内容正文:
第一节 化学反应速率及影响因素
课程标准 核心素养
1.知道化学反应速率的表示方法及简单计算,能通
过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速
率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改
变对化学反应速率的影响
2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对
化学反应速率的影响.并能运用温度、浓度、压强
和催化剂对化学反应速率的影响规律,解释生产、
生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件
的选择和优化
3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能
对化学反应速率的影响
1.变化观念与平衡思想:能认识化学反应速率是变化
的,知道化学反应速率与外界条件有关,并遵循一定
规律;能多角度、动态地分析化学反应速率,运用化
学反应原理解决实际问题
2.证据推理与模型认知:建立观点、结论和证据之间的
逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识化学
反应速率的本质特征及其相互关系,建立模型;能运
用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律
3.科学探究与创新意识:能发现和提出有关化学反应
速率的有探究价值的问题;通过变量控制法来探究
影响化学反应速率的外界条件
学生用书 P230
考点一 化学反应速率
化学反应速率
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现
象就越明显. (×)
(2)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.
(×)
(3)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. (×)
(4)化学反应速率为0.8molL-1s-1指1s时
某物质的浓度为0.8molL-1. (×)
(5)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.
(√)
(6)化学反应速率指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.(×)
(7)甲、乙两容器中分别充入2molNO2 和4mol
NO2,5分 钟 后 两 者 各 反 应 掉 NO21mol和
2mol,则说明乙中反应速率大. (×)
2.(1)将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混
合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6molL-1,
判断下列几种说法的正误:
①用物质A表示反应的平均速率为03molL-1s-1
( )
②用物质B表示反应的平均速率为06molL-1s-1
( )
③2s时物质A的转化率为70% ( )
④2s时物质B的浓度为07molL-1 ( )
(2)若①②中用 A、B表示反应的平均速率分别为
03molL-1s-1、06molL-1s-1,则用
(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率
更快.
(3)若物质A的转化率经过计算为30%,那么,物
质B的转化率为 ,其理由为
.
103
第八章 化学反应速率与化学平衡
答案:(1)①√ ②× ③× ④√
(2)B (3)30% 因通入和消耗的A、B的物质的
量之比均为2∶1,则A、B的转化率相等
◆[题组1] 化学反应速率的大小比较
1.(2025安阳市高三开学考)接触法制备硫酸中的
关键步骤是SO2 在 V2O5 催化作用下与空气中的
O2 在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198kJ
mol-1.下列4个数据是在不同条件下测得的该反
应的速率,其中反应最快的是 ( )
A.v(SO2)=02molL-1min-1
B.v(O2)=01molL-1min-1
C.v(SO3)=001molL-1s-1
D.v(SO2)=0004molL-1s-1
解析:C [根据反应速率之比等于其化学计量数之
比,换 算 为 同 一 物 质 相 同 单 位 进 行 比 较.A.当
v(SO2)=02 molL-1 min-1 时,v(O2)=
01molL-1min-1;B.v(O2)=01molL-1
min-1;C.当v(SO3)=001molL-1s-1=
06molL-1min-1时,v(O2)=03molL-1
min-1;D.当v(SO2)=0004molL-1s-1=
024molL-1min-1时,v(O2)=012mol
L-1min-1.故C项表示的反应最快.]
2.(双选)(2025河北保定质检)Na2SO3 和KIO3 在
酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分
以下①~④步反应:
①IO-3 +SO2-3 IO-2 +SO2-4 (反应速率慢)
②IO-2 +2SO2-3 I-+2SO2-4 (反应速率快)
③5I-+IO-3 +6H+3I2+3H2O(反应速率快)
④I2+SO2-3 +H2O2I-+SO2-4 +2H+(反应速
率快)
下列说法错误的是 ( )
A.该反应总反应速率由反应①决定
B.IO-2 和H+是该反应的催化剂
C.反应①中IO-2 是还原产物,反应③中I- 是还
原剂
D.向含淀粉的 KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶
液,开始有一段时间没有蓝色出现
解析:BD [A.四步反应中①反应速率慢,故该反
应总反应速率由反应①决定,A正确;B.该反应的
总反应是2IO-3 +5SO2-3 +2H+I2+5SO2-4 +
H2O,氢离子是该反应的反应物,B错误;C.根据氧
化还原反应的基本概念知反应①中IO-2 是还原产
物,反应③中I- 是还原剂,C正确;D.向含淀粉的
KIO3 酸性溶液中滴加 Na2SO3 溶液,因亚硫酸根
量少,④反应不能发生,故开始有一段时间有蓝色
出现,D错误.]
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其化学计量数的比值,即
对于一般反应aA+bBcC+dD,比 较
v(A)
a
与v(B)
b
,若v(A)
a >
v(B)
b
,则A表示的反
应速率比B的大.
◆[题组2] 化学反应速率的计算
3.(2025六盘水市高三开学考)一定温度下:在
N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:
2N2O5 4NO2+O2.在不同时刻测量放出的
O2 体积,换算成N2O5 浓度如下表.
t/s 0 600 1200171022202820 x
c(N2O5)/
(molL-1)
140 096 066 048 035 024 012
下列说法正确的是 ( )
A.600~1200s,生成 NO2 的平均速率为50×
10-4molL-1s-1
B.反应2220s时,放出的O2 体积为118L(标准
状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3930
解析:D [600~1200s,N2O5 的变化量为(096
-066)molL-1=03molL-1,在此时间段内
NO2 的变化量为其2倍,即06molL-1,因此,
生成 NO2 的 平 均 速 率 为
0.6molL-1
600s =10×
10-3molL-1s-1,A说法不正确;由表中数据
可知,反应2220s时,N2O5 的浓度变化量为(140
-035)molL-1=105molL-1,其物质的量
的变化量为105molL-1×01L=0105mol,
O2 的变化量是其
1
2
,即00525mol,因此,放出的
O2 在标准状况下的体积为00525mol×224L
mol-1 =1176 L,B 说 法 不 正 确;平 衡 时
2v正(N2O5)=v逆(NO2),C说法错误;分析表中数
据可知,该反应经过1110s(600~1710,1710~
2820)后N2O5 的浓度会变为原来的
1
2
,因此,N2O5
的浓度由024molL-1变为012molL-1时,可以
推测 表 中 的x 为(2820+1110)=3930,D说 法
正确.]
203
高考总复习 化学
4.(2024河北卷)已知X+Cl2→M,30min时,c(X)=
6.80molL-1,且 30~60 min 内 v(X)=
0.042molL-1min-1,反应进行到60min时,
c(X)= molL-1.
解析:根 据 化 学 反 应 速 率 的 计 算 公 式 v(X)=
Δc(X)
Δt
,60min时,c(X)=6.80molL-1-v(X)
Δt=6.80molL-1-0.042molL-1min-1
×30min=5.54molL-1.
答案:5.54
化学反应中各物质浓度的计算模
式———“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式.
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量.
(3)根据已知条件列方程式计算.
例如:反应 mA + nB pC
起始浓度(molL-1) a b c
转化浓度(molL-1) x nxm
px
m
某时刻浓度(molL-1)a-x b-nxm c+
px
m
考点二 影响化学反应速率的因素
一、内因(主要因素)
反应物本身的化学性质是主要因素.如相同条件下
Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al.
二、外因(其他条件不变,只改变一个条件)
(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响.
(2)浓度、温度、压强发生变化或加入催化剂时,正、
逆反应速率均增大或减小,如升高温度,不论是
放热反应还是吸热反应,化学反应速率均加快.
三、理论解释———有效碰撞理论
1.基元反应与反应历程
(1)基元反应:大多数化学反应是分步完成的,其中能
够一步完成的反应称为基元反应.
(2)反应历程:基元反应构成的反应序列称为反应历
程(又称反应机理),基元反应的总和称为总反应,
可以分为简单反应(只有一步基元反应)和复杂反
应(包含多步基元反应).
2.活化分子、活化能、有效碰撞
(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子.
(2)活化能:如图
图中:E1 为正反应的活化能,使用催化剂时的活
化能为E3,反应热为E1-E2.(注:E2 为逆反应的
活化能)
(3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的
碰撞.
3.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024江苏卷)H2O2 制O2 反应中,MnO2 能
加快化学反应速率 (√)
(2)催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前
后的性质保持不变 (×)
(3)向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3 溶液的试
管中同时加入2mL5% H2O2 溶液,观察实验
现象,不能达到探究浓度对反应速率的影响的
目的 (√)
(4)一般情况下,升高温度时,不论正反应是吸热还
是放热,正、逆反应的速率都增大 (√)
(5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分
含量,所以反应速率增大 (×)
(6)100mL2molL-1盐酸与锌片反应,加入适量
的氯化钠溶液,反应速率不变 (×)
(7)对可逆反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+
3KCl,增大氯化钾浓度,逆反应速率加快 (×)
(8)催化剂能降低反应的活化能,ΔH 也会发生
变化 (×)
303
第八章 化学反应速率与化学平衡
2.按要求填空
(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反
应生成氢气的速率:铁 铝(填“大于”“小于”
或“等于”).
(2)对于Fe+2HClFeCl2+H2↑,改变下列条
件对生成氢气的速率有何影响? (填“增大”“减小”
或“不变”)
①升高温度: ;
②增大盐酸浓度: ;
③增大铁的质量: ;
④增加盐酸体积: ;
⑤把铁片改成铁粉: ;
⑥滴入几滴CuSO4 溶液: ;
⑦加入NaCl固体: ;
⑧加入CH3COONa固体: ;
⑨加入一定体积的Na2SO4 溶液: .
答案:(1)小于 (2)①增大 ②增大 ③不变
④不变 ⑤增大 ⑥增大 ⑦不变 ⑧减小
⑨减小
◆[题组1] 影响化学反应速率的因素
1.(2025江西抚州质检)少量铁粉与100mL001
molL-1的稀盐酸反应,反应速率太慢,为了加快
此反应速率而不改变 H2 的量,可以使用如下方法
中的 ( )
①由铁粉换成铁块 ②加 NaNO3 固体 ③将
001molL-1稀盐酸换成98%的硫酸溶液 ④
加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几
滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑧改用100mL01molL-1盐酸
A.②③⑤ B.①③④ C.⑥⑦ D.⑦⑧
解析:D [①由铁粉换成铁块,反应速率减慢,故
错误;②加 NaNO3 固体与酸形成硝酸,不产生氢
气,故 错 误;③将001molL-1的 稀 盐 酸 换 成
98%的硫酸溶液,浓硫酸使铁发生钝化现象,故错
误;④加CH3COONa固体,生成醋酸,氢离子浓度
减小,反应速率减慢,故错误;⑤加NaCl溶液,氢离
子浓度减小,反应速率减慢,故错误;⑥滴入几滴硫
酸铜溶液,铁置换出铜,构成原电池,反应速率加
快,但Fe的量减少,导致生成的氢气减少,故错误;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,故
正确;⑧改用100mL01molL-1盐酸,氢离子
浓度增大,反应速率加快,故正确.]
2.(2025郑州市高三开学考)合成氨反应:N2(g)+
3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-924kJmol-1,
在反应过程中,正反应速率的变化如图.下列说法
正确的是 ( )
A.t1 时升高了温度 B.t2 时使用了催化剂
C.t3 时增大了压强 D.t4 时降低了温度
解析:B [A项,t1 时正反应速率增大,且大于逆反
应速率,则应为增大压强,错误;B项,t2 时正逆反
应速率同等程度增大,应是使用了催化剂,正确;C
项,t3 时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反
应速率,则为减小压强,错误;D项,t4 时正反应速
率瞬间 不 变,然 后 减 小,应 为 减 小 生 成 物 浓 度,
错误.]
气体反应体系中充入“惰性气体”(不
参与反应)时对反应速率的影响
(1)恒容:充入“惰性气体” →总压增大 →物质浓
度不变(活化分子浓度不变) →反应速率不变.
(2)恒压:充入“惰性气体” →体积增大 →物质浓
度减小(活化分子浓度减小) →反应速率减小.
◆[题组2] 化学反应速率图像题
3.(2025衡水市二中高三模拟)一定条件下,在容积
为10L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,反应过程如图.下列说法
正确的是 ( )
A.t1min时,正、逆反应速率相等
B.曲线X表示NH3 的物质的量随时间变化的关系
C.0~8min,H2 的化学反应速率v(H2)=0.75
molL-1min-1
D.10~12min,N2 的化学反应速率v(N2)=0.25
molL-1min-1
解析:B [根据图知,随着反应的进行,X的物质的量
增大、Y的物质的量减少,反应达到平衡状态时,X、Y
的物质的量的变化量分别为Δn(X)=(0.6-0)mol=
0.6mol,Δn(Y)=(1.2-0.3)mol=0.9mol,X、Y的
物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比,
0.6mol∶0.9mol=2∶3,则 X是 NH3、Y是 H2.
403
高考总复习 化学
A.可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,没
有达到平衡状态时正逆反应速率不等,根据图知,
t1min时,NH3 和 H2 的物质的量仍然在变化,没有
保持不变,则该反应没有达到平衡状态,所以正逆反
应速率不等,A项错误;B.根据以上分析知,X曲线
表示NH3 的物质的量随时间变化的关系,B项正确;
C.0~8min,H2 的平均反应速率为v(H2)=
Δn(H2)
VΔt
= 0.9mol10L×8min=0.01125mol
/(Lmin),C项 错
误;D.10~12min,NH3 的平均反应速率,v(NH3)=
Δn(NH3)
VΔt =
(0.7-0.6)mol
10L×2min =0.005mol
/(Lmin),
再根据同一可逆反应中同一时间段内各物质的反
应速率之比等于其化学计量数之比,则氮气反应速
率为0.0025molL-1min-1,D项错误.]
4.(2025无锡市高三开学考)反应X2Z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,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3 后,c(Z)=2c0-c(Y)
解析:D [X是唯一的反应物,随着反应的进行,其
浓度不断减小,因此,a为c(X)随t的变化曲线,A
正确;由题图可知,分别代表3种不同物质的曲线
相交于t1 时刻,因此t1 时,c(X)=c(Y)=c(Z),B
正确;由题图中信息可知,t2 时刻以后,Y的浓度仍
在不断减小,说明t2 时Y的消耗速率大于其生成
速率,C正确;由题图可知,t3 时刻反应①完成,X
完全转化为Y,若无反应②发生,则Y的浓度为c0,
由于反应②Y→2Z的发生,t3 时刻后 Y的浓度的
变化量为c0-c(Y),则c(Z)=2c0-2c(Y),D
错误.]
学生用书 P233
[例] (2024甘肃卷)下列措施能降低化学反应速
率的是 ( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
解析:C [A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来
说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨
制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符
合题意;B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应
物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题
意;C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓
度,会降低化学反应速率,C项符合题意;D.石墨合成
金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化
学反应速率,D项不符合题意.]
试题
情境
外界因素影响化学反应
突破
方法
一般来说,催化剂可以加快反应速率;中和滴定
摇动锥形瓶将增大溶液的接触面积,加快反应速
率;金刚石与石墨均为固体,加压速率不变.加
水稀释,盐酸浓度减小,速率减小
核心
素养
考查影响反应速率的因素,提升学生的证据推理
与模型认知能力.
1.(双 选)(2024 浙江6月)反 应 NaBH4(s)+
2H2O(l)NaBO2(aq)+4H2(g) ΔH<0比较
缓慢.忽略体积变化的影响,下列措施中可加快反
应速率的是 .
A.升高溶液温度
B.加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2]
C.加入少量固体硼酸[B(OH)3]
D.增大体系压强
解析:AC [A.升高温度,活化分子数增多,有效
碰撞次数增加,反应速率加快,A符合题意;B.加
入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2],溶液变碱性,碱
性水解慢,化学反应速率降低,B不符合题意;C.加
入少量固体硼酸[B(OH)3],溶液变酸性,NaBH4
中H为-1价,在酸性条件下易与 H+反应生成氢
气,水解快,化学反应速率加快,C符合题意;D.增
大体系压强,忽略体积变化,则气体浓度不变,化学
反应速率不变,D不符合题意.]
2.(2024安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中
SeO2-4 的影响因素,测得不同条件下SeO2-4 浓度随
时间变化关系如图.
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
503
第八章 化学反应速率与化学平衡
下列说法正确的是 ( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO2-4 )
=2.0molL-1h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO2-4 +
8H+2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反
应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO2-4 的
去除效果越好
解析:C [A.实验①中,0~2小时内平均反应速率
v(SeO2-4 )=
(5.0×10-5-1.0×10-5)molL-1
2h =2.0
×10-5molL-1h-1,A不正确;B.实验③中水样
初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程
式中不能用 H+ 配电荷守恒,B不正确;C.综合分
析实验①和②可 知,在 相 同 时 间 内,实 验①中
SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适
当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综
合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中
SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适
当减小初始pH,SeO2-4 的去除效果越好,但是当初
始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与 H+ 反应速
率加快,会导致与SeO2-4 反应的纳米铁减少,因此,
当初始pH越小时SeO2-4 的去除效果不一定越好,
D不正确.]
3.(双选)(2023海南卷)工业上
苯乙烯的生产主要采用乙苯脱
氢工艺:C6H5CH2CH3(g)
C6H5CHCH2(g)+H2(g).
某条件下无催化剂存在时,该
反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图
所示.下列说法正确的是 ( )
A.曲线①表示的是逆反应的vGt关系
B.t2 时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1 时,Q>K(Q 为浓度商)
D.催化剂存在时,v1、v2 都增大
解析:BD [A.反应为乙苯制备苯乙烯过程,开始
反应物浓度最大,生成物浓度为0,所以曲线①表
示的是正反应的vGt关系,曲线②表示的是逆反应
的vGt关系,故 A错误;B.t2 时,正逆反应速率相
等,体系处于平衡状态,故B正确;C.反应进行到t1
时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;D.催化剂
能降低反应的活化能,使反应的v1、v2 都增大,故D
正确.]
4.(2024甘肃卷)SiHCl3 是制备半导体材料硅的重
要原料,可由不同途径制备.
在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3:3SiCl4(g)+
2H2(g)+Si(s)
催化剂
4SiHCl3
(g).773K,2L密闭
容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与
0.4molH2 和0.1molSiCl4 气体反应,SiCl4 转化
率随时间的变化如图所示:
0~50min,经方式 处理后的反应速率最
快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率
v(SiHCl3)= molL-1min-1.
解析:由转化率图像可知,0~50min,经方式甲处理后
反应速率最快;经方式丙处理后,50min时SiCl4 的转
化率为42%,反应的SiCl4 的物质的量为01mol×
42%=00042mol,根据化学计量数可得反应生成的
SiHCl3 的物质的量为0.0042mol×
4
3=0.0056mol
,
平均 反 应 速 率v(SiHCl3)=
0.0056mol
2L×50min=5.6×
10-5molL-1min-1.
答案:甲 56×10-5
5.(活化能大小判断)(2024甘肃卷)甲烷在某含 Mo
催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列
说法错误的是 ( )
603
高考总复习 化学
A.E2=1.41eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
解析:C [A.由能量变化图可知,E2=0.70eV-
(-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B.由能量变化
图可知,步 骤2逆 向 反 应 的 ΔH=-0.71eV-
(-1.00eV)=+0.29eV,B项正确;C.由能量变
化图可知,步骤1的活化能E1=0.70eV,步骤2的
活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步
骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应
比步骤2慢,C项错误;D.该过程甲烷转化为甲醇,
属于 加 氧 氧 化,该 过 程 实 现 了 甲 烷 的 氧 化,D项
正确.]
6.(速率常数)(2025马鞍山市模节选)碘蒸气存在,
能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g) →2I(g)(快反应)
第二 步:I(g)+N2O(g) →N2(g)+IO(g)
(慢反应)
第三步:2IO(g)+2N2O(g) →2N2(g)+2O2(g)
+I2(g)(快反应)
(1)实验表明,含碘时 N2O分解速率方程v=k
c(N2O)c0.5(I2)(k为速率常数).下列表述正确
的是 .
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(2)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污
染,需给汽车安装尾气净化装置.在净化装置中
CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)
+2CO2(g) ΔH=-7468kJmol-1.实验测
得:v正=k正p2(NO)p2(CO),v逆=k逆p(N2)
p2(CO2).其中k正、k逆 分别为正、逆反应速率常
数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量
分数×总压).
①达到平衡后,仅升高温度,k正 增大的倍数 (填
“大于”“小于”或“等于”)k逆 增大的倍数.
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和
N2 物质的量之比为2∶2∶1,压强为p0kPa.达平
衡时压强为0.9p0kPa,则
k正
k逆=
.
解析:(1)A.k为速率常数,受温度、催化剂、固体表
面积等 影 响,不 受 浓 度 影 响,A 错 误;B.平 衡 时
v(正)=v(逆),第二步反应为慢反应,反应速率较
慢,则v(第二步的逆反应)也较慢,第三步反应为
快反应,反应速率较快,故v(第二步的逆反应)<
v(第三步反应),B正确;C.催化剂改变反应速率,
但反应前后质量和化学性质不变;IO为中间过程
产物,不是反应的催化剂,C错误;D.活化能越大反
应越慢,第二步反应为慢反应、第三步反应为快反
应,故活化能第二步比第三步大,D正确;故选BD;
(2)①达 到 平 衡 后,v正 =v逆 =k正 p2(NO)
p2(CO)=k逆 p(N2)p2(CO2),反应的平衡常数
K=p
(N2)p2(CO2)
p2(NO)p2(CO)
=
k正
k逆
,反应为放热反应,升
高温度,平衡逆向移动,K 值减小,则仅升高温度,
k正 增大的倍数小于k逆 增大的倍数;
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和
N2 物质的量之比为2∶2∶1,设初始CO、NO和
N2 物质的量分别为2mol、2mol、1mol,生成 N2
的物质的量为x;
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
起始(mol) 2 2 1 0
转化(mol) 2x 2x x 2x
平衡(mol) 2-2x 2-2x 1+x 2x
则反应后总的物质的量为(5-x)mol,初始压强为
p0kPa,达平衡时压强为0.9p0kPa,根据阿伏加德
罗定律,则5-x
5 =
0.9p0kPa
p0kPa
,x=05mol,平衡时
CO、NO、N2、CO2 物质的量分别为1mol、1mol、
15mol、1mol,总的物质的量为45mol,则 K=
k正
k逆=
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
0.9p0kPa×
1.5
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
0.9p0kPa×
1
4.5
æ
è
ç
ö
ø
÷
2=
7.5
p0
.
答案:(1)BD (2)①小于 ②7.5p0
703
第八章 化学反应速率与化学平衡
体系构建 核心巧记
1.化学反应速率计算的3个方法
(1)定义式法:v=ΔcΔt=
Δn
VΔt
.
(2)比例关系式法:化学反应速率之比等于其化学计量
数之比.
(3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据定义式
或比例关系计算.
2.掌握1条规律
对于可逆反应 mA(g)+nB(g)pC(g),v(A)∶
v(B)∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶
Δc(B)∶Δc(C)=m∶n∶p.
3.理解影响化学反应速率的5个因素
增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使
用催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大.
变量控制法探究影响化学反应速率的因素
学生用书 P235
在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影
响因素较多,故为搞清某个因素的影响均需控制其他
因素相同或不变,再进行实验,因此,常用变量控制思
想解决该类问题.体现了科学探究与创新意识、证据
推理与模型认知的化学学科核心素养.
1.常见考查形式
(1)以表格的形式给出多组实验数据,让学生找出每
组数据的变化对化学反应速率的影响.
(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让学生设计
实验分析各因素对化学反应速率的影响.
2.解题策略
(1)确定变量
解答这类题目时首先要认真审题,理清影响实验
探究结果的因素有哪些.
(2)定多变一
在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一
种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关
系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析
每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影
响因素与所探究问题之间的关系.
(3)数据有效
解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变
量统一,否则无法作出正确判断.
3.实例分析
探究温度、催化剂对反应:2H2O22H2O+O2↑
的影响,可以确定催化剂(是否加入 MnO2)和温
度(加热、常温)作为可变量,其他的则控制为不
变量.
探究对象
的反应
2H2O22H2O+O2↑
控制的
可变量
催化剂 温度
控制的
不变量
浓度、温度等 浓度、催化剂等
实验方案
取 相 同 量 的 5%
H2O2 溶液于两支规
格相同的试管中,向
其中一支试管中加入
少量 MnO2,另一支
不加,在常温下观察
取 相 同 量 的
5% H2O2 溶液
于两 支 规 格 相
同的试管中,给
其中 一 支 试 管
加热,另一支试
管不加热,观察
[例] (2021福建卷)NaNO2 溶液和 NH4Cl溶液
可发生反应:NaNO2+NH4Cl
△
N2↑+NaCl+
2H2O.为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利
用下列装置(夹持仪器略去)进行实验.
803
高考总复习 化学