2005 年高考复习专题

　　 [ 复习要求 ]

1 、了解化学反应速率的概念、反应 速 率 的 表 示 方 法 、 外 界 条 件（ 浓 度 、 温 度 、 压 强 、 催 化 剂等）对反应速率的影响。

2 、掌握有关化学反应速率的简单计算。

1 、概念：单位时间内反应物浓度的减小（或生成物浓度的增加）来表示。

2 、定量表示方法：V （ A ） = C 终— C 始

t 终— t 始=

C

t

一、化学反应速率

3 、各物理量的单位：

友情提醒：　　☆固体和纯液体单位 V 内 n 是定值，则 C 是常数，速率不变化。 ☆ 同一反应速率可以用不同物质浓度变化表示，其数值之比等于方程式化学计量数之比。如反应 mA(g)+nB (g) pC (g) +qD (g) 则 V

(A):V(B):V(C):V(D) =m:n:p:q　☆无论用任何物质来表示反应速率都为正数

mol . L-1.s-1 , 　　 mol . L-1.min-1

化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量。

2 、某温度时，在 2L 容器中，x 、 y 、 z 三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式是： _______________ ，反应开始至 2min ， z 的平均速率是 ____________ 。

1 2 3 4 5

0.2

0

1.0

0.4

0.6

0.8

0.2

0.7

0.9 yx

z

时间 /min

物质的

量

mol

1 、某化合物 A 的蒸气 1mol 充入 0.5L 容器中加热分解： 2A(g)=B(g)+nC(g) ，反应到 3min 时，容器内 A 的浓度变为 0.8mol/L ，测得这段时间内，平均速率 v(c)=0.6mol/ (L.min), 则化学反应方程式中 n 值为 _____ ， v(b)=_______mol/(L.min) 。

速率比→计量系数比

速率定义所求得的是平均速率，而图上的是瞬时速率

3 0.2

3x+y=2z

0.05mol/L.mol

3 、在 2L 密闭容器中，发生 3A+B = 2C 的反应，若最初加入 A 和 B 都是 4mol ， A 的平均反应速率是 0.12mol/(L.s) ，则 10s 后容器中的 B 的物质的量是： ( )A 、 1.6mol B 、 2.8mol C 、 3.2mol D 、 3.6mol

C

4 、反应 A+3B=2C + 2D 在不同条件下反应速率分别为：

① VA=0.15mol /(L.S) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ② VB=0.6mol /(L.S)

③ VC=4mol /(L.min)

④ VD=0.15mol /(L.S)

则该反应进行的最快的是 ( )

A. B. C. D. E.③ ①④ ②③ ② ②④

比较反应速率快慢，首先转化为同种物质表示的速率

注意单位的一致性

C

5 、在温度、体积不变的容器中进行反应 H2==2H ，若反应物的浓度由 0.1mol/L 降到 0.06mol/L 需 20s ，那么由 0.06mol/L 降到 0.036mol/L ，所需反应时间应为　　　　　　　　　　（ ）A 、＝ 10s 　　　　　 B 、＝ 12s C 、＞ 12s 　　　　 D 、＜ 12s

化学反应速率是受到浓度条件影响

C

V ＝ (0.1mol/L － 0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.s

t=(0.06mol/L-0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s

二、影响反应速率的因素

（ 2 ）外因：

（ 1 ）内因（主要因素） ：参加反应物质的性质

反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程

—— 旧键断裂，新键生成——

化学反应的本质：

① 浓度：②压强：③温度：④催化剂：⑤ 其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。

如果分子间能够发生化学反应：1 、反应物分子必须相互碰撞；2 、分子必须具有一定的能量3 、活化分子碰撞时，必须有合适的取向

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

反应速率理论本质

分子运动

相互碰撞

分子具有足够能量 活化分子

有合适的取向有效碰撞 化学反应

碰撞理论

1 、浓度

n 活 =n 总 × 活 %

浓度增大→ 单位体积内 n 总↑

T 不变，活 % 不变n 活增大→ 有效碰撞↑ →V↑

应用 1：一定条件下，在 CaCO3 （块状） +2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A 、增加 HCl 的浓度 B 、加水 C 、增加同浓度盐酸的量 D 、改加 CaCO3 粉末

应用 2：若将物质的量相等的 HI 气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的 1/2 。其它条件不变，则HI 的分解反应速率谁快？

在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率 。

应用 3 ：如反应： 3KSCN+FeCl3 Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入 KCl晶体，不会影响化学反应速率？

因为反应实质为： Fe3++3SCN- Fe(SCN) 3

如果分子间能够发生化学反应：1 、反应物分子必须相互碰撞；2 、分子必须具有一定的能量3 、活化分子碰撞时，必须有合适的取向

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

反应速率理论本质探讨

分子运动

相互碰撞

分子具有足够能量 活化分子

有合适的取向有效碰撞 化学反应

碰撞理论 n 活 =n 总 × 活 %

2 、压强

压强增大 → 体积减小 其他条件不变

→V↑→C 增大

压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 P 增大→ C 成比例增大， P 减小→ C 成比例减小

发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？

压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对 C 的影响）

其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。

　 1 、改变压强 ( 参加反应的气体浓度发生变化），会使任何气体反应速率发生变化，但对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应，其正反应速率与逆反应速率变化程度不同，即气体体积缩小方向的反应速度变化较大。

　 3 、若某一反应只有反应物（或生成物）有气态物质，则改变压强瞬间，即只有正反应（或逆反应）速率发生变化

　 2 、压强对反应速率的影响实质是浓度的影响，所以当容器体积不变，充入与反应无关气体，反应速率不受影响，但若保持容器内压强不变，充入与反应无关气体，则反应速率减小（与减压引起的效果相同）　

友情提醒

例 1 、增大压强能够使下列可逆反应的逆反应速率增加的是；　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A. 2 SO2 (g) +O2 (g) 2SO3 (g)

B. FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3 + 3KClC. H2 (g) +I2 (g) 2HI(g) 　　 D 、 CO2 (g) +CaO = CaCO

3　例 2 、在 N2+3H2 2NH3 中，当其他外界条件不变时： 减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入 N2 ，反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入 He ，反应的速率怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入 He ，反应的速率怎么变？

压强对反应速率的影响

AC

例 3 、对于反应 N2+O2=2NO 在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ 　） 　　　　　　　　　

A 、缩小体积使压强增大

B 、体积不变充入 N2 使压强增大

C 、体积不变充入 O2使压强增大

D 、使体积增大到原来的 2倍

E 、体积不变充入氦气使压强增大

压强对反应速率的影响

DE

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

反应速率理论本质探讨

分子运动

相互碰撞

分子具有足够能量 活化分子

有合适的取向有效碰撞 化学反应

碰撞理论 n 活 =n 总 × 活 %

一般说来，温度每升高 10℃，速率增加 2-4倍。

T↑ →普通分子变为活化分子 → 活 %↑→ n 活↑ →V↑3、温度

2 、把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现 H2 的产生速率（ v ）与时间（ t ）的变化情况如右图所示，• t1 ~ t2 速率变化的主要原因是 : _______ ; • t2 ~ t3 速率变化的主要原因是 :_________ 。

v

t1 t2 t3 t

其他条件不变，温度升高，反应速率加快

友情提醒： 温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。

例 1 、对于反应 M+N→P ，如果温度每升高 10℃，反应速率增加为原来的 3倍。在 10℃时完成反应的 10% 需要 54min ，将温度提高到 40℃完成反应的 10% 需要的时间为　　　　　　　　　　　 ( ) A.2min 　 B.3min 　 C.6min 　 D.9min

V×倍数值（ t2-t1)/10 = 变化后的反应速率

碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

反应速率理论本质探讨

分子运动

相互碰撞

分子具有足够能量 活化分子

有合适的取向有效碰撞 化学反应

碰撞理论

n 活 =n 总 × 活 %

正催化剂 → 降低反应的活化能 →V↑

4、催化剂→ n 活↑

—— 改变反应的途径

→ 活 %↑n 总不变

钻隧

道

生成物平均能量

活化分子具有能量

反应物平均能量

能量

无催化剂 活化分子能量

反应物平均能量

生成物平均能量

有催化剂

友情提醒：使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性

生成物平均能量

活化分子具有能量

反应物平均能量

能量

活化分子能量

反应物平均能量

生成物平均能量

解释：“对可逆反应而言，催化剂既能催化正反应又能催化逆反应”试利用如图原理加以解释？

取 2g干燥 Al 粉和 3g碘粉小心混匀，分四堆，往混合物上分别加 0.5g 水、 1g胆矾、 1g明矾、 1g 无水 CuSO4 。首先加水那堆冒火花，发生剧烈反应；其次加明矾的那一堆反应；再次是加胆矾的；最难反应的是加无水 CuSO4 的那堆。1 ）铝和碘反应的方程式： __________________

2 ）铝和碘反应还可以看到 __________________

_

3 ）四堆混合物发生反应的先后顺序说明 ______

_

催化剂对反应速率的影响

例 1 、 [ 高考试题 ] 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产物的生成速率）可表示为　　　（ ）　　 A.v(NH3)=0.010mol·L-1·s-B.v(O2)=0.0010mol·L-1·s-C.v(NO)=0.0010mol·L-1·s-D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

C

例 2 、反应 4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) ，经 2min ， B 的浓度减少 0.6mol·L-1 。对此反应速率的表示，正确的是 　　　　　　　（ ）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是3:2:1

C 、在 2min 末的反应速率，用 B 表示是 0.3mol·(L·min)-1

D 、在这 2min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是逐渐减小的

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

B

例 3 、在 2L 容器中，放入 0.4molA 和0.6molB ，在一定温度下，压强为 P ，放入催化剂（体积忽略）发生反应： 2A(g)+3B(g) xC(g)+2D(g) ，在 amin后，容器中 CA=0.1mol·L-1 ，此时温度与压强均未改变，则 VB=______x=______ ；若温度不变压强变为 P ，则 Vc=______ ， x=_____ 。10

9

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

解析：（ 1 ）因温度、压强均未改变，所以反应前后体积无变化， x+2=2+3 ， x=3 。

11.0min

1.0min)(

124.0

LmolV aa

Lmol

ALmol

32

B

A

VV

115.0

11.023

23

min)(

min)(

Lmol

LmolV

a

aV

BA

11.02min

21.0

910

2.01.03.02.06.04.0

)(min

109

LmolV aLamol

C

PP

molxmolmolmolmolmol

x=2

2A(g) 　 +3B(g) xC(g)+2D(g)　始： 0.4 　　　 0.6 　　　 0 　　 0　转： 0.1×2 　 0.3 　　　 0.1Ｘ　 0.2　平： 0.2 　　 0.3 　　　 0.1Ｘ　 0.2

若温度不变压强变为 P ，由109

2

1

2

1

PP

nn

例 4 、 [ 上海试题 ] 在一定条件下，　　　　　　　可逆反应 N2+3H2 2NH 3:△H ＝－ Q达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误是 （ 　　）A. 加催化剂， v 正、 v 逆都发生变化，且变化的倍数相等B. 加压， v 正、 v 逆都增大，且 v 正增大倍数大于 v 逆增大倍数C. 降温， v 正、 v 逆都减小，且 v 正减小倍数大于 v 逆减小倍数D. 充入氩气， v 正、 v 逆都增大，且 v 正增大倍数大于　 v 逆增大倍数

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

CD

增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ ）对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ）升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ）A 、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B 、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C 、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D 、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加

A

AC D

外在条件对反应速率的影响——综合—— 理论分析类

1 、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 　　　　　　（ 　　 ）

A 、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B 、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C 、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D 、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍

E 、加入 CaCl2 溶液

F 、加入 CaCl2 固体

G 、将 CaCO3 用 CaCO3 粉末代替

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

BG

2 、硫代硫酸钠（ Na2S2O3 ）与稀硫酸发生如下反应： Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2

O

外在条件对反应速率的影响——综合——实践应用类

下列四种情况中最早出现浑浊的是：　　　　（　　）（ 1 ） 10℃时 0.1 mol /L Na2S2O3 和 0.1 mol /L H2SO4 各 5 mL

（ 2 ） 10℃时 0.1 mol /L Na2S2O3 和 0.1 mol /L H2SO4 各5 mL ，加水 10mL

（ 3 ） 20 ℃ 时 0.1 mol /L Na2S2O3 和 0.1 mol /L H2SO4 各 5 mL

（ 4 ） 20 ℃ 时 0.2mol /L Na2S2O3 和 0.1 mol /L H2SO4 各5 mL ，加水 10 mL

C

外在条件对反应速率的影响——综合—— 数形结合类

1 、 根据盐酸与大理石（足量）反应 , V(CO2)-t 关系图曲线，以下判断正确的是：　　　　　　　　（　　　）

A. 若温度相同，①反应的盐酸浓度大于③反应，但 H+ 物质的量相等。

B. ② 反应时 H+ 的物质的量浓度最大C. ②与①的反应速率相等D. 反应速率由大到小顺序为①②③④

斜率意义——速率

注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势

AD

外在条件对反应速率的影响——综合—— 数形结合类

G

O

E

FV

(CO

2 )/mL

时间 /min

2 、右图为实验室制备 CO2 的实验记录，V(CO2)-t 正确的是：　　（　　）A 、 OE 段反应速率最快B 、 EF 段表示反应速率最快，收集到的 CO2 最多C 、 FG 段表示收集的 CO2 最多D 、 OG 段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快

注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势

斜率意义——速率

讨论：引起化学反应速率加快可能的原因是？

B

外在条件对反应速率的影响——综合—— 数形结合类

t

V/(mol.L-1.s-1)

v正v 逆

右图表示密闭容器中进行的可逆反应 A+2B = 2C ， VB/(mol.

L-1.s-1)—t 关系如图，则图中阴影部分的面积表示的意义为： _____________________.

注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势

面积意义——浓度

B 的物质的量浓度的减少

外在条件对反应速率的影响——综合—— 数形结合类

0 2

0.5

0.25

VA/(mol.L-1.min-1)

t/min

　某溶液中发生反应 A=2B+C ，VA-t 的关系如图，已知溶液的体积为 2L ，起始时体系中只有A ，请回答下列问题：1 ）图中阴影部分的面积表示0—2min 内的 _______ 减小值，应小于 _________ 。2 ） 2min 时， B 物质的量浓度的取值范围为：_________________________ 。

注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势

面积意义——浓度

1mol/L<C(B)<1.5mol/L

C(A)

0.75mol/L

再见

没合适的取向没足够的能量 足够的能量合适的取向

类比法：借鉴投篮——获得灵感

+

有关“活化分子” 定义：

—— 具有一定的能量，在碰撞过程中足以令旧化学键断裂，而发生反应（即发生“有效碰撞”）的分子称为活化分子。

特点：—— 有比反应物分子平均动能高的能量

图形表示——“爬山坡”能量

生成物平均能量

活化分子具有的最低能量

反应物平均能量

单位体积内活化分子数越多，反应速率越快

单位体积内活化分子数 (n 活 )

反应物分子总数 (n 总 ) ==

活化分子百分数 ( 活 %)

解析：本题是一道化学与数学、物理学科间知识渗透试题，它主要考查学生“将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理解决化学问题”的能力。因每升高 10℃反应速率增加为原来 3倍，如升高的温度为△ t ，则反应速率增加为原来的 3 倍，反应由 10℃升至 40℃，反应速率增加为原来的 3 =33倍，完成反应的 10% 所需时间为 54min/33=2min 。

10t

101040

　　设 10℃时反应速度为 v ，则由题意 40℃时反应速率为 27v ，故 v×54min=27v·t t=2min