第8講化學反應速率第二單元化學基本理論2011考綱展示2012高考導視1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。4.了解化學反應速率和化學平衡的調控在1.要掌握有關速率的計算，尤其是根據濃度(物質的量或其他)——時間曲線來計算速率。2.對影響速率的因素的考查主要是控制變量思想的應用。是2009年以前的考題的高頻考點，在以后也應該是高考熱點。3.c—t、v—t圖像的繪制也是熱點，需要重點關注。考點1化學反應速率1．基本概念濃度變化mol/(L·s)

化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物的________來表示，單位為__________。 在容積不變的反應器中，常用單位時間內反應物濃度的增加_____或生成物濃度的_____來表示。

2．速率的計算公式及其意義v＝Δc/Δt常用速率的計算公式：____________。意義為衡量化學反應進行的______?？炻郎p少

3．同一反應中不同物質速率之間關系

表示反應速率要指明具體物質，用不同的物質表示同一反應速率時其數值可能不同，但表達的意義是相同的，各物質表示的反應速率的數值有相互關系，彼此可以根據化學方程式的化學計量數進行換算。對于任一反應mA＋nB===pY＋qZ，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_____________。m∶n∶p∶q

4．注意的問題

(1)化學反應速率是一段時間內的變化量，無論用反應物還是生成物表示均取正值。

(2)一定溫度下，固體和純液體物質，改變其用量，不影響反應速率。(3)純液體和固體濃度可視為常數，所以一般不用固體或純液體來表示化學反應速率。(4)化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。5．化學反應速率的測量

測量化學反應速率的方法主要是圍繞著時間和物質的量展開。時間：要么是在規(guī)定時間內測變化量，要么是測一定變化量所需的時間；而和物質的量變化相關的有：濃度的變化、氣體體積的變化、質量的變化等等。中學階段最常采用的就是量氣法。

1．化學反應速率用單位時間內物質的量的變化來表示，這是最根本的表示形式。由此派生出通常采用的用單位時間內濃度變化(這是最常用的表示形式)、氣體體積變化、固體質量變化等的來表示。

2．在Zn和稀硫酸反應里測得的速率就是用“mL/s”表示，為什么？能用生成氫氣的濃度變化表示嗎？物質的量變化呢？

答：化學反應速率可以用單位時間氣體體積變化來表示；因為用濃度變化來表示時，必須是在固定容積的容器中進行的，而此實驗中容積不固定；能，但是對于這個實驗而言較難測定。

閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率v(X)(反應物的消耗速率或產物的生成速率)可表示為()A．v(NH3)＝0.010mol/(L·s)B．v(O2)＝0.0010mol/(L·s)C．v(NO)＝0.0010mol/(L·s)D．v(H2O)＝0.045mol/(L·s)組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物質的量/mol1.001.990.010.52解析：已知Δc(H2O)＝0.45mol/10L

＝0.045mol/L，那么v(H2O)＝0.0015mol/(L·s)，根據題意，

v(O2)＝5/6v(H2O)＝0.0125mol/(L·s)，

v(NO)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s),

v(NH3)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s)。

答案：C2．(2009年廣東化學改編)甲酸甲酯水解反應方程式為

該反應為吸熱反應，某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始量如下表：甲酸甲酯轉化率在溫度T1

下隨反應時間(t)的變化如圖2－8－1：圖2－8－1

請根據上述條件，計算15－20min范圍內甲酸甲酯的減少量為________mol，甲酸甲酯的平均反應速率為考點2影響化學學反應速速率的因因素決定化學學反應速速率的因因素是______，而影響響化學反反應速率率的因素主主要有_________________________、固體反反應物的的比表面積(一定質量量下的表表面積)、能否構構成原電電池等。。反應物濃度、壓壓強、溫溫度、催催化劑1．濃度對化學學反應速速率的影影響在其他條條件相同同時，增增大反應應物濃度度，反應應________；減小反應物濃濃度，反反應________。速率增大大速率減小小2．壓強對化學學反應速速率的影影響對于有氣氣體參加加的反應應來說，，增大壓壓強(減小容器器容積)，___________；減小壓壓強，___________。壓強的的改變，，從實質質上講是引起起了濃度度的改變(如圖2－8－2)，這樣才才改變了了反應速速率。圖2－8－2反應速率率增大反應速率率減小3．溫度對化學學反應速速率的影影響在其它條條件不變變的情況況下，升升高溫度度_____________；降低溫度，_____________。冰箱里里能較長長時間的保存存食物就就是這個個道理。反應速率率增大反應速率率減小4．催化劑對對化學反反應速率率的影響響催化劑對對化學反反應速率率的影響響是_______________________________________________。催化劑劑具有選選擇性，，酶(蛋白質)是一種特特殊的具具有選擇擇性極高高的生物物催化劑劑(有一定的的適用溫溫度)。我們還還把加快快化學反反應速率率的催化化劑稱為為正催化化劑，減減慢反應速率率的催化化劑稱為為負催化化劑。催化劑可可以改變變反應速速率且正逆反反應速率率改變程程度相同同5．活化分子有有效碰撞撞理論活化分子子有效碰撞撞化學反應應是通過過活化分分子間的的有效碰碰撞實現現的，具具有足夠夠高能量的的分子(能發(fā)生有有效碰撞撞)稱_________，能夠發(fā)發(fā)生化學學反應的碰撞撞是__________?；罨址肿邮前l(fā)發(fā)生有效效碰撞的的必要條條件，而有效碰撞是是活化分子的的充分條件。?；罨肿佑杏行鲎怖碚撜搶舛取簭?、溫度(升高溫度，分子熱運動也加劇)、催化劑等對化學反應速率的影響的解釋如圖2－8－3和圖2－8－4:

圖2－8－3圖2－8－41．一般來說說，升高溫溫度速率加加快，但是是要注意對對某些反應應溫度超過一一定范圍整整個反應是是否發(fā)生改改變，如乙乙醇的脫水水反應等。2．注意隱含含條件對反反應速率的的影響，如如一定濃度度高錳酸鉀鉀溶液和一定定濃度的草草酸溶液反反應時，起起初速率不不快，但是是反應一段時間后后速率迅速速增大，后后又漸漸減減小，為什什么？反應物消耗耗完。3．對于有氣氣體參加反反應來說，，一定溫度度時，往一一定容積的的容器內加入入某種不參參與反應的的氣體，反反應速率是是否發(fā)生變變化？在一定溫度度一定壓強強的容器中中加入某種種不參與反反應的氣體體，反應速率是否否又發(fā)生變變化？答：一定溫度時時，往一定定容積的容容器內加入入某種不參參與反應的氣體，，反應速率率不變；在在一定溫度度一定壓強強的容器中中加入某種不參與與反應的氣氣體，相當當于減少了了反應物的的濃度，反反應速率減小。答：生成的錳離離子對該反反應有催化化作用，后后來速率減減小是3．下列措施施對增大反反應速率明明顯有效的的是()A．Na與水反應時時增大水的的用量B．Fe與稀硫酸反反應制取H2時，改用濃濃硫酸C．在K2SO4與BaCl2兩溶液反應應時，增大大壓強D.Al在氧氣中燃燃燒生成Al2O3的反應中，，將Al片改成Al粉解析：A項，一定溫溫度下，固固體和純液液體物質，，改變其用用量，不影響響反應速率；B項，濃硫酸酸使鐵鈍化化，使反應應停止；C項，增大壓壓強對溶液液反應影響響不大；D項，增大了了固體的比比表面積。答案：D實驗反應溫 度/℃Na2S2O3

溶液稀H2SO4H2OV/mL

c/mol·L-1V/mL

c/mol·L-1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：濃度越大，，溫度越高高，反應速速率越大，，渾濁出現現得越快。答案：DA．同時增大大C．v1增大，v2減少1B．同時減少少D．v1減少，v2增大解析：不管是吸熱熱反應還是是放熱反應應，升高溫溫度，反應應速率都增大。。答案：A熱點1化學反應速速率的基本本計算化學反應速速率計算有有這樣幾種種基本類型型：①給出始量量、終量和和時間求速速率。求出出差量化成成濃度再除除以時間即可可。②通過濃度度(或物質的量量)－時間曲線線求速率。。要會讀曲曲線(注意坐標及及其單位)即可求出速速率。③速率的比比較。把不不同物質的的速率化成成用同一物物質表示的的速率。(1)一定溫度下下，在2L密閉容器中中加入納米米級Cu2O并通入0.10mol水蒸氣，不不同時段產產生O2的量見下表表：計算：前20min的反應速率率v(H2O)＝__________；該反應的的平衡常數表達式式K＝__________；達平衡時時，至少需需要吸收的的光能為__________kJ。時間/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020【典例1】科學研究發(fā)發(fā)現納米級級的Cu2O可作為太陽陽光分解水的催催化劑劑。用用制得得的Cu2O進行催催化分分解水水的實實驗：：(2)已知知制制備備Cu2O有四四種種方方法法，，制制得得的的Cu2O在某某相相同同條條件件下分分別別對對水水催催化化分分解解，，產產生生氫氫氣氣的的速速率率v隨時時間間t變化化如如圖圖2-8-5所示示。。下下列列敘敘述述正正確確的的是是_________。圖2－8－5A.c、d方法法制制得得的的Cu2O催化化效效率率相相對對較較高高B.d方法法制制得得的的Cu2O作催催化化劑劑時時，，水水的的平平衡衡轉轉化化率率最最高高C.催化化效效果果與與Cu2O顆粒粒的的粗粗細細、、表表面面活活性性等等有有關關D.Cu2O催化化水水分分解解時時，，需需要要適適宜宜的的溫溫度度1.(2011年廣廣東東中中山山檢檢測測)將1molI2(g)和2molH2(g)置于2L密閉容器器中，在在一定溫溫度下發(fā)發(fā)生反應應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0,2min時，測得得I2的物質的的量為0.6mol。10min后達到平平衡，HI的體積分分數V%隨時間變變化如圖圖2－8－6中曲線Ⅱ所示。圖2－8－6請回答下下列問題題：(1)前2min內，用H2表示的平平均反應應速率為為________。(3)若改變反反應條件件，在某某條件下下V%的變化如如圖2－8－6曲線I所示，則則該條件件可能是是___________________(填序號)。①恒容條條件下，，升高溫溫度②恒容條條件下，，降低溫溫度③恒溫條條件下，，縮小反反應容器器的體積積④恒溫條條件下，，擴大容容器的體體積⑤恒溫恒恒容條件件下，加加入適當當的催化化劑熱點2影響化學學反應速速率的因因素在影響化化學反應應速率的的因素的的探究問問題上，，我們注注意到影影響速率的的因素有有條件1、條件2、條件3、……等，要比比較哪個個條件對速速率的影影響，那那么就要要控制除除該條件件外的其其它條件件不變，，這就是控控制變量思想想。關于于曲線問問題，這這里主要要談的是是濃度—時間曲線線。作曲線時，，要考慮慮“始””、“勢勢”、““終”(就是起始情況、、變化趨趨勢、終終態(tài)情況況)，還要注注意坐標標、坐標標單位等等。(1)請完成以以下實驗驗設計表表，并在在實驗目目的一欄欄中填出出對應的實驗編編號：(2)實驗①中中CO2質量隨時時間變化化的關系系見圖2－8－7：圖2－8－7(3)請在2－8－7中，畫出出實驗②②、③和和④中CO2質量隨時時間變化關關系的預預期結果果示意圖圖。解析：作圖時，，要注意意溫度、、固體規(guī)規(guī)格都對對化學反反應速率率有影響。。②中化學反反應速率率減小生生成的二二氧化碳碳也減少少(固體過量酸不足足)；本題也也是控制制變量思思想的具具體運用用。答案：（1）(2)由圖讀得：：70s～90s時，m(CO2)＝0.95g－0.85g＝0.10g,根據方程式式可知實驗編號T/K大理石規(guī)格

-1HNO3

濃度/mol·L實驗目的①（Ⅱ）③（Ⅲ）④②298粗顆粒1.00③308粗顆粒2.00④298粗顆粒2.00圖2－8－8（3）2.超音速飛機機在平流層層飛行時，，尾氣中的的NO會破壞臭氧氧層?？茖W家家正在研究究利用催化化技術將尾尾氣中的NO和CO轉變?yōu)榱藴y定在在某種催化化劑作用下下的反應速速率，在某某溫度下用用氣體傳感器器測得不同同時間的NO和CO濃度如下表表：實驗編號T(℃)NO初始速度 （mol/L)CO初始速度

(mol/L)催化劑的比表面積

（m/g2）Ⅰ2801.20×1035.80×10-382Ⅱ124Ⅲ350124請回答下列列問題(均不考慮溫溫度變化對催化劑劑催化效率率的影響)：(1)前2s內的平均反反應速率v(N2)=___________。(2)研究表明：：在使用等等質量催化化劑時，增增大催化劑劑比表面積可提高化化學反應速速率。為了了分別驗證證溫度、催催化劑比表表面積對化學反應應速率的影影響規(guī)律，，某同學設設計了三組組實驗，部部分實驗條件已經經填在下面面實驗設計計表中。①請在上表表空格中填填入剩余的的實驗條件件數據。②請在給出出的坐標圖圖2－8－9中，分別畫畫出上表中中的三個實驗條件下下混合氣體體中NO濃度隨時間間變化的趨趨勢曲線圖圖，并標明各條曲曲線的實驗驗編號。圖2－8－9A．通入大量量O2C．移去部分分SO3B．增大容器器容積D．降低體系系溫度解析：增大反應物物的濃度，，正反應速速率加快，，此時的瞬瞬間逆反應速率率不變。答案：A實驗序號

初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580分析實驗數數據所得出出的結論不不正確的是是()A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B．實驗②和和③的v(Br2)相等C．增大c(HCl)，v(Br2)增大D．增大c(Br2)，v(Br2)增大解析：比較①和④的數據，易易知c(Br2)增大1倍，溴顏色色消失的時間也也增加1倍，故v(Br2)無變化，D錯誤。答案：DA．升高溫度度可使該反反應的逆反反應速率降降低B．使用高效效催化劑可可有效提高高正反應速速率C．反應達到到平衡后，，NO的反應速率率保持恒定定D．單位時間間內消耗CO和CO2的物質的量量相等時，，反應達到平衡解析：A項升高溫度度速率都增增大的；B項催催化化劑劑可可以以加加快快速率率；；C項達達到到平平衡衡后后各各速速率率都都不不變變化化；；D項消消耗耗CO表示示正正反反應速速率率而而消消耗耗CO2表示示逆逆反反應應速速率率，，二二者者計計量量數數相相同同，，所所以以相相等時時達達到到平平衡衡。。答案案：：A4．(2010年廣廣東東汕汕頭頭模模擬擬，，雙雙選選)下列列關關于于圖圖2－8－10的各項項敘敘述述正正確確的的是是()圖2－8－10解析析：：A中燃燃燒燒熱熱是是指指1molH2完全全燃燃燒燒時時的的反反應應熱熱；；B中用用NO2表示示的的速速率率和和用用N2O4表示示的的速速率率相相等等時時沒沒有有達達到到平平衡衡狀態(tài)態(tài)，，達達到到平平衡衡后后兩兩者者速速率率不不變變化化。。答案案：：CDA．若若X的反反應應速速率率為為0.15mol/(L··s)，則則Z的反反應應速速率率為為0.1mol/(L··s)B．若若向向容容器器中中充充入入氦氦氣氣，，Y的轉轉化化率率增增大大C．開開始始充充入入容容器器的的X、Y物質質的的量量之之比比為為2∶∶3解析析：：反應應容容器器是是固固定定容容積積的的，，故故加加入入不不參參與與反反應應的的氦氦氣氣，，對化化學學平平衡衡無無影影響響，，Y轉化率不變，，B錯誤；升高溫溫度，反應向吸熱方向移移動，即向逆逆反應方向移移動，D錯誤。答案：ACD．升高溫度，，正反應速率率增大，平衡衡向正反應方方向移動圖2－8－17A．點a的正反應速率率比點b的大B．點c處反應達到平平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣D．其他條件不不變，773K下反應至t1時刻，n(H2)比上圖中d點的值大解析：合成氨的反應應是可逆放熱熱反應。曲線線的斜率點a大于點b，即點a的正反應速率率比點b的大，故A正確；點c處n(H2)繼續(xù)減少，n(NH3)繼續(xù)增加，反反應未平衡，，B錯；d、e兩點均處于平衡衡狀態(tài)，故n(N2)一樣大；其他他條件不變的的情況下，反應溫度升高，，平衡向逆反反應方向移動動，且到達平平衡時間縮短短，n(H2)增大，D正確。答案：AD圖2－8－18A．反應體系中中加入催化劑劑，反應速率率增大，E1減小，E2增大B．反應體系中中加入催化劑劑，反應速率率增大，C．ΔH<0，反應達到平平衡時，升高高溫度，A的轉化率增大大D．ΔH>0，反應達到平平衡時，升高高溫度，A的轉化率減少少升高溫度轉化化率減小，C、D均錯誤。答案：B解析：A中加入催化劑劑E1和E2都減??；該反反應的ΔH<0，圖2－8－19A．保持壓強不不變，升高反反應溫度B．保持溫度不不變，增大容容器體積C．保持溫度和和容器體積不不變，充入1molSO3(g)D．保持溫度和和壓強不變，，充入1molSO3(g)解析：A中升高溫度，，正逆反應速速率都增大；；B中溫度不變增大體積，，相當于減小小壓強，正逆逆反應速率都都減??；C中充入SO3，如果保持容容積不變，那那么正反應速速率不變逆反反應速率增大；D中溫度和壓強強不變，容器器容積增大，，但SO3的濃度仍然增大而反應應物的濃度減減小，所以正正反應速率減減小，逆反應應速率增大。答案：D實驗序號初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580HCl分析實驗數據據所得出的結結論不正確的的是()A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.實驗②和③的的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大解析：根據化學反應應速率定義我我們判斷出速速率關系是②＝③>①>④，再找出對應應的濃度和速速率的關系，，切不可陷入入濃度大速率一定大大的誤區(qū)。由由①、④對比Br2的濃度度增大大一倍倍，而而溴顏色消消失所所需時時間增增加一一倍，，D錯。答案：：Dt/s05001000

c(N2O5)/mol·L-15.003.522.48mol·L-1，則T2__________T1。①反反應應達達平平衡衡后后，，若若再再通通入入一一定定量量氮氮氣氣，，則則N2O5的轉轉化化率率將__________(填““增增大大””、、““減減小小””或或““不不變變””)。②下下表表為為反反應應在在T1溫度度下下的的部部分分實實驗驗數數據據：：則則500s內N2O5的分分解解速速率率為為_____________。③在在T2溫度度下下，，反反應應1