第一单元 化学反应速率教学评价实录

高三一轮复习

化学反应速率

学案

【考纲展示】

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大作用。

3、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。

4、了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

【考点分析及学习重点：】

1、化学反应速率概念

2、影响化学反应速率的因素

3、化学反应速率影响因素的实验探究

4、化学反应速率数形结合图像

【学习难点】

1、化学反应速率影响因素的实验探究

2、化学反应速率数形结合图像

【教材梳理】

一、表示方法

通常用单位时间内

或

来表示。

二、表达式

v＝

，单位：

，如密闭容器中，合成氨的反应N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)，开始时c(N2)＝8 mol/L，2 min后c(N2)＝4 mol/L，则用N2表示该反应的反应速率为

。

三、化学反应速率与化学计量数的关系

对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于

之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝

。

【名师点拨】

(1)由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，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)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。

【思维建模】—突破解题障碍·理清解题思路

1.化学反应速率的计算思路

除以体积除以时间化学计量数某一物质的物质的量变化Δnx――→某一物质的浓度变化Δc―――→x

→vx―

vy，vz等。

2.对于较为复杂的关于反应速率的题目，采用以下步骤和模板计算

。

(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

起始浓度(mol·L1)

a

b

c

转化浓度(mol·L1)

x

－nxpx

mmnxpx－某时刻浓度(mol·L1) a－x

b－

c＋

mm四

影响反应速率的因素

1、内因

反应物本身的性质是主要因素,如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为

。

2、外因(只改变一个条件，其他条件不变)

3、理论解释—有效碰撞理论

1）．活化分子、活化能、有效碰撞

(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

(2)活化能：如图

图中：E1为

，使用催化剂时的活化能为

，反应热为

。

(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

2）．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

外界条件改变

增大反应物

浓度

单位体积单位体积内活化分子有效碰撞化学反应反应的活化能

内活化分分子总数

百分数

次数

速率

子总数

外界条件改变

单位体积单位体积内活化分子有效碰撞化学反应反应的活化能

内活化分分子总数

百分数

次数

速率

子总数

增大气体反应

压強

升高温度

使用催化剂

五、化学反应速率影响因素的实验探究

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，常用变量控制思想解决该类问题。

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反应的影响。

(2)给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。

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。

【牛刀小试】

例1、对于可逆反应A(g)＋3B(g)

2C(g)，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(A)＝0.5 mol·L1·min1

－－B．v(B)＝1.2 mol·L1·s1

－－C．v(C)＝0.4 mol·L1·min1

－－D．v(C)＝1.1 mol·L1·min1

【反思归纳】

反应速率大小(或快慢)比较方法

同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，而要进行一定的转化。

(1)归一法

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，再进行比较。

(2)比值法

用各物质的量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v(A)/m>v(B)/n，则反应速率A>B。

(3)注意单位是否统一。

－

例2、(2015·高考海南卷)(双选)10 mL浓度为1 mol·L1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是(

) A．K2SO4

C．CuSO4

B．CH3COONa D．Na2CO3

例3、对于溶液中的可逆反应FeCl3+KSCN

Fe(SCN)3+KCl若改变下列条件，不能加快反应速率的是（

）

A、加入FeCl3固体

B、升温

C、加入Fe(SCN)3浓溶液

D、加入KCl固体

例4、如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O2

⇌

2SO3的反应。问：

①

起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc；

②

反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ；

③

若起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为Pa ___Pb ___Pc；

起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc

【反思归纳】

（1）压强对于有气体参与的反应才有意义！！！

本质:压强的变化，引起容器体积的变化，最终导致浓度的变化！

如：气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍，即体系体积缩小一半，即相当于“加压”了。

（2）充入反应无关气体（惰气）：

恒容条件下，容器总压尽管增大了，但容器的体积不变，各自的浓度也不变，故反应速率不变。

恒压条件下，为维持容器压强不变，容器体积必增大，故体系中各气体浓度减小，故反应速率减小。

【典例分析】

－

(2014·高考新课标全国卷Ⅰ改编)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶

1、液中，H2O2分解的机理为

－－

H2O2＋I―→H2O＋IO

慢

－－H2O2＋

IO―→H2O ＋O2＋I

快

下列有关该反应的说法正确的是(

)

－

A．反应速率与I浓度有关

B．催化剂在该反应中未参加反应

－C．反应活化能等于98 kJ·mol1

D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)

2、(2015·高考福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(

)

－

c /mol·L1

－－v /mmol·L1

·min1

0.600

0.500

0.400

0.300

T/K

318.2

3.60

3.00

2.40

1.80

a

328.2

9.00

7.50

4.50

b

2.16

1.80

1.44

1.08

A．a＝6.00 B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变

C．b<318.2 D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同

3、[2010·福建卷]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1－6－1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·min和2.0 μmol·L

B．2.5 μmol·L·min和2.5 μmol·L

C．3.0 μmol·L·min和3.0 μmol·L

D．3.0 μmol·L·min和3.0 μmol·L

－1－1－1－1－1－1－1－1－1－1－1－1

－4、(2015·山东济宁模拟)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L1 KI、

－－0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L1 K2S2O8、0.10 mol·L1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应

－－－2－2－2－速率的影响。已知：S2O28＋2I===2SO4＋I2(慢)

I2＋2S2O3===2I＋S4O6(快)

(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的

2－________________________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，SO23

－2－2－与S

2O28初始的物质的量需满足的关系为n(S2O3)∶n(S2O8)______。

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

体积V/mL 实验序号

K2S2O8溶液

10.0 9.0 8.0 水

0.0 1.0 Vx

KI溶液

4.0 4.0 4.0 Na2S2O3溶液

4.0 4.0 4.0 淀粉溶液

2.0 2.0 2.0 ①

②

③

表中Vx＝__________，理由是__________________________________________________

－(3)已知某条件下，浓度c(S2O2若保持其他条件不变，8)～反应时间t的变化曲线如图，

－请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O28)～t的变化曲线示意图(进行相应

的标注)。

【思维建模】

（1）.要善于从条件中找到不同之处，如寻找温度、压强、催化剂相同时浓度的不同，或浓度、压强、催化剂相同时温度的不同等，以此判断各项的速率快慢。

（2）.对比实验中，通常控制各溶液的总体积一致，各反应物的用量多少决定其浓度的大小。

225、(2007·广东)“碘钟”实验中,

3I





S

2

8



I

3



2SO

4

的反应速率可以用I3-O与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大｡某探究性学习小组在20 ℃进行实验,得到的数据如下表

:

回答下列问题: (1)该实验的目的是____________________________ ｡

(2)显色时间t1=__________｡

(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为__________(填字母)｡

A.<22.0 s B.22.0~44.0 s C.>44.0 s D.数据不足,无法判断

(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是____________________________ ｡

【名师点拨】：

△t

温度每升高10℃，反应速率就提高到原来的2~4倍。升温后，V现=nV原（其中△t为现温度与原温度的差与10之比值，n为速率提高的倍数）。

6、(2013·福建高考)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消

耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为

0.020 mol·LNaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如上图。据图分析，下列判断不正确的是（ ）A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10

mol·L·s

D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该试验的指示剂

－5－1－1－1

【总结】

1．牢记1个表达式：v＝Δc/Δt。

2．掌握1条规律：对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝m∶n∶p。

3．理解影响化学反应速率的5个因素：增大反应物浓度、增大气体压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应速率均增大；反之，均减小。

4.掌握科学的实验探究方法，如：数形结合等等。

【作业】

1．(教材改编) 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

－－－(1)0.1 mol·L1的盐酸和0.1 mol·L1的醋酸分别与2 mol·L1的NaOH溶液反应的速率相同。(

) －－(2)0.1 mol·L1的盐酸和0.1 mol·L1的HNO3分别与大小相同的大理石反应的速率相同。(

) －(3)Mg和Fe分别与0.1 mol·L1的盐酸反应的速率相同。(

) －(4)大理石块与大理石粉分别与0.1 mol·L1的盐酸反应的速率相同。(

) (5)升高温度，可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。(

) (6)增大反应物浓度可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。(

) (7)双氧水中加入MnO2，可以使生成O2的速率增大，是因为MnO2的催化作用。(

) 2．(2015·黑龙江双鸭山一中模拟)下列说法中正确的是(

) A．升高温度只能加快吸热反应速率

B．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率

C．使用正催化剂只加快正反应速率

D．催化剂可以改变反应速率

3.(2015·辽宁沈阳高三模拟)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(

)

A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D) C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)

D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等

4．(2013·高考安徽卷节选)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将－3＋其中的Cr2O27转化为Cr。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验

编号

①

②

③

初始

pH 4 5 5 废水样品

体积/mL 60 60 60 草酸溶液

体积/mL 10 10

蒸馏水

体积/mL 30 30

【参考答案】：

【教材梳理】

一、反应物浓度的减少量、生成物浓度的增加量

二、Δc/Δt , mol/(L·s)或mol/(L·min) , 2_mol/(L·min) 三、化学计量数, m∶n∶p∶q

四、1、Mg>Al

3、1）（2）反应的活化能、E3、E1－E2

2）增大

不变

不变

增多

增多

加快

增大

不变

不变

增多

增多

加快

不变

不变

增大

增多

增多

加快

不变

降低

增大

增多

增多

加快

【牛刀小试】

1、D

2、AB

3、D

4、(1) = (2) < (3)

> =

=

> 【典例分析】

－1、A

2、D

3、B

4、（1）S2O23(其他合理写法也可)

<2（2）

2.0 保持溶液总体积相2－同，仅改变S2O8的浓度而其他物质浓度不变（3）

5、（1）研究反应物I与s （3）A（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比) 6、B 【作业】

1、(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×

(7)√

2、D 3、C 4、

草酸溶液体积/mL 20 (其他合理答案也正确)

蒸馏水体积/mL 20 -S2O82-的浓度对反应速率的影响（2）29.3