考點06化學反應的速率【核心考點梳理】化學反應速率1、化學反應速率的意義和表示方法(1)意義：表示某一化學反應進行快慢程度的一種物理量。(2)表示方法：用單位時間內某一反應物濃度的減少或某生成物濃度的增加來表示。2、化學反應速率的計量特征表達式：(△c表示某一反應物或某一生成物物質的量濃度的絕對變化值，△t表示時間變化量)如果化學方程式中物質的反應系數不等，用不同物質的濃度變化表示的速率是不相等的，所以可統一將化學反應速率表示為：單位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1說明：①化學反應速率無正負之分；②化學反應速率不是瞬時速率而是平均速率；③用不同物質來表示某一化學反應速率時，其數值一般不一定相等，所以必須標明物質；④用不同物質來表達化學反應速率時，其數值不一定相等，但它們的速率比等于方程式中的系數比。即：對于反應aA+bBcC+dD來說，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d二、影響化學反應速率的因素1、基元反應化學反應的速率千差萬別，有些進行得極其緩慢，要幾百年甚至幾千年才能完成；有些則一觸即發，瞬間完成，更多的反應則是介于這兩者之間。研究表明，絕大多數化學反應并不是一步完成的，而是分幾步完成的。例如，H2(g)+I2(g)?2HI(g)的反應分以下幾步完成：①I2?2I（快速平衡）②2I+H2?2HI（慢）可逆反應中控制反應速率的是其中的慢反應，慢反應的反應速率控制了該反應的總反應速率。當然也有些反應確實是一步完成的，例如反應：NO2(g)+CO(g)?NO(g)+CO2(g)，這種由反應物只經一步就轉化成生成物的反應，稱為基元反應。由多步完成的稱為非基元反應或復雜反應，其中的每一步都是一個基元反應。2、反應歷程化學反應所經過的步驟，稱為反應歷程或反應機理。反應歷程是用一系列的基元反應來描述的，而我們平時所寫的化學方程式只能表示出反應物和生成物之間的化學計量關系?；瘜W反應速率與反應歷程有關，相同的反應，條件不同反應歷程不同，化學反應速率也不同。實驗證明，對于確定的化學反應，化學反應速率除了與反應物本身的性質有關外，反應物的濃度、反應體系的溫度、壓強和催化劑等因素，都會影響化學反應速率。這些外界因素為什么能改變化學反應速率？下面我們用碰撞理論和過渡態理論中的要點，來理解濃度、溫度、壓強、催化劑等條件對基元反應速率的影響。碰撞理論認為化學反應中舊鍵的斷裂和新鍵的形成都是通過反應物分子的相互碰撞來實現的。反應物分子間的相互碰撞是反應發生的前提條件。在一定溫度下，氣體分子的平均能量是一定的，但每個氣體分子的能量并不相同，只有那些能量高于平均能量，并滿足一定方向要求的分子的碰撞，才有可能發生化學反應，我們把可能發生化學反應的碰撞稱為有效碰撞，把能夠發生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子的平均能量和反應物分子的平均能量的差值稱為活化能（E）。事實上，在億萬次的碰撞中，只有極少數的活化分子在有合適取向時的碰撞才能夠發生化學反應。例如，二氧化氮與一氧化碳的反應：NO2(g)+CO(g)?NO(g)+CO2(g)只有當NO2中的氧原子與CO中的碳原子沿著合適取向的碰撞，才有可能發生N—O的化學鍵斷開，氧原子轉移的反應，如圖所示；如果NO2中的氮原子與CO中的碳原子相撞，則不會發生反應，如圖所示。反應歷程如圖所示。4、活化分子與有效碰撞在一定條件下，活化分子在反應物分子中所占的百分數是一定的。因此，單位體積內的活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比。增大反應物的濃度，活化分子數目增加，單位時間內的有效碰撞次數增多，可以加快化學反應速率。提高反應溫度，會使反應物分子的能量普遍升高，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數，單位時間內有效碰撞的次數也隨之增加。因此，對大多數反應而言，升高溫度可以提高化學反應速率。那么，加入合適的催化劑，可以提高反應速率的原因是什么呢？過渡態理論認為，從反應物到生成物的變化過程中，必須要經過一個中間狀態，這個中間狀態被稱為過渡態。具有平均能量的反應物分子需要吸收能量，才能到達高能量的過渡態，過渡態分子的平均能量和反應物分子平均能量的差值稱為該反應的活化能。圖中紅線表示沒有催化劑時，反應所需要的活化能E1相對較高。藍線表示有催化劑時，催化劑改變了反應歷程，新過渡態的能量有所下降（也可以形成幾個活化能較低的新過渡態）。因此，反應所需要的活化能E2相對較低，相應地增加了單位體積內活化分子的百分數，從而提高了反應速率。催化劑改變了反應歷程，同等程度地提高了正、逆反應的速率，不改變化學平衡常數和平衡轉化率?！竞诵臍w納】一、催化劑對化學反應速率的影響規律：使用催化劑，能同等程度地加快(或減慢)正、逆反應速率。實質：分子必須具備一定的能量才能成為活化分子，才能發生化學反應。而催化劑能改變化學反應的途徑，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，從而使更多的普通分子成為活化分子，提高了有效碰撞分子的百分數，故加快化學反應速率。催化劑可分為正催化劑和負催化劑(或阻化劑)。所謂正催化劑是指能加快反應速率的催化劑，負催化劑是指能降低反應速率的催化劑。由于負催化劑較少，所以一般催化劑都是指正催化劑而言。二、有效碰撞與活化分子有效碰撞：能夠發生化學反應的碰撞?；罨肿樱耗軌虬l生有效碰撞的分子。實際上，某一化學反應進行得快慢，取決于以下兩個因素：①有效碰撞分子的百分數。即：若能提高有效碰撞分子的百分數的話，可以加快反應速率，反之，則減慢反應速率。②單位體積內有效碰撞的分子數。即：若能提高單位體積內有效碰撞的分子數，則能加快反應速率，反之，則減慢反應速率。碘化氫分子的有效碰撞C【必備知識基礎練】酸催化乙烯水合制乙醇的反應機理能量與反應歷程的關系如圖所示。下列說法正確的是(

)A.①、②、③三步反應均釋放能量 B.該反應歷程中有兩個過渡態

C.第③步反應的原子利用率為100% D.總反應速率由第①步的反應速率決定已知化合物A與H2O在一定條件下反應生成化合物B與HCOO?，其反應歷程如圖所示，其中TS表示過渡態，I表示中間體。下列說法正確的是A.化合物A與H2O之間的碰撞不均為有效碰撞

B.該歷程中的最大能壘(活化能)E正=16.87kJ·mol某反應過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A.該反應不一定能自發進行

B.E1為反應物的平均能量與過渡態的能量差，稱為正反應的活化能

C.正反應的熱效應為△H=E1?E2，且E2>E1故選D。

用活性炭還原氮氧化物可防止空氣污染。向1L密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，某溫度下發生反應：

①Cs+2NO已知：②Cs+③N2下列說法錯誤的是(

)A.△H?1=?574.0?kJ?mol?1

B.當容器內氣體密度不變時，反應①達到平衡狀態

C.反應③已知反應2NO(g)+2H2(g)?①2NOg→N2②N2O2③N2Og下列有關說法錯誤的是(

)A.①的逆反應速率大于②的正反應速率

B.②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效

C.N2O【關鍵能力提升練】已知反應S2O82?(aq)+2I?①2Fe3+②2Fe2+A.Fe3+是該反應的催化劑，加入Fe3+后降低了該反應的活化能

B.反應①比反應②所需活化能大

C.向該溶液中滴加淀粉溶液，溶液變藍，適當升溫，藍色加深

汽車尾氣處理反應為2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CA.升高溫度可使該反應的正反應速率增大，逆反應速率減小

B.增大壓強，可以使NO和CO完全轉為為無污染的N2和CO2，而消除污染

C.該反應反應物總能量小于生成物總能量【學科素養拔高練】下列說法不正確的是(

)A.絕熱恒容密閉容器中通入A和B，發生反應：2A

(g)+B

(g)?2C(g)，如圖為其正反應速率隨時間變化的示意圖，則該反應為放熱反應

B.催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子的百分含量，從而加快化學反應速率．如圖顯示的是催化反應與無催化反應過程中的能量關系

C.將BaO2放入密閉真空容器中，反應2BaO2(s)?2BaO(s)+O2(g)達到平衡時體系壓強為P，保持溫度不變，t0時刻將容器體積縮小為原來的12，體系重新達到平衡，體系壓強變化如圖所示

D.將一定量的NO2充入針筒中后封口，發生反應2NO2

(g)?N2O下列說法正確的是(

)A.活化分子之間的碰撞即為有效碰撞

B.增大壓強不能降低活化能，但能增加活化分子百分數

C.活化能的大小決定了反應能否自發進行

D.使用催化劑能降低活化能，增加活化分子百分數3.CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。

(一)CO2的化學捕獲：

(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉化為______(寫含碳粒子符號)。(室溫下，H2CO3的Ka1=4.3×10?7；Ka2=5.6×10?11)

(2)固體氧化物電解池(SOEC)用于高溫共電解COH2，既可實現CO2的減排又可高效制備合成氣(CO物質HCO(g)C標準燃燒熱△H/kJ?285.8?283.0?890.3則反應I的△H=______kJ?mol?1。

(2)用CO2催化加氫制取二甲醚的反應為：

反應Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)

在10L恒