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2025-2026学年高二化学上学期寒假作业温故知新专题02化学反应速率(Word版附解析)
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这是一份2025-2026学年高二化学上学期寒假作业温故知新专题02化学反应速率(Word版附解析),文件包含专题02化学反应速率原卷版docx、专题02化学反应速率解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
复习要点聚焦
1.化学反应速率的表示方法与测定。
2.温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.基元反应活化能对化学反应速率的影响。
4.外界条件改变对化学反应速率的影响。
知识网络聚焦
一、化学反应速率
1、化学反应速率:定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。
(1)表达式:V=Δc/Δt
(2)单位:ml/(L·min)或ml/(L·s)
3、化学反应速率的测定
(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。
4、化学反应速率的计算
(1)公式法:
v=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(Δn,VΔt)
v(反应物)=eq \f(-Δc反应物,Δt) v(生成物)=eq \f(Δc生成物,Δt)
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB=== pC+qD ,v(A)=-eq \f(ΔcA,Δt),v(B)=-eq \f(ΔcB,Δt),v(C)=eq \f(ΔcC,Δt),v(D)=eq \f(ΔcD,Δt),
且有:eq \f(vA,m)=eq \f(vB,n)=eq \f(vC,p)=eq \f(vD,q)。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;
先根据已知条件列方程计算:
反应: mA(g)+nB(g) = pC(g)
起始浓度/ml·L-1: a b c
转化浓度/ml·L-1 : x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
某时刻(t s)浓度/ml·L-1: a-x b-eq \f(nx,m) c+eq \f(px,m)
再利用化学反应速率的定义式求算:
v(A)=eq \f(x,t) ml·L-1·s-1; v(B)=eq \f(nx,mt) ml·L-1·s-1; v(C)=eq \f(px,mt) ml·L-1·s-1。
②计算中注意以下量的关系。
对反应物: c(起始)-c(转化) =c(某时刻); 对生成物: c(起始)+c(转化) =c(某时刻);
转化率=eq \f(c转化,c起始)×100%。
二、影响化学反应速率的因素
1、实验Ⅰ:定性探究影响化学反应速率的外界因素
实验原理:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 2H2O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2H2O+O2↑
2、实验Ⅱ:反应速率的定量测定和比较
3、影响化学反应速率的其他因素
(1)浓度:底物浓度越大,化学反应速率 越快 。
(2)温度:当其他条件相同时, 升高温度 反应速率增大, 降低温度 反应速率减小。
(3)催化剂:同一反应,用不同催化剂,反应速率不相同。
(4)压强:对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解如下
①对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成 反比 ,其他条件不变时,增大压强,气体体积 缩小 ,浓度 增大 。
②对于有气体参加的化学反应,在相同温度下,增大压强,反应速率 增大 ;减小压强,反应速率
减小 。
三、活化能
1、有效碰撞:能够 发生化学反应 的碰撞。
2、无效碰撞:不能够 发生化学反应 的碰撞。
3、活化分子:能够发生 有效碰撞 的分子。
4、活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的 平均能量之差 。
5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图
活化能越小,普通分子就越容易变成 活化分子 。如图所示:反应的活化能是E1,反应热是E1-E2。
6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度:反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 增多 →单位时间内有效碰撞的次数 增加 →反应速率 增大 ;反之,反应速率 减小 。
(2)压强:增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 增多 →单位时间内有效碰撞的次数 增加 →反应速率 增大 ;反之,反应速率 减小 。
(3)温度: 升高温度→活化分子的百分数 增大 →单位时间内有效碰撞的次数 增加 →反应速率 增大 ;反之,反应速率 减小 。
(4)催化剂:使用催化剂→改变了反应的历程(如上图),反应的活化能 降低 →活化分子的百分数 增大→单位时间内有效碰撞的几率 增加 →反应速率 加快 。
题型一 化学反应速率含义、单位
典例1
1.(2022上·湖北十堰·高二校联考期中)在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2C(g)A(g)+2B(s) △H>0,若0~10s内c(C)由0.1ml/L降到0.08ml/L,则下列说法正确的是
A.0~10s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.002ml•L-1•s-1
B.c(C)由0.05ml/L降到0.04ml/L所需的反应时间小于5s
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
题型二 化学反应速率的定量表示方法
典例2
2.(2023上·云南楚雄·高三云南省楚雄东兴中学校考阶段练习)一定条件下,在盛有和且容积为的密闭容器中进行反应:,当反应进行到时,生成,则平均反应速率为
A.B.
C.D.
题型三 化学反应速率计算
典例3
3.(2023上·北京西城·高二北京市西城外国语学校校考期中)在1L的密闭容器中进行反应,2min末的物质的量由2ml减小到0.8ml,则2min末的反应速率为
A.1.2ml/(L•min)B.0.8ml/(L•min)C.0.6ml/(L•min)D.0.4ml/(L•min)
题型四 化学反应速率与化学计量数之间的关系
典例4
4.(2023上·上海浦东新·高二上海市进才中学校考期中)在密闭容器中进行如下反应:,在内用X表示的平均反应速率是,则时W增加的物质的量是
A.mlB.C.D.
题型五 测定某些反应的反应速
典例5
5.(2023上·河北石家庄·高三石家庄精英中学期中)下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.用甲装置定量测定H2O2的分解速率
B.用乙装置验证稀硝酸的还原产物为NO
C.用丙装置除去NaCl固体中的NH4Cl
D.用丁装置鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
题型六 影响化学反应速率的因素
典例6
6.(2023上·四川宜宾·高二四川省兴文第二中学校校考期中)某反应的反应机理可以分成如下两步,下列说法错误的是
A.在条件相同时,该反应的速率由第一步反应速率决定
B.该反应的总反应方程式为NO2+CO=NO+CO2
C.升高温度只会影响第一步反应速率,对第二步反应速率无影响
D.加入合适的催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率
7.(2023上·北京西城·高二北京市第六十六中学校考期中)已知: ,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应的
B.过程b使用了催化剂,提高了活化分子百分比
C.过程b提高SO2的平衡转化率
D.过程b发生两步反应,第一步为吸热反应
强化一 化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b),若eq \f(vA,a)>eq \f(vB,b),则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。
强化二 关于“控制变量法”题目的解题策略
真题感知
1.(2023·海南·统考高考真题)《齐民要术》中记载了酒曲的处理,“乃平量一斗,臼中捣碎。若浸曲,一斗,与五升水。浸曲三日,如鱼眼汤沸……”。下列说法错误的是
A.“捣碎”目的是促进混合完全
B.“曲”中含有复杂的催化剂
C.“斗”和“升”都是容量单位
D.“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像化
2.(2022·北京·高考真题)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4C+2H2
C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
3.(2023·浙江·高考真题)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0],下列说法不正确的是
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
4.(2023·湖南·统考高考真题)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
提升专练
1.(2024·全国·高二假期作业)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A.
B.三个基元反应中只有③是放热反应
C.该化学反应的速率主要由反应③决定
D.该过程的总反应为
2.(2024·全国·高二假期作业)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:。该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:
①(反应速率慢);②(反应速率快)
③(反应速率快);④(反应速率快)
下列说法不正确的是
A.反应①的活化能大于反应④
B.该反应总的反应速率由反应③决定
C.若预先加入淀粉溶液,SO消耗完全时,才会有使淀粉变蓝的现象产生
D.若反应中有5ml电子转移,则生成
3.(2023上·天津南开·高二天津市天津中学校考阶段练习)把下列四种溶液分别加入四个盛有盐酸的烧杯中,均加水稀释到,此时,和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是
A.的溶液B.的溶液
C.的溶液D.的溶液
4.(2023上·广东深圳·高二翠园中学校考期中)下列实验不能达到目的的是
A.图①:探究压强对化学平衡的影响
B.图②:探究温度对化学平衡的影响
C.图③:测定锌与稀硫酸反应的反应速率
D.图④:探究反应物的接触面积对反应速率的影响
5.(2023上·广东广州·高二广州市第五中学校考期中)下列说法错误的是
A.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B.升高温度,活化分子的百分数增大,分子运动速率加快
C.加入适宜的催化剂,能降低反应的活化能,活化分子的百分数增大
D.有气体参加的化学反应,缩小容器容积,增大压强,单位体积内活化分子数增多
6.(2023上·广东广州·高二广州市第五中学校考期中)取50mL过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
下列说法正确的是
A.反应10min时,测得O2体积为112mL(标准状况)
B.反应速率先快后慢,100min时,过氧化氢分解完全
C.20~40min,消耗H2O2的平均速率为
D.用MnO2代替也可催化H2O2的分解,降低反应活化能,但不改变反应历程
7.(2023上·北京顺义·高二杨镇第一中学校考期中)把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示,其中影响AB段速率的主要因素是
A.H+的浓度B.反应时溶液的温度
C.体系的压强D.Cl-的浓度
8.(2023上·湖北武汉·高二博白县中学校联考期中)芬顿试剂是以和组成的水溶液体系,具有极强的氧化能力,其机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应中起到催化作用
B.基元反应1为决速步骤
C.基元反应1的活化能比基元反应2的低
D.基元反应1的方程式为:
9.(2024上·全国·高二假期作业)对于反应:,下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率B.增加NO的浓度能加快反应速率
C.使用恰当的催化剂能加快反应速率D.加入足量的活性炭可以实现NO的100%转化
10.(2024·全国·高二假期作业)某学生为探究锌与稀盐酸反应的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00ml·L-1、2.00ml·L-1两种浓度,每次实验稀盐酸的用量为25.00mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为6.50g。实验温度为25℃、35℃。(已知Zn2+对该反应速率无影响)
(1)请在实验目的一栏中的空白项处填出对应的实验编号:
(2)实验①记录如下(换算成标况):
①计算在30~40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)= (忽略溶液体积变化);
②反应速率最大的时间段(如0~10s)为 ,可能原因是 ;
③反应速率后段明显下降的主要影响因素是 。
(3)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,设计了如图所示的实验。
①如图可通过观察 现象,比较得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论;
②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 。 目录
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学以致用:真题感知+提升专练,全面突破
影响因素
实验步骤
实验现象
实验结论
浓度
均出现 浑浊 ,但后者 出现浑浊更快
增大浓度,化学反应速率 增大
温度
混合后均出现 浑浊 ,但70 ℃热水一组 首先出现浑浊
升高温度,化学反应速率 增大
催化剂
前者 无明显现象,后者 出现大量气泡
催化剂能 加快 化学反应速率
加入试剂
反应时间
(填“长”或“短”)
反应速率
(填“快”或“慢”)
实验结论
40 mL 1 ml·L-1硫酸
长
慢
4 ml·L-1硫酸与锌反应比1 ml·L-1硫酸与锌反应的速率 快 。
40 mL 4 ml·L-1硫酸
短
快
反应机理
第一步反应
第二步反应
(慢反应)
(快反应)
t/min
0
20
40
60
80
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
编号
t/℃
锌规格
盐酸浓度/ml·L-1
实验目的
①
25
粗颗粒
2.00
I.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
Ⅱ.实验 探究温度对该反应速率的影响;
Ⅲ.实验 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②
25
粗颗粒
1.00
③
35
粗颗粒
2.00
④
25
细颗粒
2.00
时间/s
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
氢气体积/mL
16.8
39.2
67.2
224
420
492.8
520.8
543.2
554.4
560
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