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化学反应速率
(2021·广东卷)
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(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质的浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
D
(2023·广东卷节选)
(2)某研究小组对
进行了研究。
(2024·广东卷节选)
(2024·广东卷节选)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反应[反应a: N(aq)+N(aq)═N2(g)+2H2O(l) ΔH],可用于石油开采中油路解堵。某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中__________ (填字母)。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2025·广东卷节选)
1、掌握反应速率的计算
2、掌握反应速率的影响因素及测定——控制变量的应用
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的__________量或生成物浓度的__________量来表示。
2.数学表达式及单位
v= ,单位为 或 。
减少
增加
mol·L-1·s-1
mol·L-1·min-1
mol/(L•S)
3.化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),当单位相同时,用不同反应物或生成物表示的化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的
之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= 。
化学计量数
m ∶n ∶p ∶q
一、化学反应速率的计算
双基过关
创新设计
双基过关
重难突破
真题链接
课时演练
8
(2)(选择性必修1·P30)已知:4NH3+5O2═4NO+6H2O。若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是( )
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O) C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
D
(3)(选择性必修1·P31)在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C,其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知:2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B),则此反应可表示为( )
A.2A+3B═2C B.A+3B═2C C.3A+B═2C D.A+B═C
A
一、化学反应速率的计算
0.8mol
(选择性必修1·P53)
在2L的密闭容器中通入N2和H2,使其发生反应:N2 + 3H2 2NH3。在10s内用
H2的浓度变化表示的化学反应速率为0.12mol/(L·s),则这10s内消耗N2的物质的量是 。
优化P204
1写出方程式;
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 + n B p C
起始浓度 (mol/L):a b c
转化浓度(mol/L): x
某时刻浓度(mol/L):a-x
【思维模版】化学反应速率的计算一般步骤
【三段式法】
典题1(2024·广东深圳)一定温度下,在1 L的密闭容器中发生反应: xA(g)+B(g) 2C(g),
A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法不正确的是( )
C
A.反应进行到1 min时,速率v(A)=v(C)
B.1 min时速率v正(A)大于2 min时v逆(A)
C.1 min内用物质B表示的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1
D.2 min时,压缩容器至0.5 L,正、逆反应速率均增大
【类型一】从图像上获取数据计算速率
优化P205
(2021·广东卷)
D
巩固练习
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(2023·广东卷节选)
(2)某研究小组对
进行了研究。
2
4.(2015广东改编)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
(3)计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/(10-3 mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2
(1)结合题中信息,写出氧气和氯化氢反应制氯气的化学方程式。
4HCl + O2 ===2H2O+2Cl2
催化剂
【类型二】从表格上获取数据计算速率
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
2N2(g)+6H2O(1) ⇌4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+1530.4kJ·mol-1
①实验中323K时,该反应的平均反应速率为v(N2)=__________mol/h。
5.NH3合成技术的迅速发展解决了维持过去100年人口增长所需食物摄入的紧迫性。科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
1.0x10-6
【类型二】从表格上获取数据计算速率
6.
2.外因
增大
减小
增大
减小
增大
减小
相同
接触面积
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 。
1.内因
反应物本身的性质
Mg>Al
二、速率的影响因素及测定
原电池
双基过关
创新设计
双基过关
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课时演练
练习 1.对于Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?
①升高温度:________;
②增大硫酸浓度:________;③再加入10ml同浓度的硫酸:________;
④增大铁的质量:________;⑤把铁片改成铁粉:________;
⑥滴加几滴CuSO4溶液:________;
⑦加入Na2SO4固体:________;⑧加入Na2SO4溶液:________;
⑨加入CH3COONa固体:________; ⑩增大压强:________;
增大
增大或?
不变
不变
增大
增大
不变
减小
不变
必修2P49
恒压呢?
减小
增大
减小
增大
增大
增大
不变
【特别提醒】
(1)固体或纯液体物质量的改变,不影响化学反应速率。
(2)稀有气体对有气体参与的反应速率的影响
①恒温恒压
②恒温恒容
(3) ①催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
②升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,但增大的程度不同;降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,但减小的程度不同。
双基过关
创新设计
双基过关
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课时演练
A.减小容器容积 B.保持容器容积不变,增加H2输入量
C.充入He,保持容器内压强不变 D.升高体系温度
C
巩固练习
B
⇌
2.对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),能增大正反应速率的措施是
A.通入大量O2 B.增大容器容积 C.移去部分SO3 D.降低体系温度
A
A.其他条件不变,仅将容器的体积缩小一半,v正减小而v逆增大
B.其他条件不变,升高温度,v正、v逆均增大
C.保持容器体积不变,充入少量He使体系压强增大,v正、v逆均增大
D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量,v正增大而v逆减小
⇌
3.
(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质的浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
D
(2024·广东卷节选)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反应[反应a: N(aq)+N(aq)═N2(g)+2H2O(l) ΔH],可用于石油开采中油路解堵。某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中__________ (填字母)。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2025·广东卷节选)
BD
《选1》P25
3.反应速率影响因素探究——定性、定量
1.硫代硫酸钠与稀硫酸混合反应的快慢,可______________________________
记录溶液出现浑浊的时间
2.H2O2在不同催化剂条件下的分解快慢,可用____________________
比较产生气泡的快慢
3.对于油脂在酸性和碱性条件下水解速率,可用 。
测油层消失所需的时间
4.对于淀粉在不同催化剂条件下的水解速率,可用____ ____
测溶液蓝色消失的时间
《选1原理》P26【实验探究】
《必修2P58、选修1P26》
思考:(1)写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式。
(2)该反应的实验现象是什么?以哪个现象作为测定速率的标准?
(3)根据题目提供的实验用品设计实验方案探究浓度对该反应反应速率的影响。
物理量
实验序号 ……
1 ……
2 ……
控制变量
【学案例题】
0.01
0.025
3.0
1.0
不能
不能
Mn2+做催化剂, Mn2+浓度越大,催化效果越好
3.0
2.0
2.0
3.0
0<t<1.5
MnSO4
1.碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L—1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L—1K2S2O8、0.10 mol·L—1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82—+2I—=2SO42—+I2(慢) I2+2S2O32—=2I—+S4O62—(快)
实验
序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx= ___mL,理由是____________________________________________
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
控制无关变量相同,自变量是连二硫酸钾浓度,因变量是反应速率
保证溶液总体积不变,只改变反应物K2S2O8浓度,其他物质的浓度不变,才能达到实验目的。
2 .0
【关键能力】控制变量法
巩固练习
3.00
33.00
2.
3.(2010新课标Ⅰ28)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色;
30
10
17.5
灰黑
暗红
Fe2(SO4)3
试管甲中银镜完全溶
解,试管乙无明显现象
pH约为1.6的硫酸酸化的
0.3mol/LKNO3(NaNO3)
1、步骤②的目的?
2、硫酸改为盐酸可行吗?请说明理由?
Vaq、pH、 c(Fe3+)、c(NO3-)
5mL
1.6
0.1mol/L
0.3mol/L
【特别提醒】
(1)一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
(2)由v=eq \f(Δc,Δt)计算得到的是一段时间内的平均速率,用不同物质表示时,其数值可能不同,但意义相同。
提示 据反应4HCl+O2===2Cl2+2H2O可知:v(HCl)=eq \f(Δn(HCl),Δt)=eq \f((5.4-1.8)×10-3 mol×2,(6.0-2.0) min)=1.8×10-3 mol·min-1。
2.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0在一密闭容器中进行,则下列说法或结论中能够成立的是( )
$