[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。2.了解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。5.理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数进行简单计算。6.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。7.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率及其影响因素的实验探究问题
1.对v(B)=ΔcBΔt=ΔnBVΔt的剖析
用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积),再进行计算。
(5)对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。(注:总反应速率也可理解为净速率)。
2.“四大影响因素”的深度剖析
浓度、温度、压强、催化剂是影响化学反应速率的四大外界因素,此外反应物颗粒大小对化学反应速率也有一定的影响。
(1)浓度:对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响,在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。
(2)压强:
→ → →
注意 ①压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。②压强只对有气体参加的反应产生影响。③向气体反应体系中充入不参与反应的气体时,对反应速率的影响。恒容:充入稀有气体(或非反应气体)→总压增大→物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)→反应速率不变;恒压:充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)→反应速率减小。
(3)温度:温度升高,化学反应速率增大。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大。
(4)催化剂:①催化剂能改变(增大或减小)化学反应速率,但不能使本来不会发生的反应变成可以发生的。②对可逆反应来说,正反应的催化剂同时也是逆反应的催化剂,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。
对于反应物颗粒大小:固体物质颗粒越小,总表面积越大,反应速率越快;反之越慢。
题组一 对化学反应速率的综合考查
1.(2014•北京理综,12)一定温度下,10 mL 0.40 mol•L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:
v(H2O2)≈3.3×10-2 mol•L-1•min-1
B.6~10 min的平均反应速率:
v(H2O2)<3.3×10-2 mol•L-1•mi