届高中化学得分宝典系列专题七 化学反应速率与化学平衡.docx
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届高中化学得分宝典系列专题七化学反应速率与化学平衡
得分宝典之高中化学专题七化学反应速率与化学平衡修改定稿
知识梳理：
第一节化学反应速率及其影响因素
考纲解读：
考纲内容
要求
名师解读
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法．
Ⅰ
1.有关化学反应速率概念的理解及简单计算的考查．
2.外界条件对化学反应速率的影响规律的考查．
3.联系生产、生活和科学研究，运用化学反应速率解决实际问题．
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用．
Ⅰ
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，认识其一般规律．
Ⅱ
基础巩固
1.化学反应速率
（1）概念：
化学反应速率是用_______________________________________________________来表示，通常用______________来表示。
（2）计算公式：
_______________
（3）ΔC表示__________________；Δt表示____________。
2.对于反应：
mA+nB====pC+qD开始时，A的浓度为amol·L-1，B的浓度为bmol·L-1，反应进行至t1s时，A消耗了xmol·L-1，则反应速率可计算如下：
mA+nB====pC+qD
起始（t0s）时amol·L-1bmol·L-100
反应（t1s）时（a-x）mol·L-1
mol·L-1
mol·L-1
mol·L-1
则：
v（A）=
mol·L-1·s-1
v（B）=_______________________________
v（C）=________________________________
v（D）=________________________________
从而可计算出：
v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=______________。
由此可得出什么规律？
对于同一反应，用不同物质表示化学反应速率，其数值是否相等？
相互之间有什么关系？
2．影响化学反应速率的因素：
（1）内因（主要因素）：
反应物本身的性质，如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为：
。
（2）外因（其他条件不变，改变一个条件）
实验探究
拓展实验：
1．“碘钟”实验中，3I－＋S2O
===I
＋2SO
的反应速率可以用I
与加入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：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c（I－）/（mol·L－1）
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c（S2O
）/（mol·L－1）
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是_____________。
（2）显色时间t1＝________。
（3）温度对反应速率的影响符合一般规律，若在40℃以下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（ ）
A．<22.0sB．22.0s～44.0s
C．>44.0sD．数据不足，无法判断
（4）通过分析比较表中数据，得到的结论是_____________。
解析
（1）据题中提供数据知，该实验的目的是研究c（I－）、c（S2O
）浓度的大小对反应速率（反应时间t）的影响。
（2）比较①、②知：
c（S2O
）不变，c（I－）增大1倍，反应时间为原来的一半，则比较①⑤知：
c（S2O
）不变，c（I－）增大到原来的3倍，则时间为原来的1/3，即t1＝88s/3＝29.3s。
（3）温度升高反应速率加快，则t2<22.0s。
（4）综合
（1）
（2）知反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比。
参考答案：
（1）研究反应物I－与S2O
的浓度对反应速率的影响
（2）29.3s （3）A
（4）反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）
2．某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现：
大家取相同体积、不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验，产生气体的速率都不相同，那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢？
他们决定进行探究．
（1）用下列简图，在方框中画出实验装置（含试剂）示意图．
（2）小组经过实验，取得如下数据：
X
ZY
0.1g
0.3g
0.5g
1.5%
223s
67s
56s
3.0%
308s
109s
98s
4.5%
395s
149s
116s
（说明：
表中X是二氧化锰的质量；Y是指反应停止时的时间；Z是双氧水的含量）
分析表中数据回答下列问题：
①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________．
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择，理由是____________________________________________．
③该小组的小茂同学分析上述数据后认为：
“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是________________________________________________________________________________________．
（提示：
可比较相同体积的3.0%与1.5%的双氧水中所含溶质的倍数大小与二者反应结束所用时间的倍数大小作出比较）
3.迷你实验：
白花变蓝花
【原理】干态下的碘片和锌粉，常温下不易直接化合，加入少量水作催化剂后，立即剧烈反应生成碘化锌并放出大量的热，使未反应的碘升华成紫烟，水受热汽化，空中冷凝成白雾，碘和白纸花上的面粉接触显兰色，于是紫烟造出蓝花。
【准备】铁架台、铁夹、蒸发皿、滴管、锌粉、碘片、浆糊
【操作】取一只蒸发皿放入２克锌粉和２克碎碘片，拌和均匀，在蒸发皿的正上方吊一朵白纸花，白纸花上涂以面粉浆糊。
一朵白纸花，现在我要“滴水生紫烟、紫烟造兰花”。
然后用胶头滴管吸取冷水，加一二滴于混合粉上，立即有紫烟和白雾腾空而起，团团彩云都抢着去拥抱白纸花，把白花染成兰花，再熏染一二次，蓝花更加鲜艳、逼真。
练一练：
1.写出上述变化过程中原理所涉及的化学方程式__________________。
2.革命先烈方志敏为我们留下了不朽名作《可爱的中国》，他曾用米汤（内含淀粉）给鲁迅写信来躲过反动派的检查。
聪明的鲁迅先生收到信后，使用何种化学试剂就看清了信中的内容（）
A．碘化钾 B．碘酒 C．溴水 D．碘化钾淀粉溶液
3．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行氯、溴、碘三种单质的验证实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（）
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
参考答案：
1.Zn+I2=ZnI2（水做催化剂）
2.B解析：
淀粉溶液遇到碘分子变蓝而显出字迹。
3.A解析：
①内的气体是黄绿色的Cl2；②处发生反应，生成NaCl和Br2，其溶液是橙色的；③处发生反应，生成氯化钾和I2，I2遇淀粉变蓝；④处相当于尾气处理，避免氯气污染环境。
无论是NaCl、氢氧化钠还是NaBr都是无色物质，故④处显示棉球的白色。
重点突破
一.直击考点：
考点一化学反应速率及计算
（1）．定义：
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
通常用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）.数学表达式：
υ＝
（3）．单位：
mol/（l·s）、mol/（l·min）或mol/（l·h）。
【例1】反应4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v（X）（反应物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为（）
A.v（NH3）=0.010mol·L-1·s-1B.v（O2）=0.001mol·L-1·s-1
C.v（NO）=0.0010mol·L-1·s-1D.v（H2O）=0.045mol·L-1·s-1
【解析】先求出v（H2O）。
由题意可得：
v（H2O）=
=0.0015mol·L-1·s-1，D错误。
再根据速率与化学计量数的关系求出v（NH3）、v（O2）、v（NO）：
v（NH3）=
v（H2O）=
×0.0015mol·L-1·s-1=0.0010mol·L-1·s-1
v（O2）=
v（H2O）=
×0.0015mol·L-1·s-1=0.00125mol·L-1·s-1
v（NO）=v（NH3）=0.0010mol·L-1·s-1
可见，A、B错，C对。
【答案】C
【点评】解答化学反应速率的计算型题目时要找准反应物或生成物浓度的变化量，同时注意容器的体积和变化的时间。
考点二化学反应速率快慢的比较
比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用同种物质作标准。
然后利用化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，求出不同情况下，用同一物质表示的化学反应速率，再进行比较。
【例2】对于反应A（g）+3B（g）
2C（g）+2D（g）,在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是（）
A.v（D）=0.4mol·L-1·s-1B.v（C）=0.5mol·L-1·s-1
C.v（B）=0.6mol·L-1·s-1D.v（A）=0.15mol·L-1·s-1
考点三影响化学反应速率的因素
不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。
在其他条件不变时，增加反应物的浓度、升高体系的温度、使用催化剂，可以增大化学反应速率。
对于有气体反应，在温度、体积一定时，增大压强，可以增大化学反应速率。
此过程可简单表述为：
压强增大→体积减少→浓度增大→反应速率加快。
压强对只涉及固、液体的反应几乎没有影响。
【例3】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】溶液混合后总体积都相同，根据温度判断C、D的反应速率大于A、B的反应速率；根据浓度判断，B、D的反应速率大于A、C的反应速率。
所以反应速率最快的为D。
【答案】D
【点评】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高反应速率越大，便可以准确解答。
二.走出误区：
误区一、思维片面，不能通盘考虑问题
【例1】下列条件一定能使反应速率加快的是（）
①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入MnO2
A．全部B．①②⑤C．②D．②③
错解：
A
原因：
忽视了具体反应中反应物的特征。
正解：
C
原因：
对于有固体参加的反应，增加反应物的物质的量，不能使反应速率加快；对于没有气体参加的反应，缩小反应容器的体积，对反应速率没有影响；若反应物的状态为固体或纯液体，而固体或纯液体的浓度是个常数值，则加入生成物，不能使反应速率加快；并不是每一个反应都受MnO2催化的影响，也就是说MnO2并不是万能催化剂，故加入MnO2，不一定能使反应速率加快，而升高温度能使任何一个反应反应速率加快。
误区二、忽略具体反应物的性质，以偏概全
【例2】为了提高铁与稀硫酸的反应速率，下列措施中应采取的是（）
①增加铁片的用量；②改用铁粉；③稍稍增大硫酸的浓度；④给溶液加热；⑤用浓硫酸代替稀硫酸
A．①③B．①⑤C．③⑤D．②③④
错解：
B
原因：
忽视了铁遇浓硫酸钝化。
正解：
D
原因：
改变固体的用量，对反应速率无影响，①不可行；该反应和压强联系不大，③不可行；铁与浓硫酸常温下钝化，加热条件下反应，但不产生氢气，⑤不可行；该反应进行无需用催化剂，⑥没有实行的必要。
误区三、因忽视单位的不同而出错
【例3】在四个同样的密闭容器中发生反应：
4A（g）＋3B（g）
2C（g），在同一时间内测得容器中的反应速率分别为：
①：
v（A）=3mol·（L·min）－1；②：
v（B）=4.5mol·（L·min）－1；③：
v（C）=4mol·（L·min）－1；④：
v（A）=0.075mol·（L·s）－1。
若其它条件相同，温度不同，则温度由高到低的顺序为（）
A.②＞③＞①＞④B.④＞①＞③＞②
C.①＞③＞②＞④D.④＞②＞③＞①
错解：
A或C
原因：
忽视单位差异。
正解：
B
原因：
其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，则可根据反应速率的快慢，判断反应时温度的高低。
在判断一个反应进行的快慢时，应先把不同物质表示的速率以化学计量数之比转化为同一物质的速率，即①v（A）=3mol·（L·min）－1，②v（A）=
v（B）=1.5mol·（L·min）－1，③v（A）=
v（C）=2mol·（L·min）－1，④v（A）=0.075mol·（L·s）－1=4.5mol·（L·min）－1。
尤其注意本题第④组数据中的单位与其它组不同。
误区四、因不能正确理解概念而出错
【例4】反应4A（s）＋3B（g）=2C（g）＋D（g）经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。
对此反应速率的正确表示是（）
A.用A表示的反应速率是0.4mol·（L·min）－1
B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值为3：
2：
1
C.在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·（L·min）－1
D.在这2min内用B和C表示的速率的值都是逐渐减小的
【例5】下列各组化学反应，反应速率最快的是（）
反应物反应物浓度温度
A．H2和F2均为0.02moL/L5℃
B．H2和Br2均为1moL/L100℃
C．H2和Cl2均为1moL/L50℃
D．H2和N2均为4moL/L300℃
错解：
D。
原因：
受思维定势影响，只注重了外界条件如浓度、温度等对速率的影响，而忽略了影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素。
正解：
A
原因：
本题考查不同的化学反应速率的影响因素。
对于不同的化学反应而言，内因是反应速率的决定性因素，即有物质本身的性质所决定的，题中F2的氧化性是最强的，反应速率是最快的。
巩固复习
1．一定量的锌粉和6mol/L的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是（ ）
①石墨 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸
A．①②⑤B．①③⑤
C．③④⑤D．①③④
1.B解析：
①③中所加物质与锌粉在盐酸中形成许多微小原电池，使反应速率加快；②中CuO溶于盐酸后会消耗锌，使H2总量变小；④中铁粉会与过量的盐酸反应，使H2总量增加．
2．已知4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（H2O）、v（NO）（mol/（L·min））来表示，则正确的关系是（ ）
A.
v（NH3）＝v（O2）B.
v（O2）＝v（H2O）
C.
v（NH3）＝v（H2O）D.
v（O2）＝v（NO）
2.D解析：
同一反应用不同物质来表示反应速率时，速率之比等于方程式的化学计量数之比，A中
v（NH3）＝v（O2），系数关系不对，因此不正确；同理B、C均不正确．
3．某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过tmin后，测得物质的浓度分别为c（X2）＝0.4mol/L，c（Y2）＝0.8mol/L，c（Z）＝0.4mol/L，则该反应的反应式可以表示为（ ）
A．X2＋2Y2===2XY2B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3YD．X2＋3Y2===2XY3
4．一定温度下，固定体积的密闭容器中发生下列反应：
2HI（g）
H2（g）＋I2（g），若c（HI）由0.1mol/L降到0.07mol/L需要15s，那么c（HI）由0.07mol/L降到0.05mol/L，需要的时间为（ ）
A．等于5sB．等于10s
C．大于10sD．小于10s
4.C解析：
随着反应进行，反应物浓度减小，化学反应速率减慢，先降低0.03mol/L需15s，则再降低0.02mol/L所需时间大于10s.
5.对于反应A（g）+3B（g）
2C（g）+2D（g）,在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是（）
A.v（D）=0.4mol·L-1·s-1B.v（C）=0.5mol·L-1·s-1
C.v（B）=0.6mol·L-1·s-1D.v（A）=0.15mol·L-1·s-1
5.B解析：
比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用同种物质作标准。
然后利用化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，求出不同情况下，用同一物质表示的化学反应速率，再进行比较。
若选用v（A）作比较标准，则：
vA（A）=
vA（D）=0.2mol·L-1·s-1;vB（A）=
vB（C）=0.25mol·L-1·s-1
vC（A）=
vC（B）=0.2mol·L-1·s-1;vD（A）=0.15mol·L-1·s-1。
可见：
vB>vA=vC>vD。
6.20℃时将0.1mol·L－1Na2S2O3溶液10mL和0.1mol·L－1的H2SO4溶液10mL混合，2分钟后溶液中明显出现浑浊，已知温度每升高10℃化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要同样看到浑浊，需要的时间是（）
A．40sB．15sC．48sD．20s
7.某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为。
（2）反应开始至2min，Z的平均反应速率为________________。
（3）判断：
第5分钟时，反应是否达到平衡？
______；第5分钟时，Z的生成速率比Z的消耗速率_______（填“大”“小”或“相等”）。
7.
（1）3X+Y
2Z；
（2）0.05mol·L－1·min－1（3）是，相等
8.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）
50
120
232
290
310
（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最大，哪一段时段的反应速率最小；
（2）2~3min时间段，以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）___________；
（3）锌与盐酸反应较剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A.蒸馏水B.NaCl溶液，C.NaNO3溶液，D.CH3COONa溶液，E.Na2CO3溶液
其中可行的是。
解析：
（1）每段时间相同时，气体体积差值大，反应速率快，气体体积差值小，反应速率慢。
（2）2~3min内，产生V（H2）=112mL，则n（H2）=0.005mol，消耗的n（HCl）=0.01mol，
△c（HCl）=0.1mol·L－1，V（HCl）=△c（HCl）/△t=0.1mol·L－1·min－1。
（3）c（H+）变小，而n（H+）不变，才符合题意。
加入NaNO3溶液，相当于加入稀硝酸，反应会产生NO气体，n（H+）变小；加入CH3COONa溶液，c（H+）变小，而n（H+）不变；加入Na2CO3溶液，反应会产生CO2气体，n（H+）变小。
答案：
（1）2～3，4～5
（2）0.1mol·L－1·min－1（3）A、B、D
提高训练
1.在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（）
A．0.02mol·L－1·min－1B.1.8mol·L－1·min－1
C．1.2mol·L－1·min－1D.0.18mol·L－1·min－1
1.C解析：
根据方程式2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑可知，10s内硫酸的速率为0.6mol/L×60/10min=3.6mol·L－1·min－1，硫酸铝的速率为1/3的硫酸速率即答案C。
2.mA+nB
pC的反应中，m、n、p为各物质的计量数。
现测得C每分钟增加amol/L，B每分钟减少1.5amol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：
n：
p为（）
A.2：
3：
2B.2：
3：
3C．1：
3：
2D．3：
1：
2
2.C解析：
A、B、C的速率比为0.5a：
1.5a：
a＝1：
3：
2，根据化学反应速率之比等于反应方程式计量数之比可得答案为C。
3．改变下列一个条件，通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是（）
A.加热B.加压C.加负催化剂D.加大反应物浓度
3．A解析：
浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。
4．把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X
和盐酸缓和地进行反应。
其中反应速率最大的是（）
A．20mL3mol/L的X溶液B.20mL2mol/L的X溶液
C．10ml4mol/L的X溶液D.10mL2mol/L的X溶液
4．A稀释后溶液中X的浓度（盐酸浓度相等）分别为：
1.2mol/L，0.8mol/L，0.8mol/L，0.4mol/L。
反应物浓度越大，反应速率越快。
5．当其它条件不变时，下列化学反应的反应速率与压强变化基本无关的是（）
A．2NaOH＋H2SO4====Na2SO4＋2H2OB．2SO2（气）＋O2（气）
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