内容正文:
考点17 化学反应速率及其影响因素
高考主要考查对化学反应速率的理解、化学反应速率的相关计算、化学反应速率图像问题,延续选择题或非选择题的形式。
预测2022年必将涉及化学反应速率考查,必须掌握在化学反应中速率之比等于计量数之比,外界条件对速率的影响关键是外界条件的改变引起单位体积内活化分子数量的变化。预计在今后的高考中,会与反应过程中的能量变化融合,将化学反应速率与化工生产、生活实际相结合,应予以重视。
一、化学反应速率
二、影响化学反应速率的因素
化学反应速率
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式及单位
v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
同一化学反应中反应快慢的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
(1)化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率( )
(2)化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品( )
(3)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显( )
(4)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率( )
(5)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率( )
(6)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1( )
(7)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( )
(8)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快( )
(9)正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6) × (7)√ (8)× (9)√
【典例】
例1 下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【解析】A项,化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液的反应;B项,固体或纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率;C项,0.8 mol·L-1·s-1表示1 s的时间内,某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1;D项,化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。
【答案】D
例2 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(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快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
【解析】通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折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v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 mol·L-1·min-1。
【答案】D
例3 (2021•广东选择性考试)反应X=2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t1时,c(X)= c(Y)= c(Z)
C.t2时,的消耗速率大于生成速率
D.t3后, c(Z)=2c0- c(Y)
【解析】由题中信息可知,反应X=2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度c随时间t的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t