《（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 1 第一單元 化學反應速率教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 1 第一單元 化學反應速率教案（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 1 第一單元 化學反應速率教案 1．了解化學反應速率的概念和定量表示方法?！?.了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用?！?.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。　4.了解化學反應速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用。 　化學反應速率 [知識梳理] 1．表示方法 用單位時間內(nèi)反應物濃度(常用物質(zhì)的量濃度)的減少或生成物濃度的增加來表示。 2．數(shù)學表達式及單位 數(shù)學表達式：v＝，單位：mol·(L·s)－1或mol·(L·min)－1。

2、3．與化學計量數(shù)的關(guān)系 對于已知反應mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 [自我檢測] 1．(2016·高考北京卷)下列食品添加劑中，其使用目的與反應速率有關(guān)的是(　　) A．抗氧化劑　　　　　　 B．調(diào)味劑 C．著色劑 D．增稠劑 解析：選A。相對于食品，抗氧化劑可以更快地被氧氣氧化，從而降低了包裝袋中氧氣的濃度，減緩食品被氧化的速率。 2．(1)將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器

3、中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)，若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L－1，判斷下列幾種說法的正誤： ①用物質(zhì)A表示平均速率為0.3 mol·L－1·s－1。(　　) ②用物質(zhì)B表示平均速率為0.6 mol·L－1·s－1。(　　) ③2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%。(　　) ④2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L－1。(　　) (2)若不同條件下用A、B表示反應的平均速率分別為0.3 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1，則用__________(填“A”或“B”)物質(zhì)表示的化學反應速率更快。 (3)若物質(zhì)A的轉(zhuǎn)

4、化率經(jīng)過計算為30%，那么，不用計算可得出物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為________，其理由為______________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)v(C)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，所以v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，v(

5、B)＝0.15 mol·L－1·s－1，①正確，②錯誤。Δn(A)＝0.3 mol·L－1·s－1×2 L×2 s＝1.2 mol，A的轉(zhuǎn)化率為30%，③錯誤。Δc(B)＝0.15 mol·L－1·s－1×2 s＝0.3 mol·L－1，2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L－1，④正確。 答案：(1)①√　②×?、邸痢、堋獭?2)B　(3)30% 因通入和消耗的A、B的物質(zhì)的量之比均為2∶1，則A、B的轉(zhuǎn)化率相等 (1)反應速率是表示某段時間內(nèi)的平均反應速率。 (2)雖然可用單位時間內(nèi)濃度的減少表示反應速率，但化學反應速率不取負值。 (3)對于固體或純液體參加的反應，其濃度視

6、為常數(shù)，故一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學反應速率。 　(2018·承德一模)一定溫度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(　　) A．0～6 min的平均反應速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol/(L·min) B．6～10 min的平均反應速率：v(H2O2)<3.3×10－2 mol/(L·min) C

7、．反應至6 min時，c(H2O2)＝0.30 mol/L D．反應至6 min時，H2O2分解了50% [解析]　2H2O22H2O＋O2↑。A.6 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)＝＝1×10－3 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，所以0～6 min時，v(H2O2)＝≈3.3×10－2 mol/(L·min)，A正確。B.6～10 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)＝≈0.335×10－3 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)＝0.335×10－3 mol×2＝0.67×10－3 mol，6～10 min時，v(H2O2)＝≈1.68×

8、10－2 mol/(L·min)<3.3×10－2 mol/(L·min)，B正確。C.反應至6 min時，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，剩余n(H2O2)＝0.40 mol/L×0.01 L－2×10－3 mol＝2×10－3 mol，c(H2O2)＝＝0.20 mol/L，C錯誤。D.反應至6 min時，消耗n(H2O2)＝2×10－3 mol，n總(H2O2)＝4×10－3 mol，所以H2O2分解了50%，D正確。 [答案]　C (2015·高考上海卷)白云石經(jīng)煅燒、消化后得到鈣鎂的氫氧化物，再經(jīng)過碳化實現(xiàn)Ca2＋、Mg2＋的分離。碳化反應是放熱反應，化學方程式如下

9、：Ca(OH)2＋Mg(OH)2＋3CO2CaCO3 ＋ Mg(HCO3)2＋H2O。已知某次碳化時溶液中鈣離子濃度隨時間的變化如圖所示，在10 min到13 min之內(nèi)鈣離子的反應速率為____________。15 min之后鈣離子濃度增大，原因是____________________________(用化學方程式表示)。 解析：v(Ca2＋)＝＝0.009 mol/(L·min)。隨著反應進行，CaCO3吸收CO2生成Ca(HCO3)2。 答案：0.009 mol/(L·min)　CaCO3＋CO2＋ H2O=== Ca(HCO3)2 1．化學反應速率的計算思路

10、某一物質(zhì)(不能是固體或純液體)的物質(zhì)的量變化Δnx該物質(zhì)的濃度變化Δcxvx vy、vz等。 2．對于較為復雜的關(guān)于反應速率的題目，采用以下步驟和模板計算 (1)寫出有關(guān)反應的化學方程式； (2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量； (3)根據(jù)已知條件列方程式計算。 例如：　　　　　　　　　mA?。B　pC 起始濃度(mol·L－1) a b c 轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1) x 某時刻濃度(mol·L－1) a－x b－ c＋ 　化學反應速率的概念及應用

11、1．(2018·泉州高三質(zhì)檢)下列說法不正確的是(　　) A．化學反應速率通常用單位時間內(nèi)反應物或生成物的濃度變化來表示 B．用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應的速率時，其數(shù)值之比等于化學方程式中對應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比 C．化學反應速率的單位由時間單位和濃度單位決定 D．在反應過程中，反應物的濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速率為負值 解析：選D?；瘜W反應速率是用單位時間內(nèi)反應物或生成物濃度的變化來表示的，無論用反應物還是用生成物表示化學反應速率都為正值。 2．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(

12、g)。經(jīng)4 min后測得D的濃度為0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反應速率是0.125 mol·L－1·min－1，此時A的物質(zhì)的量濃度為________________，B的平均反應速率為__________，x值是____________。 解析：v(D)＝0.125 mol·L－1·min－1，由v(B)∶v(D)＝1∶2，求得v(B)＝0.062 5 mol·L－1·min－1。由v(C)∶v(D)＝x∶2，求得x＝2。4 min內(nèi) D的濃度變化量為0.5 mol·L－1，設A、B的起始濃度為n mol·L－1，則可以得到下列關(guān)系： 　　　　　　　　3

13、A(g)?。(g)　　2C(g)＋2D(g) n n 0 0 0.75 0.25 0.5 0.5 n－0.75 n－0.25 0.5 0.5 c(A)∶c(B)＝(n－0.75)∶(n－0.25)＝3∶5，求得n＝1.5，則4 min后c(A)＝(n－0.75) mol·L－1＝0.75 mol·L－1。 答案：0.75 mol·L－1　0.062 5 mol·L－1·min－1　2 　化學反應速率快慢的比較 3．稀土是重要的戰(zhàn)略

14、資源，素有“工業(yè)味精”的美譽。在氧化釹(Nd2O3)等稀土催化劑的作用下可發(fā)生反應：4CO＋2NO2N2＋4CO2，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示反應速率最快的是(　　) A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 解析：選C。轉(zhuǎn)化為相同的物質(zhì)進行比較：B項v(CO)＝1.4 mol·L－1·min－1，C項v(CO)＝1.6 mol·L－1·min－1，D項v(CO)＝1.1 mol·L－1·min－1

15、，C項表示的反應速率最快。 4.(2018·福州一模)用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應制取CO2，實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下的體積)。下列分析正確的是(　　) A．OE段的平均反應速率最快 B．EF段，用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.4 mol/(L·min) C．OE、EF、FG三段中，該反應用二氧化碳表示的平均反應速率之比為2∶6∶7 D．F點收集到的CO2的量最多 解析：選B。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分別為0.01 mol、0.02 mol、0.005 mol，則消耗HCl的量分別為0.02 mol、0.04 mol、0.0

16、1 mol，用HCl表示的反應速率分別為0.2 mol/(L·min)、0.4 mol/(L·min)、0.1 mol/(L·min)，所以EF段的平均反應速率最快，G點收集到的CO2的量最多。 化學反應速率大小的比較方法 由于同一化學反應的反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進行一定的轉(zhuǎn)化。 (1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。 (2)換算成用同一物質(zhì)表示的反應速率，再比較數(shù)值的大小。 (3)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即對于一般反應aA＋bBcC＋dD，比較與，若＞，則用A表示的反應速率比B的大。 　影

17、響化學反應速率的因素 [知識梳理] 1．內(nèi)因(主要因素) 反應物本身的性質(zhì)。 2．外因(其他條件不變，只改變一個條件) 3．理論解釋——有效碰撞理論 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：在化學反應中，能量較高、能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ②活化能 概念：活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差。 上圖中：E1為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應熱為E1－E2。(注：E2為逆反應的活化能) ③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞與反應速率的關(guān)系 [自我檢測] 1．判斷正誤，正確的打“√”，錯

18、誤的打“×”。 (1)碳酸鈣與鹽酸反應過程中，增加CaCO3固體的量，反應速率不變，但把CaCO3固體粉碎，可以加快反應速率。(　　) (2)增大反應體系的壓強，反應速率不一定增大。(　　) (3)增大反應物的濃度，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應速率增大。(　　) (4)鋅與硫酸反應時，硫酸的濃度越大，產(chǎn)生H2的速率越快。(　　) (5)恒壓條件下，對于有氣體參加的反應，充入一定量的惰性氣體，化學反應速率減慢。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2．按要求填空。 (1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵_______

19、_鋁(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)對于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”“減小”或“不變”) ①升高溫度：________； ②增大鹽酸濃度：__________； ③增大鐵的質(zhì)量：__________； ④增加鹽酸體積：____________； ⑤把鐵片改成鐵粉：____________； ⑥滴入幾滴CuSO4溶液：____________； ⑦加入NaCl固體：____________。 (3)若把(2)中的鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2，為什么？_____________________

20、___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)小于 (2)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔儭、懿蛔儭、菰龃? ⑥增大　⑦不變 (3)不會產(chǎn)生H2；因為Fe和稀硝酸反應生成NO；常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化 (1)壓強對化學反應速率的影響是通過改變濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強的改變對反應速率的影響時也可以從濃度是否發(fā)生改變的角度來分析，若改變總壓強而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應速率不變

21、。 (2)改變溫度、使用催化劑，反應速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應速率不一定發(fā)生變化。 　(2017·高考江蘇卷)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快 B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快 D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大 [解析]　由圖甲可知，起始時H2O2的濃度越小，曲線下降越平緩，

22、說明反應速率越慢，A項錯誤；OH－的濃度越大，pH越大，即0.1 mol·L－1NaOH對應的pH最大，曲線下降最快，即H2O2分解最快，B項錯誤；由圖丙可知，相同時間內(nèi)，0.1 mol·L－1 NaOH條件下H2O2分解最快，0 mol·L－1 NaOH條件下H2O2分解最慢，而1.0 mol·L－1 NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間，C項錯誤；由圖丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，說明Mn2＋對H2O2分解速率影響較大，D項正確。 [答案]　D 　影響化學反應速率的因素 1．由下列生產(chǎn)或?qū)嶒炇聦嵉贸龅南鄳Y(jié)論不正確的是(　　) 事實 結(jié)論 A 其他

23、條件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應，升高溶液的溫度，析出硫沉淀所需時間縮短 當其他條件不變時，升高反應溫度，化學反應速率加快 B 工業(yè)制硫酸中，在SO3的吸收階段，吸收塔里要裝填瓷環(huán) 增大氣液接觸面積，使SO3的吸收速率增大 C 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容積的體積縮小一半 正反應速率加快，逆反應速率減慢 D 向A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，在B試管中加入2～3滴FeCl3溶液，B試管中產(chǎn)生氣泡快 當其他條件不變時，催化劑可以改變化學反應速率 解析：選C。C項中壓縮容器體積，反應物、生

24、成物的濃度均增加，正、逆反應速率均加快。 2．已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為 H2O2＋I－―→H2O＋IO－　　　　慢 H2O2＋ IO－―→H2O ＋O2＋I－　快 下列有關(guān)該反應的說法正確的是(　　) A．反應速率與I－濃度有關(guān) B．IO－也是該反應的催化劑 C．反應活化能等于98 kJ·mol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 解析：選A。A.將題給兩個反應合并可得總反應為2H2O2===2H2O＋O2↑，該反應中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應的反應速率。B.該反應中IO－是中間產(chǎn)物

25、，不是該反應的催化劑。C.反應的活化能表示一個化學反應發(fā)生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應的活化能。D.由反應速率與化學方程式中對應物質(zhì)的化學計量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。 分析外界因素對化學反應速率的影響時要注意以下幾點： 1．對于固體和純液體反應物，其濃度可視為常數(shù)，改變其用量反應速率不變。 2．壓強對反應速率的影響有以下幾種情況(對有氣體參加的反應)： (1)恒溫時：縮小體積壓強增大濃度增大反應速率加快。 (2)恒容時 ①充入氣體反應物濃度增大反應速率加快。 ②充入惰性氣體總壓增大，但各氣體物

26、質(zhì)的量濃度不變，反應速率不變。 (3)恒壓時：充入惰性氣體體積增大各氣體物質(zhì)的量濃度減小反應速率減慢。 3．溫度改變對任何反應的速率都有影響。 　“控制變量法”在研究外界條件對化學反應速率影響中的應用 3.(2018·延安高三模擬)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是(　　) 組別 對應曲線 c(HCl)/ mol·L－1 反應溫度/°C 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4

27、 d 2.5 30 塊狀 A．第4組實驗的反應速率最慢 B．第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L－1 C．第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol·L－1 D．第3組實驗的反應溫度低于30 ℃ 解析：選D。由圖像可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應速率有快慢之分。第4組實驗，反應所用時間最長，故反應速率最慢，A正確；第1組實驗，反應所用時間最短，故反應速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2.5 mol·L－1，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量原則可知鹽酸的濃度應等于2.5 mol·L－1，C正確；由3、4組實驗并

28、結(jié)合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30 ℃，D錯誤。 4．某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響，進行了如下實驗： [實驗原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [實驗內(nèi)容及記錄] 實驗編號 實驗溫度/℃ 試管中所加試劑及其用量/mL 溶液褪至無色所需時間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2

29、.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)請完成此實驗設計，其中：V1＝______，V2＝______。 (2)實驗①、②探究的是______________對化學反應速率的影響，根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇實驗_________

30、_______(填實驗編號)。 (4)利用實驗①中的數(shù)據(jù)，計算用KMnO4表示的化學反應速率為____________________。 (5)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2＋)隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示，但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設，并繼續(xù)進行實驗探究。 實驗編號 實驗溫度/℃ 試管中所加試劑及其用量/mL 再向試管中加入少量某種固體 溶液褪至無色所需時間/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L稀H2SO4溶液 0.05 mo

31、l/L KMnO4溶液 ④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t ①該小組同學提出的假設是________________________________________________。 ②若該小組同學提出的假設成立，應觀察到的現(xiàn)象是___________________。 解析：(1)實驗①、②探究濃度對反應速率的影響，則其他條件應該是相同的，則V1＝2.0；實驗②、③探究溫度對反應速率的影響，則其他條件應該是相同的，則V2＝3.0。 (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實驗①、②探究的是濃度對化學反應速率的影響，根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是其他條件不變時

32、，增大(減小)反應物濃度，化學反應速率加快(減慢)。 (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇實驗②、③。 (4)草酸的物質(zhì)的量為0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為＝0.015 mol/L，這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMnO4)＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。 (5)①由

33、圖2可知，反應開始一段時間后速率增大的比較快，說明生成物中的MnSO4(或Mn2＋)為該反應的催化劑；②若該小組同學提出的假設成立，則反應速率加快，即加入MnSO4固體后，KMnO4溶液比實驗②更快褪色。 答案：(1)2.0　3.0 (2)濃度　其他條件不變時，增大(減小)反應物濃度，化學反應速率加快(減慢) (3)②、③　(4)0.01 mol/(L·min) (5)①Mn2＋對該反應有催化作用?、诩尤隡nSO4固體后，KMnO4溶液比實驗②更快褪色 化學探究實驗中控制變量法的思路 在進行探究實驗時，應該先確定其他的因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)

34、系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問 題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。 　化學反應速率圖像及其應用 [知識梳理] 1．反應速率－時間圖像 如Zn與足量稀鹽酸的反應，化學反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。 原因解釋：AB段v增大，因為反應放熱，隨反應的進行，溫度逐漸升高；BC段v減小，因為隨反應的進行，溶液中c(H＋)減小。 2．物質(zhì)的量(或濃度)－時間圖像 例如：某溫度時，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。 (1)由圖像得出信息 ①X、Y是反應物，Z是生成物；

35、 ②t3時反應達到平衡，X、Y沒有全部反應。 (2)根據(jù)圖像進行計算 ①某物質(zhì)的平均反應速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)＝ mol/(L·s)；Y的轉(zhuǎn)化率＝×100%。 ②確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比，如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 3．外界條件對化學反應速率的影響圖像 改變反應物濃度 增大反應物濃度 減小生成物濃度 改變反應體系壓強(正反應方向氣體體積減小) 增大壓強 減小壓強 改變反應溫度(正反應放熱) 升高溫度 降低溫度 加入催化劑 　化學反應速率圖像及其應用 1.(2018·唐山

36、一模)把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2的速率可由圖表示。在下列因素中：①鹽酸的濃度?、阪V條的表面積　③溶液的溫度?、蹸l－的濃度，影響反應速率的因素有(　　) A．①④　　　　　　　　　　 B．③④ C．①②③ D．②③ 解析：選C。鎂條和鹽酸反應產(chǎn)生H2的離子方程式為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，是鎂與H＋間的置換反應，與Cl－無關(guān)。在鎂條的表面有一層氧化膜，當將鎂條投入鹽酸中時，隨著氧化膜的不斷溶解，鎂與鹽酸接觸面積不斷增大，產(chǎn)生H2的速率會加快；溶液的溫度對該反應也有影響，反應放出熱量，使溫度升高，反應速率也會加快；隨著反應的進行，c(H＋)不斷減小，反應速率會

37、逐漸減慢。 2．如圖所示為800 ℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是(　　) A．發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)＋C(g) B．前2 min A的分解速率為0.1 mol·L－1·min－1 C．開始時，正、逆反應同時開始 D．2 min時，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1 解析：選C。根據(jù)圖像，反應過程中A的濃度減小，B、C濃度增大，因此A為反應物，B、C為生成物，根據(jù)濃度的變化量可以確定反應為2A(g) 2B(g)＋C(g)，A說法正確。前2 min，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B說法正確。開

38、始時加入的物質(zhì)為A和B，沒有C，C說法錯誤。根據(jù)圖像，2 min時，A、B、C的濃度分別為0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，D說法正確。 3．根據(jù)v-t圖像分析外界條件的改變對可逆反應A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0的影響。該反應的速率與時間的關(guān)系如圖所示： 可見在t1、t3、t5、t7時反應都達到平衡，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是(　　) A．使用了催化劑、增大壓強、減小反應物濃度、降低溫度 B．升高溫度、減小壓強、減小反應物濃度、使用了催化劑 C．增

39、大反應物濃度、使用了催化劑、減小壓強、升高溫度 D．升高溫度、減小壓強、增大反應物濃度、使用了催化劑 解析：選D。t2時正、逆反應速率均增大，且平衡逆向移動，排除A、C選項；t4時正、逆反應速率均減小，平衡逆向移動，可以是減小壓強；t6時正反應速率增大，逆反應速率瞬間不變，平衡正向移動，所以是增大反應物濃度，排除B選項；t8時正、逆反應速率均增大且仍相等，平衡不移動，則使用了催化劑，D選項符合題意。 [課后達標檢測] 一、選擇題 1．下列說法正確的是(　　) ①參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是影響化學反應速率的主要因素?、诠馐怯绊懩承┗瘜W反應速率的外界條件之一 ③決定化學反應速率的主要因

40、素是濃度?、懿还苁裁捶磻?，增大濃度、加熱、加壓、使用催化劑都可以加快反應速率 A．①②　　　　　　　　　　 B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選A。影響化學反應速率的主要因素是參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)，①正確，③錯誤；影響化學反應速率的外因包括濃度、溫度、催化劑、壓強和其他一些條件(如光等)，②正確；加壓對沒有氣體參加的反應的速率無影響，④錯誤。 2．某反應過程中能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應為放熱反應 B．催化劑改變了化學反應的熱效應 C．催化劑不改變化學反應過程 D．催化劑改變了化學反應速率 解析：選D。A項，反應物總能量低于生成物總能量

41、，應為吸熱反應；催化劑降低反應所需活化能，改變反應過程，改變化學反應速率，但熱效應不變，所以D正確。 3．反應2SO2＋O22SO3經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4 mol·L－1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04 mol·(L·s)－1，則這段時間為(　　) A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s 解析：選C。因為SO3的濃度增加了0.4 mol·L－1，所以O2的濃度必定減少了0.2 mol·L－1，因為在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04 mol·(L·s)－1，所以反應經(jīng)過的時間為＝5 s。 4．已知某化學實驗的結(jié)果如下表：

42、實驗 序號 反應物 在相同溫度下測得的反應速率v/mol·L－1·min－1 大小相同 的金屬片 酸溶液 1 鎂 1 mol·L－1鹽酸 v1 2 鐵 1 mol·L－1鹽酸 v2 3 鐵 0.1 mol·L－1鹽酸 v3 下列結(jié)論正確的是(　　) A．v1＞v2＞v3 B．v3＞v2＞v1 C．v1＞v3＞v2 D．v2＞v3＞v1 解析：選A。影響化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質(zhì)，由于鎂的活動性比鐵強，所以與相同濃度的鹽酸反應時，鎂放出氫氣的速率快；反應物濃度也影響反應速率，在一定范圍內(nèi)，反應速率與反應物濃度成正比，故v2＞v3。

43、 5．對于反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已達到平衡，如果其他條件不變時，分別改變下列條件，對化學反應速率和化學平衡產(chǎn)生影響，下列條件與圖像不相符的是(O ～t1：v正＝v逆；t1時改變條件，t2時重新建立平衡)(　　) 解析：選C。分析時要注意改變條件瞬間v正、v逆的變化。增加O2的濃度，v正增大，v逆瞬間不變，A正確；增大壓強，v正、v逆都瞬間增大，v正增大的倍數(shù)大于v逆，B正確；升高溫度，v正、v逆都瞬間增大，速率是不連續(xù)的，C錯誤；加入催化劑，v正、v逆同時同倍數(shù)增大，D正確。 6．對于化學反應3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列

44、反應速率關(guān)系中，正確的是(　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 解析：選C。反應速率之比等于方程式的化學計量數(shù)之比，A項，v(W)＝v(Z)；B項，3v(X)＝2v(Z)；D項，2v(W)＝3v(X)。 7．為了研究一定濃度Fe2＋的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率，實驗結(jié)果如圖所示，判斷下列說法正確的是(　　) A．pH越小氧化率越大 B．溫度越高氧化率越小 C．Fe2＋的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關(guān) D．實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2＋的氧化率 解析：選D。由②③可知

45、，溫度相同時pH越小，氧化率越大；由①②可知，pH相同時，溫度越高，氧化率越大。C項，F(xiàn)e2＋的氧化率除受pH、溫度影響外，還受其他因素影響，如濃度等。 8．一定溫度下反應：4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，經(jīng)2 min，B的濃度減少0.6 mol·L－1，對此反應速率的表示正確的是(　　) A．用A表示的反應速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．分別用B、C、D表示反應的速率其比值是1∶2∶3 C．在2 min末的反應速率，用B表示為0.3 mol·L－1·min－1 D．在這2 min內(nèi)用B和C表示的瞬時速率的值都是逐漸減小的 解析：選D。A是固體，不能用

46、其濃度的變化來表示反應速率；vB＝0.3 mol·L－1·min－1表示2 min內(nèi)的平均反應速率，在2 min末的速率為瞬時速率，不等于0.3 mol·L－1·min－1；在反應過程中B的濃度逐漸減小，故A、B反應生成C、D的瞬時速率也逐漸減小。 9．N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。一定溫度下，在2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。反應物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。下列說法中不正確的是(　　) A．曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化 B．10 s時，v(正)>v(逆) C．

47、20 s時反應達到平衡 D．0～20 s內(nèi)平均反應速率 v(O2)＝0.05 mol·L－1·s－1 解析：選D。由圖可知曲線b表示反應物N2O5的物質(zhì)的量隨時間的變化，20 s內(nèi)物質(zhì)的量減少2.0 mol，在同一時間段內(nèi)，曲線a物質(zhì)的量增加4.0 mol，曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化，A正確。20 s后反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，說明達到平衡，前20 s是平衡向正反應方向進行的過程，則v(正)>v(逆)，B、C正確。0～20 s內(nèi)，v(N2O5)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，則v (O2)＝v(N2O5)＝0.025 mol·L－1·s－1，D錯誤。 二、非選擇

48、題 10．一定溫度下，向1.0 L密閉容器中加入0.60 mol X(g)，發(fā)生反應X(g)Y(s)＋2Z(g)　ΔH>0，測得反應物X濃度與反應時間的數(shù)據(jù)如下表： 反應時間 t/min 0 1 2 3 4 6 8 c(X)/ mol·L－1 0.60 0.42 0.30 0.21 0.15 a 0.037 5 (1)0～3 min內(nèi)用Z表示的平均反應速率v(Z)＝______。 (2)分析該反應中反應物的濃度與時間的規(guī)律，得出的結(jié)論是_________________________________________________________

49、_______________。 由此規(guī)律推出反應在6 min時反應物的濃度a為______ mol·L－1。 (3)反應的逆反應速率隨時間變化的關(guān)系如圖所示，t2時改變的條件可能是____________或____________。 解析：(1)0～3 min內(nèi)Δc(X)＝0.39 mol·L－1，v(X)＝＝0.13 mol·L－1·min－1，而v(Z)＝2v(X)＝0.26 mol·L－1·min－1。(2)根據(jù)題中數(shù)據(jù)，可知每間隔2 min，X的濃度減少為原來的一半；由此規(guī)律推出反應在6 min 時反應物的濃度a為0.075 mol·L－1。(3)t2時刻，v(逆)瞬間增大

50、，可能的因素為加入生成物Z或增大體系的壓強。 答案：(1)0.26 mol·L－1·min－1 (2)每間隔2 min，X的濃度減少為原來的一半　0.075 (3)加入Z　增大體系的壓強 11．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。 請回答下列問題： (1)圖中A、C分別表示____________、____________，E的大小對該反應的反應熱有無影響？__________(填“有”或“沒有”)。該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點

51、升高還是降低？________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)圖中ΔH＝________kJ·mol－1。 (3)V2O5的催化循環(huán)機理可能為V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式：_________________________________

52、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如果反應速率v(SO2)為0.05 mol·L－1·min－1，則v(O2)＝________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝________mol·L－1·min－1。 (5)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol－1，則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝________________________。 解析：(2)圖中表示的是

53、2 mol SO2參加反應的能量變化，因此ΔH＝－99×2 kJ·mol－1；(4)依據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比來計算。 答案：(1)反應物能量　生成物能量　沒有　降低 催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低　(2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2、4VO2＋O2===2V2O5　(4)0.025　0.05　(5)－1 185 kJ·mol－1 12．碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等試劑，探究反應條件對化學反應速率的影響。

54、 已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢) I2＋2S2O===2I－＋S4O(快) (1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，當溶液中的__________耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色。為確保能觀察到藍色，S2O與加入的S2O的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(S2O)∶n(S2O)________。 (2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表： 實驗 序號 體積V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.

55、0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx＝__________mL，理由是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知某條件下，濃度c(S2O)～反應時間t的變化曲線如圖，若保持其他條件不變，請分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時，c(S2O)～t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。 解析：(1)為保證能觀察到溶液的顏色改變，必

56、須最后有I2剩余，即Na2S2O3必須耗盡，第②個反應不能發(fā)生。由兩個反應的計量數(shù)關(guān)系知n(S2O)∶n(S2O)＝2∶1 時，I2恰好反應完全，為保證有I2剩余，必須減少S2O的物質(zhì)的量，故n(S2O)∶n(S2O)<2。 (2)探究中為保證三組實驗溶液總體積均相等，Vx＝2.0。 (3)兩個反應均不可逆，溫度改變、加入催化劑只影響反應時間。 答案：(1)S2O?。? (2)2.0　保持溶液總體積相同，僅改變S2O的濃度而其他物質(zhì)濃度不變 (3) 13．某同學分析Zn與稀H2SO4的反應。 (1)制H2時，用稀硫酸而不用濃硫酸，原因是______________________

57、________________ ________________________________________________________________________。 (2)該同學用如圖裝置進行實驗，分析影響反應速率的因素。 實驗時，從斷開K開始，每間隔1分鐘，交替斷開或閉合K，并連續(xù)計數(shù)每1分鐘內(nèi)從a管流出的水滴數(shù)，得到的水滴數(shù)如下表所示： 1分鐘水滴數(shù)(斷開K) 34 59 86 117 … 102 1分鐘水滴數(shù)(閉合K) 58 81 112 139 … 78 分析反應過程中的水滴數(shù)，請回答： ①由水滴數(shù)58>34、81>59，說明在

58、反應初期，閉合K時比斷開K時的反應速率________(填“快”或“慢”)，主要原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②由水滴數(shù)102>78，說明在反應后期，斷開K時的反應速率快于閉合K時的反應速率，主要原因是__________________________。 ③從能量轉(zhuǎn)換形式不同的角度，分析水滴數(shù)86>81、117>112的主要原因是___________________________

59、_____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)濃H2SO4具有強氧化性，與Zn反應不能生成氫氣 (2)①快　閉合K時，裝置A中形成原電池，反應速率加快　②斷開K時，溶液中的c(H＋)大于閉合K時溶液中的c(H＋)?、蹟嚅_K時，反應的化學能主要轉(zhuǎn)化成熱能；閉合K時，反應的化學能主要轉(zhuǎn)化成電能，前者使溶液的溫度升得更高，故反應速率更快