（新课改省份专版）2020高考化学一轮复习6.1点点突破反应速率及影响因素学案（含解析）.doc

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1、1第六章 化学反应速率与化学平衡考试要求 教学建议1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。2.知道化学反应速率的表示方法，了解化学反应速率测定的简单方法。3.通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。4.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。5.认识化学平衡常数是表征化学反应限度的物理量，知道化学平衡常数的涵义。6.了解化学平衡常数与反应平衡移动方向间的联系。7.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。8.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。9.知道催化剂可以改

2、变化学反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。本章知识是教学重点，更是高考难点、学生的薄弱点。在教学中要做到学考对接、知能对接。本章设计 4 课时，前 2 课时落实考试要求撑握的基本知识和能力，后 2 课时针对在高考大题中遇到的重难点进行全方位无盲区的精讲细研。从基础到重难递进式课时化编写设计，符合学生的认知规律，省时省力高效。第 1 课时 点点突破反应速率及影响因素 考点一 化学反应速率的概念及计算 1化学反应速率2化学反应速率计算的万能方法三段式法2对于反应 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)，起始时 A 的浓度为 a molL1 ，B 的浓度为 b molL1 ，反应进行至

3、 t1s 时，A 消耗了 x molL1 ，则化学反应速率可计算如下：mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)起始/(molL 1 ) a b 0 0转化/(molL 1 ) x nxm pxm qxmt1/(molL1 ) a x b nxm pxm qxm则： v(A) molL1 s1 ， v(B) molL1 s1 ，xt1 nxmt1v(C) molL1 s1 ， v(D) molL1 s1 。pxmt1 qxmt13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

4、率的数值之比等于化学计量数之比，即 v(A)v(B) v(C) v(D) m n p q。如一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)2C(g) 。已知 v(A)0.6 molL1 s1 ，则 v(B)0.2 molL 1 s1 ， v(C)0.4 molL 1 s1 。4化学反应速率的大小比较(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单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。(2)比值法将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后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(g) nB(g)=pC(g) qD(g)，若

5、 ，则反应速率 AB。v(A)m v(B)n对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显()(2)化学反应速率为 0.8 molL1 s1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1 ()(3)由 v 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值() c t(4)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()(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应3速率越快()(6)在 2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g)反应中， t1、 t2时刻

6、，SO 3(g)浓度分别是 c1、 c2，则t1 t2时间内，SO 3(g)生成的平均速率为 v ()c2 c1t2 t12(2015浙江 10 月选考)某温度时，2NO(g)O 2(g)=2NO2(g)反应 2 s 后，NO 的浓度减少了 0.06 molL1 ，则以 O2表示该时段的化学反应速率是( )A0.03 molL 1 s1 B0.015 molL 1 s1C0.12 molL 1 s1 D0.06 molL 1 s1解析：选 B v(NO) 0.03 molL1 s1 ； v(O2) v(NO)0.06 molL 12 s 12 0.03 molL1 s1 0.015 molL

7、1 s1 。123对于可逆反应 A(g)3B(s)2C(g) 2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( )A v(A)0.5 molL 1 min1B v(B)1.2 molL 1 s1C v(D)0.4 molL 1 min1D v(C)0.1 molL 1 s1解析：选 D 采用归一法求解，通过化学方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B 物质是固体，不能表示反应速率；C 项中对应的 v(A)0.2 molL 1 min1 ；D 项中对应的 v(A)3 molL 1 min1 。4NH 3和纯净的 O2在一定条件下发

8、生反应：4NH 3(g)3O 2(g)2N 2(g)6H 2O(g)，现向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3和 3 mol O2,4 min 后，测得生成的 H2O占混合气体体积的 40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )A v(N2)0.125 molL 1 min1B v(H2O)0.375 molL 1 min1C v(O2)0.225 molL 1 min1D v(NH3)0.250 molL 1 min1解析：选 C 设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g)4NH3(g)3O 2(g) 2N2(g)6H 2O(g) n(总)起始/

9、mol 4 3 0 0 7变化/mol 4 x 3x 2x 6x44 x 33 x 2 x 6 x 7 x4 min时 /mol据题意，则有： 0.4，解得： x0.56x7 x4则 4 min 内 H2O 的变化浓度为 c(H2O) 1.5 molL1 ， v(H2O)3 mol2 L0.375 molL1 min1 ，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学1.5 molL 14 min计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为 v(N2)0.125 molL1 min1 ， v(NH3)0.250 molL 1 min1 ， v(O2)0.187 5 molL 1 min1 。考点二 影

10、响化学反应速率的因素1影响化学反应速率的因素(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MgAl。(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)提醒 改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响。浓度、温度、压强发生变化或加入催化剂时，正、逆反应速率均增大或减小，如升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率均加快。(3)反应体系条件改变对反应速率的影响恒温时：体积缩小 压强增大 浓度增大 反应速率增大。 引 起 引 起 引 起 恒温恒容时：a充入气体反应物 总压强增大 浓度增大 反应速率增大。 引 起 引 起 引 起 b充入“惰性气体” 总压强增

11、大，但各气体分压不变 各物质的浓度不 引 起 变 反应速率不变。恒温恒压时：充入“惰性气体” 体积增大 各反应物浓度减小 反 引 起 引 起 引 起 应速率减小。总之，压强改变而对反应速率产生的影响是因为压强改变会引起浓度变化，从而对反应速率产生影响。2理论解释有效碰撞理论5(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如图图中： E1为正反应的活化能， E2为逆反应的活化能，使用催化剂时的活化能为_ E3_，反应热为 E1 E2。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对点训练1下列说法中正确的是( )A增大反应物浓度

12、，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大B使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大C对于任何反应，增大压强都可加快反应速率D升高温度，只能增大吸热反应的反应速率解析：选 B 增大反应物浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子数；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。2反应 C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )增加 C 的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入 N2使体系压强增大保持压强不变，充入 N2使容器体

13、积变大A BC D6解析：选 C 增大固体的量、恒容时充入惰性气体对反应速率无影响。3一定温度下，反应 N2(g)O 2(g)2NO(g) 在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是( )A缩小体积使压强增大 B恒容，充入 N2C恒容，充入 He D恒压，充入 He解析：选 C A 项，气体的物质的量不变，缩小体积，气体的浓度增大，反应速率增大；B 项，容积不变，充入 N2，使反应物 N2的浓度增大，反应速率增大；C 项，容积不变，充入 He，虽然反应容器内压强增大，但反应物 N2、O 2、NO 的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；D 项，压强不变，充入 He，反应容器的体积必然增大，

14、总压强虽然没变，但N2、O 2、NO 的浓度减小，反应速率减小。考点三 “变量控制”实验探究题该类题目主要探究影响化学反应速率的外界因素，由于外界影响因素较多，若搞清某个因素的影响，均需控制其他因素相同或不变，才能进行实验。因此，控制变量思想在这部分体现较为充分，在近几年高考题中也多有考查，且大多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段，尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查考生的基础知识、基本技能、分析能力和实验能力。重难点拨1考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学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，设计实验分析各因素对反应的影响。2

15、解题策略3注意事项(1)要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏，也不能太迟钝。(2)反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。(3)要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质 ，不能选择会引起反应发生变化的体系温度。7(4)对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多” ，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。考法精析考法一 实验方案的评价典例 1 (2018北京高考)(1)I 可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将补充完整。.SO 24I 4H =S2

16、I 22H 2O.I 22H 2O_= =_2I (2)探究、反应速率与 SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2饱和溶液加入 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I 2易溶解在 KI 溶液中)序号 试剂组成 实验现象A 0.4 molL1 KI 溶液变黄，一段时间后出现浑浊B a molL1 KI0.2 molL1 H2SO4 溶液变黄，出现浑浊较 A 快C 0.2 molL1 H2SO4 无明显现象D 0.2 molL1 KI0.000 2 mol I2溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较 A 快B 是 A 的对比实验，则 a_。比较 A、B、C，可

17、得出的结论是_。实验表明，SO 2的歧化反应速率 DA。结合、反应速率解释原因：_。解析 (1)根据歧化反应的特点，反应生成 S，则反应需生成 H2SO4，即 I2将SO2氧化为 H2SO4，反应的离子方程式为 I22H 2OSO 2=SO 4H 2I 。(2)对比实24验只能存在一个变量，因实验 B 比实验 A 多了 H2SO4，则 B 中 KI 溶液的浓度应不变，故a0.4。由表中实验现象可知，I 是 SO2歧化反应的催化剂，H 单独存在时不具有催化作用，但 H 可以加快歧化反应速率。加入少量 I2时，反应明显加快，说明反应比反应快；D 中由反应产生的 H 使反应加快。答案 (1)SO 2

18、 SO 4H 24(2)0.4 I 是 SO2歧化反应的催化剂，H 单独存在时不具有催化作用，但 H 可以加快歧化反应速率反应比快；D 中由反应产生的 H 使反应加快8考法二 实验方案的设计典例 2 H 2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。某小组拟在同浓度 Fe3 的催化下，探究 H2O2浓度对 H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% H 2O2溶液、0.1 molL 1 Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。(1)写出本实验 H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：_。(2)设计实验方案：在

19、不同 H2O2浓度下，测定_(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。(3)设计实验装置，完成如图所示的装置示意图。(4)参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号V0.1 molL1 Fe2(SO4)3/mL1 a 2 a 解析 (1)双氧水中氧元素的化合价为1，发生分解反应生成氧气，O 2中氧元素的化合价为 0，水中氧元素的化合价为2，所以是自身的氧化还原反应，用单线桥法表示其电子转移的方向和数目： =2H2OO 2。(2)该实验是探究双氧水的分解速率，所以应测定不同浓度双氧水分解时产生氧气的速率，即

20、可以测定相同时间内生成氧气的体积。(3)根据题目给出的限选仪器可以选用导管、水槽、量筒组成气体收集装置。(4)探究时一定要注意变量的控制，即只改变一个变量，才能说明该变量对反应的影响。表格中给出了硫酸铁的量，且体积均相等。而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率，所以必须要有不同浓度的双氧水，但题给试剂中只有 30%的双氧水，因此还需要蒸馏水，要保证硫酸铁的浓度相同，必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同，且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件。同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小。9答案 (1) =2H2OO 2(2)生成相同体积的氧气所需要的

21、时间(或相同时间内，生成氧气的体积)(3)(4)V(H2O2)/mL V(H2O)/mL V(O2)/mL t/s1 b c e d2 c b e f或V(H2O2)/mL V(H2O)/mL t/sV(O2)/mL1 b c e d2 c b e f综合训练1某兴趣小组研究含一定浓度 Fe2 的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是( )ApH 越小氧化率越大B温度越高氧化率越小CFe 2 的氧化率仅与溶液的 pH 和温度有关D实验说明降低 pH、升高温度有利于提高 Fe2 的氧化率解析：选 D 由可知，温度相同时 pH 越小，氧化率越大，由可知，pH 相

22、同时，温度越高，氧化率越大；Fe 2 的氧化率除受 pH、温度影响外，还受其他因素影响，如氧气的浓度等。102某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H 2C2O4)能将其中的 Cr2O 转化为27Cr3 。某课题组研究发现，少量铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O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：(1)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，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号 初始 pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL 4 6

23、0 10 30 5 60 10 30 5 60测得实验和溶液中的 Cr2O 浓度随时间变化关系如图所示。27(2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)实验和的结果表明_；实验中 O t1时间段反应速率 v(Cr3 )_ molL1 min1 (用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe 2 起催化作用；假设二：_；假设三：_；(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述实验提供的试剂外，可供选择的试剂有 K2SO4、FeSO 4、K 2SO4Al2(SO4)324H2O、Al

24、 2(SO4)3等。溶液中 Cr2O 的浓度可用仪器测定27实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论11解析：(1)实验、中初始 pH 不同，为探究 pH 对反应速率的影响，则实验、为探究一定浓度草酸溶液用量对反应速率的影响，则实验、中试剂总用量应相同。(2)草酸中 C 为3 价，则其被氧化为 CO2。(3)实验和表明 pH 越小，则 Cr2O 转化为 Cr327的反应速率越快； v(Cr3 )2 v(Cr2O ) molL1 min1 。(4)根据铁明矾272(c0 c1)t1的组成可知，起催化作用的还可能为 Al3 、SO 。(5)进行对比实验，加入等物质的量的24K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替中的铁明矾，验证起催化作用的是否为 Fe2 。答案：(1)20 20 (2)CO 2 (3)溶液的 pH 对该反应的速率有影响 (4)2(c0 c1)t1Al3 起催化作用 SO 起催化作用24(5)实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论用等物质的量的 K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr2O )27大于实验中的 c(Cr2O )，则假设一成立；27若两溶液中的 c(Cr2O )相同，则假设一不27成立12