2019年高考化学一轮复习第7章化学反应的方向限度与速率第3节化学反应的速率化学反应条件的优化--工业合成氨学案鲁科版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 3 节 化学反应的速率 化学反应条件的优化 工业合成氨 考纲定位 全国卷 5年考情 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率 ( )。 2了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。 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，能用相关理论解释其一般规律。 4了解化学反应速率的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用。 2017年： 卷 T27(1)； 卷 T27(2、 3) 2016年： 卷 T27(2) 2015年： 卷 T27(1)、 T28(4) 2014年： 卷 T9； 卷 T26(1、 2) 2013年

2、： 卷 T28(3) 考点 1| 化学反应速率的有关计算 (对应学生用书第 140页 ) 考纲知识整合 1化学反应速率 提醒： (1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬间速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 (2)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。 (3)不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率，因为固体或纯液体物质的浓度视为常数。 2化学反应速率与系数的定量规律 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，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物

3、质的 系数 之比，即 v(A) v(B) v(C) v(D) m n p q或 1mv(A) 1nv(B) 1pv(C) 1qv(D)。 应用体验 在 2 L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 【 精品教育资源文库 】 回答下列问题： (1)该反应的反应物和生成物分别是 _， 化学反应方程式为 _。 (2)0 10 s的平均反应速率 v(H2) _； v(HI) _。 (3)根据上述反应速率数值，分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内，化学反应速率值是否必须相同？ _。 (4)能否用 I2(s)表示该反应的反应速率，为什么？ _。 【提示】 (1)H2、 I

4、2和 HI H2(g) I2 (2)0.039 5 molL 1s 1 0.079 molL 1s 1 (3)同一化学反应在同一时间内，用不同物质表示的化学反应速率值可能相同，也可能不同，但表示的意义都相同，并且化学反应速率之比等于系数之比 (4)不可以。因为对于有固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率 高考命题点突破 命题点 1 “ 三段式 ” 突破化学反应速率的有关计算 1 NH3 和纯净的 O2 在一定条件下发生反应： 4NH3(g) 3O2 2(g) 6H2O(g)，现向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3和 3 mol O

5、2,4 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 1min 1 B v(H2O) 0.375 molL 1min 1 C v(O2) 0.225 molL 1min 1 D v(NH3) 0.250 molL 1min 1 C 设 4 min 后 ， 生成 6x mol H2O(g) 4NH3(g) 3O2(g) 2N2(g) 6H2O(g) n(总 ) 起始 (mol) 4 3 0 0 7 变化 (mol) 4x 3x 2x 6x 【 精品教育资源文库 】 4 min后 (mol)

6、 4 4x 3 3x 2x 6x 7 x 据题意 ， 有 6x7 x100% 40%， 解得 ： x 0.5， 则 4 min内 H2O 的变化浓度为 c(H2O) 3 mol2 L 1.5 molL 1， v(H2O) 1.5 molL 14 min 0.375 molL 1min 1， 再由各物质表示的速率之比等于各物质的系数之比 ， 可得各物质表示的反应速率分别为 v(N2) 0.125 molL 1min 1， v(NH3) 0.250 molL 1min 1，v(O2) 0.187 5 molL 1min 1。 2将 2 mol X和 2 mol Y充入 2 L密闭容器中发生如下反应

7、： X(g) aQ(g)， 2 min后达到平衡时生成 0.8 mol Z，测得 Q的浓度为 0.4 molL 1，下列叙述错误的是 ( ) 【导学号： 95160216】 A a的值为 2 B平衡时 X的浓度为 0.2 molL 1 C Y的转化率为 60% D反应速率 v(Y) 0.3 mol(Lmin) 1 B X(g) aQ(g) 始态 /(molL 1) 1 1 0 0 反应的量 /(molL 1) 0.2 0.6 0.4 0.4 终态 /(molL 1) 0.8 0.4 0.4 0.4 由已知量 (无下划线 )可求出其他未知量 (带下划线 )，在做这种类型的题时，一定要注意，方程式

8、中的量要统一，一般用物质的量浓度。 A 项， 2 a 0.40.4 ， a 2； B项， X 0.8 molL 1； C项， (Y) 0.6 molL 11 molL 1100% 60%； D项， v(Y) 0.6 molL 12 min 0.3 mol(Lmin) 1。 思维建模 “ 三段式 ” 求算 v 、 的模板 根据已知条件列方程式计算。 例如，反应 mA nB pC t0 s/molL 1 a b 0 转化 /molL 1 x nxm pxm t1 s/molL 1 a x b nxm pxm 【 精品教育资源文库 】 v(A) x t， v(B) nxm t， v(C) pxm

9、t， (A) xa100% 。 命题点 2 化学反应速率的换算与快慢比较 3已知反应 4NH3(g) 5O2 6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3)、 v(O2)、v(NO)、 v(H2O)表示，则下列正确的关系是 ( ) A 4v(NH3) 5v(O2) B 5v(O2) 6v(H2O) C 2v(NH3) 3v(H2O) D 4v(O2) 5v(NO) D 根据 v 34 v 25 v 4 v 26 可判断。 4 (2018 长沙模拟 )反应 A(g) 3B(g)=2C(g) 2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 v(A) 0.45 molL 1s 1 v(B) 0.6 mo

10、lL 1s 1 v(C) 0.4 molL 1s 1 v(D) 0.45 molL 1 s 1 下列有关反应速率的比较中正确的是 ( ) 【导学号： 95160217】 A B C D B 可用比值法进行反应速率大小比较， v 1 0.45 molL 1s 1； v 3 0.63 0.2 molL 1s 1； v 2 0.42 0.2 molL 1s 1； v 2 0.452 0.225 molL 1s 1，故 ， B项正确。 方法技巧 化学反应快慢的比较法 (1)同一物质比较法。换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (2)比值比较法。比较化学反应速率与系数的比值，即对于一般反应 aA

11、(g)bB(g)=cC(g) dD(g)，比较 v a 与 v b ，若 v a v b ，则 A 表示的化学反应速率比 B表示的大。 注：单位必须统一 【 精品教育资源文库 】 (2016 北京西城调研 )向体积为 2 L的固定密闭容器中通入 3 mol X气体，在一定温度下发生如下反应： 3Z(g)。经 5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的 1.2 倍，则用 Y 表示的化学反应速率为 _， X 的转化率为 _， Z的平衡浓度为 _。 【解析】 3Z(g) n(始 )/mol 3 0 0 n/mol x x2 32x n(末 )/mol 3 x x2 32x 由题意 ：

12、3 x x2 32x3 1.2 故 x 0.6， 所以 v(Y)0.62 mol2 L5 min 0.03 mol/(Lmin) ， (X) 0.63 100% 20%, c(Z)320.6 mol2 L 0.45 mol/L。 【答案】 0.03 mol/(Lmin) 20% 0.45 mol/L 考点 2| 化学反应速率的影响因素 (对应学生用书第 141页 ) 考纲知识整合 1化学反应速率的影响因素 (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： NaMgAl。 (2)外因 (其他条件不变，只改变一个条件 ) 【 精品教育资源文库

13、 】 2有效碰撞理论解释反应速率的影响因素 (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 所示 a图中： E1 为 正反应的活化能 ， E3 为使用催化剂时的活化能， E2 为逆反应的活化能，反应热 H为 E1 E2。 b使用催化剂可 降低 活化能，但焓变 H不变 。 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 提醒： (1)升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 (2)对于固体和纯液体反应物， 其浓度可视为常数，改变用量速率不变。 (3)对于向容器中通入 “ 惰性气体 ” 应注意 ： 恒温恒容：充入 “ 惰性气体 ” 总压增大 物质浓度不变 (活化分子浓度不变 ) 反应速率不变 恒温恒压：充入 “ 惰性气体 ” 体积增大 物质浓度减小 (活化分子浓度减小 ) 反应速率减小 【 精品教育资源文库 】 应用体验 (1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁 _铝 (填“ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ”) 。 (2) 对于 Fe 2HCl=FeCl2 H2 ，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？ (填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”)