2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。 2．了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。 3．認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 4．了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】 化學(xué)反應(yīng)速率的定量計(jì)算、速率大小的比較及外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。 【知識(shí)建構(gòu)】 考點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)速率的概念 1．表示方法：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物 或生成物 來(lái)表示。 2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：v = ------------（單位： 或 ） 3．意義：可以用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的 。 【注意點(diǎn)】 （1）化學(xué)反應(yīng)速率一般指的是某一段時(shí)間內(nèi)的 ，而不是指 ； （2）固體或純液體（不是溶液），其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示反應(yīng)速率； （3）在同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來(lái)表示速率時(shí)，反應(yīng)速率的數(shù)值比等于它們的的計(jì)量數(shù)比。 [即時(shí)訓(xùn)練1] 反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率分別為： ①v(A)= 0.5 molL－1min－1 ②v(B)= 1.2 molL－1s－1 ③v(C)= 0.1 molL－1s－1 ④v(D)= 0.4 molL－1min－1 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)? 。（用序號(hào)表示） [即時(shí)訓(xùn)練2] 將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： 2A(g)+B(g)=2C(g)，若經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6mol/L，則下列說(shuō)法中正確的是 。 ①用物質(zhì)A表示的平均速率為0.3 molL－1s－1 ②用物質(zhì)B表示的平均速率為0.6 molL－1s－1 ③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% ④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL－1 考點(diǎn)二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因（主要因素）： 2．外因（其他條件不變，改變一個(gè)條件） ①濃度：增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率 ，反之 。 ②壓強(qiáng)：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率 ，反之 。 稀有氣體或其它非反應(yīng)氣體充入反應(yīng)器中： a．若容器恒溫、恒容，則改變了容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，卻沒(méi)有改變各反應(yīng)氣體的濃度，不影響化學(xué)反應(yīng)速率。 b．若容器恒溫、恒壓，則盡管容器內(nèi)總壓不變，但容器體積一定擴(kuò)大，使反應(yīng)氣體的濃度減小，使化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 ③溫度：溫度升高，反應(yīng)速率 ，反之 。 ④催化劑：使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、逆反應(yīng)速率的改變程度 。 ⑤其它因素：增大固體的表面積（如：粉碎、納米化）可加快化學(xué)反應(yīng)速率；光照、超聲波、電磁波、溶質(zhì)等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率都有影響。 [即時(shí)訓(xùn)練3] 100mL6molL-1H2SO4與過(guò)量Zn粉反應(yīng)，在一定溫度下，為了減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的 。 ①碳酸鈉固體 ②醋酸鈉固體 ③硫酸鉀溶液 ④硫酸銅溶液 ⑤NaOH固體 ⑥硝酸鉀溶液 [即時(shí)訓(xùn)練4] 反應(yīng)3Fe（s）＋4H2O（g） Fe3O4（s）＋4H2（g），在一個(gè)可變的容積的密閉容器中進(jìn)行，試回答： ①增加Fe的量，其正反應(yīng)速率的變化是 （填增大、減小或不變，下同） ②將容器的體積縮小一半，其正反應(yīng)速率 ，逆反應(yīng)速率 。 ③保持體積不變，充入N2使體系的壓強(qiáng)增大，其正反應(yīng)速率 ，逆反應(yīng)速率 。 ④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器的體積增大，其正反應(yīng)速率 ，逆反應(yīng)速率 。 重點(diǎn)突破一：“始轉(zhuǎn)平”法突破化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題 【例1】煤制合成天然氣是煤氣化的一種重要方法，其工藝核心是合成過(guò)程中的甲烷化，涉及的 主要反應(yīng)： CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)　　ΔH<０　　　　?、? CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH<０　　　　?、? 現(xiàn)在300 ℃、容積為2 L的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣的實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下： CO/mol CO2/mol H2/mol CH4/mol H2O/mol 0 min 4 3 40 0 0 30 min 2 2 a 3 － 70 min 1 b c d 6 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．a(chǎn)＝30，b＝1.5 B．c＝25，d＝4.5 C．前30 min內(nèi)，反應(yīng)①的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝0.05 molL－1min－1 D．后40 min內(nèi)，反應(yīng)②的平均反應(yīng)速率v(H2)＝0.025 molL－1min－1 重點(diǎn)突破二：控制變量法突破影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 【例2】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成 速率。為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將 表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同 體積的氣體所需時(shí)間。 實(shí)驗(yàn) 混合溶液　　　 A B C D E F 4 molL－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝__ ______。 ②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng) 加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因________________________________________________________________________ 【例3】廢舊印刷電路板的回收利用可實(shí)現(xiàn)資源再生，并減少污染。廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎、分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末。用H2O2 和H2SO4 的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅?？刂破渌鼦l件相同，印刷電路板的金屬粉末用10%H2O2 和3.0molL－1H2SO4溶液處理，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率（見(jiàn)下表） 溫度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 銅的平均溶解速率 (10－3molL－1min－1) 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76 當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度的升高而下降，其主要原因是 。 【例4】隨著石油資源的日趨緊張，天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用受到越來(lái)越多的關(guān)注。以天然氣為原料經(jīng)由合成氣（CO 、H2）制化學(xué)品是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主導(dǎo)技術(shù)路線，主要工藝有以下幾種： （1）甲烷的部分氧化。CH4(g) + 1/2O2 (g) = CO (g) + 2H2(g) ，△H = —35.6 kJ/mol。 （2）甲烷水蒸汽催化重整。CH4(g) + H2O (g) = CO (g) + 3H2(g) ，△H = 250.3 kJ/mol （3）甲烷二氧化碳催化重整。CH4(g) + CO2 (g) = 2CO (g) + 2H2(g) ，△H2 = 247.3 kJ/mol 高溫下，甲烷二氧化碳催化重整反應(yīng)速率明顯降低的原因可能是 。 重點(diǎn)突破三：數(shù)形結(jié)合思想突破化學(xué)平衡概念 【例5】 某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 3X＋Y 2Z ΔH＜0 若上述反應(yīng)在2 min后的t1～t6內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖像如下，在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則 A．在t1時(shí)增大了壓強(qiáng) B．在t3時(shí)加入了催化劑 C．在t4時(shí)降低了溫度 D．t2～t3時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高 【仿真練習(xí)】 1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法中，正確的是 A．化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時(shí)刻、某種反應(yīng)物的瞬時(shí)反應(yīng)速率 B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 molL－1s－1是指反應(yīng)1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 molL－1 C．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以推知化學(xué)反應(yīng)的快慢 D．對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，其反反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯 2．甲、乙兩容器都在進(jìn)行A―→B的反應(yīng)，甲容器內(nèi)每分鐘減少4 mol A，乙容器內(nèi)每分鐘減少2 mol A，則甲容器內(nèi)的反應(yīng)速率與乙容器內(nèi)的反應(yīng)速率相比(　　) A．甲快 B．乙快 C．兩者相等 D．無(wú)法比較 3．下列對(duì)有關(guān)事實(shí)的解釋不正確的是(　　) 事實(shí) 解釋 ① 鋅與稀硫酸反應(yīng)，加入氯化鈉固體，速率加快 增大了氯離子濃度，反應(yīng)速率加快 ② 鋅與稀硫酸反應(yīng)，滴入較多硫酸銅溶液，生成氫氣的速率減慢 鋅置換銅的反應(yīng)干擾了鋅置換氫的反應(yīng)，致使生成氫氣的速率變慢 ③ 5%的雙氧水中加入二氧化錳粉末，分解速率迅速加快 降低了反應(yīng)的焓變，活化分子數(shù)增多，有效碰撞增多，速率加快 ④ 面粉儲(chǔ)存容易引起爆炸 固體表面積大，反應(yīng)速率加快 A.①④ B．②③ C．①②③ D．①②④ 4．反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)＝0.45 molL－1min－1 ②v(B)＝0.6 molL－1s－1 ③v(C)＝0.4 molL－1s－1 ④v(D)＝0.45 molL－1s－1 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?　　) A．④>③＝②>① B．④<③＝②<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 5．已知反應(yīng)X(g)＋Y(g)nZ(g) 　ΔH>0，將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的改變?nèi)鐖D所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．反應(yīng)方程式中n＝1 B．10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度 C．10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強(qiáng) D．0～5 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)＝0.08 molL－1min－1 6．對(duì)恒溫恒容密閉容器中的可逆反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．升高溫度，v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增加的程度更大 B．增大壓強(qiáng)，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增加的程度更大 C．增大A的濃度，v(正)會(huì)增大，但v(逆)會(huì)減小 D．采用正的催化劑，一般v(正)、v(逆)同時(shí)增大，而且增大的倍數(shù)相同 7． KClO3和KHSO3可發(fā)生下列反應(yīng)：ClO＋HSO―→SO＋Cl－＋H＋(未配平)，已知酸性越強(qiáng)，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快。如圖為反應(yīng)速率v(ClO)隨時(shí)間(t)的變化曲線。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．KClO3和KHSO3發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:3 B．反應(yīng)開(kāi)始階段速率逐漸增大可能是c(H＋)逐漸增高導(dǎo)致的 C．反應(yīng)后期速率逐漸減小的主要原因是c(ClO)、c(HSO)降低 D．縱坐標(biāo)為v(HSO)時(shí)的v－t曲線與原來(lái)曲線完全吻合 8．在298 K時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液中的反應(yīng)：H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2，在不同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率見(jiàn)下表，由此可推知第5組實(shí)驗(yàn)中c(HI)、c(H2O2)不可能為(　　) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 1 2 3 4 5 6 c(HI)/molL－1 0.100 0.200 0.150 0.100 ？ 0.500 c(H2O2)/molL－1 0.100 0.100 0.150 0.200 ？ 0.400 v/molL－1s－1 0.007 60 0.015 2 0.017 1 0.015 2 0.022 8 0.152 A.0.150 molL－1、0.200 molL－1 B．0.300 molL－1、0.100 molL－1 C．0.200 molL－1、0.200 molL－1 D．0.100 molL－1、0.300 molL－1 9．等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得在不同時(shí)間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的變化情況如圖，根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說(shuō)法中一定不正確的是(　　) A．第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢 B．第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于2.5 molL－1 C．第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于2.5 molL－1 D．第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30 ℃ 10．一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是(　　) A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B＋4D6A＋2C B．反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí)，v(A)＝v(D) C．反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol/(Ls) D．反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等 11．在一密閉容器中充入1 mol I2和1 mol H2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)： H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)　ΔH<0。 (1)保持容器容積不變，向其中充入1 mol H2，反應(yīng)速率_________ (填“增大”“減小”或“不變”)，理由是____________________。 (2)保持容器容積不變，向其中充入1 mol CO2(不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率___(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是___________。 (3)保持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，向其中充入1 mol CO2，反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是__________。 12．某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3＋。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下： (1)在25 ℃下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 初始 pH 廢水樣品 體積/mL 草酸溶液 體積/mL 蒸餾水 體積/mL ① 4 60 10 30 ② 5 60 10 30 ③ 5 60 測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr2O濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。 (2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為_(kāi)_____(填化學(xué)式)。 (3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明____________；實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝________ molL－1min－1(用代數(shù)式表示)。 (4)該課題組對(duì)鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：Fe2＋起催化作用； 假設(shè)二：____________________________________________； 假設(shè)三：____________________________________________； …… (5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。 (除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的濃度可用儀器測(cè)定) 實(shí)驗(yàn)方案 (不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié) 果和結(jié)論 第5講　化學(xué)反應(yīng)速率 【仿真練習(xí)】 1． C 2． D 3． C 4． A 5． B 6． C 7． D 8． C 9． D 10． C 11． (1)增大　增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大 (2)不變　反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變 (3)減小　容器體積變大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小 12． (1)20　20　(2)CO2　(3)溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響　　(4)Al3＋起催化作用　SO起催化作用 (5) 實(shí)驗(yàn)方案 (不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 用等物質(zhì)的量K2SO4Al2(SO4)3 24H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，若溶液中c(Cr2O)大于實(shí)驗(yàn)①中的c(Cr2O)，則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c(Cr2O)相同，則假設(shè)一不成立。 (本題屬于開(kāi)放性試題，合理答案均可)