2019高考化學一輪復習 主題17 化學反應速率（4）（含解析）.doc

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主題17:化學反應速率 李仕才 考點三　化學反應速率綜合應用 　　1.比較化學反應速率的兩種方法 (1)歸一法 按照化學計量數(shù)關系換算成用同一種物質(zhì)、相同單位表示,再比較數(shù)值大小。 如對于反應2SO2+O22SO3,若①v(SO2)=2 molL-1min-1,②v(O2)=3 molL-1min-1,③v(SO3)=4 molL-1min-1,比較三者反應速率的大小,可以將三者表示的反應速率都轉化為用O2表示的反應速率,再比較數(shù)值大小。通過換算得到①v(O2)=1 molL-1min-1,③v(O2)=2 molL-1min-1,則反應速率的大小關系為②>③>①。 (2)比值法 用各物質(zhì)表示的反應速率除以各物質(zhì)對應的化學計量數(shù),然后再對求出的數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應速率大。如反應mA+nBpC+qD,若v(A)m>v(B)n,則用A表示的反應速率>用B表示的反應速率。 2.“三段式法”的解題模式 對于反應mA+nBpC+qD,起始t0(s)時A的濃度為a molL-1,B的濃度為b molL-1,反應進行至t1(s)時,A消耗了x molL-1,則反應速率可計算如下: 　　　　　　　　　mA　+　nB pC + qD t0時/molL-1　 a　　 b　 0　 0 轉化/molL-1　　 x　　　 nxm　 pxm　 qxm t1時/molL-1　 a-x　 b-nxm　 pxm　 qxm 則:v(A)=xt1-t0 molL-1s-1, v(B)=nxm(t1-t0) molL-1s-1, v(C)=pxm(t1-t0) molL-1s-1, v(D)=qxm(t1-t0) molL-1s-1。 3.“控制變量法”的思維模板 影響化學反應速率的因素有多種,在探究相關規(guī)律時,需要控制其他條件不變,只改變某一個條件,探究這一條件對反應速率的影響。具體解題思維模板如下: 4.利用“斷點”突破化學反應速率圖像(v-t圖) (1)當可逆反應達到一種平衡后,若某一時刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率-時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小,即可對外界條件的變化情況做出判斷。如圖所示,t1時刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(僅適用于反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應)。 (2)常見含“斷點”的速率變化圖像分析 圖像 t1時刻所改變的條件 溫度 升高 降低 升高 降低 適合正反應為放熱的反應 適合正反應為吸熱的反應 壓強 增大 減小 增大 減小 適合正反應為氣體物質(zhì)的量增大的反應 適合正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應 1.反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)=0.45 molL-1s-1;②v(B)=0.6 molL-1s-1;③v(C)=0.4 molL-1s-1;④v(D)=0.45 molL-1s-1。下列有關反應速率的比較中正確的是(　　)。 A.④>③=②>①　　　　　B.①>④>②=③ C.①>②>③>④　　 D.④>③>②>① 【解析】用比值法進行反應速率大小的比較,v(A)=0.45 molL-1s-1;13v(B)=130.6 molL-1s-1=0.2 molL-1s-1;12v(C)=120.4 molL-1s-1=0.2 molL-1s-1;12v(D)=120.45 molL-1s-1=0.225 molL-1s-1,故①>④>②=③,B項正確。 【答案】B 2.一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體,發(fā)生化學反應,反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,下列對該反應的推斷合理的是(　　)。 A.該反應的化學方程式為3B+4D6A+2C B.反應進行到1 s時,v(A)=v(D) C.反應進行到6 s時,B的平均反應速率為0.05 molL-1s-1 D.反應進行到6 s時,各物質(zhì)的反應速率相等 【解析】由圖像可知,B、C為反應物,A、D為生成物,由于各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=6∶3∶4∶2,所以化學方程式為3B+4C6A+2D,A項錯誤;無論在什么時刻,用各物質(zhì)表示的速率之比都等于化學計量數(shù)之比,故B、D兩項錯誤。 【答案】C 3.為研究硫酸銅的量對鋅與稀硫酸反應生成氫氣速率的影響,某同學設計了一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。下列說法正確的是(　　)。 　　　　實驗 混合溶液　　　　　　 A B C D E F 4 molL-1 H2SO4溶液/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 　　A.V1=30,V6=10 B.反應一段時間后,實驗A、E中的金屬呈暗紅色 C.加入MgSO4與Ag2SO4可以起與硫酸銅相同的加速作用 D.硫酸銅的量越多,產(chǎn)生氫氣的速率越快 【解析】研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,硫酸的體積、物質(zhì)的量應相同,由A、F可知溶液的總體積為30 mL+20 mL=50 mL,V1=30,V6=50-30-10=10,A項正確;實驗A中沒有加入硫酸銅溶液,不會出現(xiàn)暗紅色,B項錯誤;MgSO4與Zn不能反應置換出Mg,也就不能形成原電池,C項錯誤;硫酸銅溶液的量太多,產(chǎn)生大量的銅覆蓋在Zn粒表面,反應速率反而減慢,D項錯誤。 【答案】A 4.向某密閉容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應,各物質(zhì)的濃度隨時間變化如圖1所示[t0~t1階段的c(B)變化未畫出]。圖2為t2時刻后改變條件時平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況,四個階段都各改變一種反應條件且互不相同,t3~t4階段為使用催化劑。下列說法中正確的是(　　)。 A.若t1=15 s,則用A的濃度變化表示的t0~t1階段的平均反應速率為0.004 molL-1s-1 B.t4~t5階段改變的條件一定為減小壓強 C.該容器的容積為2 L,B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol 　　D.t5~t6階段,容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ,該反應的熱化學方程式為3A(g)B(g)+2C(g)　ΔH=-50a kJmol-1 【解析】C的濃度變化為0.11 molL-1-0.05 molL-1=0.06 molL-1,t3~t4與t4~t5,條件改變時,平衡不發(fā)生移動,只可能是兩種情況:一是加入了催化劑;二是該反應是一個反應前后氣體分子數(shù)相等的反應,改變的條件是體系的壓強。t3~t4階段為使用催化劑,則t4~t5階段改變的條件一定為減小壓強。前15 s內(nèi)A的濃度變化為0.15 molL-1-0.06 molL-1=0.09 molL-1,A的反應速率為0.006 molL-1s-1,A項錯誤;A與C的化學計量數(shù)之比為3∶2,且該反應為反應前后氣體分子數(shù)相等的反應,故B只能為生成物,且B與C的化學計量數(shù)之比為1∶2,則B的濃度改變?yōu)?.03 molL-1,B的平衡濃度為0.05 molL-1,則其起始濃度為0.02 molL-1,物質(zhì)的量為0.04 mol,C項錯誤;t5~t6改變的條件為升高溫度,這時反應正向進行,所以正反應為吸熱反應,D項錯誤。 【答案】B 5.某密閉容器中發(fā)生如下反應:A(g)+3B(g)2C(g)　ΔH<0,根據(jù)速率-時間圖像,回答下列問題: (1)寫出下列時刻所改變的外界條件: t1　　　　　;t3　　　　　;t4　　　　　。 (2)產(chǎn)物C的體積分數(shù)最大的時間段是　　　　　。 (3)上述圖像中C的體積分數(shù)相等的時間段是　　　　。 (4)反應速率最快的時間段是　　　　　。 【解析】(1)t1時v逆增大的程度比v正增大的程度大,說明改變的條件是升高溫度;t3時v正、v逆同等程度地增大,說明加入了催化劑;t4時v正、v逆都降低且v正降低的程度更大,說明改變的條件是減小壓強。 (2)t1、t4時改變條件后,化學平衡均向逆反應方向移動,C的體積分數(shù)都降低,故t0~t1時間段C的體積分數(shù)最大。 (3)在t3時加入了催化劑,雖然使反應速率發(fā)生了改變,但并未引起化學平衡的移動,故t2~t3時間段與t3~t4時間段C的體積分數(shù)相等。 (4)由圖像不難看出,t3~t4時間段反應速率最大。 【答案】(1)升高溫度　加入催化劑　減小壓強 (2)t0~t1 (3)t2~t3與t3~t4 (4)t3~t4