2020高考化学二轮复习专题六化学反应速率化学平衡教案

化学反应速率 化学平衡

[考纲要求] 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(α)。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6.了解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

(一)化学反应速率的计算及速率常数 1．化学反应速率的计算

X的浓度变化量?mol·L?|Δc||Δn|

(1)根据图表中数据和定义计算：v(X)＝，即v(X)＝＝，时间的变化量?s或min或h?ΔtV·Δt计算时一定要注意容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积V，盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算，同时还要注意单位及规范书写，还要根据要求注意有效数字的处理。 (2)根据化学方程式计算：对于反应“mA＋nB===pC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝

－1

m∶n∶p∶q。

2．速率常数

(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为

v＝kca(A)cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速

率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。 (2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系

对于基元反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·c(A)·c(B)，v逆＝k逆·c(C)·c(D)，

abcdcc?C?·cd?D?k正·v逆k正平衡常数K＝a＝，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝。 bc?A?·c?B?k逆·v正k逆

(二)正确理解化学反应速率的影响因素 1．内因——活化能

活化能是指为了能发生化学反应，普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量。相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因——活化能大小不同所致，活化能小的化学反应速率快，活化能大的反应速率慢。

注意 反应热为正、逆反应活化能的差值。 2．外因

相同的化学反应，在不同条件下，化学反应速率不同，主要原因是外因——浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等因素不同所致。

(1)浓度(c)：增大(减小)反应物浓度→单位体积内活化分子数目增加(减少)，活化分子百分数不变→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。

(2)压强(p)：对于气相反应来说，增大(减小)压强→相当于减小(增大)容器容积→相当于增大(减小)反应物的浓度→化学反应速率加快(减慢)。 注意 “惰性气体”对反应速率的影响

引起

①恒容：充入“惰性气体”――→总压增大―→参与反应的物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。

引起引起②恒压：充入“惰性气体”――→体积增大――→参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减引起小)――→反应速率减小。

(3)温度(T)：升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小)→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。 (4)催化剂

①添加催化剂→降低反应的活化能→活化分子百分数增大→有效碰撞频率提高→化学反应速率加快。

②添加催化剂→降低反应的活化能→降低反应所需的温度→减少能耗。

③添加催化剂能改变反应的路径，如乙醇的氧化实验，该实验的总反应为2CH3CH2OH＋O2―→2CH3CHO＋2H2O，活化能为E总；使用铜丝作催化剂将一步反应改变为两步反应，第一步△△反应为2Cu＋O2=====2CuO，活化能为E1；第二步反应为CH3CH2OH＋CuO――→CH3CHO＋Cu＋H2O，活化能为E2；由于E1

④催化剂的选择性：对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催

化剂还具有大幅度提高目标产物在最终产物中比率的作用。

⑤酶作催化剂的特点：高效性、专一性(高选择性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽)、温和性(反应条件温和，温度升高，酶发生变性失去催化活性)。

角度一 化学反应速率的影响及控制

1．(2015·海南，8改编)10mL浓度为1mol·L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是( ) A．K2SO4 C．CuSO4 答案 C

解析 A项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但H物质的量不变，错误；B项，加入醋酸钠，则与盐酸反应生成醋酸，使溶液中氢离子浓度减小，随着反应的进行，CH3COOH最终又完全电离，故H物质的量不变，错误；C项，加入硫酸铜溶液，Cu会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，但H

＋

2＋

＋

＋

－1

B．CH3COONa D．Na2CO3

物质的量不变，正确；D项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的

量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。

2．(2017·江苏，10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．图丙表明，少量Mn存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn对H2O2分解速率的影响大 答案 D

解析 A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn存在时，0.1mol·LNaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·L的NaOH中的快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。

3．[2018·全国卷Ⅰ，28(3)]对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步 N2O5??NO2＋NO3 快速平衡

2＋

－1

2＋

－1

2＋

2＋