高考化学反应速率知识点总结
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高考化学反应速率知识点总结
一、化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
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。
例如,对于反应 A +B → C + D ,化学反应速率 v 可以表示为:v =Δc /Δt ,其中Δc 表示浓度的变化量,Δt 表示时间的变化量。
需要注意的是,化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率。
而且,它是用单位时间内浓度的变化量来表示,单位通常有 mol/(L·s) 或mol/(L·min) 等。
二、影响化学反应速率的因素
1、内因(物质本身的性质)
不同的物质,其化学性质不同,参加反应时的反应速率也不同。
例如,钠与水的反应就比铁与水的反应剧烈得多,这是由于钠的化学性质比铁活泼。
2、外因
(1)浓度
在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。
这是因为增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增大,反应速率加快。
但需要注意的是,固体和纯液体的浓度视为常数,改变其用量,不影响反应速率。
(2)压强
对于有气体参加的反应,在其他条件不变时,增大压强(减小容器体积),化学反应速率加快;减小压强(增大容器体积),化学反应速率减慢。
这里要特别注意,压强的改变如果没有引起反应物浓度的变化,就不会影响反应速率。
例如,在一个恒容的容器中充入惰性气体,虽然压强增大了,但反应物的浓度并没有改变,反应速率也不会改变。
(3)温度
在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。
温度升高,分子的能量增加,活化分子的百分数增大,有效碰撞的几率增大,反应速率加快。
一般来说,温度每升高 10℃,反应速率增大到原来的 2 4 倍。
(4)催化剂
使用催化剂能改变化学反应速率。
正催化剂能加快反应速率,负催化剂能减慢反应速率。
催化剂能降低反应的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,
大大增加了单位体积内活化分子的百分数,从而显著提高反应速率。
(5)其他因素
如光照、反应物颗粒大小、溶剂等,也会对化学反应速率产生影响。
例如,光照可以加快某些反应的速率,如氢气和氯气在光照条件下
的反应;反应物颗粒越小,表面积越大,与其他物质接触的机会越多,反应速率越快;不同的溶剂对反应速率也可能有影响。
三、化学反应速率的计算
1、定义式法
根据 v =Δc /Δt 进行计算。
2、比例式法
对于同一个反应,不同物质表示的化学反应速率之比等于它们在化
学方程式中的化学计量数之比。
例如,对于反应 aA +bB → cC + dD ,v(A) : v(B) : v(C) : v(D) = a : b : c : d 。
3、三段式法
这是一种较为详细和规范的计算方法。
首先写出化学反应方程式,然后分别列出起始浓度、变化浓度和最
终浓度,最后根据定义式或比例式进行计算。
例如:对于反应 2A +B → 3C ,假设起始时 A 的浓度为 2 mol/L ,B 的浓度为 1 mol/L ,经过一段时间后,A 的浓度变为 1 mol/L 。
起始浓度(mol/L): 2 1 0
变化浓度(mol/L): 1 05 15
最终浓度(mol/L): 1 05 15
则 v(A) = 1 mol/L / t ,v(B) = 05 mol/L / t 。
四、化学反应速率图像
1、浓度时间图像
这类图像能直观地反映出反应物或生成物浓度随时间的变化情况。
从图像的斜率可以判断反应速率的大小,斜率越大,反应速率越快。
2、速率时间图像
常见的有两种情况:
(1)反应速率逐渐增大
可能是由于反应放热使温度升高、使用了正催化剂等原因。
(2)反应速率逐渐减小
可能是由于反应物浓度逐渐减小、反应吸热使温度降低等原因。
五、化学反应速率的测定
测定化学反应速率的方法有多种,常见的有以下几种:
1、测量反应物或生成物在不同时间的浓度,然后计算反应速率。
这需要通过化学分析方法,如滴定法、比色法等来测定浓度。
2、测量体系的某些物理性质随时间的变化,如气体体积、压强、颜色的深浅等。
例如,对于锌与稀硫酸的反应,可以通过测量相同时间内产生氢气的体积来计算反应速率。
总之,化学反应速率是高考化学中的重要知识点,需要我们深入理解其概念、影响因素、计算方法以及相关的图像和测定方法。
通过大量的练习和总结,我们能够更好地掌握这部分知识,提高解题能力,在高考中取得优异的成绩。