2.1 化学反应速率-【题型分类归纳】2023-2024学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修1)

第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 『知识梳理』 一、化学反应速率 ◆在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 ◆固体或纯液体的浓度记为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 ◆化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。 ◆用不同反应物表示化学反应速率时：化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。 ◆注意： (1)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。 (2)在描述或计算某物质的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则无意义。 二、影响化学反应速率的因素 〖浓度对化学反应速率的影响〗 ◆在其他条件不变时，增大反应物的浓度可以加快化学反应速率，反之，则降低化学反应速率。 ◆对于固体或纯液体的浓度一般是确定的，因此改变它们的量对化学反应速率无影响。 ◆注意：若是可逆反应，反应物浓度的改变，决定正反应速率的变化；生成物浓度的改变，决定逆反应速率的变化。增大反应物浓度的瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，随后，由于生成物浓度增大，逆反应速率也随之增大。 〖反应速率方程〗 ◆对反应aA( g) + bB(g)= pC(g) + qD(g)来说，反应物的浓度与化学反应速率一般存在如下关系：其中k、m、n都由实验测得，与化学式前面的系数无必然关系。 ◆k称为反应速率常数，表示单位浓度下的化学反应速率。k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。 〖压强对化学反应速率的影响〗 ◆适用范围：有气体参与的化学反应。 ◆压强对化学反应速率的影响规律 在其他条件不变时，增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快；减小压强，相当于减小反应物浓度，反应速率减慢。 ◆改变压强对于气体反应，影响的几种类型 ①类型一：恒温时，增大压强→体积减小→浓度增大→反应速率增大。 ②类型二：恒容时，充入气体反应物→反应物浓度增大→总压强增大→反应速率增大；充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体，如N2等)→总压强增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变。 ③类型三：恒压时，充入无关气体(稀有气体或与本反应无关的气体，如N2等)→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减小。 〖温度对化学反应速率的影响〗 ◆范托夫近似规律：对于在溶液中发生的反应，温度每升高10K，反应速率提高到原来的2~4倍。利用这个经验规律，可以对一些化学反应速率做粗略的估计，但这个规律适用范围有限。 ◆阿伦尼乌斯公式： 式中：k为反应速率常数；A为比例系数；e为自然对数的底；R为理想气体常数； 为活化能，单位为 或 该经验公式表明，当 时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。 ◆温度对化学反应速率的影响规律 当其他条件不变，升高温度一般可以使化学反应速率增大；降低温度，可以减小化学反应速率。 ◆注意：温度对化学反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 〖催化剂对化学反应速率的影响〗 ◆催化剂通过改变反应历程降低反应的活化能来提高化学反应速率，而在反应前后质量和化学性质保持不变。 ◆催化剂具有选择性，只对某一反应或某类反应起催化作用。 ◆注意： (1)由于催化剂的质量和化学性质在反应前后不变，反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。 (2)催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 ◆催化剂对化学反应速率的影响规律：催化剂能改变化学反应速率。与其他因素相比，催化剂对化学反应速率影响程度更大。 三、活化能 〖有效碰撞〗 ◆定义：能够发生化学反应的碰撞。 ◆说明：在化学反应的过程中，反应物分子必须具有一定的能量，碰撞时还要有合适的取向，这样的碰撞才能使化学键断裂，从而发生化学反应。 〖活化分子和活化能〗 ◆活化分子：发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子称为活化分子。 ◆活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，称为反应的活化能。 E1表示反应的活化能；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；反应热=E1-E2。 〖应用碰撞理论解释影响化学反应速率的影响因素〗 『题型分析』 『题型一』化学反应速率的含义 〖典例1〗下列现象或做法与化学反应速率无关的是（ ） A．“冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂 B．水果箱中放置乙烯利 C．馒头制作过程中用酵头发酵 D．新冠病毒可能通过气溶胶加速传播 【答案】D 【详解】A．材料老化过程是化学反应过程，材料生产过程中添加抗老化助剂是为了减缓材料老化速率，故A不符合体题意；