2014高考化学一轮复习第7章 第1讲

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问题征解· 如何解释催化剂对化学反应速率的影响？
提示
催化剂参与化学反应，降低了反应的活化能，使
大量在原反应中不是活化分子的反应物分子也变为活化分 子，提高了活化分子的百分数，从而极大地加快化学反应速 率。这一过程的能量关系可用下图表示： Ea1表示没使用催化剂时反应所需活化能；
1．内因(主要因素)
反应物本身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大 到小的顺序为： Na＞Mg＞Al 。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
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有人说压强对化学反应速率的影响是通 过改变浓度实现的。这种说法是否正确，对此你如何理 解？
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一、化学反应速率 1．表示方法
对于反应体系体积不变的反应，通常用单位时间内某 反应物浓度(或质量、物质的量等)的减小或某 生成物浓度
(或质量、物质的量等)的增大来表示。其表达式 Δc v＝ 为： Δt 。 2．单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 3．同一反应用不同物质表示的化学反应速率之间的关系 对 于 任 一 反 应 mA ＋ nB===pY ＋ qZ ， v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝ m∶n∶p∶q 。
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(1)上述表达式所求v是化学反应的平均 速率还是瞬时速率？
提示
一般来说，化学反应速率随着反应的进行而逐渐变
化。因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内 的平均速率，而不是指瞬时速率。
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催化剂 (2)可逆反应 N2＋3H2 3 在不同时间段测得的反 2NH △ 应速率分别为 v(N2)＝1 mol· －1·－1，v(H2)＝2.5 mol· －1· L s L s
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(3)v(Z)＝9.6 mol· －1· －1＝0.16 mol· －1·－1， L min L s L－ s－ vX 0.2 mol· 1· 1 则 ＝ ＝0.1 mol· －1·－1， L s 2 2 L－ s－ vY 0.12 mol· 1· 1 ＝ ＝0.12 mol· －1·－1， L s 1 1 L－ s－ vZ 0.16 mol· 1· 1 ＝ ＝0.08 mol· － 1·－1，故甲、乙、丙三 L s 2 2 容器中反应速率由快到慢的顺序为：乙＞甲＞丙。
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(2)把v(B)转化为v(A)可得，v(A)＝2v(B)＝2×0.6 mol·L－
1·s －1 ＝1.2
mol·L－1·s－1，所以，用物质B表示的该反应
的速率更快。 (3)通入A、B两气体的物质的量之比也等于化学计量数之
比2∶1，消耗物质的量之比也为2∶1，则A、B的转化率
Ea2表示使用催化剂后所需最大活化能。
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复习笔记：
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必考点 53 化学反应速率的简单计算 Δc 1．数学表达式：v＝ 。 Δt 2．对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表 示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学 方程式中化学计量数之比，如： aA＋bB===dD＋eE v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e， vA vB vD vE 或 ＝ ＝ ＝ 。 a b d e
1
；
。
E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量； E2－E1表示 ΔH
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根据有效碰撞理论，完成下表。 项 目 条件 改变 增大浓 度 增大压 强 升高温 度 加催化 剂
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活化 能 不变
单位体积内 活化 活化分 有效碰 化学反 分子 分子 子百分 撞次数 应速率 总数 数 数 增加
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【应用1】
将4 mol X气体和2 mol Y气体在2 L的容器中混合，并在 一定条件下发生如下反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g)，若经 2 s后所测得Z的浓度为0.6 mol·L－1，回答以下问题。 (1) 求 0 ～ 2 s 用 X 物 质 表 示 的 平 均 反 应 速 率 为 __________________________________________________ ______________________。 (2) 求 物 质 Y 在 2 s 时 的 转 化 率
__________________________________________________ ______________________。
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(3)若上述反应是在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进 行反应，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分 别为 甲：v(X)＝0.2 mol·L－1·s－1；
第一讲 化学反应速率
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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大作 用。 3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率 的影响，认识其一般规律。
4．了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域
提示 变 减小
增加 增加 不变
不变 增大 增加
增加 不变 增加
增大 不变 增加
不变 增加 增大
增加 增加
增加 增加
不 增大
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四点注意· 有关化学反应速率的注意事项 1．化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应 物还是用生成物表示均取正值。
2．在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影
响化学反应速率。 3．同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反 应速率，其数值不同，但意义相同。 4．计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要
忘记转化为物质的量浓度的变化值。
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3．化学反应速率的计算 求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤： ①写出有关反应的化学方程式；
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
③根据已知条件列方程式计算。
例如：反应 起始浓度/(mol· －1) L 转化浓度/(mol· －1) L 某时刻浓度/(mol· ) L
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解析 起始物质的量/mol 转化物质的量/mol 2 s后物质的量/mol
2X(g)＋Y(g)2Z(g) 4 1.2 2.8 2 0.6 1.4 0 1.2 1.2
1.2 mol 2L Δc (1)用 X 表示的平均反应速率为 v(X)＝ ＝ ＝0.3 Δt 2s mol· －1·－1； L s 0.6 mol (2)Y 的转化率为 ×100%＝30%； 2 mol
中的重要作用。
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1．化学反应速率的大小比较及外界条件对化学反应速率影 响的分析判断。 2．通过图像(或图表)的分析，提出合理的解释或进行简单计 算。
3．另外化学反应速率与工农业生产、环境保护、日常生活
方面的综合题。
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相等，都为30%。 答案 (1)B (2) 用 B 物 质 表 示 的 化 学 反 应 速 率 更 快
(3)30%，能迅速得出答案，因为通入和消耗的A、B的物 质的量之比均为2∶1，则A、B转化率相等。
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——化学反应速率大小的比较
(1)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， 但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换 算成同一物质表示，再比较数值的大小。 (2)比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值，即比 vA vB vA vB 较 与 ，若 > ，则 A 表示的反应速率比 B 大。 a b a b (3)注意反应速率单位的一致性。 (4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
－1
，能否说明 v(H2)＞v(N2)?
比较化学反应速率大小时，必须使用同一物质的反
提示
应 速 率 且 单 位 一 致 ， v(N2) 换 算 成 v(H2) 时 ， 相 当 于 3
mol·L－1·s－1，所以上述反应中v(N2)＞v(H2)。
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二、影响化学反应速率的因素
提示 这种说法是正确的。对有气体参加的反应，压强改
变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变，如 2SO2(g) ＋O2(g) 3(g)增大压强，SO2、O2、SO3 的浓度均增 2SO 大，正、逆反应速率均增大。
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三、活化分子与有效碰撞 1．有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。 2．活化分子：能够发生 有效碰撞 的分子。 3．活化能：如图 E 表示 活化能
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我的警示· 化学反应速率应用易错点
(1)对概念理解不清引起判断错误。 (2)对计算过程中 “三段式 ”应用不熟练而出现的错 误。
(3)比较化学反应速率大小时，注意使用同一物质的化
学反应速率且单位一致。 (4)升高温度，不论对吸热反应还是放热反应，化学反 应速率都是加快的。 (5)对化学反应速率图像横纵坐标理解出现偏差。 (6)“惰性气体”对化学反应速率的影响理解不到位。
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－1
mA ＋ a x a－x
考点通解
nB b nx m nx b－ m
能力对接
pC c px m px c＋ m
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【典例1】
(1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并
在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol· L－1，现有下列 几种说法： ①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol· L－1· s－1 ②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol· L－1· s－1 ③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol· L－1
两个影响· “恒容”“恒压”影响 有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与 反应)时，对化学反应速率的影响：
(1)恒容：充入“惰性气体”→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”→体积增大→物质浓度 减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
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乙：v(Y)＝0.12 mol·L－1·s－1；
丙：v(Z)＝9.6 mol·L－1·min－1； 则用上述速率表示该反应由快到慢的顺序为 __________________________________________________ ______________________。
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其中正确的是
A．①③ C．②③
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(
B．①④ D．③④
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)
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解析
(1)本题是考查用不同反应物或产物表示反应的平
均速率的方法和反应中物质的转化率、物质的量浓度的计 算等知识点，所以考查内容的知识量较大。
0.6 mol· －1 L v(C)＝ ＝0.3 mol· －1·－1 L s 2s ①v(A)＝v(C)＝0.3 mol· －1·－1 L s 1 1 －1 －1 ②v(B)＝ v(C)＝0.3 mol· · × ＝0.15 mol· －1·－1 L s L s 2 2 ③参加反应的 A 的物质的量为 0．3 mol· －1·－1×2 s×2 L＝1.2 mol L s 1.2 mol A 的转化率为 ×100%＝30% 4 mol ④2 s 时 B 的浓度为 1 mol· －1－0.15 mol· －1·－1×2 s＝0.7 L L s mol· －1 L