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专题八化学反应速率、化学平衡[考纲要求]1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。2.理解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.认识化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。5.理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数进行简单计算。6.理解浓度、温度、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。7.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率及其影响因素、化学反应进行的方向1.深度剖析v(B)=ΔcΔt=ΔnVΔt用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积),再进行计算。(5)对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。(注:总反应速率也可理解为净速率)2.正确理解速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容:充入“惰性气体”――→引起总压增大―→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”――→引起体积增大――→引起物质浓度减小(活化分子浓度减小)――→引起反应速率减小。(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响在化学反应中,纯液体和固态物质的浓度为常数,故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率,但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,如煤粉由于表面积大,燃烧就比煤块快得多。(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。①当增大反应物浓度时,v正增大,v逆瞬间不变,随后也增大;②增大压强,气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;③对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率;④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。3.“明辨是非”准确判断正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)随着反应的进行,化学反应速率一定逐渐减小()(2)增大压强,化学反应速率一定加快()(3)反应现象不明显,证明化学反应速率很慢()(4)反应H2+Cl2===2HCl(ΔH0)的机理包含①Cl2―→2Cl(慢),②H2+Cl―→HCl+H(快),③Cl2+H―→HCl+Cl(快),则反应①的活化能大于反应②的活化能()(5)在含有少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-―→H2O+IO-(慢),H2O2+IO-―→H2O+O2+I-(快),则I-、IO-均为H2O2分解反应的催化剂()4.正确理解化学反应进行的方向(1)化学反应有三大问题:①什么条件下反应可以发生(方向问题)。②反应的快慢问题(化学反应速率)。③反应能否进行的程度问题(转化率与Ka)。(2)自发、非自发反应与温度条件有关:ΔG=ΔH-T·ΔSΔH0,ΔS0⇒ΔG小于0⇒任何温度下反应均自发进行ΔH0,ΔS0⇒ΔG在低温下小于0⇒低温自发ΔH0,ΔS0⇒ΔG在高温下小于0⇒高温自发ΔH0,ΔS0⇒ΔG一定大于0⇒任何温度下非自发注意①自发反应指反应在当前可以发生,但速率可能很快,也可能很慢;转化率可能很高,也可能很低。②非自发反应指反应当前不可自发进行,但是可以通过调整温度转变成自发反应(例如,ΔH0,ΔS0的反应低温可自发);也可以通过电解等手段强迫发生。判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH0()(2)一定温度下,反应MgCl2(s)===Mg(s)+Cl2(g)的ΔH0,ΔS0()(3)常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)能自发进行,则ΔH0()(4)常温下,反应2A(s)+B(g)===2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应ΔH一定大于0()(5)反应Hg(l)+H2SO4(aq)===HgSO4(aq)+H2(g)在常温下不能自发进行,则ΔH0()(6)常温下,2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)能够自发进行,则该反应的ΔH0()(7)一定温度下,反应2NaCl(s)===2Na(s)+Cl2(g)的ΔH0,ΔS0()(8)8NH3(g)+6NO(g)===7N2(g)+12H2O(g)ΔH0,则该反应一定能自发进行()题组一化学反应速率的全方位考查1.Ⅰ.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为__________________________________。(2)该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。Ⅱ.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)经测定前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲: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;则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。Ⅲ.密闭容器中发生如下反应:A(g)+ΔH0。根据下面速率—时间图像,回答下列问题。(1)下列时刻所改变的外界条件:t1____________;t3____________;t4____________。(2)反应速率最快的时间段是________。易误警示1.化学反应速率计算的常见错误(1)不注意容器的容积。(2)漏写单位或单位写错。(3)忽略有效数字。2.比较化学反应速率大小的注意事项(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同单位。(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bcC(g)+dD(g),比较不同时间段内va与vb的大小,若vavb,则用A表示的反应速率比用B表示的大。题组二“控制变量”思想在探究影响化学反应速率因素中的应用2.(2015·淮阴模拟)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:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是______________________。(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答两种)。(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,记录获得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①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。③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3.某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间时间(秒)反应条件浓度30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2(Ⅰ)无催化剂、不加热几乎几乎几乎几乎不反应不反应不反应不反应(Ⅱ)无催化剂、加热360480540720(Ⅲ)MnO2催化剂、加热102560120①该小组在设计方案时,考虑了浓度、a:____________、b:________等因素对过氧化氢分解速率的影响。②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:催化剂(MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃30分钟①写出H2O2发生反应的化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________________。②实验结果说明催化剂作用的大小与_______
本文标题:高考化学大二轮总复习专题八化学反应速率化学平衡讲练
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