大二輪高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第一部分專題08高頻題型01化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素

專題八化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)。2．了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4．掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5．理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6．了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。高頻題型一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素1．熟練掌握化學(xué)反應(yīng)速率的兩種計(jì)算方法(1)公式法：v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計(jì)算時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。②化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是即時(shí)速率，且計(jì)算時(shí)取正值。(2)比值法：同一化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)來說，則有eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。2．正確理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素(1)純液體和固體濃度可視為常數(shù)，它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面積的大小發(fā)生變化，故影響化學(xué)反應(yīng)速率。如煤粉就比煤塊燃燒快得多。(2)對(duì)使用催化劑的反應(yīng)，由于催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應(yīng)速率才能達(dá)到最大，故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。(3)對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，有以下幾種情況：①恒溫時(shí)，壓縮體積eq\o(→,\s\up7(引起))壓強(qiáng)增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)物濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快。②恒溫時(shí)，對(duì)于恒容密閉容器：a．充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強(qiáng)也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快。b．充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度未改變→反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時(shí)充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))氣體反應(yīng)物濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。(4)外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同。①當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時(shí)，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大；②改變壓強(qiáng)，氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大；③對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)速率改變程度相同；④升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大；降低溫度、v正和v逆都減小，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率減小的程度大；⑤使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。1．(2015·福建卷)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()c/mol·L－1eq\a\vs4\al(v/mol·L－1,·min－1)T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A．a(chǎn)＝6.00B．同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變C．b＜318.2D．不同溫度時(shí)，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同解析：A項(xiàng)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：328.2K時(shí)，蔗糖溶液的濃度越大，水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知，蔗糖的濃度每減小0.100mol·L－1，速率減小1.50mol·L－1·min－1，所以在濃度為0.400mol·L－1時(shí)，蔗糖水解的速率a＝6.00mol·L－1·min－1，正確；B項(xiàng)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：溫度升高，水解速率越快，濃度越高，水解速率也越快，同時(shí)改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度，若二者對(duì)反應(yīng)速率的影響趨勢相反，并能相互抵消，反應(yīng)速率也可能不變，正確；C項(xiàng)，在物質(zhì)的濃度不變時(shí)，溫度升高，水解速率加快，溫度降低，水解速率減慢。由于在物質(zhì)的濃度為0.600mol·L－1時(shí)，當(dāng)318.2K時(shí)水解速率是3.60mol·L－1·min－1，現(xiàn)在該反應(yīng)的速率為2.16mol·L－1·min－1小于3.60mol·L－1·min－1，所以反應(yīng)溫度低于318.2K，即b＜318.2，正確；D項(xiàng)，由于溫度不同時(shí)，在相同的濃度時(shí)的反應(yīng)速率不同，所以不同溫度下，蔗糖濃度減小一半所需的時(shí)間不同，錯(cuò)誤。答案：D2．(2017·天津卷)生物脫H2S的原理為：H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO44FeSO4＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(硫桿菌))2Fe2(SO4)3＋2H2O(1)硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍，該菌的作用是________________________________________________________________________。(2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為__________。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是__________。圖1圖2解析：(1)硫桿菌的使用大大加快了反應(yīng)速率，則硫桿菌的作用是降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)。(2)使用硫桿菌的最佳條件，即Fe2＋被氧化的速率最大的條件。硫桿菌屬于蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)在高溫下會(huì)變性失活。答案：(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)(2)30℃、pH＝2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及影響因素的有關(guān)考查在歷年高考均有所涉及，屬于高頻考點(diǎn)，主要有以下考查角度：①化學(xué)反應(yīng)速率的定量計(jì)算；②化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較；③外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響及其圖像、數(shù)據(jù)表格分析。化學(xué)反應(yīng)速率的定量計(jì)算1．(2017·湖北三校聯(lián)考)在2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·s－1，則10A．1.6mol B．2.8molC．2.4mol D．1.2mol解析：前10sv(B)＝eq\f(1,2)v(A)＝0.06mol·L－1·s－1，則消耗的B的物質(zhì)的量為0.06mol·L－1·s－1×10s×2L＝1.2mol,10s時(shí)容器中B的物質(zhì)的量為(4－1.2)mol＝2.8mol，B項(xiàng)正確。答案：B2．已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入一定量的A、B，(1)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(2)請(qǐng)?jiān)趫D中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線繪制出來。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)同一段時(shí)間后，測得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1，則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_______。答案：(1)3A(g)＋B(g)2C(g)(2)(3)乙＞甲＞丙1．化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算“3”(1)不注意容器的容積。(2)漏寫單位或單位寫錯(cuò)。(3)忽略有效數(shù)字。2．化學(xué)反應(yīng)速率快慢比較“3”(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同單位。(2)比較不同時(shí)間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)，可先換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，再比較數(shù)值大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。例如，對(duì)于一般反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比較不同時(shí)間段內(nèi)eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)的大小，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的大。影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究3．(1)密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根據(jù)下面速率—時(shí)間圖像，回答下列問題。①下列時(shí)刻所改變的外界條件：t1________；t3________；t4________。②反應(yīng)速率最快的時(shí)間段是________。(2)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，實(shí)驗(yàn)記錄如表(累計(jì)值)：時(shí)間/min123456氫氣體積/mL50120224392472502①哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最大________(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6min，下同)，原因是________________________________________________________。②哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最小________，原因是__________________________________________________________________________。③第3～4min時(shí)間段以鹽酸的濃度表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)是________________________________________________________________________。④如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認(rèn)為可行的是________(填字母)。A．蒸餾水 B．NaNO3溶液C．KCl溶液 D．Na2CO3溶液答案：(1)①升高溫度加入催化劑減小壓強(qiáng)②t3～t4段(2)①3～4min因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)溫度高，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用②5～6min此時(shí)H＋濃度小，濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用③v(HCl)＝0.15mol·L－1·min－1④AC4．(2017·大連模擬)某課外興趣小組對(duì)H2O2的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究。(1)下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：用10mLH2O2制取150mLO2所需的時(shí)間濃度eq\a\vs4\al(時(shí)間秒)反應(yīng)條件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2(Ⅰ)無催化劑、不加熱幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)(Ⅱ)無催化劑、加熱360480540720(Ⅲ)MnO2催化劑、加熱102560120①該小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮了濃度、a：________、b：________等因素對(duì)過氧化氫分解速率的影響。②從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個(gè)，說明該因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下：催化劑(MnO2)操作情況觀察結(jié)果反應(yīng)完成所需的時(shí)間粉末狀混合不振蕩劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃3.5分鐘塊狀反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃30分鐘①寫出H2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________②實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明催化劑作用的大小與________有關(guān)。解析：(1)從本題提供的表格中的數(shù)據(jù)和條件進(jìn)行分析可知在該小組設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮到了濃度、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)組實(shí)驗(yàn)可以