第七章 化学反应速率和化学平衡7-1

减小 增大 减小 增大 减小 增大
增大固体表面积
增大
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：能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能：如图
图中：E1 为反应的活化能 ， 使用催化剂时的活化能为 E3 ， 反应热为
E1－E2 。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
【解析】
本题主要考查了化学反应速率的有关知识，考
查了学生读图识图和数据分析的能力。(1)O3 和 HI 反应，生成 两种单质，根据原子守恒可知为 O2 和 I2。(2)①根据 pH 越大， O3 的分解速率越快可知，OH－ 对其分解起到了催化的作用； ② 108 min 浓度减 少一 半即 0.0108 mol· L
考纲要求 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 科学研究领域中的作 用。
考情分析 本部分常见的考查方式 有：①化学反应速率的 表示方法；②化学反应 速率的简单计算以及大 小比较；如2010年高考 江苏化学14题，新课标 理综27题等；③影响化 学反应速率的因素以及 与此有关的实验探究。 如2012年高考福建理综 12题，上海化学18题， 广东理综31题。题型为 选择题或填空题。
－
②1.00×10
－4
③bac
(1) 理解温度对反应速率的影响时应注意温度对催化剂的 影响，催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到 最大。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，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。
(3)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： 引起 引起 引起 ①恒温时： 增大压强――→体积缩小――→浓度增大――→ 反应速率增大。
催化剂 问题探究 1：可逆反应 N2＋3H2 2NH3 在不同时间段 △ 测得的反应速率分别为 v(N2)＝1 mol· L－1· s－1， v(H2)＝2.5 mol· L
－1
· s－1，能否说明 v(H2)>v(N2)?
提示：比较化学反应速率大小时，必须使用同一物质且反 应速率的单位必须一致，v(N2)换算成 v(H2)时，相当于 3 mol· L
(2)图像：(以增大压强为例) ①以 N2＋3H2 2NH3 为例， ②以 H2＋I2(g) 2HI 为例。
4.催化剂 (1)规律：当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度 地改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改 变平衡转化率。 (2)图像
臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。 (1)O3 与 KI 溶 液 反 应 生 成 的 两 种 单 质 是 ________ 和 ________(填分子式)。 (2)O3 在水中易分解， 一定条件下， O3 的浓度减少一半所需 的时间(t)如下表所示。已知：O3 的起始浓度为 0.0216 mol/L。
【答案】 C
(1)计算化学反应速率时，注意单位的换算。 (2)反应速率大小的比较中，单位一定要统一。 (3)有些反应还可以通过观察反应现象、消耗快慢、完成时 间等方式进行速率比较。
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 A．v(W)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) B．2v(X)＝3v(Z) D．3v(W)＝2v(X) ( )
－1
· s－1，所以上述反应中 v(N2)>v(H2)。
科目三考试 科目3实际道路考试技巧、视频教程
科目四考试 科 目四模拟考试题 C1科目四仿真考试
二、影响化学反应速率的因素 1．内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下 Mg、 Al 与 稀盐酸反应的速率大小关系为 Mg>Al 。 2．外因
－1
， 故其 速率为
1.00× 10－4 mol· L－1· min－ 1。③由表中的数据可知 pH 越大反应 速率越快，温度越高反应速率越快，且温度每升高 10℃ ，速率 增大的与 pH 每增大 1 时相比略大一些，因此速率由小到大的 顺序是 b、a、 c。 【答案】 (1)O2
I2 (2)①OH
【解析】 根据速率之比等于化学计量数之比可得结论。 【答案】 C
1.浓度 (1)规律：①增大反应物(或生成物)的浓度，正反应(或逆反 应)速率立即增大， 逆反应(或正反应)速率瞬时不变， 随后增大。 ②同理可得减小浓度的情况。
(2)图像
2．温度 (1)规律：①升高温度，正、逆反应速率都增大，且吸热反 应速率增加的倍数大于放热反应速率增加的倍数。 ②降低温度，正、逆反应速率都减小，且吸热反应速率减 小的倍数大于放热反应速率减小的倍数。总之，温度对吸热反 应速率的影响大。
pH
t /min
T/℃ 20 30 50
3.0
301 158 31
4.0
231 108 26
5.0
169 48 15
6.0
58 15 7
① pH 增大能加速 O3 分解，表明对 O3 分解起催化作用的 是 ________。 ② 在 30℃ 、 pH ＝ 4.0 条 件 下 ， O3 的 分 解 速 率 为 ______mol/(L· min)。 ③据表中的递变规律， 推测 O3 在下列条件下分解速率依次 增大的顺序为 ________(填字母 )。 a． 40℃、 pH＝ 3.0 b． 10℃、 pH＝ 4.0 c． 30℃、pH＝ 7.0
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。
煤合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合 成过程中的甲烷化，涉及的主要反应： CO(g)＋ 3H2(g) CH4(g)＋H2O(g) CO2(g)＋ 4H2(g) CH4(g)＋ 2H2O(g) 的实验，相关数据记录如下： ΔH<0 ΔH<0 ① ②
(2)图像(正反应为放热反应)
3．压强 (1)规律 ①增大压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均 增大，气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小 的一侧增加的倍数。 ②减小压强，对于有气体参加的反应，正、逆反应速率均 减小，气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小 的一侧减小的倍数。 总之，压强对气体分子数较多一侧的影响更大。
NO、CO 都是汽车尾气中的有害物质，直接排放易污染大 气。为了消除污染，保护环境，科学家们正试图在汽车尾气排 放 管 里 填 装 特 殊 催 化 剂 ， 使 其 发 生 反 应 ： 2CO(g) ＋ 催化剂 2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g) 是 A．使用催化剂可以加快反应速率 B．改变压强对反应速率无影响 C．增大压强可加快反应速率 D．升高温度反应速率加快 ΔH<0，下列有关说法不正确的 ( )
【解析】 本题涉及多步反应计算及反应速率计算。根据 表中数据，在前 30 min 内，反应①消耗了 2 mol CO，同时消 耗 H2 的物质的量为消耗 CO 的 3 倍，即 6 mol，而反应②消耗 了 1 mol CO2，同时消耗 H2 的物质的量为消耗 CO2 的 4 倍，即 4 mol， 共消耗 H2 10 mol， 则 a＝30； 到 70 min 时， H2O 为 6 mol， 反应① 消耗的 CO 为 3 mol，由反应①生成的 H2O 为 3 mol， 则由反应②生成的 H2O 也为 3 mol， 同时消耗的 CO2 为 1.5 mol， 则不难得出 b＝ 1.5，c＝25， d＝4.5。
现在 300℃、 容积为 2 L 的密闭容器中进行有关合成天然气
CO/mol 0 min 4
CO2/mol 3
H2/mol 40ຫໍສະໝຸດ CH4/mol 0H2O/mol 0
30 min 70 min
2 1
2 b
a c
3 d
－ 6
下列有关说法错误的是 A．a＝30，b＝1.5 B．c＝25，d＝4.5
(
)
C．前 30 min 内，反应①的平均反应速率 v(CH4)＝0.05 mol/(L· min) D．后 40 min 内，反应②的平均反应速率 v(H2)＝0.025 mol/(L· min)
命题趋势 化学反应速率是 高考常考内容。 预计2014年高考 将主要考查对化 学反应速率的理 解，对化学反应 速率表示方法的 认识以及运用化 学方程式中各物 质的化学计量数 之比的关系进行 相关的简单计算 等。
(对应学生用书 P116) 一、化学反应速率 1．表示方法 用单位时间内反应物或生成物的 浓度 (常用物质的量浓度 ) Δc v＝ Δt 。 变化来表示，其表达式为：
②恒容时： 引起 引起 a．充入气体反应物――→反应物浓度增大――→总压增大 引起 ――→反应速率增大。 引起 b．充入“稀有气体”――→总压增大，但各物质的浓度不 变，反应速率不变。 引起 引起 ③恒压时： 充入“ 稀有气体”――→体积增大――→各物质 引起 浓度减小――→反应速率减小。
(4)对于可逆反应，催化剂能够同等程度地改变正、逆反应 速率。
前 30 min 内由反应①生成的 CH4 为 2 mol，浓度改变量为 1 mol/L，对应的反应速率 v(CH4)约为 0.033 mol/(L· min)；后 40 min 内由反应②消耗的 H2 为 2 mol， 浓度改变量为 1 mol/L， 对应的反应速率 v(H2)为 0.025 mol/(L· min)。
2．单位 mol/(L· s)或 mol/(L· min)。 3．同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系 对 于 任 一 反 应 在 mA(g) ＋ nB(g)===pY(g) ＋ qZ(g) ， v(A)∶ v(B)∶ v(Y)∶ v(Z)＝ m∶n∶p∶q 。