化学反应速率和影响速率考点和典型例题.doc

课时1 化学反应速率 考点一 化学反应速率 （每课一练）
[高考考查层面]
命题点1　化学反应速率的理解与计算

1．理解化学反应速率要注意以下几点
(1) 化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2) 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。
2．计算化学反应速率的常用方法
(1)定义式法：根据“v＝Δc/Δt”进行计算。
(2)比例式法：根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。
(3)三段式法：具体步骤如下。
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，反应　 　　 mA　＋nB===pC
t0时刻浓度/mol·L－1　a　　　b　　　0
转化浓度/mol·L－1　　x　　　　 　
t1时刻浓度/mol·L－1　a－x　b－　
则：v(A)＝ mol/(L·s)、v(B)＝ mol/(L·s)、v(C)＝ mol/(L·s)。
[典题示例] 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量
B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率
C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比
解析：选D　化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，所以A错。反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C错。化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，所以B错。
2．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L容器中混合，一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)=2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列说法：①用物质A表示的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1　②用物质B表示的反应速率为0.6 mol·L－1·s－1　③2 s时物质A的转化率为70%　④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1。其中正确的是(　　)
A．①③　　　　　B．①④ C．②③ D．③④
解析：选B　由题意知，2 s时C的浓度为0.6 mol·L－1，根据化学方程式中化学计量数之比可知，B的变化浓度为0.3 mol·L－1，进而确定2 s时B的浓度是1 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.7 mol·L－1，④正确；A的变化浓度为0.6 mol·L－1，从而求出A的转化率为30%，③错误；用C表示的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1，①正确；用B表示的反应速率为0.15 mol·L－1·s－1，②错误。
命题点2　化学反应速率的比较

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，而要进行一定的转化。
(1)先看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)再用转化同一物质法(或比值法)进行比较。
①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。
②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，然后再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＋nB===pC＋qD，若＞，则反应速率A＞B。
[典题示例] 1．已知反应4CO＋2NO2===N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
解析：选C　换算成同一物质再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375 mol·L－1·min－1、0.35 mol·L－1·min－1、0.275 mol·L－1·min－1，所以最快的为C项。
2．(2015·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·s) ②v(B)＝0.6 mol/(L·s)　③v(C)＝0.4 mol/(L·s) ④v(D)＝0.45 mol/(L·s)。下列有关反应速率的比较中正确的是(　　)
A．④>③＝②>① B．①>④>②＝③
C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
解析：选B　可用比值法进行反应速率大小比较，＝0.45 mol/(L·s)；＝＝0.2 mol/(L·s)；＝＝0.2 mol/(L·s)；＝＝0.225 mol/(L·s)，故①>④>②＝③，B项正确。
考点一[考点达标层面]
1．对于反应A2＋3B2===2AB3来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是(　　)
A．v(A2)＝0.6 mol/(L·s) B．v(B2)＝2.7 mol/(L·min)
C．v(AB3)＝12 mol/(L·min) D．v(A2)＝6 mol/(L·min)
2．(2015·安庆质检)将等物质的量的A、B混合放于 2 L 的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经 5 min 后达到平衡，平衡时测得D的浓度为 0.5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，v(C)＝0.1 mol/(L·min)。则： (1)x＝________。
(2)前5 min 内B的反应速率v(B)＝________。
(3)平衡时A的转化率为________________。
(4)若用①v(A)＝12 mol/(L·min)、②v(C)＝0.1 mol/(L·s)分别表示该反应速率，则反应速率较快的是________(填序号)。

课时2 影响化学反应速率的因素 考点二 化学反应速率的影响因素（每课一练）
[高考考查层面]
命题点1　外界条件对化学反应速率的影响

1．理解外界条件对化学反应速率的影响
(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。
(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。
(3)改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。
(4)固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。
2．气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)对反应速率的影响
(1)恒温恒容：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)恒温恒压：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。
[典题示例] 1．下列说法中正确的是(　　)
A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大
C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率
D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率
解析：选B　增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子浓度；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。
2．(2015·烟台质检)反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④　　　　B．②③ C．①③ D．②④
解析：选C　增大固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。
命题点2　控制变量法探究影响化学反应速率的外界因素

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，常用控制变量思想解决该类问题。
1．常见考查形式
(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化学反应速率的影响。
(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化学反应速率的影响。
2．解题策略
(1)确定变量。 解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)定多变一。 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
(3)数据有效。 解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。
[典题示例] 1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10

解析：选D　结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
2．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2%H2O2溶液
无
②
10 mL 5%H2O2溶液
无
③
10 mL 5%H2O2溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
④
10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
⑤
10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_________________________________。
(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_________________。
(3)实验①和②的目的是________________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_________________________________。
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，然后探究浓度对反应速率的影响。分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。
答案：(1)降低了反应的活化能　(2)H2O2====H＋＋HO
(3)探究浓度对化学反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响
考点二[考点达标层面]
1.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
______________________________________________________________________(答两种)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液 　　
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1 H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：______________________________________________________________。