积为2L,起始气体总物质的■为1mol-0min后,气体总物质的■仅为原来的70%,则CHzFK的反应速率

为，

考点一

•基础自主诊断

1.快慢减少增加

2化学计・数m.n:p:q

【对点自测】

1.(1*(2)x(3)x(4)x(5)x(6)«

［解析)(2)速率数值所对应的化学反应速率的快慢与该物质在化学反应方程式中的化学计量数有关，可用速率与化学计量数比

值的大小判断反应快慢。

(3)化学方程式中的化学计量数之比可以表示同一时间段内对应物质的物质的量的变化量之比。

(4)反应速率都取正值。

(5)反应速率越快现象不一定越明显，如盐酸与NaOH溶液的中和反应。

⑸正确的是1s内某物质的浓度变化为molL-o

2.⑴H2和l2HIHXg)+l2(S)^2HI(g)

(2)5mol-U-s-1molL-ks-1

(3)同一反应在同一时间段内，用不同物质表示的化学反应速率数值可能相同，也可能不同，但表示的意义都相同,并且化学反应

速率之比等于化学计量数之比

•素养金面提升.....................................

题蛆一

1.C［解析］A项,1<6=喀｛5molL-1min-i，KA)=|KC)mo卜Limin］错误;B项，在10min时,A转化mol,则B转化mol,10

min时,"B)mol.15min时,"B)仍为mol,故13min时已达平衡,可能是5Tomin内的某一时间达到平衡状态，错误;C项,10

min时已达平衡,A物质转化mol,则同时生成C物质mol,c(C户粤moHA正确;D项，平衡时,A物质转化mol.B物质转化

uL

mol.B的转化率为鬻jx100%=33.3%,错误。

2.B［解析］石温度下先达到化学平衡，故刀<立达到平衡时，石温度下NO的体积分数大于7；温度下NO的体积分数，说明

升高温度,平衡逆向移动，故该反应的正反应为用热反应。升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,A错误;反应前后体

3mol15

系中气体的总物质的■不变，由题图可知,71吐Amin内,N。减小的物质的量mol-0.1ximol,所以KNO)=J--°；

2Lxiimilnt\

min-i,M02)=KN0)=三上mol-L-^min-VB正确;由反应方程式可知，反应前后，体系中气体的总物质的■不变,工时Amin

内,N。减小的物质的・mol・0.1ximol,列三段式有

NO(g)+O3(g)^NO2(g)+O2(g)

起始/mol00

转化/mol

Amin/mol

由图可知/min时严衡正向进行，心小即〃正即0)的)>履网5)乜5心喘尴喘逮悔：声,所以h

k正

min^，―>3,C借误;设平衡时乙容器中c(NO2)=amolL,根据方程式可知c(O)=amolL\c(\IO)=(a)mo卜1_14。3)=(同

q2

mo卜L,则有平衡常数片■七:、；设充入molNO、molO3到达平衡时c(NO2)=Z?molU,JliJc(O2)=^mo\L-\c^O)=(b)

m。电,*)8)m。比L平衡常数偿而输/度不变，平衡常数不变，所以®3,薪2.)%3.温切所以.，即两种情况

下aNCh)相等,D错误。

题蛆二

1.D［解析］本题可以采用归一法进行求解.通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应

速率进行比较,B物质是,固体，不能表示反应速率;C项中对应的")molL^-min-'jD项中对应的u(A)=3molL-1min-1o

2.B［解析］可用比值法进行反应速率大小比较，华molUs等川moHJs”学网吗上mo卜Ls，

1呼="誓上mo卜LsL故①>。>②咆B项正确。

考点二

•基础自主诊断.....................................

1.组成、结构和性质F2>Cl2>Br2>l2Mg>AI>Zn>Fe

2.增大增大增大减小减小增大

3.(1)基元反应(2)②有效碰撞③正反应的活化能fi&-E2

【对点自测】

1.⑴J(2)x(3)V(4)V(5)x(6)<(7)x

(邪(9〉

［解析］(2)升温时会增大活化分子百分数,不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大,错误。

(3)一定■的锌与过■的稀硫酸反应制取氢气,滴入少■硫酸铜溶液会形成原电池，所以能够提高反应速率,正确,

(4)不论是放热反应还是吸热反应,只要升温反应速率都会提高，所以会缩短达到平衡的时间,正确。

(5)碳酸钙是固体，再增加CaCCh也不会提高反应物浓度，不可以加快反应速率。

(6)在恒容条件下，通入情性气体,反应体系的压双增大，但反应物浓度未变，故反应速率不增大，所以正确。

(7)增大反应物的浓度，活化分子的百分含量不变，错误。

⑶加氯化钠溶液,对氢离子有稀释作用，反应速率减小。

2.⑴增大⑵增大⑶不变⑷减小

•素养全面提升.....................................

题组■

1.C［解析］X的分解速率是勺速的，与其浓度无关,A、D错误,C正确;X的分解速率不变/的浓度越大,消耗一半时所用的时

间越长,B项错误。

2升高温度“增大使/逐渐提高，但a降低使V逐渐下降。&加时，彳增大对U的提高大于a引起的降低;白品后,4增大对v的

提高小于。引起的降低

题组二

1.CD［解析］A项,从图像看石变化曲线较降更明反应较快,则乃对应的温度高,错误;B项,a处浓度高,c处温度同所以无法

判断两者反应速率大小，错误;C项,a、b两点的温度相同,但是由a至b,反应未达平衡，故a点正反应速率比b点正反应速率

大，由于b点时反应仍在正向进行，故b点正反应速率大于逆反应速率，所以a点正反应速率大于b点逆反应速率，正确;D项,2

mol环戊二烯生成1mol的二聚体力处，环戊二烯减少了Omo卜LTmo卜L2则生成的二聚体为mo卜L1正确。

2.(1)1:3:2(2)n(A)>m(A)>nii(A)

(3)a“(B)(4)右从平衡体系中分离出了C

(5)>因为该正反应为放热反应，当其他条件不变时，降温能使平衡正向移动

图析］根据图示，第II阶段，改变条件后,C的浓度突然变为0,A、B在改变条件的瞬间浓度不变，所以改变的条件是分离出C,平

街正向移动,一段时间后达到平衡II;第III阶段,改变条件后,A、B浓度逐渐减小,C浓度逐渐增天，说明平衡正向移动,A(g)+3B(g)

里幽2c(g)正反应放热,所以改变的条件是降低温度「段时间后达到平衡III。

⑴根据图示,OVOmin内,A、B、C浓度的变化・分别是