牟忠琴
摘 要: 化學反應速率是描述化學反應進行快慢程度的物理量,是高中化學的重要內容,化學反應速率的大小比較在高考試題中經常涉及。反應速率有多種類型,而不同類型的反應速率大小比較有不同方法,在比較反應速率的大小時必須明確屬哪一類型的反應速率,根據反應速率的類型用相應的方法進行判斷。本文結合2012年全國高考理綜27題談談化學反應速率的類型和化學反應大小速率比較的方法。
關鍵詞: 化學高考題 化學反應速率 類型 方法
化學反應速率是高中化學的基本理論之一,也是高中化學的重點和難點內容,化學反應速率的大小比較經常在高考試題中涉及。如2012年全國理綜高考試題第27題(4)COCl 的分解反應為COCl (g)=Cl (g)+CO(g) △H=+108kJ.mol 。反應體系平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10min到14min的COCl 濃度變化曲線未示出):
①計算反應在第8min時的平衡常數K=?搖 ?搖;
②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2)?搖 ?搖T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl )=?搖 ?搖mol·L ;
④比較產物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小?搖 ?搖;
⑤比較反應物COCl 在5~6min和15~16min時平均反應速率的大?。簐(5-6)?搖 ?搖v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是?搖 ?搖。
這④⑤都是有關化學反應速率大小的比較,抽樣統計難度為0.395??忌牡梅致史浅5停科湓蚴强忌鷮瘜W反應的類型及反應速率的大小比較認識不清,那么如何理解化學反應速率的類型并進行大小比較呢?下面我根據對2012年全國理綜高考試題第27題(4)小題的解讀談談化學反應的類型和化學反應速率大小比較的方法,不妥之處請同行指正。
一、化學反應速率的類型
化學反應速率有多種分類方式,常見的有以下三種:
1.根據時間間隔的長短可分為:平均速率和瞬時速率。某段時間間隔內的速率是平均速率,而某時刻或時間間隔無限小時的速率是瞬時速率。如:速率-時間圖像中某一時間的速率是瞬時速率。
2.根據可逆反應正逆方向不同可分為:正反應速率和逆反應速率。朝正反應方向進行的速率叫正反應速率,朝逆反應方向進行的速率叫逆反應速率。正反應速率和逆反應速率都可用不同的反應物或生成物表示,而用不同的反應物或生成物表示的反應速率數值可能不同;逆反應速率亦然。
3.根據可逆反應的特點可分為:單向速率和綜合速率。由于可逆反應正向、逆向同時進行,對于反應物而言,正向消耗的同時逆向又在生成;生成物亦然。正反應速率特指反應物消耗的速率或生成物生成的速率,逆反應速率指反應物生成的速率或生成物消耗的速率。用不同的反應物或生成物表示的正反應速率和逆反應速率都是單向速率。某反應物在某段時間間隔內速率指正向消耗與逆向生成的差額表示的速率,即用單位時間內反應物的凈減少濃度或凈增加濃度表示;當濃度減少時,該反應物的平均速率大于零;當濃度增加時,該反應物的平均速率小于零;當濃度不變時等于零;生成物亦然。未指明正或逆時的反應速率指的是用該物質表示的綜合速率;當可逆反應反應正向進行或平衡正向移動時,反應物或生成物的平均速率大于零,當可逆反應反應逆向進行或平衡逆向移動時,反應物或生成物的平均速率小于零,當可逆反應反應達到平衡時用某反應物或生成物表示的正反應和逆反應速率相等且不等于零,用某反應物或生成物表示的綜合速率等于零。
二、化學反應速率大小的比較方法
化學反應速率的大小有多種比較方法,不同的方法適用于不同類型的反應速率。
1.根據化學反應速率的計算公式v(B)=△c(B)/△t通過計算。這一方法適用于任何類型的化學反應速率的大小比較。
2.根據影響化學反應速率的外界條件。在其他條件相同時,某物質的濃度大的、或體系的溫度高的、壓強大的、加入了催化劑的反應速率要大。這一方法適用單向速率大小的比較。上面高考題中產物CO在2~3min和12~13min時,CO的濃度并不相等,溫度也不同,用CO表示的正反應或逆反應速率肯定不等,但在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,比較產物CO的平均速率指的是綜合速率,由于△c(CO)=0,用CO表示的平均速率為零。
3.對于正反應和逆反應速率,還可以根據反應進行的方向或平衡移動的方向判斷。當反應正向進行或平衡正向移動時,用某反應物或生成物表示正反應速率大于逆反應速率,反之亦然。
三、對2012年高考試題的解讀
1.第④小題比較的是產物CO的綜合速率,根據化學反應速率的定義式v(B)=△c(B)/△t判斷:產物CO在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,即;△c(CO)=0,其平均速率v(2~3)=v(12~13)=0,在5~6min時產物CO的濃度呈現增加的趨勢,v(5~6)>0,故有v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)=0;但高中教材并未明確提出綜合速率,考生只知道達平衡時反應并未停止,正反應和逆反應速率相等且不等于零,認識不到達平衡時反應物、生成物的平均速率為零。這一高考題是超越教材還是超出教材,值得探討。
2.第⑤小題比較反應物COCl在5~6min和15~16min時平均反應速率仍然是綜合速率,根據圖像的變化趨勢容易得出:v(5~6)>v(15~16),參考答案給出的原因是在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大。不知在評卷時考生答5~6min時△c(CO)大于15~16min時△c(CO)是否得分,而且對于綜合速率,在其他條件相同時,濃度大的綜合速率不一定大,參考答案的原因分析似乎有些不妥。
教師在教學中有必要向學生介紹化學反應速率的類型和大小比較的方法,讓學生在解答這類試題時,首先認識到要比較的是哪一種類型的速率,然后根據不同的類型按不同的方法進行大小比較,這樣才能得出正確的結論。endprint
摘 要: 化學反應速率是描述化學反應進行快慢程度的物理量,是高中化學的重要內容,化學反應速率的大小比較在高考試題中經常涉及。反應速率有多種類型,而不同類型的反應速率大小比較有不同方法,在比較反應速率的大小時必須明確屬哪一類型的反應速率,根據反應速率的類型用相應的方法進行判斷。本文結合2012年全國高考理綜27題談談化學反應速率的類型和化學反應大小速率比較的方法。
關鍵詞: 化學高考題 化學反應速率 類型 方法
化學反應速率是高中化學的基本理論之一,也是高中化學的重點和難點內容,化學反應速率的大小比較經常在高考試題中涉及。如2012年全國理綜高考試題第27題(4)COCl 的分解反應為COCl (g)=Cl (g)+CO(g) △H=+108kJ.mol 。反應體系平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10min到14min的COCl 濃度變化曲線未示出):
①計算反應在第8min時的平衡常數K=?搖 ?搖;
②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2)?搖 ?搖T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl )=?搖 ?搖mol·L ;
④比較產物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小?搖 ?搖;
⑤比較反應物COCl 在5~6min和15~16min時平均反應速率的大?。簐(5-6)?搖 ?搖v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是?搖 ?搖。
這④⑤都是有關化學反應速率大小的比較,抽樣統計難度為0.395。考生的得分率非常低,究其原因是考生對化學反應的類型及反應速率的大小比較認識不清,那么如何理解化學反應速率的類型并進行大小比較呢?下面我根據對2012年全國理綜高考試題第27題(4)小題的解讀談談化學反應的類型和化學反應速率大小比較的方法,不妥之處請同行指正。
一、化學反應速率的類型
化學反應速率有多種分類方式,常見的有以下三種:
1.根據時間間隔的長短可分為:平均速率和瞬時速率。某段時間間隔內的速率是平均速率,而某時刻或時間間隔無限小時的速率是瞬時速率。如:速率-時間圖像中某一時間的速率是瞬時速率。
2.根據可逆反應正逆方向不同可分為:正反應速率和逆反應速率。朝正反應方向進行的速率叫正反應速率,朝逆反應方向進行的速率叫逆反應速率。正反應速率和逆反應速率都可用不同的反應物或生成物表示,而用不同的反應物或生成物表示的反應速率數值可能不同;逆反應速率亦然。
3.根據可逆反應的特點可分為:單向速率和綜合速率。由于可逆反應正向、逆向同時進行,對于反應物而言,正向消耗的同時逆向又在生成;生成物亦然。正反應速率特指反應物消耗的速率或生成物生成的速率,逆反應速率指反應物生成的速率或生成物消耗的速率。用不同的反應物或生成物表示的正反應速率和逆反應速率都是單向速率。某反應物在某段時間間隔內速率指正向消耗與逆向生成的差額表示的速率,即用單位時間內反應物的凈減少濃度或凈增加濃度表示;當濃度減少時,該反應物的平均速率大于零;當濃度增加時,該反應物的平均速率小于零;當濃度不變時等于零;生成物亦然。未指明正或逆時的反應速率指的是用該物質表示的綜合速率;當可逆反應反應正向進行或平衡正向移動時,反應物或生成物的平均速率大于零,當可逆反應反應逆向進行或平衡逆向移動時,反應物或生成物的平均速率小于零,當可逆反應反應達到平衡時用某反應物或生成物表示的正反應和逆反應速率相等且不等于零,用某反應物或生成物表示的綜合速率等于零。
二、化學反應速率大小的比較方法
化學反應速率的大小有多種比較方法,不同的方法適用于不同類型的反應速率。
1.根據化學反應速率的計算公式v(B)=△c(B)/△t通過計算。這一方法適用于任何類型的化學反應速率的大小比較。
2.根據影響化學反應速率的外界條件。在其他條件相同時,某物質的濃度大的、或體系的溫度高的、壓強大的、加入了催化劑的反應速率要大。這一方法適用單向速率大小的比較。上面高考題中產物CO在2~3min和12~13min時,CO的濃度并不相等,溫度也不同,用CO表示的正反應或逆反應速率肯定不等,但在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,比較產物CO的平均速率指的是綜合速率,由于△c(CO)=0,用CO表示的平均速率為零。
3.對于正反應和逆反應速率,還可以根據反應進行的方向或平衡移動的方向判斷。當反應正向進行或平衡正向移動時,用某反應物或生成物表示正反應速率大于逆反應速率,反之亦然。
三、對2012年高考試題的解讀
1.第④小題比較的是產物CO的綜合速率,根據化學反應速率的定義式v(B)=△c(B)/△t判斷:產物CO在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,即;△c(CO)=0,其平均速率v(2~3)=v(12~13)=0,在5~6min時產物CO的濃度呈現增加的趨勢,v(5~6)>0,故有v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)=0;但高中教材并未明確提出綜合速率,考生只知道達平衡時反應并未停止,正反應和逆反應速率相等且不等于零,認識不到達平衡時反應物、生成物的平均速率為零。這一高考題是超越教材還是超出教材,值得探討。
2.第⑤小題比較反應物COCl在5~6min和15~16min時平均反應速率仍然是綜合速率,根據圖像的變化趨勢容易得出:v(5~6)>v(15~16),參考答案給出的原因是在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大。不知在評卷時考生答5~6min時△c(CO)大于15~16min時△c(CO)是否得分,而且對于綜合速率,在其他條件相同時,濃度大的綜合速率不一定大,參考答案的原因分析似乎有些不妥。
教師在教學中有必要向學生介紹化學反應速率的類型和大小比較的方法,讓學生在解答這類試題時,首先認識到要比較的是哪一種類型的速率,然后根據不同的類型按不同的方法進行大小比較,這樣才能得出正確的結論。endprint
摘 要: 化學反應速率是描述化學反應進行快慢程度的物理量,是高中化學的重要內容,化學反應速率的大小比較在高考試題中經常涉及。反應速率有多種類型,而不同類型的反應速率大小比較有不同方法,在比較反應速率的大小時必須明確屬哪一類型的反應速率,根據反應速率的類型用相應的方法進行判斷。本文結合2012年全國高考理綜27題談談化學反應速率的類型和化學反應大小速率比較的方法。
關鍵詞: 化學高考題 化學反應速率 類型 方法
化學反應速率是高中化學的基本理論之一,也是高中化學的重點和難點內容,化學反應速率的大小比較經常在高考試題中涉及。如2012年全國理綜高考試題第27題(4)COCl 的分解反應為COCl (g)=Cl (g)+CO(g) △H=+108kJ.mol 。反應體系平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10min到14min的COCl 濃度變化曲線未示出):
①計算反應在第8min時的平衡常數K=?搖 ?搖;
②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2)?搖 ?搖T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl )=?搖 ?搖mol·L ;
④比較產物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大?。繐u ?搖;
⑤比較反應物COCl 在5~6min和15~16min時平均反應速率的大?。簐(5-6)?搖 ?搖v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是?搖 ?搖。
這④⑤都是有關化學反應速率大小的比較,抽樣統計難度為0.395。考生的得分率非常低,究其原因是考生對化學反應的類型及反應速率的大小比較認識不清,那么如何理解化學反應速率的類型并進行大小比較呢?下面我根據對2012年全國理綜高考試題第27題(4)小題的解讀談談化學反應的類型和化學反應速率大小比較的方法,不妥之處請同行指正。
一、化學反應速率的類型
化學反應速率有多種分類方式,常見的有以下三種:
1.根據時間間隔的長短可分為:平均速率和瞬時速率。某段時間間隔內的速率是平均速率,而某時刻或時間間隔無限小時的速率是瞬時速率。如:速率-時間圖像中某一時間的速率是瞬時速率。
2.根據可逆反應正逆方向不同可分為:正反應速率和逆反應速率。朝正反應方向進行的速率叫正反應速率,朝逆反應方向進行的速率叫逆反應速率。正反應速率和逆反應速率都可用不同的反應物或生成物表示,而用不同的反應物或生成物表示的反應速率數值可能不同;逆反應速率亦然。
3.根據可逆反應的特點可分為:單向速率和綜合速率。由于可逆反應正向、逆向同時進行,對于反應物而言,正向消耗的同時逆向又在生成;生成物亦然。正反應速率特指反應物消耗的速率或生成物生成的速率,逆反應速率指反應物生成的速率或生成物消耗的速率。用不同的反應物或生成物表示的正反應速率和逆反應速率都是單向速率。某反應物在某段時間間隔內速率指正向消耗與逆向生成的差額表示的速率,即用單位時間內反應物的凈減少濃度或凈增加濃度表示;當濃度減少時,該反應物的平均速率大于零;當濃度增加時,該反應物的平均速率小于零;當濃度不變時等于零;生成物亦然。未指明正或逆時的反應速率指的是用該物質表示的綜合速率;當可逆反應反應正向進行或平衡正向移動時,反應物或生成物的平均速率大于零,當可逆反應反應逆向進行或平衡逆向移動時,反應物或生成物的平均速率小于零,當可逆反應反應達到平衡時用某反應物或生成物表示的正反應和逆反應速率相等且不等于零,用某反應物或生成物表示的綜合速率等于零。
二、化學反應速率大小的比較方法
化學反應速率的大小有多種比較方法,不同的方法適用于不同類型的反應速率。
1.根據化學反應速率的計算公式v(B)=△c(B)/△t通過計算。這一方法適用于任何類型的化學反應速率的大小比較。
2.根據影響化學反應速率的外界條件。在其他條件相同時,某物質的濃度大的、或體系的溫度高的、壓強大的、加入了催化劑的反應速率要大。這一方法適用單向速率大小的比較。上面高考題中產物CO在2~3min和12~13min時,CO的濃度并不相等,溫度也不同,用CO表示的正反應或逆反應速率肯定不等,但在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,比較產物CO的平均速率指的是綜合速率,由于△c(CO)=0,用CO表示的平均速率為零。
3.對于正反應和逆反應速率,還可以根據反應進行的方向或平衡移動的方向判斷。當反應正向進行或平衡正向移動時,用某反應物或生成物表示正反應速率大于逆反應速率,反之亦然。
三、對2012年高考試題的解讀
1.第④小題比較的是產物CO的綜合速率,根據化學反應速率的定義式v(B)=△c(B)/△t判斷:產物CO在2~3min和12~13min處于化學平衡狀態,即;△c(CO)=0,其平均速率v(2~3)=v(12~13)=0,在5~6min時產物CO的濃度呈現增加的趨勢,v(5~6)>0,故有v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)=0;但高中教材并未明確提出綜合速率,考生只知道達平衡時反應并未停止,正反應和逆反應速率相等且不等于零,認識不到達平衡時反應物、生成物的平均速率為零。這一高考題是超越教材還是超出教材,值得探討。
2.第⑤小題比較反應物COCl在5~6min和15~16min時平均反應速率仍然是綜合速率,根據圖像的變化趨勢容易得出:v(5~6)>v(15~16),參考答案給出的原因是在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大。不知在評卷時考生答5~6min時△c(CO)大于15~16min時△c(CO)是否得分,而且對于綜合速率,在其他條件相同時,濃度大的綜合速率不一定大,參考答案的原因分析似乎有些不妥。
教師在教學中有必要向學生介紹化學反應速率的類型和大小比較的方法,讓學生在解答這類試題時,首先認識到要比較的是哪一種類型的速率,然后根據不同的類型按不同的方法進行大小比較,這樣才能得出正確的結論。endprint