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1、中学化学精品资料专题2 化学反应速率和化学平衡专题考纲解读1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程；了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。第一单元 化学反应速率问题探究1计算和比较化学反应速率要注意什么问题？1. 化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。2. 用不同
2、反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。3在比较化学反应速率大小时，要注意换算成同一种物质来表示，同时注意单位的统一。问题探究2什么是有效碰撞理论？1有效碰撞、活化分子和活化能(1)有效碰撞：本身具有较高能量的分子之间发生化学反应的碰撞。(2)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(3)活化能：如图：E1表示正反应的活化能。E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量或逆反应的活化能。E1E2表示反应热。2有效碰撞理论解释化学反应速率(有气体参加的化学反应) 活化能单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大浓度不变增加增
3、加不变增加增大增大压强不变增加增加不变增加增大升高温度不变不变增加增加增加增大加催化剂减小不变增加增加增加增大问题探究3外界条件对化学反应速率的有何影响？有无特殊情况？1.浓度浓度改变，可使气体或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化。但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化，故影响化学反应速率。2.压强改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况：(1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大，反应速率增大。(2) 恒温恒容时充入气体反应物反应物浓度增大总压增大，反应速率增大。充入“惰
4、气”总压增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。(3) 恒温恒压时：充入“惰气” 体积增大各物质浓度减小，反应速率减小。特别提醒这里的惰气指与反应无关的气体。3.温度(1)温度升高，活化分子百分数提高，分子间的碰撞频率提高，化学反应速率增大。(2)温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得，温度每升高10 ，化学反应速率通常增大为原来的24倍。4.催化剂催化剂能够增大化学反应速率的原因是它可使反应途径发生改变，降低反应活化能如图，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而可以成千上万倍地增大化学反应速率。 用变量控制法研究化学反应速率在分析
5、多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时，逐一改变一个因素而保证其他因素相同，通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论，这种方法叫变量控制法。例如：某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 molL1和2.00 molL1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种，实验温度为298 K、308 K。实验编号T(K)大理石HNO3浓度(molL1)实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响()实验和探究温度对该反应速率的影响()实验和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响29
6、8粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00【例1】在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是()A. v(H2)0.3 molL1min1 B. v(N2)0.05 molL1s1C. v(N2)0.2 molL1min1 D. v(NH3)0.3 molL1min1【例2】某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：(1)反应在2 min内的速率v(X)_，v(Y)_，v(Z)_。(2)容器内的反应物是_。(3)写出该反应的化学方程式：_。【答案与解析】 1.B由题意知N
7、23H22NH3 将各选项中反应速率转化为N2的反应速率得：A中v(N2) v(H2)0.1 molL1min1 B中v(N2) molL1min13.0 molL1min1C中 v(N2)0.2 molL1min1 D中 v(N2)v(NH3)0.15 molL1min1。2.(1)0.025 molL1min10.075 molL1min10.05 molL1min1 (2)X、Y(3)X3Y2Z本题考查的是利用图像法解决化学反应速率问题。在相同体积、相同时间内，反应速率之比等于物质的量的变化量之比，即v(X)v(Y)v(Z)n(X)n(Y)n(Z)(1.00.9)(1.00.7)(0.2
8、0)132，故该反应的化学计量数之比为132，且该反应为可逆反应。小测1化学反应速率1对于化学反应3W(g)2X(g) 4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)2在2AB=3C4D反应中，表示该反应速率最快的数据是()Av(A)0.5 molL1s1 Bv(B)0.3 molL1s1Cv(C)0.8 molL1s1 Dv(D)1.0 molL1s13在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)，则此反应可表示为
9、()A2A3B2C BA3B2CC3A2B3C DABC4一定温度下，在2 L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。下列描述正确的是()A反应在010 s内，用Z表示的反应速率为0.158 molL1s1B反应在010 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 molL1C反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0%D反应的化学方程式为X(g)Y(g)Z(g) 5某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 molL1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50
10、 mL(若折合成0 、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是() A用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 gs1B忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H来表示10 s内该反应的速率为0.01 molL1s1C忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2来表示10 s内该反应的速率为0.01 molL1s1D用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mols16在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)2B(g) 3C(g)nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(
11、D)为0.2 molL1min1。计算：(1)5 min末A的物质的量浓度为_。(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为_。(3)化学方程式中n值为_。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)5 molL1min1 v(B)6 molL1min1v(C)4.5 molL1min1 v(D)8 molL1min1其中反应速率最快的是_(填编号)。小测2影响化学反应速率的因素1下列说法不正确的是()A具有较高能量的反应物分子称为活化分子 B升高温度增大了活化分子百分数C催化剂能够改变化学反应途径 D增大压强能提高活化分子的浓度2在恒温恒容条件下，能使A(g)B(g)C(g)
12、D(s)反应速率加快的是()A减少C或D的物质的量 B增大D的物质的量C减少B的物质的量 D增大A或B的物质的量3四个试管中都装有5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 molL1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是()A20 ，10 mL硫酸 B20 ，5 mL硫酸和5 mL水C30 ，10 mL硫酸 D30 ，5 mL硫酸和5 mL水4用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A对该反应体系加热 B不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C向H2SO4中通入HCl气体 D不用铁片，改用铁粉5下列方法对2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)
13、的反应速率没有影响的是()A加入SO3 B容积不变，充入N2C压强不变，充入N2 D降低温度6反应3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：(1)增加Fe的量，其反应速率_(填“增大”、“不变”或“减小”，以下相同)。(2)将容器的体积缩小一半，其反应速率_。(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率_。(4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率_。7某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验（Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O），实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：实验
14、序号反应温度()参加反应的物质Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA20100.1100.10B2050.1100.15C20100.150.15D4050.1100.15(1)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是_(填实验序号)。(2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：能说明温度对该反应速率影响的组合是_(填实验序号，下同)；A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是_；B和C的组合比较，所研究的问题是_。(3)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较：_。小测1化学反应速率1C2B3.C 4C5C 6(1)1.5 molL1(2)0.2 molL1min1(3)2(4)小测2影响化学反应速率的因素1A2D3C4B5B6(1)不变(2)增大(3)不变(4)减小7(1)D(2)B和D相同温度条件下浓度对该反应速率的影响相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度(3)SO2可溶于水，测定不精确(或：实验装置较复杂，不易控制)