1、微型专题4 化学反应速率,第2章 化学反应的方向、限度与速率,学习目标定位 1.掌握化学反应速率的有关计算。 2.熟知外界条件对化学反应速率影响的规律。,一、化学反应速率的影响因素,1.控制变量思想在比较反应速率中的应用 例1 某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HNO3浓度为1.00 molL1、2.00 molL1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K。 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：,答案,解析,298,粗颗粒,1.00,308,2.00,298,细颗粒,2.00,解析 考查影响反应速
2、率的因素的实验设计。实验和探究HNO3浓度对反应速率的影响，故大理石规格和反应温度应相同，而HNO3浓度不同；同理，和应选择不同的温度、和应选择不同的规格，而另外2个条件相同。,规律方法,当分析多个因素对化学反应速率的影响时，注意“求同存异”，确定相同的因素，研究某一因素的不同所导致的结果的变化，从而得到相应的结论。,例2 碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用0.50 molL1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。,解析 由表格数据观察分析得知其他条件不变，只要改变K2S2O8的浓度就可
3、以达到探究反应物浓度对化学反应速率的影响的目的。,表中Vx为_mL，理由是_ _。,保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的,答案,解析,2.0,(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示：,(2)已知某条件下， 与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中分别画出降低反应温度和加入催化时 的变化曲线示意图(进行相应的标注)。,答案 如图,答案,解析,解析 催化剂可以加快反应的反应速率，而降低温度会减慢反应的反应速率，所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线，但要注意两点：第一是曲线的拐点，第二是曲线的终点。,方法规律,研究多
4、因素对化学反应速率的影响的解题思路为确定变量定多变一。,教师用书独具,相关链接 控制变量法分析化学反应速率影响因素的解题策略 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他因素不变，只改变某一因素，探究这一因素对反应速率的影响。故解答此类问题的策略：首先确定变量，通过认真分析，理清影响实验探究结果的因素有哪些；然后采取“定多变一”法，在探究时，应该首先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有因素与探究问题之间的关系。此外，在解答过程中应确保数据有效且变量要统一。,2.充
5、入“惰性气体”对化学反应速率的影响 例3 已知N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0，反应速率为v2。 对于上述两个可逆反应，当改变条件时，试判断v1、v2的变化(填“增大”“减小”或“不变”) (1)保持压强不变，反应通入“He”气，v1_，v2_。 (2)反应均压缩体积，v1_，v2_。 (3)保持体积不变，反应通入“He”气，v1_，v2_。,答案,减小,减小,增大,增大,不变,不变,误区警示,分析充入气体对反应速率影响时，不能只看表面上压强的变化，关键是充入气体后，反应体系中相关物质的浓度是否发生了变化。要注意如下事项：(1)充入的气体是否真的是“无关”气体，是否与某种成分发生反应
6、。(2)反应容器是恒压容器还是恒容容器。,教师用书独具,相关链接 充入“惰性气体”对化学反应速率的影响 改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率增大。 (2)恒容时 充入气体，反应物浓度增大，总压强增大，反应速率增大。 充入“稀有气体”，总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：充入“稀有气体”，体积增大，各物质浓度减小，反应速率减小。,解析 A项，可表示为v(A2)36 molL1min1； B项，经转化可表示为v(A2)0.9 molL1min1； C项，
7、经转化可表示为v(A2)6 molL1min1，故A项符合要求。,二、化学反应速率的计算,例4 对于反应A2(g)3B2(g)=2AB3(g)来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是 A.v(A2)0.6 molL1s1 B.v(B2)2.7 molL1min1 C.v(AB3)12 molL1min1 D.v(A2)6 molL1min1,答案,解析,规律方法,根据各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，首先将不同物质表示的反应速率统一转化成同一物质的反应速率，然后看反应速率的单位是否统一，最后再比较数值的大小。,例5 在2 L的密闭容器中，放入0.4 mol
8、A和0.6 mol B，在一定温度下，压强为p，加入催化剂(体积忽略)，发生反应：2A(g)3B(g) xC(g)2D(g)，保持温度不变，在a min后反应达到平衡状态，容器中c(D)0.1 molL1，容器内压强变为0.9p，则： (1)物质B的转化率是_。 (2)化学反应速率v(C)是_。 (3)x为_。,答案,解析,50%,2,同温同体积下气体的压强之比等于气体的物质的量之比：(0.60.4)(0.20.30.1x0.2)10.9，解得x2，v(C)0.2 mol/(2 L a min) molL1min1。,解析 2A(g) 3B(g) xC(g) 2D(g) 起始/mol 0.4
9、0.6 0 0 转化/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2 平衡/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2,方法规律,可以利用“三段式法”进行较复杂的化学反应速率的相关计算。,教师用书独具,相关链接 化学反应速率大小比较的注意事项 由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 (1)单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。 (3)比较反应速率与化学系数的比值，即对于一般的化学反应：aA(g) bB(g)=cC(g)dD(g)，比较,的反应速率比B的大。,三、速率、
10、平衡图像题的分析,1.化学平衡图像题的分析 例6 对于可逆反应A2(g)3B2(g)2AB3(g) H0，下列图像中正确的是,答案,解析,解析 该反应的正反应是气体分子数减小的反应，且是放热反应。升高温度，正、逆反应速率都增大，同时平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大得更快，A项错误； 压强不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A2的物质的量分数增加；温度不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，A2的物质的量分数减小，B项正确； 对可逆反应来说，温度越高，达到平衡所用的时间越短，C项错误； 增大压强，正、逆反应速率均增大，且v正v逆，D项错误。,2.速率、平衡图像题的综合分析 例7 臭氧是理
11、想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是,答案,解析,解析 从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A项正确；,催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，C项错误； 增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D项错误。,教师用书独具,相关链接 1.常见的图像类型 (1)全程速率时间图,(2)浓度时间图,(3)反应速率时间图,(4)反应速率温度(压强)图,(正反应为吸热反应，且体积减小),(5)含量时间温度图,(6)含量时
12、间压强图,(7)含量时间催化剂图,(8)恒压(或恒温)线图,(9)特殊图像 对于反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g) Hv逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度的影响情况。,如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正v逆的是点3，表示v正v逆的是点1，而点2、4表示v正v逆。,2.速率、平衡图像题的解题思路及方法 (1)解题思路与步骤,(2)解题技巧与方法 先拐先平数值大：即在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率快，表示温度较高、压强较大或有催化剂等。 定一议二：即当图像中有三个量时
13、，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线(等温线、等压线)。 三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。,A.由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3 molL1 B.由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为80 mol1L C.达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示 D.压强为0.50 MPa时，不同温度下SO2的平衡转化率与温度的关系如图丙，则T2T1,例8 已知反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是,答案,解析,2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) 起始 0.2 molL1 0.1 molL1 0 转化 0.16 molL1 0.08 molL1 0.16 molL1 平衡 0.04 molL1 0.02 molL1 0.16 molL1,达平衡后，缩小容器体积，v正、v逆均增大，平衡正向移动，v正v逆，故C项正确； 题图丙中T1条件下先达到平衡，故T1T2，D项错误。,
