化学反应速率及影响因素

Hale Waihona Puke Baidu
慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是( A )
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
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海南侨中
3．一定温度下，反应 N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭 容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响。
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【练习】
1．将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶
液中，反应速率最快的是( D )
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【练习】
2．(2014年高考新课标全国卷Ⅰ)已知分解1 mol H2O2放出热量 98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－―→H2O＋IO－
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【思考】
(1)压强对反应速率影响的实质是什么？改变体系压强， 反应速率是否一定改变？
(2)升高温度，吸热反应的反应速率加快，放热反应的 反应速率减慢。这种说法正确吗？
提示：
(1)改变压强，实质是改变体积而使浓度发生改变来实 现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改 变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生 改变。
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_____m_∶__n_∶_p_∶__q____。
如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，
加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol，则v(A)＝0_.3__m_o_l·_L_－_1·_s，－1 v(B)＝_0_.1_m__o_l·_L_－_1·_s_－_1 ，v(C)＝_____0._2_m_o_l·_L_－_1_·s_－_1_____。
(3)比值法：
用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学
计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值
大的反应速率快。
如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，
若
vA vB m>n
，则反应速率A>B。
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常见题型
2、化学反应速率的计算
将 2 mol X 和 2 mol Y 充入 2 L 密闭容器中发生如下反应：
X(g)＋3Y(g)
2Z(g)＋aQ(g)，2 min 达到平衡时生成 0.8
mol Z，测得 Q 的浓度为 0.4 mol·L－1，下列叙述错误的是( )
A．a 的值为 2
B．平衡时 X 的浓度为 0.2 mol·L－1
C．Y 的转化率为 60% D．反应速率 v(Y)＝0.3 mol·(L·min)－1
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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。
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②活化能：如图所示。
图中：E1为 正反应的活化能， 使用催化剂时的活化能为_E__3_，反应热为ΔH＝__E_1_－___E_2__。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
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6．密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0，根据下列速率—时间图像，回答下列问题：
(1)下列时刻所改变的外界条件是： t1____________；t3____________；t4____________。
(2)反应速率最快的时间段是____________。 (3)下列措施能增大正反应速率的是________。
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【关键点拨】
(1)充入“惰气”对化学反应速率的影响：
气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率的影响如下： ①恒温恒容时：充入“惰气”―引―起→总压强增大，但各物质的浓度 不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。 ②恒温恒压时：充入“惰气”―引―起→体积增大―引―起→各反应物浓度减 小 (活化分子浓度减小)―引―起→反应速率减慢。
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1、化学反应速率的大小比较
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。
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)转化同一物质法：
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一
种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。
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3．理论解释——有效碰撞理论 (2)理论解释：
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4.具体影响规律及变化图像
(1)浓度： ①影响规律：
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②变化图像：
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(2)温度：
①影响规律：
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(2)温度：
②变化图像： 对于正反应放热的反应：
①用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1
③在2 min末的反应速率，用B表示是0．3 mol·L－1·min－1
④在这2 min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的，用C表示 的反应速率的值是逐渐增大的
A．①②
B．②③ C．② D．②④
或 mol·L－1·min－1 或 mol·L－1·s－1。
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一、 化学反应速率 3．化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学
反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单 位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中 各物质的_____化__学__计_量__数____之比，即
1．考查形式 (1)以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组 数据的变化对反应速率的影响。 (2)给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实 验 分析各因素对反应速率的影响。
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2．解题策略
(1)确定变量：
在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外 界影响因素较多，故搞清某个因素的影响均需控制其他 因素相同或不变时，再进行实验，从而理清影响实验探 究结果的因素。
a
b
pC ＋ qD
0
0
转化/(mol/L) x
n
p
q
mx
mx
mx
某时刻/(mol/L) a－x
b－mn x
mp x
mq x
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二 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)
反应物本身的 的决定因素。
性质 是影响化学反应速率
如卤素单质与H2反应的速率F2>Cl2>Br2>I2。
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(3)压强： ①影响规律：
海南侨中
压强对气体分子数较多的一侧影响更大。
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②变化图像： 对于正反应方向气体体积增大的反应：
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对于反应前后气体体积不变的反应：
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(4)催化剂： ①影响规律：
催化剂可以同等程度地改变正反应速率和逆反 应速率。
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二 影响化学反应速率的因素 2．外因(其他条件不变，改变一个条件)
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【练习】
在 C(s)＋CO2(g)
2CO(g)反应中，可使反应速
率增大的措施是 ①③⑥⑦ 。
①升高温度 ②增加碳的量 ③恒容通入 CO2 ④恒压下充入 N2 ⑤恒容下充入 N2 ⑥恒容通入 CO ⑦将碳粉碎
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5．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应， 测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根
D 据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( )
A．第4组实验的反应速率最慢 B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1 C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1 D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
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常见题型
1、化学反应速率的大小比较
(2014年长沙模拟)反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同 情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.45 mol/(L·min) ②v(B)＝0.6 mol/(L·s)
③v(C)＝0.4 mol/(L·s) ④v(D)＝0.45 mol/(L·s)
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2、化学反应速率的计算 化学反应速率计算的解题模式——“三段式法”
依据化学方程式计算化学反应速率时，可按以下模式求解： (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：对于反应 mA ＋ nB
起始/(mol/L)
的盐酸反应速率一样快。( ) (4)不管是吸热反应，还是放热反应，升高温度，反应速率都加快。( ) (5)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂。( ) (6)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增
大。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
(2)增加固体或纯液体的量几乎不改变反应速率。
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4．图甲、图乙分别表示反应 CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋ H2O(g) ΔH>0 在 t1 时刻达到平衡，在 t2 时刻因改变某个
条件而发生变化的情况，下列说法正确的是( B )
A．图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度 B．图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强 C．图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度 D．图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气
下列有关反应速率的比较中正确的是( )
A．④>③＝②>①
B．④<③＝②<①
C．①>②>③>④
D．④>③>②>①
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(2015年安溪质检)反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓 度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的表示，正确的是( )
4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学 研究领域中的重要作用。
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一、 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减小或生成物浓度的增__加___来表 示。
2．数学表达式及单位
表达式： v＝ΔΔct， 单位为：mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
a．通入A(g) b．分离出C(g) c．降温 d．增大容积
(1)升高温度 加入催化剂 减小压强
(2)t3～t4段 (3)a
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【控制变量法探究影响化学反应速率的因素】
在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素 较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同 或不变时，再进行实验。因此，常用变量控制思想解决 该类问题。
(2)不正确。 不论反应是放热还是吸热，升高温度， 反应速率都加快。
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判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”
(1)催化剂在反应前后质量不变，所以催化剂不参与化学反应。( ) (2)反应 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在固定容积的容器中进行，充入
N2 后，体系压强增大，反应速率加快。( ) (3)由于固体浓度为一常数，所以块状 CaCO3 与粉末状 CaCO3 与等浓度
(填“增大”“减小”或“不变”) (1)缩小体积使压强增大：_________________； (2)恒容充入 N2：___________________； (3)恒容充入 He：_______________________； (4)恒压充入 He：___________________。
(1)增大 (2)增大 (3) 不变 (4)减小
②变化图像：
图像(与反应前后气体体积不变的反应中增大压 强对反应速率影响图像相似)：
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【图像变化思路】
(1)条件增强，曲线在原图像的上方； 条件减弱，曲线在原图像的下方。
(2)浓度改变时，图像曲线一条连续，一条不 连续，其他条件改变，图像曲线不连续。 上述v t图像可简记为：“增上减下，哪移 哪大；浓度相连，温压要断”。
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化学反应速率和化学平衡 复习课
2015年12月
化学反应速率及影响因素
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考纲要求
化学反应速率及影响因素
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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，认识并能用相关理论解释 其一般规律。