高考化学复习化学反应速率及其影响因素知识点复习

高考化学复习——《化学反应速率及其影响因素》知识点复习

一、化学反应速率及其影响因素

【知识整合】

1.化学反应速率

(1)概念: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。

(2)表达式:v=

常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。

(3)速率大小判断方法:对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。

①对反应物来说,Δc=c(始)-c(终);对生成物来说,Δc=c(终)-c(始)。

②表示化学反应速率时,要注明具体物质。同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数(系数)之比。例如反应:mA(g)+nB(g)pC(g),其速率比为v(A)∶

v(B)∶v(C)=m∶n∶p。

③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用固体或纯液体来表示。

2.外界条件对反应速率的影响

(其他条件不变,改变一个条件)

浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。

压强对于有气体参加的反应,增大压强(反应混合物的浓度增大),反应速率加快,反之减慢。

温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。

催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。

其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。

(1)当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。

(2)当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不同。

(3)温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。

3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响

【规律方法】

关于化学反应速率的两个问题

(1)灵活应用“反应速率之比=化学计量数(系数)之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数(系数)、书写化学方程式。

(2)准确理解外界条件对化学反应速率的影响

①固体、纯液体的浓度视为定值,不因其量的增减而影响反应速率,但因表面积(接触面)的变化而改变反应速率。如将硫铁矿粉碎是为了增大接触面,加快反应速率。

②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。在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。

对于气体体系,有以下几种情况:

恒温时:增大压强体积缩小气体物质浓度增大反应速率加快

恒容时:a.充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快

b.充入“惰气”总压增大(分压不变)各反应物浓度不变反应速率不变

恒压时:充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢

【典例1】在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO

2(g)+O

2

(g)2SO

3

(g) Δ

H<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )

A.图Ⅰ研究的是t

0时刻增大O

2

的物质的量浓度对反应速率的影响

B.图Ⅱ研究的是t

时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响

C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高

D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高

时刻的v(正)、v(逆)都高于原平衡化学反应速率且v(正)>v(逆),解析:图Ⅰ中t

应是增大体系的压强所致,A项错;图Ⅱ中图像显示v(正)=v(逆)都高于原平衡体系,而体系中通入氦气,并未改变各组分的浓度,故不影响v(正)、v(逆),B项错;催化剂只能改变化学反应速率,对化学平衡无影响,因而加入催化剂后,甲、乙能达到同一平衡状态,C项错;图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短,其他条件不变时,T(乙)>T(甲),且此反应的ΔH<0,温度[由T(乙)→T(甲)]降低,α(SO

)降低,

2

符合曲线变化,D项正确。

答案:D。

化学反应速率及其影响因素

光催化染料R降解反应的影响如图所示。下1.一定条件下,溶液的酸碱性对TiO

2

列判断正确的是( )

A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等

B.溶液酸性越强,R的降解速率越小

的起始浓度越小,降解速率越大

D.在20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为 mol·L-1·min-1

解析:由图像可看出,50 min时,pH=2和pH=7时R均完全降解,A正确;在反应物起始浓度小的情况下,pH=2时R的降解速率明显大于pH=7和pH=10时的降解速率,若起始浓度相等,pH=2时的降解速率会更大,说明酸性越强,R降解速率越大,B错误;图像中出现了两个影响速率的条件:反应物起始浓度和pH。因pH不同,不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响。对于所有的化学反应而言,均为反应物浓度越大,反应速率越大,C错误;20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为:=

4×10-6 mol·L-1·min-1,D错误。

答案:A。

此题以图像题的形式考查了影响反应速率的条件,且同时出现了两个影响速率的条件,考生容易错选C。

2.(双选题)对于可逆反应H

2(g)+I

2

(g)2HI(g),在温度一定下由H

2

(g)和I

2

(g)开始

反应,下列说法正确的是( )

(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1

B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差

C.正、逆反应速率的比值是恒定的

D.达到平衡时,正、逆反应速率相等

解析:各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H

2

的消耗速率与HI的生成速率之比为1∶2,A错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差,B正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,二者之比逐渐减小,C错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,D正确。

答案:BD。

3.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( )

(W)=3v(Z) (X)=3v(Z)

(X)=v(Y) (W)=2v(X)

解析:用不同物质表示同一反应的反应速率时,其速率值之比等于其化学计量数之比,即===,故C正确。

答案:C。

4.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )

A.2.5 μmol·L-1·min-1和μmol·L-1

μmol·L-1·min-1和μmol·L-1

μmol·L-1·min-1和μmol·L-1

μmol·L-1·min-1和μmol·L-1

解析:分析图像可知,在4~8 min时间段内反应物的浓度由20 μmol·L-1下降到10 μmol·L-1,浓度变化量为10 μmol·L-1,故反应速率为= μmol·L-1·min-1。随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,大致的变化规律是反应每