淺析廣東省化學高考的重要考點之化學反應速率

林佳麗 衷明華

(韓山師范學院化學系，廣東 潮州 521041)

了解化學反應速率的考點：

近年來的化學反應速率的高考題，一般都會分為3個知識點來考，第一，考查影響反應速率的計算，第二，考查反應速率的條件，第三，考查有關(guān)化學反應速率的圖像題。

化學反應速率考查的知識有：

一 知識點：數(shù)學表達式：V=△C╱△t(mol/L·s或mol/L·min)

同一個化學反應中以不同物質(zhì)(各物質(zhì)為氣體)表示的反應速率之比一定等于它們的化學計量數(shù)之比，如對于反應：aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d

對于這類題目比較簡單，只要學生掌握aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d

這一條數(shù)學式，通過比較各物質(zhì)得出哪個速率最大。這類考題雖然比較簡單，但是也有一定的單位“陷阱”，只要學生粗心大意，一定會失分的。比如：

對于反應A2+3B2=2AB3，以下表示的反應速率中，速率最大的是( )。

A.VA2=0.4mol/(L·min)

B.VB2=0.8mol/(L·min)

C.VAB3=O.6mol/(L·min)

D.VA2=0.01mol/(L·S)

答案：D。

[分析]：此類型的題目一般是根據(jù)同一個反應中，用不同的物質(zhì)表示速率時數(shù)值可能不同，但意義相同，并且各物質(zhì)的化學反應速率之比等于它們的化學計量數(shù)之比的原理，把每個選項轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)表達的反應速率，然后比較。本題可都轉(zhuǎn)化成用A表示的速率。B中VA2：VB2=13，所以VA2=0.27 mol/(L·min),C中VA2：VAB3=1：2，所以VA2=0.3mol/(L·min)。注意D選項的單位，經(jīng)過換算VA2=0.6 mol/(L·min)，比較D選項用A2表示的反應速率最大。

二 知識點：影響化學反應速率的因素

1.有效碰撞，活化分子和活化能。

有效碰撞：本身具有較高能量的分子之間發(fā)生了化學反應的碰撞。

活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

活化能：活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差。

2.影響因素

(1)內(nèi)因：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。

(2)對于同一個反應，改變外界的條件也可以改變化學反應速率。

①濃度：在其他條件不變時，增大濃度，反應速率加快；反之，反應速率則減慢。

②壓強：對于有氣體參加的反應，如果縮小體積增大壓強，反應速率加快，那么增大體積降低壓強，則反應速率減慢(固體、純液體濃度是常數(shù)，不可改變)。

③溫度：其他條件不變時，升高溫度反應速率加快；反之，則減慢。

④催化劑：使用催化劑能改變化學反應速率，催化作用具有選擇性。

⑤其他因素：光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等。

注意：固體用量的多少，對反應速率無影響，而固體表面積大小卻影響反應速率。

(09廣東高考)甲酸甲酯水解反應方程式為：

HCOOCH3(l)+H2O(l) →HCOOH(l)+CH3OH(l) △H>0

某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始如下表：

表 反應體系中各組分的起始

甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應時間(t)的變化見下圖：

圖 甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應時間的變化

(1)根據(jù)上述條件，計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應速率，結(jié)果見下表。

(1)請計算15～20分鐘范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為____mol。甲酸甲酯的平均反應速率為____mol/min。

(2)依據(jù)以上的數(shù)據(jù)，寫出該反應的反應速率在不同的階段的變化規(guī)律及其原因：____。

答案：(1)0.045;9.0×10-3

(2)該反應中甲酸有催化作用。

①反應初期：雖然甲酸甲酯的量較大，但甲酸甲酯很小，催化效果不明顯，反應速率較慢;

②反應中期：甲酸量逐漸增多，催化效果顯著，反應速率明顯加大;

③反應后期：甲酸量增加到一定的程度后，濃度對反應速率的影響成主導因素，特別是逆反應速率的增加，使總反應速率逐漸減小，直至為零。

表 計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應速率

三 知識點：化學反應速率的圖像分析

1.增大反應物濃度：V正突變，V逆漸變。

2.增大壓強；ΔVg表示生成物中氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)之和減去反應物中氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)之和。

(1)若ΔVg﹤0，則V正強變，V逆弱變

(2)若ΔVg>0，則V正弱變，V逆強變

3.升高溫度

(1)若ΔH﹤0，則V正弱變，V逆強變。

(2)若ΔH>0，則V正強辯，V 逆弱變。

4.使用催化劑或?qū)Ζg=0的反應加壓：V正=V逆

5.若加入固體反應物(或產(chǎn)物)，或向恒容反應器內(nèi)充入惰性氣體：則V正與V逆不變。

比如：以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)為例，在一定容積的反應器中，當反應已經(jīng)達到平衡時后，分別在下列速率時間圖中畫出T改變下列后條件后的速率變化圖：

充入N2或H2或減少體積

充入NH3

③分離一些NH3

④保持體積不變通入氦氣

⑤保持壓強不變通入氦氣

⑥升溫

⑦加入催化劑

解題方法：由于這類題目知識點太多，很多考生會混亂，所以考生一定要先理清考題的要求，是有關(guān)壓強、溫度還是催化劑等的影響，是增壓還是減壓還是加入無關(guān)氣體導致的增壓或者減壓，考生應當熟悉知識點，學會分析畫圖，這樣考到某個知識點都能得心應手。后面的還有知識點化學平衡，所以考生首先應該學會這一些知識點，才能更好的學好后面的化學平衡，以免混亂。

總之，雖然化學反應速率涉及的內(nèi)容多，但多為基礎(chǔ)，因此只要加強對基本知識以及圖像的分析回歸。

四 總結(jié)

在練習中不斷地反思，就能提高自己解答化學反應速率問題的能力。