《高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第15讲 化学反应速率课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第15讲 化学反应速率课件（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第15讲化学反应速率考纲定位选项示例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()。2. 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。1.在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是：D.不同温度时，蔗糖浓度减. .少一半所需的时间相同。(2015 年福建卷)2.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化。(2016 年江苏卷 T10B)3.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率
2、的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高。(2016 年浙江卷)考纲导视.基础反馈1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()。(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加()。(3)化学反应速率为0.8 molL1s1是指1 s时某物质的浓度为 0.8 molL1()。(4)由 vct计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值()。(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的实际意义相同()。(6) 根据反
3、应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢()。(7) 催化剂能降低反应所需的活化能，H 也会发生变化)。(8)温度、催化剂能改变活化分子的百分数()。答案：(1)(2)(3)(4)(5) (6)(7)(8)2.对于Fe2HCl=FeCl2H2，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)升高温度：_；增大盐酸浓度：_；增大铁的质量：_；增加盐酸体积：_；把铁片改成铁粉：_；滴入几滴 CuSO4 溶液：_；加入 NaCl 固体：_；加入 CH3COONa 固体：_；加入一定体积的 Na2SO4 溶液：_。答案：增大增大不变不变增大增大不变减小减小2.0 molL1min1
4、考点一 化学反应速率的计算和大小比较【知识梳理】1.化学反应速率。快慢增加2.化学反应速率与化学计量数的关系。(1)内容：对于已知反应 mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即 v(A)v(B)v(C)v(D)_。(2)实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)2C(g)。已知v(A)0.6 molL1s1，则v(B)_molL1s1，v(C)_molL1s1。mnpq0.20.4【考点集训】例 1将等物质的量的 A、B 混合放于 2 L 的密闭容器中，发
5、生反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。经 5 min 后达到平衡，平衡时测得 D 的浓度为 0.5 molL1，c(A)c(B)35，v(C)0.1 molL1min1。则：(1)x_。(2)前 5 min 内 B 的反应速率 v(B)_。(3)平衡时 A 的转化率为_。思路指导：依据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，可以求得x 和v(B)；运用“三段式”即可求得A的转化率。答案：(1)2(2)0.05 molL1min1(3)3A(g)B(g)2C(g)2D(g)aa000.750.250.50.5a0.75a0.250.50.5(a0.75)(a0.25)35，解得
6、：a1.5；(3)50%解题模型求解化学反应速率的计算题的一般计算步骤：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：mA nB pC 例2(2015年广东卷)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 molmin1为单位，写出计算过程)。t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.2(5.41.8)103 mol解：设 2.06.0 min 内，HCl
7、 转化的物质的量为 n。21n解得n7.2103 molA.C.B.D.例3(2016年湖南长沙模拟)反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)0.45 molL1s1；v(B)0.6 molL1s1；v(C)0.4 molL1s1；v(D)0.45 molL1s1。下列有关反应速率的比较中正确的是()。答案：B方法技巧化学反应速率快慢比较1.同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，因此比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成用同一物质表示，再比较数值的大小。3.注意反应速率单位的一致性。4.注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
8、例 4反应aAbBcC 在体积为 2 L 的容器中进行反应。在、阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：请回答下列问题：(1)反应的化学方程式为_。(2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_。(3)由计算可知，第阶段20 min时，C的平均速率v(C)_。解析：(1)反应达到平衡时，n(A)2.0 mol1.0 mol1.0mol，n(B)6.0 mol3.0 mol3.0 mol，n(C)2.0 mol0 mol 2.0 mol ， 则 n(A)n(B)n(C) 1.0 mol3.0 mol2.0mol 132 ，即该反应的 化学方程式为A 3B2C 。答案
9、：(1)A3B2C(2)v(A)v(A)v(A)(3)0.05 molL1min1方法技巧化学反应速率图象的分析技巧分析图象问题时，应从以下几个方面着手：(1)看起点，分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。(2)看变化趋势，分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。(3)看终点，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度(或物质的量)之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。(4)时间速率图象，看清曲线是连续的还是跳跃的，分清“渐变”和“突变”“大变”和“小变”。考点二影响化学反应速率的因素【知识梳理】一、影响化学反应速率的因素
10、本身性质1.内因：反应物的_是化学反应速率大小的决定性因素。2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)。加快减慢相同接触面积加快减慢加快减慢3.理论解释有效碰撞理论。(1)活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能。图中：E1 为_，使用催化剂时的活化能为_，反应热为_。反应的活化能E3E1E2有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。分子百分数活化分子百分数总数分子总数二、注意的问题1.化学反应速率是一段时间内的变化量，无论用反应物还是用生成物表示均取正值。2.一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率。3.
11、纯液体和固体浓度可视为常数，所以一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。4.化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。【考点集训】例5(2016年山东烟台质检)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其增加 C 的量将容器的体积缩小一半保持体积不保持压强不变，充入 N2 使容变，充入 N2 使体系压强增大器体积变大A.B.C.D.答案：C归纳总结气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率的影响规律：(1)恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分
12、子浓度减小)反应速率减小。例 6(2015 年福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗A.a6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变C.b318.2D.不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同v/(mmolL1min1)c/(molL1)0.6000.5000.4000.300T/K318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08升高温度，水解速率增大。增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓度和反应的温度，则二者对水解反应速率的影响可能相互抵消，反应速率可能不发生改变，B 正确；由表可知温度由328.
13、2 Kb，在浓度相同的情况下，水解速率变小，所以温度降低，所以温度b318.2 K，C 正确；温度越高反应速率越快，所以蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，温度高的所需时间短，D 错误。答案：D例 7某实验小组以 H2O2 分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1
14、 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_。(3)实验和的目的是_；实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下 H2O2 稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进措施是_。(4)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图：分析上图能够得出的实验结论是_。思路指导：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪
15、些。解析：(1)加入催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而加快化学反应速率。(2)常温下， H2O2的pH约为6，则H2O2为弱酸，其电离方程式为H2O2H 的浓度，故实验、的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的。(4)实验、中H2O2的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是中酸性增强，中碱性增强。通过相同时间内产生O2 的快慢()可得出如下结论：溶液的碱性增强，能加快H2O2 的分解，而溶液的酸性增强，能减慢 H2O2的分解。答案：(1)降低了活化能(3)探究浓度对反应速率的影响
16、向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(4) 碱性环境能增大 H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率例8兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们准备了以下化学用品：0.20 molL1与0.40 molL 1的 HCl溶 液 、 0.20 molL 1与 0.40 molL 1的CH3COOH溶液、0.10 molL1 CuCl2溶液、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298 K和308 K。(1)酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表(表中不要留空格)：实
17、验编号温度/K盐酸浓度/(molL1)醋酸浓度/(molL1)实验目的2980.20a.实验和是探究_对锌与盐酸反应速率的影响；b.实验和是探究_对锌与盐酸反应速率的影响；c.实验和是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别3080.202980.40(2)若(1)中实验锌片消失的时间是 20 s，则锌片剩余质量与时间关系图如图所示。假设：该反应温度每升高 10 ，反应速率是原来的 2 倍；温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应“实验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线。实验步骤预期现象假设一：Cu2对该反应起催化剂作用；假设二：Cl对该反应起催化剂作用； (3)某实验小组在做(1
18、)中实验时误加少量0.10 molL1CuCl2 溶液，发现反应速率与(1)中实验接近。该组同学对影响因素提出如下假设，请完成假设三：假设三：_。(4)请你设计实验验证上述假设三是否成立，写出实验步骤及预期现象：解析：(1)实验和的不同点是盐酸的温度，所以是探究不同温度对Zn 与盐酸反应速率的影响，实验和的不同点是盐酸的浓度，所以是探究不同浓度对 Zn 与盐酸反应速率的影响，实验和是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别，所以实验的温度是 298 K，醋酸的浓度是0.20 molL1。(2)该反应温度每升高10 ，反应速率是原来的 2 倍，温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速
19、度是盐酸时间是的 2 倍，即 20 s240 s，据此可画出图象。(3)Zn置换出 Cu，构成 Zn-Cu 原电池，能够加快反应速率。(4)设计对照实验，其中一个为原电池，如：将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，此过程中铜电极不反应，锌电极产生氢气；将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中，可以观察到在铜电极上迅速产生氢气，产生氢气的速率大于，根据可知，Zn-Cu构成原电池后可以大大加快反应速率。答案：(1)2980.20a.不同温度b.不同浓度(2)(3)形成 Zn-Cu 原电池，加快反应速率(其他答案合理亦可)(4)将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中产生氢气的速率
20、大于，证明构成原电池后可以大大加快反应速率解题模型有关化学反应速率影响因素题型的考查1.常见考查形式。(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对反应的影响。(2)给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。2.解题策略。(1)确定变量。解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一。在探究时，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效。解答时注意选择数据(或设
21、置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。思维模型数形结合思想用化学反应速率图象突破化学平衡概念速率时间图象能定性揭示 v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任意平衡体系增大反应物的浓度v正、v逆均增大，且v正v逆正向移动减小反应物的浓度v正、v逆均减小，且v逆v正逆向移动(续表)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任意平衡体系增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v逆v正逆向移动减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v正v逆正向移动(续表)平衡体系条件变化
22、速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应的平衡体系增大压强或升高温度v正、v逆均增大，且v逆v正逆向移动(续表)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应的平衡体系减小压强或降低温度v正、v逆均减小，且v正v逆正向移动(续表)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应的平衡体系正催化剂或增大压强v正、v逆同等倍数增大平衡不移动负催化剂或减小压强v正、v逆同等倍数减小典例某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B，一定温度下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得
23、容器中物质的量浓度、反应速率随时间)。变化的图象如下图所示。下列说法中正确的是(A.8 min 前正反应速率大于逆反应速率B.20 min时A的反应速率为0.05 molL1min1C.反应方程式中的 x1,4054 min 时为升高温度，正反应为吸热反应D.30 min 时降低温度，40 min 时升高温度解析：前20 min内A的平均反应速率为0.05 molL1min1，B 错误；因为A、B 变化的趋势一样，故x1，再根据时间-速率图象可知，升高温度反应逆向移动，因此正反应为放热反应，C 错误；30 min 时，速率下降，但平衡未发生移动，故改变的条件是减小压强，D 错误。答案：A方法技
24、巧解图象题“三步曲”：“一看”“二想”“三判断”(1)“一看”看图象。看面：弄清纵、横坐标的含义。看线：弄清线的走向、变化趋势及线的平陡情况。看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。看要不要作辅助线，如等温线、等压线等。(2)“二想”想规律。观察图象后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)“三判断”。通过对比分析，作出正确判断。应用(20162017 学年河南开封杞县高级中学月考)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测
25、定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定2NH3(g)温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：可以判断该分解反应已经达到平衡的是_(填编号)。A.2v(NH3)v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/(molL1)2.41033.41034.81036.81039.4103根据表中数据，列式
26、计算 25.0 时的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”“减少”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0(填“”“”或“”)，熵变S_0(填“”“”或“”)。(2)已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O，该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。计算 25.0 时，06 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率_。解析：(1) 2v(NH3)v(CO2)，不能说明正逆反应速率相等
27、，不一定是平衡状态，A 错误；该反应是一个前后系数和变化的反应，密闭容器中总压强不变，证明达到了平衡状态，B 正确；容器中总密度不变，证明达到了平衡状态，C 正确；由于氨气和二氧化碳的体积比是固定的，且只有这两种物质是气体，因此氨气的体积分数始终不变，则密闭容器中氨气的体积分数不变，不能证明达到平衡状态，D 错误。若在恒温下压缩容器体积，则会使压强增大，平衡向左移动，固体质量增大。根据表中的数据分析：温度越高，则平衡气体的总浓度越大，所以升高温度，平衡正向移动，该反应是吸热反应，H0，反应物是固体，产物是气体，该反应是熵增加的过程，即S0。(2)0.05 molL1min1答案：(1)BC增加
