内容正文:
5.C钢铁在弱碱性环境中主要发生吸氧腐蚀,A项正确;表面涂层能防止
第七章化学反应速率与化学平衡
钢铁管道和水、O,等物质接触,从而起到抗腐蚀作用,B项正确;钢铁腐
蚀时负极电极反应式为Fe-2e—Fe2+,wg铁在海水中完全发生电
第31讲化学反应速率及影响因素
化学腐蚀时转移电子数为器×N,后续发生4Fe(0)2+0,+2,0
考点一
一4e(OH)3,不属于电化学腐蚀,C项错误;锌比铁活泼,在海水中构
成原电池,锌为负极,铁为正极,这种保护钢铁的方法叫牺牲阳极法,D必备知识·梳理夯实
项正确。
1.快慢减少量增加量mol·Ll,g1mol,L-1,min-
聚焦高考·真题演练
2mol·L-·min-
1.C电池工作一段时间后,Mn0,电极上检测到MOOH和少量2.(I)化学计量数m:n:p:g
(2)0.3mol·L-1·s-10.1mol,L-1·s-10.2mol·L-1·s-1
ZnMn204,Mn元素的化合价从+4降低到+3,则MnO2电极为正极,Zn
【正误辨析】
电极为负极。充电时,Z2向阴极方向迁移,A项错误;放电时,会发生
(1)×化学反应速率为平均速率,不能表示某时刻的物质的浓度。
反应7a+2Mn0,一ZaMm,O,B项错误;MO0H为正极放电产物,正(2)×固体和纯液体的浓度变化视为0,不能用其浓度变化表示化学反
极反应有MnO2+H20+e-MnOOH+OH-,C项正确:放电时,Zn电
应速率。
极质量减少0.65g,转移电子0.020mol,但M0,得电子转化的产物有(3)V化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的
MnOOH和ZnMn2O4,故MnO2电极生成MnOOH的物质的量小于
增加,单位是mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1,单位由时间单位和
0.020mol,D项错误.
物质的量浓度的单位决定。
2.B由题图可知,该装置为电解池,电极上有H2生成,发生还原反应,:(4)√化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量,也可以用单位
则N电极为阴极,P1电极为阳极。电解时,阴离子向阳极移动,即OH-
时间内生成某物质的物质的量多少来表示。
向电极移动,A错误;电极为阳极,发生氧化反应,电解质溶液为(5)V用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时,
KOH溶液,则生成C6Ns的电极反应式为2C3NgH+8OH-4e一
其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C6V。+8,0,B正确;Ni电极上的电极反应式为2H,0+2e一H,↑(6)×用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数
+20H-,电路中转移4mol电子时,Ni电极上生成4 mol OH,P电极
值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,相同条件下用
不同物质表示的反应速率,数值越大,不能表示化学反应速率越快。
上消耗8 mol OH,则电解一段时间后,溶液p降低,C错误;阴极每生
成1molH2转移2mol电子,若阳极只生成KC6N16,则其物质的量为
考点突破·能力提升
0.5mol,但P电极上还有少量0,生成,则生成KCN6的物质的量小微考点1
于0.5mol,D错误。
:1.A由x(C)=0.25mol·L-1·min-1知,2min内C的浓度变化量△c(C)》
3.A由题给反应机理和装置图,可知b极为阳极,电极反应式为2HCHO
=0.25mol.L-1·min-1×2min=0.5mol·L-1,设A、B初始浓度为
-2e+40H一2HC00+2H,0+H2↑;a极为阴极,电极反应式为
amol·L1,结合题中数据,可列出“三段式”:
2H20+2e-—20H-+H2↑。传统电解水只有阴极产生L2,则通过相
3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)
起始浓度
同电量时,题给方法制得H2的理论产量是传统电解水的2倍,A项错
0
mol.L-1)
0
误,B、D项正确:电解池中,为了传递电荷,电解质溶液中的阴离子移向
转化浓度
阳极,则OH会通过阴离子交换膜移向b极,C项正确。
0.75
0.250.5
0.5
(mol·L-1)
4.B由题图电解装置可知,电极b上发生Br→BO3的氧化反应,溴元
平衡浓度
(mol:L-1)a-0.75
a-0.250.5
0.5
素化合价升高,则电极b为阳极,电极a为阴极,连接电源负极,A正确;
电极a的电极反应式为2H20+2e一H2↑+2OH-,电极b的电极反
则2min时,c(A):c(B)=(a-0.75):(a-0.25)=3:5,解得a=
应式为Br--6e+60H-—B03+3H20,电解总反应式为Br-+
1.5,A的浓度为1.5mol·L-1-0.75mol·L-1=0.75mdl·L-1,物质
3H,0电解Br05+3H,↑,Br0又在催化阶段分解为02和Br,总效果
的量为1.5mol,A正确:2min时,A的转化率为0.75
×100%=50%,B
.5
相当于H,0分解为H2和O2,故需补充H0,B错误,C正确;催化阶段
错误;x(B)=0.25molL-1
=0.125mol·L1·min-1,C错误;由于
产生O2和Br,生成1 mol Br转移6mole,生成1mol02转移
2 min
4mole,根据得失电子守恒可知,n(02):n(Br-)=3:2,D正确。
△c(C)=△c(D),x=2,D错误。
5.C镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀时,锌为负极,电极反应式为Z
:2.C由图可知,X、Y为反应物,Z为生成物,开始至平衡时△n(X)=
+4NH-2e一[Z(NH)4]2+,NH为负极反应的反应物,因此氨
0.3mol、△n(Y)=0.1mdl、△n(Z)=0.2mol,则△n(X):△n(Y):
水的浓度越大,负极反应的速率越大,即腐蚀趋势越大,A正确;铁为正
△n(Z)=3:1:2,2min达到平衡,为可逆反应,可知化学方程式为
3X(g)+Y(g)一2Z(g),故A错误:0~2min时间段内,用物质X表示
极,在碱性溶液中,电极反应式为2H20+2eˉ—一H2↑+20H,因此随
着反应的进行,c(OH-)增大,即溶液的pH变大,B正确,C错误:根据正
的反应流*为(X)=告=总-是=005则L1·
极反应式可知,每生成1molH2,转移2mol电子,负极消耗1 mol Zn,标
准状况下224mLH2的物质的量是0.010mol,因此消耗0.010 mol Zn,D
m-,故B错误:反应物平衡时的转化率X:Y=(3×1O0%):
正确。
6.A要测定乙酸溶液的浓度,通过题图可知可通过酚酞变红来指示。右
(01m©x100%)=3:1,故C正确;用物质Z表示的反应速率为
1 mol
侧电极为阴极,H放电,CH COOH反应完全,酚酞变红时达到反应终
x(Z)=0.05mol·L-1·min-1,故D错误
点:左侧n电极为阳极,电极反应为2H,0-4e—02↑+4H+,综上微考点2
可知实验结束时,b中溶液变红,则A项正确,B项错误;对于C项,未指3.C①(A)=0.01ml·L-1·s1,则A=0.01m0lL-1·g1;
1
出02所处状态,无法计算收集气体的物质的量,错误;如果换成铜导线,
则形成两个电解池,右侧电解池中C为阳极,失电子生成C+;右侧P
②(B)=0.06m0l.L-1·g-1,B)_0.,06mol.L-1·9-1=0.02mol
3
3
电极为阴极,阴极上H+放电生成H2,但一段时间后阴极上C2+可能会
放电,会影响测定结果,D项错误。
Eg8c=24lllm1,9是2L
-565-
min-1=1.2mol·L-1·min-1=0.02mol·L-1·s1;④x(D)=3.5mol
考点二
min mol L.min1.019 mol
3
必备知识·梳理夯实
反应速率与化学计量数的比值越大,则反应速率越快,根据分析可知,反
1.(1)Mg>A1
应速率由快到慢为②=③>④>①
(2)增大减小增大减小增大减小增大增大固体表面积
4.B在速率单位相同时,把速率除以其相应物质的化学计量数,数值大者
:2.(1)每一步碰撞有效碰撞正反应逆反应E1-E2E3化学
反应速率快。A项,(H2)=0.01mol·L-1·s1=0.6mol·L-1·
反应
mim1,号(,)=0.2mmlL1·minl;B项,(N,)=0.3mol1
(2)增加不变增多不变增加增加
【正误辨析】
min;C项,(N)=0.075mml11·minD项,子()=
(1)√升高温度时,增大了单位体积内活化分子百分数,不论正反应是吸
0.1mol·L-I·min-1。由此可知,B项中表示的反应速率最快。
热反应还是放热反应,正、逆反应速率都增大。
微考点3
(2)×若没有气体参加,则改变容器体积,化学反应速率不变。
5.C曲线N在100s时N,0的转化率为10%,则转化的物质的量为1mol(3)V化学反应中,固体的浓度视为常数,固体质量的多少不影响反应速
×10%=0.1mol,0-100s内N20的反应速率为(0)=△=
△n
率,但反应物的接触面积越大其反应速率越大。
(4)×增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,
0.1 mol
10x100s=1×10-4m0l·L-1·s1,则有(C0)=(N20)=1×
但活化分子百分数不变。
(5)√使用合适的催化剂,降低反应的活化能,使部分不是活化分子的分
104mol·L1·s1,A错误;该反应为放热反应,绝热容器中体系温度
子成为活化分子,增大活化分子百分数,所以反应速率增大。
上升,平衡逆向移动,N20的转化率减小,故曲线M表示B容器中N20
(6)×在恒容情况下,在化学反应体系中加人不参与反应的气体,压强增
的转化率随时间的变化,B错误;Q和P点均未达到平衡状态,反应正向
大,而化学反应速率不变。
进行,B容器温度高,反应速率快,则Q点(正)大于P点(逆),C正
(7)×恒容容器中加人无关气体,各物质浓度不变,反应速率不变;恒压
确:容器A为恒温T,平衡时N20的转化率为25%,利用容器A可得三
容器中加人无关气体,因体积增大,各物质浓度减小,反应速率减小。
段式:
8)×加人MO2能加快O2的生成速率,降低温度会减慢O2的生成
N20(g)+C0(g)=C02(g)+N2(g)
速率。
起始浓度
0.1
0.4
0
0
(mol·L-1)
(9)V加热可以使一部分能量较低的分子变成活化分子,从而增大了活
化分子百分数。
转化浓度
0.1×25%0.025
0.025
0.025
(mol·L-1)
(10)×催化剂能降低反应所需的活化能,但△H不会发生变化。
平衡浓度
考点突破·能力提升
0.075
0.375
0.025
0.025
(mol·L-l)
微考点1
由于反应速率(正)=k(正)·c(N20)·c(C0),v(逆)=k(逆)·
:1.A恒容密闭容器中进行反应,充人少量氨气,原反应混合物的浓度不
N)0,平西时正)=递,略器-0
变,化学反应速率不变,A正确;R是固体,加入少量R(s),逆反应速率
不变,B错误;升高温度,反应物和生成物中活化分子百分数均增加,故
&89器右D错误
0.025×0.025
正、逆反应速率均增大,C错误;压缩容器的容积,原反应混合气体的浓
6.0.21.0×104
度增大,单位体积内活化分子的数目增加,化学反应速率增大,但活化分
[解析]根据(逆)=k·c(CO)·c3(H2),由表中数据可得:c=
子的百分数不变,D错误。
8.0mdl.L-1·min-1
6.75mol·L-1·min-1
2.DN2和H2合成NH3时,不断分离出NH3,生成物的浓度降低,且随着
0.1mol·L-xk,=
(0.15mol·L-1)3×k'
有k×
反应进行反应物浓度也降低,化学反应速率减小,A不符合题意:常温下
8.0mol.L-l·min-l
F遇浓硫酸发生钝化,无法增大反应速率,B不符合题意;两者都是溶
0.1mol·L-1×k
675mL-·面
,(0.15mol·L-)Pxk=16.0mol·L-1.
液,反应速率不受压强的影响,增大压强反应速率不变,C不符合题意;
min-1,解得k=1.0×104L3·mol-3·min,代入c2的等式可得c2
将块状大理石换成粉末状大理石,大理石与盐酸的接触面积增大,反应
0.2mol.L-1
速率增大,D符合题意
微考点4
微考点2
7.D由题图可知,由0~10s,n(X)由1.20mol减少到0.41mol,n(Y)由3.D实验Ⅱ硫酸的浓度大于实验Ⅲ,浓度越大反应速率越大,所以t1<
1.00mol减少到0.21mol,n(Z)由0增加到1.58mol,故v(Z)=1.58mol
10,A错误;根据控制变量法,为使N2S2O3的浓度相等,需混合后溶液
÷2L÷10s=0.079mol.L-1·s1,A项错误;反应开始到10s时,X的
总体积相等,所以实验Ⅲ中a=8,B错误;对比实验I、Ⅱ、Ⅲ可得,温度
物质的量浓度减少120md,-0.41md=0.395l·L-,B项错误:105
相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,C错误;温度越高反应速
2L
率越大,实验I、V对照,可以预测实验V,2<12,D正确
时c(Y)=0.21m0l=0.105mol·L-,单位有误,C项错误;相同时间内
4.(1)2.03.0
2
X、Y、Z的物质的量的变化值之比为0.79mdl:0.79mdl:1.58mol=
(2)浓度其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率加
1:1:2,故反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D项正确。
快(减慢)
8.(1)A、BC
(3)②、③(4)0.01mol·L-1·min-1
(2)3mol·L-1·min-12mol.L-1·min-13mol.L-l.minJ
[解析](1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响,则其他条件应该
(3)3A+2B3C
是相同的,则V1=2.0;实验②、③探究温度对反应速率的影响,则其他条
[解析]已知在反应过程中反应物的量减少,生成物的量增多,故A,B
件应该是相同的,则V2=3.0。(2)根据表中数据可知实验①、②探究的
为反应物,C为生成物,由速率的定义不难得出:(A)=[(8-2)÷2]
是浓度对化学反应速率的影响,根据表中的实验数据,可以得到的结论
mol·L1·min-1=3mol·L-1·min,(B)=[(8-4)÷2]mol·
是其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率加快(减
L-l.min1=2molL-1·minl,t(C)=(6÷2)mol.L-1·min1=
慢)。(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响,应选择
3mol·L-1·min-l,故三者的化学计量数之比为3:2:3,又因最终各
实验②、③。(4)草酸的物质的量为0.6mol·L-1×0.003L=0.0018
物质的量浓度不变且均不为零,故为可逆反应,其化学方程式为3A+2B
mdl,高锰酸钾的物质的量为0.05mol·L-1×0.003L=0.00015mdl,草
3C。
酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.0018mol:0.00015m0l=12:1,显
566
然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为6.(1)190(2)>
(3.0+2.0+3.0+2.0)×109元0.015mml,L,这段时间内平均反
0.05mol·L-1×0.003L
[解析](1)4-8μs内,(H,0)=3200-2440ppm·μs1=190pm
8-4
应速率t(KMn0,)=0.015mol.L
-=0.01molL-1·min-1。
·usl,则(CH0)=(H20)=190ppm·us-1。(2)0~4us、4~
1.5 min
8us、8~12us,△c(H20)逐渐减小,说明反应速率减小,8~12us内,
5.(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的
△c(H20)=400ppm,12~tus内,△c(H20)=400ppm,则1-12>4,即t
时间)硫酸的浓度
>16。
(2)探究硫酸铜的质量对反应速率的影响Zn+Cu2+—一Zn2++Cu,Zn
+2H+—Zn2++H2
第32讲
化学平衡状态及平衡移动
[解析]实验I和实验Ⅱ中,锌的质量和状态相同,硫酸的浓度不同,实
验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜,Cu2+的氧化性强于H+,首先发生反应:Zm
考点一
+Cu2+—Zm2++Cu,生成的铜附着在锌表面,在硫酸溶液中构成原电
必备知识·梳理夯实
池,加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多,生成的铜会覆盖在锌表面,1.正反应逆反应同时小于一
阻止锌与稀硫酸进一步反应,产生氢气的速率会减慢。(1)本实验待测2.(1)相等不变
数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢
(2)0减小减小增大增大=保持不变
气所需要的时间”,实验I和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的
(3)可逆反应动态正"造浓度(或百分含量)》
影响。(2)实验Ⅲ和实验N加入的硫酸铜的质量不同,可以探究加入硫【正误辨析】
酸铜的质量对反应速率的影响。
(1)×反应不是在同一条件下进行,不属于可逆反应
聚焦高考·真题演练
:(2)×各物质的量保持不变,各反应物和生成物的浓度不再变化,不一定
1.A反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L,则c(X)=0.6mol/L,c(Z)=
相等。
0.4mol/L该温度下,反应的平衡常数K=c(Y):c(Z_0.42
4
(3)×S03的生成速率与S02的消耗速率都代表正反应速率,不能说明
c(X)
0.6=15
正反应速率与逆反应速率相等。
再充人1molX和1molY,Q=c(Y):c(Z-1.4x0.4=
c(X)
84=品>音,平衡(4Y只有二氧化氮有颜色,当气体颜色保持不变说明二氧化氨浓度不
4
变,反应达到平衡状态。
逆向移动,A正确:该反应的正反应是气体分子数增大的反应,再充人(5)√正反应为体积减小的反应,恒温恒容下,压强不再变化,说明反应
1olX,相当于原平衡体系中的各物质的物质的量增大至2倍后再次达
已达到平衡状态
到平衡,由于压强增大,平衡逆向移动,则平衡时c(Y)小于0.8mo/L,B(6)√该反应为放热反应,绝热体系中,体系的温度为变量,当体系的温
错误;再充人1molN2,X、Y、Z的浓度没有发生变化,平衡不移动,C错
度保持不变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态。
误;升高温度,X的转化率增加,说明平衡正向移动,则该反应为吸热反(7)√可逆反应在一定条件下达到平衡状态时,就是该反应的限度,可逆
应,△H>0,D错误
反应不能进行完全,转化率低于100%。
2.A正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,而3h之后1,4失水山(8)√该反应为气体物质的量不变的反应,容器内颜色不变即为12浓度
梨醇和异山梨醇的浓度继续变化,则3h时反应②未达平衡状态,正、逆:
不变,故反应达到平衡状态
反应速率不相等,至15h后异山梨醇浓度不再变化,反应②才达到平衡考点突破·能力提升
状态,A项错误:山梨醇转化为1,4-失水山梨醇和刷产物,山梨醇最终浓微考点1
度趋于0,转化率接近100%,反应②15h后达到平衡,1,4-失水山梨醇浓
1.A当Z完全转化为X2、Y2时,X2、Y2分别为0.2mol·L1、0.4mdl·
度不为0,则该温度下反应①平衡常数大于反应②,B项正确:0~3h内
异山梨醇的反应速率=0.042 mol.kg=0.014mal·kg1·h-1,C
L-1;当0.1mol·L-1X2完全转化为Z时,Y2为0.2mol·L-1,Z为
3h
0.4mol.L-1,则0<X2<0.2mol·L-1,0.2mol·L-1<Y2<0.4mol
项正确:催化剂不影响平衡转化率,D项正确。
L1,0<Z<0.4mol·L-1,A选项符合题意。
3.c(0g-)=c(se0g)-5.0x10-3-1.0x10-5l.L
:2.C假设该反应完全转化,列三段式
△t
2h
2S02(g)+02(g)2S03(g)
2.0×10-5mol·L-1·hl,A项错误;实验③在碱性条件下进行,反应
某时刻浓度
的离子方程式为2Fe+Se02-+4H,0—2Fe(OH)3+Se+20H,B项
0.2
0.1
0.2
(mol·L-1)
错误;对比实验①、②可知,其他条件相同,实验①中纳米铁的质量更大,
逆反应极限转化
0.4
0.2
0
反应速率更快,C项正确;对比实验②、③,实验②中水样初始pH更小
(mol·L-1)
反应速率更快,剩余的c(SO?)更小,但是需要考虑酸性增强时,纳米
正反应极限转化/
0
铁会与H+直接反应,导致SO?的去除效果较差,D项错误。
0
0.4
(mol·L-1)
4.D根据题表中数据计算可得,0~2min内反应①中v(X)=0.080mol
则S02的浓度范围为0<c(S0,)<0.4mol·L1,02的浓度范围为0<
L-1·min1,但是X还参与了反应②和反应③,反应体系中X的平均反
c(02)<0.2mol·L-1,S03的浓度范围为0<c(S03)<0.4mol·L-1。
应速率并不等于其在反应①中的平均反应速率,A错误;该体系中Y只
微考点2
参与了反应①,最终体系达平衡时,反应①进行到底,W全部转化为X和3.A①该反应为气体体积增大的反应,压强为变量,当混合气体的压强不
Y,因此增大容器容积不影响Y的产率,B错误;X和Z之间的反应为可
再变化时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故①正确;②A为固
逆反应,达平衡时正、逆反应速率相等(2=3),若2=k3,则c(Z)=
体,混合气体的密度为变量,当混合气体的密度不再变化时,表明达到平
c2(X),C错误:反应③的活化能大于反应②,由此可知,反应②为放热反
衡状态,故②正确;③该反应为气体体积增大的反应,混合气体的总物质
应,反应体系温度升高时,平衡逆向移动,达平衡时c(Z)减小,D正确。
的量为变量,当混合气体的总物质的量不变时,说明达到平衡状态,故③
5.Kxhx√Kx
正确;④该反应中只有NH3、CO2为气体,且二者物质的量之比始终为
[解析]T1温度时,HC0OH建立电离平衡如下,
2:1,则混合气体的平均相对分子质量为定值,不能据此判断平衡状态,
HCOOH =HC0O+H+
故④错误;⑤NH3、CO2均为无色气体,不能根据混合气体的颜色判断平
平衡时xmol.L-1c(HC00)c(H+)
衡状态,故⑤错误;⑥该反应中各反应物或生成物的浓度之比始终等于
K,=eHc00H2,c(HC00)=c(H+,故c(H*)=,x
化学计量数之比,无法判断是否达到平衡状态,故⑥错误;⑦该反应中只
e(HCOOH)
有NH3、CO2为气体,且二者物质的量之比始终为2:1,则气体NH3
mol·L-1,=kc(H+)·c(HCOOH)=kx/Kx mol·L-1·h-1。
C02的百分含量始终不变,不能据此判断平衡状态,故⑦错误。
567第七章
化学反应速率与化学平衡
第31讲
化学反应速率及影响因素
1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。
课标解读
2.掌握温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
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。
考点一
化学反应速率的概念及计管
必备知识·梳理夯实
注意:计算反应速率时,若给出的是物质的量的变
化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
1.化学反应速率
3.化学反应速率计算常用方法
含义
化学反应速率是用来衡量化学反应的物理
量
1)定义武法:利用公式兰-六计算化学反
表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的
或生成
应速率,也可以利用公式计算物质的量或物质的量浓
物浓度的
表示
计算公式
=,单位为
度变化或时间等。
或
(2)关系式法:同一反应中,用不同物质表示的化
由公式AS计算得到的化学反应速率是平均
学反应速率之比=物质的量浓度变化量(△c)之比=
总
速率而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用
生成物表示均取正值
物质的量变化量(△n)之比=化学计量数之比。
复习
同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的
如mA(g)+nB(g)pC(g)中,v(A):v(B)):
注意事项贝
应速率,其数值可能不同,但表示的意义相
同
(C)=m:n:p或(A=(B》=(C(这一公式最
不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为
m
p
199
固体或纯液体的浓度视为常数
好用)。
如:密闭容器中,合成氨的反应:N2+3H
(3)三段式法
催化剂2NH,开始时c(N,)=8mol·L-,2min后
①写出有关反应的化学方程式;
高温、高压
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
c(N2)=4mol·L1,则用N2表示的反应速率为
③根据已知条件列方程式计算。
对于反应mA(g)+nB(g)一→pC(g)+qD(g),起
2.化学反应速率与化学计量数的关系
始时A的浓度为amol·L-1,B的浓度为bmol·L-l,
(1)关系:对于已知反应:mA(g)+nB(g)
反应进行至t1s时,A消耗了xmol·L1,则化学反应速
C(g)+gD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示
率可计算如下:
该反应速率,当单位相同时,反应速率的数值之比等于
mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)
这些物质在化学方程式中的
之比。即起始/(mol·L-)a
b
0
0
(A):v(B):v(C):v(D)=
或
转化/(mol·L-l)x
几x
px
qx
m
m
()=六)(C)=女(D。
s时/(mol·L)a-x
b、
px
9
m
m
m
(2)实例:在一定温度下,如在一个2L的密闭容器
中发生反应:3A(g)+B(g)—2C(g),加入2molA,1s
则(A)=mol L1·s,
t
后剩余1.4mol,则v(A)=
,v(B)=
(B)=mol .L-.s,
,(C)=
(C)=匹mol.L.s',
mt,
考点突破·能力提升
(D)=g mol L1·s1。
mi
微考点1化学反应速率及其计算
注意:(1)“三段式”中,物理量及单位要统一。
1.(2025·河南名校联考)将等物质的量的A、B混合
(2)量的关系:
于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)
反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5
生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻);
mol·L-,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速
转化率=(转化)
率v(C)=0.25mol·L-·min,下列说法正确的
×100%
c(起始)
是
4.定量比较化学反应速率大小的两种方法
A.2min时,A的物质的量为1.5mol
(1)归一法:先换算成同一物质、同一单位表示,
B.2min时,A的转化率为60%
再比较数值大小。
C,反应速率v(B)=0.25mol·L-1·minl
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的
D.该反应方程式中,x=1
比值。如aA(g)+bB(g)C(g),若(A>(B)
2.(2025·山东青岛模拟)一定温度下,在2L的密闭
a
b
容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变
则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
化曲线如图所示。下列说法正确的是
5.速率常数和速率方程
(1)速率常数()
10
10.9
20.9
速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为
0.8
10.7
200
1mol·L1时的反应速率。在相同浓度的条件下,可
0.7
0.6
用速率常数大小来比较化学反应速率。
0.4
(2)速率方程
0.2
0.2
7
年
①基元反应的化学反应速率与反应物的浓度相应
12 3 4 t/min
创
幂次的乘积成正比,其方次即为各物质的化学计量数。
新
②对于基元反应:aA(g)+bB(g)=gG(g)+
A.该反应的化学方程式为3X+Y—一2Z
计
hH(g),则(正)=k(正)c(A)·c(B)[其中k(正)
B.0~2min时间段内,用物质X表示的反应速率为
衡
为正反应的速率常数],(逆)=k(逆)c(G)·c(H)
0.15mol·L-l·min
u
[其中(逆)为逆反应的速率常数]。
C.反应物平衡时的转化率X:Y=3:1
学
(3)影响因素·→浓度、压强不影响速華常数()
D.0~2min时间段内,用物质Z表示的反应速率为
速率常数是温度的函数,同一反应,温度不同,速
0.10mol·Ll·min
率常数不同;温度相同,速率常数(k)相同。
[析题·图文诠释]
【正误辨析】
判断X、Y计算X、Y
①看X、Y的初始物质的量.,的物质的-的化学
(1)化学反应速率为0.8mol·L1·s,是指1s时某
量变化
反应速率
1.0
物质的浓度为0.8mol·L1。
20.9
0.9
(
-Y②着2min时
0.8
(2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反
0.7
X
X、Y的物质
计算X、Y
0.7
应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。
0.6
的量
的转化
判断Z的物
0.4
'质的量变化
③计算物质的
0.2
Z量的变化之比
写出化学
(3)通常情况下,化学反应速率的单位由时间单位和
0.2
物质的量浓度单位决定。
(
于升量最之比
方程式
0
3 4 t/min
(4)化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的
物质的量多少来表示。
(
微考点2
化学反应速率的大小比较
(5)用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反3.(2025·湖南长沙模拟)反应A(g)+3B(g)
应的平均速率时,其数值之比等于反应方程式中
2C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,
对应物质的化学计量数之比。
(
则反应速率由快到慢的顺序为
(6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应
①m(A)=0.01mol·L-1·s-1
速率,数值越大,表示化学反应速率越快。(
②m(B)=0.06mol·L1·s1
③m(C)=2.4mol·L-1·min'
CO浓度
H2浓度
逆反应速率
④u(D)=3.5mol·L-1.minl
(mol·L1)
(mol·Ll)
(mol·L1·minl)
A.②>③>④>①
B.④>②=③>①
C.②=③>④>①
D.④>①>②>③
0.1
CI
8.0
归纳拓展:
C2
C
16.0
比较化学反应速率大小的思维模型
C2
0.15
6.75
统一单位→将各化学反应速率的单位统一
由上述数据可得该温度下,c2=
mol·L1」
将各化学反应速率转换成用同一物
该反应的逆反应速率常数k=
L3·mol-3.
转换物质
质表示的化学反应速率(一般转换
minl。
成化学计量数最小的物质)
微考点4根据化学反应速率图像确定方程式
比较大小→比较各化学反应速率的数值大小
7.(2025·山西长治模拟)一定温度下,在2L的密闭
4.(2025·广东六校联考)在四个不同的容器中,在不
容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的
同的条件下进行合成氨反应:N2(g)+3H(g)=
曲线如图所示。下列描述正确的是
()
2NH(g)。根据在相同时间内测定的结果判断,生
成氨的速率最快的是
物质的量mo
1.58
A.v(H2)=0.01 mol L-1.s-1
1.20
.00
B.v(N2)=0.3mol·L1·minl
C.v(NH3)=0.15mol·L1·min
0.4
0.21
D.v(H2)=0.3mol·L1·min-
10
时间s
微考点3速率常数和速率方程的应用
A.反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为
5.(2025·湖南长沙模拟)在起始温度均为T、容积均
0.158mol·L-1·s
高
为I0L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入
B.反应开始到10s时,X的物质的量浓度减少了
1molN20和4molC0,发生反应N20(g)+C0(g)
0.79mol·L-1
轮
=N2(g)+C02(g)△H<0。已知:k(正)、k(逆)
C.反应到达10s时,c(Y)=0.105mol·L1·s
分别是正、逆反应速率常数,v(正)=k(正)·
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)、一2Z(g)
c(N20)·c(C0),v(逆)=k(逆)·c(N2)·
c(CO2),A、B容器中N20的转化率随时间的变化关
8.根据如图填空:
学
系如图所示。下列说法正确的是
c/(mol·L-)
30F
:N
B
A
0
---}----}----
2 t/min
(1)反应物是
;生成物是
09
100200300400
(2)在2min内用A、B、C表示的化学反应速率分别
A.用C0的浓度变化表示曲线N在0~100s内的反
为
应速率为4×104mol·L-1·s1
B.曲线N表示B容器中N,O的转化率随时间的
(3)该反应的化学方程式是
变化
C.Q点v(正)大于P点v(逆)
归纳拓展:
D温度为7时,然=名
由图像确定化学方程式需要解决的问题
☐确定反应物和生成物(根据曲线的变化趋势)。
6.工业上利用CH,(混有C0和H2)与水蒸气在一定条
☑确定反应物和生成物的化学计量数(根据同一
件下制取H,原理为CH,(g)+H,0(g)一CO(g)时间内浓度或物质的量的变化量)。
+3H2(g),该反应的逆反应速率表达式为(逆)=
③反应是否为可逆反应(反应最后浓度是否不随
k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得
时间的变化而变化)。
实验数据如表所示:
考点二
影响化学反应速率的因素
必备知识·梳理夯实
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发
生
0
1.影响化学反应速率的因素
②活化分子:能够发生
的分子(具有
(1)内因(主要因素)+内因包指组成、结构、性
质等物质自身因素
足够高的能量)。
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下,
③活化能:如图所示
Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为
(2)外因(次要因素)…+
一般情况下其他条件不
变,只改变一个条件
反应物
增大反应物浓度,反应速度
主成物,
浓度
反应过程
反之,
温度
升高温度,反应速度
的
:反之
图中,E,为
的活化能,E2为
界条件
活化能,反应热为
使用催化剂时,正反
对于有气体参加的反应,增大压强
压强
应的活化能为
反应速率
;反之
④有效碰撞:活化分子之间能够引发
催化剂
使用催化剂,反应速率
的碰撞。
其他
光照、超声波
等,
能够增大反应速率
(2)活化分子,有效碰撞与反应速率的关系、、
202
[微点归纳]
(1)浓度对化学反应速率的影响的
外界条件的改变,本质上是欧变了活化分子的浓度,从而
D26
理解
欧变反应速率
①固体和纯液体对化学反应速率无影响,但要注
增大反应物的浓度
升高反应体系的温度
度
意水(液态)对溶液的稀释作用。
吸收能量
单位体积内分子总
单位时间内
单位体积内分子总数
②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度,
数
,活化分
单位体积内
活化分子百
设
如酸碱中和反应影响速率的是H*、OH浓度。
子百分数
有效碰撞次
分数
活化分
计
(2)压强对反应速率的影响情况
活化分子数增加
数
子数
衡
压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。
T降低活化能
中
增大气体压强
增大化学反应速率
使用催化剂☐
①恒温时,压缩体积引起压强增大引起反应物浓
[微点归纳]
分析外界因素对化学反应速率的
度增大引起反应速率加快
影响时三注意
②恒温时,对于恒容密闭容器
(1)催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低
品充入气体反应物引起气体反应物浓度增大(压
了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,
强也增大)引怎反应速率加快。
但不会改变反应的限度和反应热。
山.充入“惰性”气体引起总压强增大一反应物浓
(2)升高温度正反应速率和逆反应速率都加快,
度未改变—→反应速率不变。
但加快的程度不同;降低温度正反应速率和逆反应速
③恒温恒压时
率都减慢,但减慢的程度不同,吸热反应的反应速率总
充入“惰性”气体引夷体积增大引老气体反应物浓
是受温度影响大。
(3)对于固体和纯液体反应物,其浓度可视为常
度减小引匙反应速率减小。
数,改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面
2.理论解释一有效碰撞理论
积增大将导致反应速率增大。
(1)4个基本概念:基元反应、活化分子、活化能、
【正误辨析】
有效碰撞
①基元反应
(1)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实
反应的速率都增大。
现,
反应都被称为基元反应;先后进行的基元
(2)对于反应:A+B—C,改变容器容积,化学反应
反应反映了反应历程,反应历程又称为反应机理。
速率一定发生变化。
()
(3)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaC03固体,反
☑注意温度对反应速率的影响具有一致性。升
应速率不变,但把CCO3固体粉碎,可以加快反应高温度,vv运都增大,降低温度,心正心送都减小。
速率。
(
注意影响反应速率的主要因素与次要因素。
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子百分数,所
在温度、浓度、催化剂等影响化学反应速率的因素中,
以反应速率增大。
(
催化剂为主要因素,其次是温度,最后是浓度。
(5)使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以微考点2
控制变量法探究影响化学反应速率
反应速率增大。
的因素
(6)增大反应体系的压强,反应速率一定增大。
3.(2025·北京海淀检测)某实验小组用0.1mol/L
(
Na2S203溶液和0.1mo/LH,S04溶液为反应物,探
(7)对于一个特定的反应,在恒容或恒压容器中加入
究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下
惰性气体,对反应速率的影响情况相同。(
表。已知:Na2S203+H2S04=Na2S04+S02↑+
(8)对于反应2H202—2H20+02↑,加入Mn02或
S↓+H20。
降低温度都能加快0,的生成速率。
(
出现沉淀
(9)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分
实验温度/
Na2S203
H2S04
H20/
所需的
数增大。
序号
o
溶液/mL溶液/mL
mL
时间/s
(10)催化剂能降低反应所需的活化能,△H也会发生
I
0
5
5
10
12
变化。
(
0
5
10
t
考点突破·能力提升
Ⅲ
0
5
7
10
V
30
5
微考点1影响化学反应速率的因素
o
高
1.(2025·河北衡水检测)温度为T时,在恒容密闭容
下列说法正确的是
(
A.实验Ⅱ中10<t1<12
器中进行反应:2X(g)+Y(g)一Z(g)+R(s)
轮
B.实验Ⅲ中a=5
总
△H>0,下列有关叙述正确的是
(
C.对比实验I、Ⅱ、Ⅲ可得,温度相同时,增大反应
习
A.向容器中充入少量氦气,化学反应速率不变
物浓度,化学反应速率减小
B.加入少量R(s),逆反应速率增大
学
D.可以预测实验V:2<12
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
4.(2025·广东广州检测)某化学小组为了研究外界
203
D.压缩容器的容积,单位体积内活化分子的百分数
条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
增大,化学反应速率增大
[实验原理]2KMn04+5H2C204+3H2S04
2.(2025·广东五校联考)采取下列措施对增大化学
K2S04+2MnS04+10C02↑+8H20
反应速率有明显效果的是
[实验内容及记录]
A.N2和H2合成NH时,不断分离出产物NH3
实验编号
①
②
③
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
实验温度/℃
25
25
50
C.Na2SO,溶液与BaCL2溶液反应时,增大压强
D.大理石与盐酸反应制取C02时,将块状大理石改
0.6mol·L
3.0
2.0
2.0
为粉末状大理石
H2C,04溶液
归纳拓展:
试管中所
H20
V
3.0
V2
温度、催化剂对反应速率影响“三注意”
加试剂及
3mol·L-
2.0
2.0
2.0
①注意催化剂有正催化剂和负催化剂之分。正
其用量/mL
稀硫酸
催化剂即通常所说的催化剂,负催化剂又称为抑制剂。
0.05mol·L-1
催化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高,反应速
3.0
3.0
3.0
KMnO4溶液
率才达到最大。催化剂能同时同等程度地改变正、逆
1.0
反应速率。
溶液褪至无色所需时间/min1.5
2.7
(1)请完成此实验设计,其中:V,=
V.
反应①,,4-失水山梨醇反应2异山梨醇
山梨醇
(2)实验①、②探究的是
对化学反应速率
反应③,副产物
的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结
0.10
论是
0.08
一山梨醇
0.06
-L,4-失水山梨醇
0.04
(3.0.042)
异山梨醇
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
是
0.02
--副产物
(填实验编号)。
(4)利用实验①中的数据,计算用KMnO,表示的化
10
5
时间h
学反应速率为
A.3h时,反应②正、逆反应速率相等
5.某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应
B.该温度下的平衡常数:①>②
速率的因素,有关数据如表所示:
C.0~3h平均速率v(异山梨醇)=0.014mol·kg
纯锌2.0mol·L1温度/
硫酸铜加入蒸馏
·h
序号
粉/g硫酸溶液/mL
℃
固体/g
水/mL
D.反应②加人催化剂不改变其平衡转化率
2.0
50.0
25
0
0
3.(2024·安徽卷,12,3分)室温下,为探究纳米铁去
2.0
40.0
25
0
10.0
除水样中SO?的影响因素,测得不同条件下
204
2.0
50.0
25
0.2
0
SeO~浓度随时间变化关系如下图。
2.0
50.0
25
4.0
0
水样
纳米铁
水样
实验序号
(1)本实验待测数据可以是
体积/mL
质量/mg
初始pH
年
①
50
8
6
实验I和实验Ⅱ可以探究
对
②
50
2
6
计
锌与稀硫酸反应速率的影响。
衡
(2)设计实验Ⅲ和实验V的目的是
③
50
2
8
学
写出有关反应的离子方
5.0
程式:
4.0
聚焦高考·真题演练
3.0
2.0-
1.(2024·江西卷,9,3分)温度T下,向1L真空刚性
②
1.0
①
容器中加入1mol(CH3)2CHOH,反应达到平衡时,
0.0
c(Y)=0.4mo/L。下列说法正确的是
0
(CH3)2CHOH(g)=(CH3)2CO(g)+H2(g)
X
Y
下列说法正确的是
A.再充入1molX和1molY,此时v正<逆
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(S0?)
B.再充入1molX,平衡时,c(Y)=0.8mol/L
=2.0mol.L-1·h-
C.再充入1molN2,平衡向右移动
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se0+
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应△H<0
8H+=2Fe3++Se+4H,0
2.(2024·黑、吉、辽卷,10,3分)异山梨醇是一种由生
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反
物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程
应速率
及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SO?的去
梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是()
除效果越好
4.(2023·河北卷,12,3分)在恒温恒容密闭容器中充
(1)4~8us内,(C,H0)=
ppm·us-。
入一定量W(g),发生如下反应:
(2)t
16(填“>”“<”或“=”)。
2w(g)①4K(g)+Y(g)
本讲要点速记:
32
1.化学反应速率计算的三种方法
2Z(g)
反应②和③的速率方程分别为2=k2c2(X)和飞,=
(1)定义式法:=
△t
k3c(Z),其中2、飞分别为反应②和③的速率常数,
(2)比例关系式法:化学反应速率之比等于化学
反应③的活化能大于反应②。
计量数之比。
测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
(3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据
t/min
0
3
4
5
定义式或比例关系计算。
c(W)
0.1600.1130.0800.0560.0400.028
2.掌握一条规律
(mol·L-1)
对于可逆反应mA(g)+nB(g)一pC(g),
下列说法正确的是
(
(A):v(B):v(C)=△n(A):△n(B):△n(C)
A.0~2min内,X的平均反应速率为0.080mol·
=△c(A):△c(B):△c(C)=m:n:pa
Ll·min
3.三个反应速率的注意点
B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
(1)所求反应速率为平均反应速率。
C.若k2=,平衡时c(Z)=c(X)
D.若升高温度,平衡时c(Z)减小
(2)不能用固体和纯液体表示。
5.(2023·山东卷,20节选)一定条件下,水气变换反
(3)不同物质表示的反应速率值可能不同。
应C0+H20一C02+H2的中间产物是HC00H。
4.两种比较反应速率大小的方法
为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石
(1)归一法。(2)比值法。
英管中的分解反应:
5.增大化学反应速率的五个因素
I.HC0OH=C0+H,0(快)
(1)增大反应物浓度。
Ⅱ.HC00H=CO2+H2(慢)
(2)增大气体反应物压强。
轮总复习
反应I正反应速率方程为v=c(H+)·
(3)升高温度。
c(HCOOH),k为反应速率常数。T温度下,
(4)使用催化剂。
HCOOH电离平衡常数为K.,当HCOOH平衡浓度为
(5)增大固体反应物表面积。
xmol·L时,H浓度为
mol·L1,此时反
6.“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素
应I的速率v=
mol·L1·h(用含K、x
的解题策略
和k的代数式表示)。
6.(2022·福建卷,13节选)异丙醇(C,H0)可由生物
解答此类题目时,要认真审题,清楚
质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯
确定变量
实验目的,弄清要探究的外界条件有
(CH。)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反
哪些
应如下:
在探究时,应先确定一个变化的量,
i.C,H0(g)、C3H6(g)+H20(g)
控制其他量不变,研究这个变化量对
AH1=+52kJ·mol-1
控制变量
实验结果的影响进而总结出影响规
Ⅱ.2C3H6(g)=C6H2(g)
律,然后用同样的方法再进一步确定
AH2=-97kJ·mol-
在1350℃下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸
其他变量对实验结果的影响规律
气浓度与反应时间关系如下表:
解答时注意选择数据(或设置实验)
反应时
数据有效
要有效,且变量统一,否则无法作出
0
4
12
20
间/s
正确判断
H20浓
0
24403200360040004100
温馨提示:复习至此,请完成练案[31
度/ppm