高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 1 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平 第一講化學(xué)反應(yīng)速率 一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法 1．定義：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生 成物濃度的增加量（均取正值）來表示。 2．表達式為：υ = ?c/?t。 式中：v—化學(xué)反應(yīng)速率，單位mol/(L?min)、mol/(L?s)、mol/(L?h) Δc—濃度變化，單位mol/L Δt—時間，單位s、min、h 3．注意： (1)意義：衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢。 (2)不用純固體、純液體表示反應(yīng)速率 (3)化學(xué)反應(yīng)速率為某時間段內(nèi)的平均速率，不指某時刻的瞬時速率。 (4)化學(xué)反應(yīng)速率須標明物質(zhì)：同一反應(yīng)，同樣快慢。不同物質(zhì)濃度變化 不同，速率數(shù)值不同，但表示意義相同。 (5)同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率比=化學(xué)計量數(shù)之比。 4．化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法 測定化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)鍵是測定某一時間間隔內(nèi)反應(yīng)體系中某物質(zhì) 濃度的變化。由于物質(zhì)的某些物理性質(zhì)（如壓強、體積、吸光度、 電導(dǎo)率等）與其物質(zhì)的量或濃度存在函數(shù)關(guān)系，因此人們常用物理方 法準確而快速地測定反應(yīng)物或生成物濃度的變化來確定化學(xué)反應(yīng)速率。 5．化學(xué)反應(yīng)速率的微觀解釋： 化學(xué)反應(yīng)速率表示單位體積內(nèi)活化分子之間發(fā)生有效碰撞的頻率。 簡化的有效碰撞模型： ①有效碰撞：具有較高能量及一定的相對取向的分子之間的碰撞，可 認為是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充要條件； ②活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子； ③活化能：活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量之差。 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因（決定因素）：反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 2．外因：主要有濃度、壓強、溫度和催化劑等，其它因素還包括有 固體表面積、光照、超聲波、放射線、溶劑、電弧、強磁場、研磨等。 只考慮單一因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（其它因素保持不變），化學(xué)反 應(yīng)速率變化的趨勢如下表所示： 影響因素 反應(yīng)物濃度c↑ 壓強p↑ 溫度T↑ 使用催化劑 化學(xué)反應(yīng) 速率 注：①純固體和純液體的濃度無法改變，只能改變其接觸面積； ②改變壓強相當于改變氣體的濃度，壓強對固體、液體的影響忽略不計； ③催化劑不特殊聲明，均指正催化劑，對于可逆反應(yīng)，催化劑可以同 等地改變正、逆反應(yīng)速率。 3．微觀解釋 各種外因影響化學(xué)反應(yīng)速率的微觀機理可利用簡化的有效碰撞模型進 行解釋，如下表所示（只考慮單一因素的影響）： 影響因素 單位體積 分子數(shù)目 活化分 子百分數(shù) 單位體積活 化分子數(shù)目 單位體積有 效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 反應(yīng)物濃度 c↑ ↑ － ↑ ↑ ↑ 壓強p↑ ↑ － ↑ ↑ ↑ 溫度T↑ － ↑ ↑ ↑ ↑ 使用催化劑 － ↑ ↑ ↑ ↑ 下圖中的虛線表示出使用催化劑后對化學(xué)反應(yīng)活化能的影響： 反應(yīng)過程 能量 （kJ/mol） 反應(yīng)物 分子 生成物 分子 活化 分子 反應(yīng)物的 總能量（E1） 生成物的 總能量（E2） (Ⅰ) (Ⅱ) 活化分子的最低能量 課本實驗1：利用2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O設(shè)計實驗，探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。在反應(yīng) 中發(fā)現(xiàn)開始一段時間反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪 色，反應(yīng)速率明顯加快，你認為可能的原因是________________。 課本實驗2：利用Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O設(shè)計 實驗，探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如何比較該反應(yīng)進行的 快慢： ； 例1．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅 溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題： （1）上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 ； （2）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 ； （3）實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液， 可與實驗中CuSO4溶液起相似作用的是 ； （4）要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有 （答兩種）； （5）為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計了 如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn 粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。 ①請完成此實驗設(shè)計，其中：V1= ，V6= ，V9= ； ②反應(yīng)一段時間后，實驗A中的金屬呈 色，實驗E中的金屬 呈 色； ③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的 速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣 的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。 高考熱點： 2、反應(yīng)速率的四性： 一致性、差異性、多樣性、綜合性 例2．設(shè)C(s)+CO2 2CO ；△H>0，反應(yīng)速率為υ1， N2+3H2 2NH3； △H<0，反應(yīng)速率為υ2。 對于上述反應(yīng)，當溫度升高時，υ1和υ2的變化情況為 A．同時增大 B．同時減小 C．增大，減小 D．減小，增大 例3．把除去氧化膜的鎂條投入稀鹽酸中，此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨時間變 化的情況如下圖所示。 其中t1 ~ t2速率變化的主要原因是 ； t2 ~ t3 速率變化的主要原因是 。 例4、圖③表示10 mL 0.01 molL－1 KMnO4 酸性溶液與過量的 0.1 molL－1 H2C2O4溶液混合時，n(Mn2+) 隨時間的變化是否正確： 例5、下列反應(yīng)：3A(g) + B(g)2C(g) + 2D(g)在不同條件下的 反應(yīng)速率分別為：① vA = 0.6 mol/(Ls)；②vB = 0.45 mol/(Ls)； ③vC=0.4mol/(Ls)；④vD = 0.45mol/(Ls)，則此反應(yīng)在不同條件下進行 最快的是 A．② B．①③ C．②④ D．① 例6、將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下發(fā)生如下反應(yīng)： NH4Br(s) ＝ NH3(g) + HBr(g)；2 HBr(g)H2(g) + Br2(g)。 2 min后，反應(yīng)達到平衡，測知c(H2)為0.5 molL-1，c(HBr)為 4 molL-1。若用NH3表示反應(yīng)速率，則正確的是 A．0.5 molL-1min-1 B．2.0 molL-1min-1 C．2.5 molL-1min-1 D．5.0 molL-1min-1 例7、A在2 L密閉容器中進行反應(yīng)：mX(g) + nY(g)pZ(g) + qW(g)，在2 s內(nèi)用X表示平均反應(yīng)速率為0.3m/p mol/(Ls)，則2 s內(nèi) W增加的物質(zhì)的量是 A．1.2q/p mol B．1.2m/p mol C．0.6p/q mol D．0.6m/q mol 例8、 A對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H <0，能增大正 反應(yīng)速率的措施是 A. 通入大量O2 B. 增大容器容積 C. 移去部分SO2 D. 降低體系溫度