内容正文:
考点10 化学反应速率及影响因素
【核心考点梳理】
一、化学反应速率
1.化学反应速率及其表示方法
(1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。
(2)表示方法:可用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
(3)计算:表达式为v=或v=。
式中:Δc为浓度的变化量,一般以mol·L-1为单位;
Δt为时间,一般以s或min为单位。
(4)常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
2.规律
对于同一反应,用不同的物质来表示反应速率,其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
如对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【典型例题】
例1.(2023春·安徽宿州·高一校联考期中)t℃时,在4个均为2L的密闭容器中分别进行反应:。依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最慢的是
A. B.
C. D.
例2.(2023春·辽宁·高一校联考阶段练习)某温度下,在容积为2L的恒容容器中X(g)、Y(g)、Z(g)发生反应时物质的量的变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为2X(g)+2Y(g)Z(g)
B.若t1=5,0~t1min内,v(X)=0.08mol•L-1•min-1
C.t0时刻,X(g)的体积分数约为43.5%
D.t2时刻,v正= v逆=0
例3.(河北省保定市2023学年高一下学期期末考试)一定条件下,向2L密闭容器中加入2molA和10molB,发生反应,2min时测得剩余A为1mol,下列化学反应速率表示正确的是
A. B.
C. D.
【核心归纳】
(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。
(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取正值,而且是某一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率。
(3)在一定温度下,对于固体和纯液体物质来说,其单位体积里的物质的量不会改变,即它们的物质的量浓度为常数,故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。
(4)反应速率大小比较的两种方法
二、影响化学反应速率的因素
1.[基础实验]化学反应速率的影响因素
实验1.催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
①有少量气泡出现
②产生大量气泡
实验结论
MnO2可以使H2O2分解的速率加快
催化剂有正、负之分,正催化剂能加快反应速率,负催化剂减慢反应速率,不特别指明的条件下,均指正催化剂。催化剂只对某一特定反应具有催化作用,即有专一性。
实验2.温度对化学反应速率的影响
实验操作
试管中均为5 mL12%的H2O2溶液
实验现象
①产生气泡速率较慢
②产生气泡速率较快
实验结论
其他条件相同时,用水浴加热,化学反应速率增大,常温,化学反应速率减小
实验3.浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
①产生气泡速率较慢
②产生气泡速率较快
实验结论
其他条件相同时,增大浓度,化学反应速率增大,减小浓度,化学反应速率减小
实验4.反应物状态对化学反应速率的影响
实验操作
取两支试管,向其中一支加入约5 g块状大理石,另一支加入约5 g粉末状大理石,再各加入5 mL 4 mol·L-1盐酸,观察并记录实验现象
现象与结论
块状大理石与盐酸反应的速率较慢,粉末状大理石与盐酸反应的速率快,说明增大反应物的接触面积,能增大反应速率
影响化学反应速率的因素除温度、催化剂和反应物浓度外,还有反应物的状态、固体的表面积等许多因素。
2.控制变量法
受多因素影响的问题每次只改变其中的一个因素,而控制其余几个因素不变,研究被改变的因素对事物发展的影响。这样,就将多因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究,化繁为简,再进行综合分析,最后得出结论。这种方法称为控制变量法。
【典型例题】
例1.(2023春·辽宁·高一校联考阶段练习)化学反应速率的研究对工农业生产和日常生活有着十分重要的意义,下列操作不能加快化学反应速率的是
A.低温冷藏食物
B.燃煤发电时用煤粉代替煤块
C.用H2O2制备O2时,使用MnO2作催化剂
D.用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2
例2.(2023·高一课时练习)在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g),能使反应速率加快的措施是
①通过减小容器体积增大压强
②升高温度
③将炭粉碎
④通入CO2
⑤增加炭的量
⑥恒容条件下通入N2
A.①②③⑥ B.①②④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤
例3.(2023春·浙江·高一校联考阶段练习