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2022年新高考化学二轮备考选择题高频热点
特训14 化学反应速率影响因素与图像
考向分析:将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的高频热点,其主要命题内容有:①化学反应速率影响因素及计算;②化学反应速率和化学平衡的图像分析。
(一)必备知识和方法
1.外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响。
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)瞬间增大,随后逐渐减小;v(逆)瞬间不变,随后逐渐增大;直至v(正)和v(逆)相等时达到平衡。
(2)增大压强,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,改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。
(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。
(5)使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。
(6)气体反应体系中充入惰性气体(或无关气体)时,对反应速率的影响
A.恒容:充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。
B.恒压:充入“隋性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢。
2.化学反应速率、化学平衡图像题的解题步骤。
有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点,在审题时,一般采用“看特点,识图像,想原理,巧整合”四步法。
第一步:看特点。即分析可逆反应化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等。
第二步:识图像。即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大。
第三步:想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步:巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
3.化学反应速率、化学平衡图像的三种类型
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0。
(1)速率—时间图
t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大;
t2时升高温度,对任何反应,正反应和逆反应速率均增大,吸热反应的正反应速率增大较快;t3时减小压强,正反应速率和逆反应速率均减小;
t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。
(2)转化率(或含量)—时间图
甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大;
乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;
丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变平衡时反应物的转化率。
(3)恒压(温)线
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
(4)特殊类型图像
A.对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。
B.对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点v正>v逆;则L线的右下方(F点),v正<v逆。
(二)真题演练
1.(2021·浙江)一定温度下:在的四氯化碳溶液()中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A.,生成的平均速率为
B.反应时,放出的体积为(标准状况)
C.反应达到平衡时,
D.推测上表中的x为3930
【答案】D
【详解】
A.,的变化量为(0.96-0.66)==0.3,在此时间段内的变化量为其2倍,即0.6,因此,生成的平均速率为,A说法不正确;
B.由表中数据可知,反应时,的变化量为(1.40-0.35)==1.05,其物质的量的变化量为1.050.1L=0.105mol,的变化量是其,即0.0525mol,因此,放出的在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=,B说法不正确;
C.反应达到平衡时,正反应速率等