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专题7化学反应速率与化学平衡第一单元化学反应速率专题7化学反应速率与化学平衡[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(1)化学反应速率及其简单计算bT18T21T21专题7化学反应速率与化学平衡知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(2)影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用bT30(1)T21T12、T21T30(一)T22T14、T22T30(一)(3)专题7化学反应速率与化学平衡知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(3)活化分子、活化能、有效碰撞的概念aT30(一)专题7化学反应速率与化学平衡知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(4)碰撞理论bT30(2)(5)实验数据的记录与处理cT31T21T30(一)(3)减少增加mol·L－1·min－1mol·L－1·s－1化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的___________或生成物浓度的___________来表示。2．数学表达式及单位表达式：v＝ΔcΔt，单位为_______________或_________________。不同化学计量数3．规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能___________，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的_______________之比。题组一化学反应速率的概念及简单计算1．下列说法不正确的是()A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示B．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，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值解析：选D。化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示的，无论用反应物还是用生成物表示化学反应速率都为正值。2．(2019·杭州高二月考)某温度时，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)反应2s后，NO的浓度减少了0.06mol·L－1，则以O2表示该时段的化学反应速率是()A．0.03mol·L－1·s－1B．0.015mol·L－1·s－1C．0.12mol·L－1·s－1D．0.06mol·L－1·s－1解析：选B。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，表达式v＝ΔcΔt，由表达式计算可得：v(NO)＝ΔcΔt＝0.06mol·L－12s＝0.03mol·L－1·s－1，根据同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比，v(NO)∶v(O2)＝2∶1，即0.03mol·L－1·s－1∶v(O2)＝2∶1，则v(O2)＝0.015mol·L－1·s－1，B正确。3．(2016·浙江4月选考，T18)X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1，一定条件下，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中，反应10min，测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A．10min内，Y的平均反应速率为0.03mol·L－1·s－1B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L－1·min－1C．10min内，消耗0.2molX，生成0.4molZD．10min内，X和Y反应放出的热量为akJ答案：C题组二化学反应速率的大小比较4．(2019·浙江名校联考)对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1解析：选D。本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的化学反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝3mol·L－1·min－1。5．(2019·宁波十校联考)稀土是重要的战略资源，素有“工业味精”的美誉。在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO2N2＋4CO2，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()A．v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1解析：选C。转化为相同的物质进行比较：B项v(CO)＝1.4mol·L－1·min－1，C项v(CO)＝1.6mol·L－1·min－1，D项v(CO)＝1.1mol·L－1·min－1，C项表示的反应速率最快。6．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A．OE段的平均反应速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min)C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2的量最多解析：选B。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01mol、0.02mol、0.005mol，则消耗HCl的量分别为0.02mol、0.04mol、0.01mol，用HCl表示的反应速率分别为0.2mol/(L·min)、0.4mol/(L·min)、0.1mol/(L·min)，所以EF段的平均反应速率最快，G点收集到的CO2的量最多。化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成用同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bBcC＋dD，比较v（A）a与v（B）b，若v（A）a＞v（B）b，则用A表示的反应速率比B的大。影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)反应物本身的性质。2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)3．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：在化学反应中，能量较高、能够发生有效碰撞的分子。正反应的活化能E3E1－E2②活化能概念：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。上图中：E1为_________________，使用催化剂时的活化能为_________，反应热为___________。(注：E2为逆反应的活化能)③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系影响化学反应速率的因素1．(2018·浙江4月选考，T22)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(×105Pa)温度/℃NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是()A．升高温度，反应速率加快B．增大压强，反应速率变慢C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v＝Δn/Δt表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol·s－1解析：选D。A项中，由图表可知，相同压强时，升高温度，达到相同转化率，需要的时间多，即升高温度，反应速率减小，不正确；B项中，根据表格中的信息，相同温度时，增大压强，NO达到所列转化率需要时间缩短，化学反应速率加快，不正确；C项中，根据表格中的信息，无法判断在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡，不正确；D项中，若进入反应塔的混合气体为amol，其中NO为0.1amol，转化率从50%增至90%时NO反应了0.1a×40%mol，所以反应速率以v＝Δn/Δt表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下NO的反应速率为4a/370mol·s－1，正确。2．(2017·浙江4月选考，T21)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。时间水样0510152025Ⅰ(pH＝2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH＝4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH＝4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)0.200.090.050.030.010下列说法不正确的是()A．在0～20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快答案：D3．由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是()选项事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大解析：选C。C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。选项事实结论C在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容积的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢D向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点：1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变其用量反应速率不变。2．压强对反应速率的影响有以下几种情况(对有气体参加的反应)：(1)恒温时，缩小体积―――→引起压强增大―――→引起浓度增大―――→引起反应速率加快。(2)恒容时①充入气体反应物―――→引起浓度增大―――→引起反应速率加快。②充入惰性气体―――→引起总压增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时，充入惰性气体―――→引起体积增大―――→引起各气体物质的量浓度减小―――→引起反应速率减慢。3．温度改变对任何反应的速率都有影响。题组二外界条件对反应速率影响的综合判断4．(2019·丽水校级期末)已知某化学实验的结果如下表：实验序号反应物在相同温度下测得的反应速率v/(mol·L－1·min－1)大小相同的金属片酸溶液1镁片1mol·L－1盐酸v12铁片1mol·L－1盐酸v23铁片0.1mol·L－1盐酸v3下列结论正确的是()A．v1v2v3B．v3v2v1C．v1v3v2D．v2v3v1解析：选A。影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁的反应速率大；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，反应速率与反应物浓度成正比，故v2v3。5．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()选项反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100