高中化学步步高二轮复习全套课件专题八.docx
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高中化学步步高二轮复习全套课件专题八
[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相关计算。
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,认识并能用相关理论解释其一般规律。
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。
1.深度剖析速率的计算方法
(1)公式法:
v(B)=
=
用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:
①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
③对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。
(注:
总反应速率也可理解为净速率)
(2)比值法:
同一化学反应,各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。
对于反应:
mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,则有
=
=
=
。
2.正确理解速率影响因素
(1)“惰性气体”对反应速率的影响
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)
反应速率减小。
(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响
在化学反应中,纯液体和固态物质的浓度为常数,故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率,但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,如煤粉由于表面积大,燃烧就比煤块快得多。
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。
①当增大反应物浓度时,v正增大,v逆瞬间不变,随后也增大;
②增大压强,气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;
③对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率;
④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;
⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。
3.“明辨是非”准确判断
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)
表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化(√)(2016·江苏,10B)
(2)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高(×)(2016·浙江理综,8B)
(3)随着反应的进行,化学反应速率一定逐渐减小(×)
(4)增大压强,化学反应速率一定加快(×)
(5)反应H2+Cl2===2HCl(ΔH<0)的机理包含①Cl2―→2Cl(慢)、②H2+Cl―→HCl+H(快)、③Cl2+H―→HCl+Cl(快),则反应①的活化能大于反应②的活化能(√)
(6)在含有少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-―→H2O+IO-(慢),H2O2+IO-―→H2O+O2+I-(快),则I-、IO-均为H2O2分解反应的催化剂(×)
题组一 化学反应速率的全方位考查
1.Ⅰ.一定温度下,在2L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:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为__________________________________。
(2)该反应的化学方程式为______________________________________________________。
Ⅱ.已知:
反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:
v(A)=0.3mol·L-1·s-1;
乙:
v(B)=0.12mol·L-1·s-1;
丙:
v(C)=9.6mol·L-1·min-1,
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________。
Ⅲ.密闭容器中发生如下反应:
A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0。
根据下面速率—时间图像,回答下列问题。
(1)下列时刻所改变的外界条件:
t1____________;t3____________;t4____________。
(2)反应速率最快的时间段是________。
Ⅳ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况),实验记录如表(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502
(1)哪一时间段反应速率最大________(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5、5~6min,下同),原因是________________________________________________________________________。
(2)哪一段时段的反应速率最小________,原因是____________________________________。
(3)第3~4min时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是________________________________________________________________________。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水B.NaNO3溶液
C.KCl溶液D.Na2CO3溶液
答案 Ⅰ.
(1)0.079mol·L-1·s-1
(2)X(g)+Y(g)2Z(g)
Ⅱ.
(1)3A(g)+B(g)2C(g)
(2)
(3)乙>甲>丙
Ⅲ.
(1)升高温度 加入催化剂 减小压强
(2)t3~t4段
Ⅳ.
(1)3~4min 因该反应是放热反应,此时温度高,温度对反应速率影响占主导作用
(2)5~6min 此时H+浓度小,浓度对反应速率影响占主导作用
(3)v(HCl)=0.15mol·L-1·min-1
(4)AC
【解析】 Ⅰ.
(1)分析图像知Δc(Z)=
=0.79mol·L-1,v(Z)=
=0.079mol·L-1·s-1。
(2)由各物质转化的量:
X为0.79mol,Y为0.79mol,Z为1.58mol,可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2,则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。
Ⅱ.
(1)前4s内,Δc(A)=0.8mol·L-1-0.5mol·L-1=0.3mol·L-1,v(A)=0.3mol·L-1÷4s=0.075mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=(0.075mol·L-1·s-1)∶(0.05mol·L-1·s-1)=3∶2,由图像知,在12s时Δc(A)∶Δc(B)=(0.6mol·L-1)∶(0.2mol·L-1)=3∶1=a∶b,则a、b、c三者之比为3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。
(2)生成物C的浓度从0开始增加,到12s时达到最大,Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=2×0.6mol·L-1÷3=0.4mol·L-1。
(3)丙容器中v(C)=9.6mol·L-1·min-1=0.16mol·L-1·s-1,则甲容器中
=
=
=0.1mol·L-1·s-1,乙容器中
=
=
=0.12mol·L-1·s-1,丙容器中
=
=
=0.08mol·L-1·s-1,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
Ⅲ.
(1)t1时,v逆增大程度比v正增大程度大,说明改变的条件是升高温度。
t3时,v正、v逆同等程度地增大,说明加入了催化剂。
t4时,v正、v逆都减小且v正减小的程度大,平衡向逆反应方向移动,说明改变的条件是减小压强。
(2)由于在t3时刻加入的是催化剂,所以t3~t4段反应速率最快。
Ⅳ.
(1)从表中数据看出3~4min收集的氢气比其他时间段多,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,故答案为3~4min;因该反应是放热反应,此时温度高,温度对反应速率影响占主导作用。
(2)5~6min收集的氢气最少是因为虽然反应过程中放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,故答案为5~6min;此时H+浓度小,浓度对反应速率影响占主导作用。
(3)在3~4min时间段内,n(H2)=
=0.0075mol,由2HCl~H2得,消耗盐酸的物质的量为0.015mol,则v(HCl)=
=0.15mol·L-1·min-1。
(4)A项,加入蒸馏水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;B项,加入NaNO3溶液,盐酸的浓度减小,但此时溶液中含有硝酸,与金属反应得不到氢气,故B错误;C项,加入KCl溶液,相当于加入水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故C正确;D项,加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故D错误。
故选A、C。
1.化学反应速率计算的常见错误
(1)不注意容器的容积。
(2)漏写单位或单位写错。
(3)忽略有效数字。
2.比较化学反应速率大小的注意事项
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同单位。
(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。
例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内
与
的大小,若
>
则用A表示的反应速率比用B表示的大。
3.在分析影响化学反应速率的因素时,要理清主次关系。
题组二 “控制变量”思想在探究影响化学反应速率因素中的应用
2.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有
________________________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
________________________________________________________________________。
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是______________________。
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有___________
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