[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程;了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。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,认识其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率及其影响因素的实验探究问题
Δn?B?VΔc?B?
1.对v(B)==的剖析
ΔtΔt
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。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积),再进行计算。[来源:Zxxk.Com]
(5)对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。(注:总反应速率也可理解为净速率)。 2.“四大影响因素”的深度剖析
浓度、温度、压强、催化剂是影响化学反应速率的四大外界因素,此外反应物颗粒大小对化学反应速率也有一定的影响。
(1)浓度:对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响,在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。 (2)压强:
压强增大→气体体积缩小→气体反应物的浓度增大→反应速率增大
注意 ①压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。②压强只对有气体参加的反应产生影响。③向气体反应体系中充入不参与反应的气体时,对反应速率的影响。恒容:充入稀有气体(或非反应气体)→总压增大→物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)→反应速率不变;恒压:充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)→反应速率减小。
(3)温度:温度升高,化学反应速率增大。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大。
(4)催化剂:①催化剂能改变(增大或减小)化学反应速率,但不能使本来不会发生的反应变成可以发生的。②对可逆反应来说,正反应的催化剂同时也是逆反应的催化剂,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。
对于反应物颗粒大小:固体物质颗粒越小,总表面积越大,反应速率越快;反之越慢。
题组一 对化学反应速率的综合考查
1.(2014·北京理综,12)一定温度下,10 mL 0.40 mol·L1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min V(O2)/mL 0 0.0 2 9.9 4 17.2 6 22.4 8 26.5 10 29.9 -
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( ) A.0~6 min的平均反应速率: v(H2O2)≈3.3×102 mol·L1·min1 B.6~10 min的平均反应速率: v(H2O2)<3.3×102 mol·L1·min1
C.反应到6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L1 D.反应到6 min时,H2O2分解了50% 答案 C
解析 2H2O2=====2H2O+O2↑
22.4 mL×10-3 L·mL-1A项,6 min时,生成O2的物质的量n(O2)==1×10-3 mol,依据反1-22.4 L·mol2×10-3 mol应方程式,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,所以0~6 min时,v(H2O2)=≈3.3×10
0.01 L×6 min
-2 mol·L-1·min-1,正确;B
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催化剂
项,6~10 min时,生成O2的物质的量n(O2)=
?29.9-22.4?×10-3 L
22.4 L·mol-1
≈0.335×10-3 mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)=0.335×10-3 mol×2=0.67×10-3 0.67×10-3 molmol,6~10 min时,v(H2O2)=≈1.68×10-2 mol·L-1·min-1<3.3×10-2 mol·L-
0.01 L×4 min
1·min-1,正确;C
项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,剩余n(H2O2)=0.40 mol·L
2×10-3 mol
-1×0.01 L-2×10-3 mol=2×10-3 mol,c(H2O2)==0.20 mol·L-1,错误;D项,
0.01 L反应至6 min时,消耗n(H2O2)=2×10-3 mol,n(H2O2)总=4×10-3 mol,所以H2O2分解了50%,正确。
2.Ⅰ.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为__________________________________。 (2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。 (3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间变化的情况如图所示。则下列说法正确的是________(填序号)。
A.t1时刻,增大了X的浓度 B.t1时刻,升高了体系温度 C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂 Ⅱ.已知:反应aA(g)+bB(g)
cC(g),某温度下,在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、
B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L1·s1,则该反应的化学方程式为____________ ________________________________________________________________________。[来源:学科网]
(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)=0.3 mol·L1·s1; 乙:v(B)=0.12 mol·L1·s1 丙:v(C)=9.6 mol·L1·min1;
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。 答案 Ⅰ.(1)0.079 mol·L1·s1 (2)X(g)+Y(g)===2Z(g) (3)CD Ⅱ.(1)3A(g)+B(g)(2)
2C(g)
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