内容正文:
易错专题03 化学反应速率和影响因素
聚焦易错点:
►易错点一 化学反应速率
►易错点二 反应反应速率影响因素
►易错点三 反应速率图像
►易错点四 影响化学反应速率的因素的实验探究
典例精讲
易错点一 化学反应速率
【易错典例】
例1(2023·安徽省无为襄安中学高二阶段练习)在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是
A.υ(A)= 0.5 mol/(L·s) B.υ(B)= 0.3 mol/(L·s)
C.υ(C)= 0.8 mol/(L·s) D.υ(D)= 1 mol/(L·s)
【解题必备】化学反应速率
(1)化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量,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,其数学表达式为v=或v=。
(2)同一反应中,用不同物质来表示反应速率时,其数值可能不同,但其表达的意义是相同的,都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率,因此表示化学反应速率时,必须指明用反应物或生成物中哪种物质做标准,且一般不能用固体物质做标准;用不同物质表示同一反应的速率时,速率的比值等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如对于反应:mA + nB = pC + qD , v(A) :v(B): v(C) :v(D)=m:n:p:q。
(3)反应速率大小比较时,注意单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位;注意换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小或比较化学反应速率与化学计量数的比值,比值越大,反应速率越快;
(4)利用能够直接观察的某些性质测定,如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率,或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率;利用科学仪器测量物质的性质,如在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
(5)计算模板:
mA(g) + nB(g)pC(g)
起始浓度(mol·L-1) a b c
转化浓度(mol·L-1) x x x
某时刻浓度(mol·L-1) a-x b-x c+x
【变式突破】
1.(2023·江苏·扬州中学高二阶段练习)某合成氨速率方程为:(k为速率常数),部分数据如下表。下列说法正确的是
实验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
A.k与物质性质有关,与反应温度、压强、反应物浓度无关
B.α=1,γ= -1
C.恒容容器中反应时,充He气,压强增大反应速率加快
D.采用适当催化剂,反应活化能、焓变均减小
易错点二 反应反应速率影响因素
【易错典例】
例2(2023·江苏·扬州中学高二阶段练习)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法正确的是
A.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
B.其它条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
C.条件②,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件①,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为125min
【解题必备】反应反应速率影响因素
1.浓度:浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。
2.压强:改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:
(1)恒温时:增大压强体积缩小浓度增大反应速率增大。
(2)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“稀有气体”总压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入“稀有气体”体积增大各物质浓度减小反应速率减小。
压强是否影响化学反应速率,取决于是否影响反应物的浓度。如恒容下充入稀有气体,气体压强增大,但反应物浓度不变,故反应速率不变。恒压下充入稀有气体,气体压强不变,但体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。
3.温度:所有化学反应的反应速率都与温度有关。温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以正反应的速率