【K12教育学习资料】[学习]2018年高考化学第一轮复习 专题 化学反应速率、化学反应进行的方向学

化学反应速率、化学反应进行的方向【本讲教育信息】一. 教学内容：化学反应速率、化学反应进行的方向二、教学目标了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法；了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律了解化学反应的可逆性。

能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向三、教学重点、难点化学反应速率的定量表示方法；条件对化学反应速率的影响四、教学过程：（一）化学反应速率的概念及定量表示方法：化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度，一般表示方法为：以单位时间内反应物浓度的减少或生产物浓度的增加表示表示方法：以单位时间内反应物浓度的减少或生产物浓度的增加表示。

计算式：V＝Δc/Δt（mol/L·s或mol/L·min）说明：1、同一反应的反应速率只有一个。

同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，可能相同，也可能不同。

但各物质的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，等于各相应物质的浓度的变化量之比，等于各相应物质的物质的量的变化量之比。

2、反应速率为平均速率，非瞬时反应速率。

3、固体或纯液体（注意不是溶液）的浓度可视为不变的常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。

注意纯液体（如无水乙醇）与溶液（如乙醇水溶液）不同。

4、比较速率的大小要以单位一致为前提。

5、求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是根据速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学计量数之比。

［例1］已知反应A＋3B===2C＋D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为A、0.5mol·L－1·min－1B、1mol·L－1·min－1C、2mol·L－1·min－1D、3mol·L－1·min－1解析：同一化学反应，在同一时间内用不同物质表示的反应速率，其数值可能相同也可能不同，但表达的意思相同，都表示了同一反应在该时间内的反应速率，且反应速率之比等于方程式前的系数比。

根据上述原理，可得：v A:v B:v C:v D＝1：3：2：1，由于v A＝1mol·L－－1·min－11·min－1，则：vC＝2mol·L答案：C［例2］把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：3X（g）＋Y（g）＝nZ（g）＋2W（g），5min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1则n的值为A 、4B 、3C 、2D 、1解析：根据反应速率与单位时间内物质的浓度变化之间的关系，可得：n （Z ）＝0.01mol·L -1·min -1×5min ×2L ＝0.1mol ，而5min 末生成0.2molW ，则说明Z 与W 在方程式中的系数比为1：2，即n ＝1答案：D［例3］反应速率v 和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H 2＋Cl 2===2HCl的反应速率v 可表示为v =k ［c （H 2）］m ［c （Cl 2）］n，式中k 为常数，m 、n 值可用下表中数据确定之。

由此可推得，m 、n 值正确的是A 、m =1，n =1B 、m =21，n =21 C 、m =21，n D 、m =1，n =21解析：本题给定的信息是：化学反应速率与反应物浓度之间的函数关系式。

则根据题给信息可得：当c （Cl 2）保持不变时，反应速率与c （H 2）成正比，即m ＝1；而当c （H 2） 保持不变时，反应速率与c （Cl 2）的平方根成正比，即n ＝1/2。

答案：D［例4］某温度时，在2L 容器中X 、Y 、Z 三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 ； （2）反应开始至2min 、5min Z 的平均反应速率为 、 ； （3）5min 后Z 的生成速率比5min 末Z 的生成速率 （大、小、相等）。

解析：本题考查的是化学反应速率的图像题。

通过题给信息判断反应物和生成物，及参加反应的各物质之间的物质的量之比，以及单位时间内各物质的浓度变化，判断反应的可逆性并计算反应速率。

由图可知：反应物为X 和Y ，生成物为Z ，5min 时达平衡，消耗0.6molX 同时消耗0.2mol 的Y ，生成0.4mol 的Z ，说明三者的物质的量之比为：3：1：2，方程式为：3X+Y 2Z ，2min 时Z 的平均反应速率为：0.2mol/2L/2min ＝0.05mol ·（L ·min ）－1，5min 时Z 的平均反应速率为：0.4mol/2L/5min ＝0.04mol ·（L ·min ）－1，由于5min 后，单位时间内X 、Y 、Z 的消耗速率和生成速率相同，达化学平衡状态，因此5min 后Z 的生成速率与5min末Z的生成速率相等。

答案：（1）3X+Y 2Z（2）0.05mol·（L·min）－1；0.04mol·（L·min）－1（3）5min时，反应达到了平衡，各物质的反应速率不再改变，故5min后Z的生成速率与5min末Z的生成速率相等。

（二）影响化学反应速率的因素与活化能影响反应速率的因素很多，主要从内因和外因两个方面分析。

说明：2、化学反应速率的大小是由单位体积内活化分子数（相当于活化分子浓度）决定的，而不是由活化分子数的多少决定的。

3、“惰性”气体对密闭体系中进行的化学反应速率的影响⑴恒温、恒容容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，虽改变了容器内气体的压强，但却没有改变反应体系的分压，即并没有改变反应物的浓度，不影响化学反应速率。

⑵恒温、恒压容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，使容器的容积扩大，虽未减小容器气体的压强，但却减少了反应体系的分压，即降低了反应物的浓度，故能使反应速率降低。

4、改变外界条件（浓度、温度、压强、催化剂）对于可逆反应v（正）、v（逆）的影响（利用速率曲线图说明。

特别注意，压强的影响结果与可逆反应有无气体参加或反应前后气体体积是否变化有关）。

外界条件对于可逆反应v（正）、v（逆）的影响（1）浓度：增大反应物浓度，v（正）瞬间增大后随反应进行减小，v（逆）瞬间不变后随反应进行增大；增大生成物浓度，v（逆）瞬间增大后随反应进行减小，v（逆）瞬间不变后随反应进行减小。

（2）压强：对于有气体参加的反应，增大压强，v（正）、v（逆）均增大，气体体积之和（系数和）大的反应速率增加得快；降低压强，v（正）、v（逆）均减小，气体体积之和（系数和）大的反应速率减少得多，对于反应前后气体体积保持不变的反应，增大或降低压强时，正、逆反应速率变化的幅度相同，平衡不移动。

（3）温度：升高温度，v（正）、v（逆）一般均增大，吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数；降温，v（正）、v（逆）一般均减小，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。

（4）催化剂：能同等程度的改变v（正）、v（逆），改变反应到达平衡的时间。

［例1］升高温度能加快反应速率的主要原因是A、活化分子能量明显增加B、降低活化分子的能量C、增大了活化分子百分数D、降低反应所需的能量解析：升高温度，使分子的能量增大，原有部分没有达到活化分子最低能量的分子吸收能量后转化为活化分子，从而增加单位体积内活化分子百分数和活化分子数目，增大有效碰撞次数，加快反应速度；另外，升高温度也可以使分子的运动速率加快，加快反应速率。

答案：C［例2］可逆反应aX（g）+bY（g）cZ（g）在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率（v）—时间（t）图象如右图。

则下列说法中正确的是A、若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强B、若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂C、若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强D、若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂解析：本题考查的是条件对反应速率和化学平衡的影响。

改变条件后，反应速率明显增大，而化学平衡没有移动，说明只能是增大压强或使用催化剂。

若增大压强，则必须反应前后气体的分子总数保持不变，否则，平衡会发生移动；若升高温度，平衡必然会发生移动；若使用催化剂，则不论反应前后气体分子总数是否发生变化，反应速率均会加快。

综上所述，本题答案为D。

答案：D［例3］当A、B两种气体物质的浓度比相同时，在不同温度下进行反应：A＋2B＝3C，10℃时测得反应速率V B＝0.2mol·L-1·s-1，50℃时测得反应速率V A＝25.6mol·L-1·s-1若温度每升高10℃，该反应的反应速率增大到原来的几倍，则n约为A、3B、3.5C、4D、4.5解析：升高温度反应速率加快，一般情况下，温度每升高10℃反应速率变为原来的n 倍。

现根据题给信息：升高温度后V A＝25.6mol·L-1·s-1，根据参加反应的各物质的反应速率之间的关系，可得：升高温度后V B′＝51.2mol·L-1·s-1，是原来的256倍。

则n＝256，n＝4答案：C［例4］某化学反应2A===B＋D在四种不同条件下进行。

B、D起始浓度为0。

反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol·（L·min）－1。

（2）在实验2，A的初始浓度C2＝__________mol·L－1，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是__________。

（3）设实验3的反应速率为ｖ3，实验1的反应速率为ｖ1，则ｖ3__________ｖ1（填“＞”“＝”或“＜”)，且C3__________1.0 mol·L－1（填“＜”“＝”或“＞”）。

（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”）。

理由是。

解析：（1）根据表给信息可得：10至20分钟时间内平均速率为：（0.80－0.67）mol/L/10min＝0.013mol·L-1·min-1（2）实验2中达平衡时A的浓度保持不变，说明（2）与（1）属于等效平衡，c2＝0.1mol·L －1但由于（2）中达平衡时所需时间短，因此，（2）中可能使用了催化剂。