《高考化学一轮复习课件：模块2 第五单元 第1节 化学反应速率及其影响因素》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习课件：模块2 第五单元 第1节 化学反应速率及其影响因素（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五单元 化学反应速率 化学平衡第1节 化学反应速率及其影响因素考纲点击：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.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。回归教材一、化学反应速率快慢增加2 molL1min1二、化学反应速率的影响因素1.内因(主要因素)v(Mg)v(Al)反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为_。2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)
2、：加快减慢加快减慢加快减慢相同接触面积3.理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞有效碰撞活化分子：能够发生_的分子。活化能：如图正反应的活化能E3E1E2图中：E1 为_，使用催化剂时的活化能为_，反应热为_。(注：E2 为逆反应的活化能)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1.下列说法错误的是(基础测评)。A.催化剂能降低反应所需的活化能，H 也会发生变化B.温度、催化剂能改变活化分子的百分数C.催化剂参与化学反应，但反应前后的化学性质和质量均保持不变D.增大反应体系的压强，反应速率不一定增大答案：A. .3.反应4CO2NO2
3、N24CO2 在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()。A.v(CO)1.5 molL1min1 B.v(NO2)0.7 molL1min1C.v(N2)0.4 molL1min1 D.v(CO2)1.1 molL1min1解析：换算成同一物质的反应速率再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375 molL1min1、0.35 molL1min1、0.275 molL1min1，所以反应速率最快的为C项。答案：C4.已知分解 1 mol H2O2 放出热量 98 kJ。在含少量 I的溶液中，H2O2 分解的机理为：H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快
4、下列有关该反应的说法正确的是()。A.反应速率与I浓度有关B.IO也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解析：由于反应速率由慢反应决定，故 I浓度越大，反应速率越快，A 正确；IO为中间产物，不是催化剂，B 错误；活化能不是反应热，反应热是正、逆反应活化能的差值，C 错误；依据总反应 2H2O2=2H2OO2和反应速率与计量数间的关系判断，D 错误。答案：A5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()。实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2
5、OV/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：结合选项知混合液的体积都为 20 mL，但选项 D 中反应温度最高、反应物 Na2S2O3 的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。答案：DC，经测定 D 的浓度为 0.5 molL1，下列判断正确的是(C.平衡时 A 的浓度为 1.50 molLD.B 的平均反应速率为 0.2 molL s考点一考向1化学反应速率“三段式”在反应速率计算中的应用典例1(2018 年山东临沂模拟)在 4 L 密闭容器中充
6、入 6 molA 气体和 5 mol B 气体，在一定条件下发生反应：3A(g) B(g)2C(g)xD(g)，5s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol)。A.x1B.B 的转化率为 20%111方法技巧 “三段式”模式进行化学反应速率的计算考向2化学反应速率的比较典例2(2018 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 mol/(Lmin)v(B)0.6 mol/(Ls)v(C)0.4 mol/(Ls)v(D)0.45 mol/(Ls)下列有关反应速率的比较中正确的是()。A.C.B.解析：若四种反应速率都用A表示(单
7、位 molL1s1)，数值分别为v(A)0.0075 molL1s1，v(A)0.2 molL1s1，v(A)0.2 molL1s1，v(A)0.225 molL1s1，所以反应速率，故A正确。答案：Av(A) v(B)v(A) v(B)方法技巧 定量法比较化学反应速率的大小(1)归一法：按照化学计量数关系换算成用同一物质、同一单位表示的化学反应速率，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a b与 ，若a b ，则用 A 表示的反应速率比用 B 表示的大。A.用 A 表示的反应速率是 0.4 molL minC.在 2 mi
8、n 末的反应速率，用 B 表示为 0.3 molL min【拓展演练】1.(2018 年山东烟台模拟)一定温度下反应：4A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经 2 min，B 的浓度减少 0.6 molL1，对此反应速率的表示正确的是()。1B.分别用 B、C、D 表示反应的速率其比值是 12311D.在这 2 min 内用 B 和 C 表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的解析：A 是固体，不能用其浓度的变化来表示反应速率，A 错误；用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计算数之比，B 错误；vB0.3 molL1min1 表示 2 min 内的平均反应速率, 在 2 min 末的速率为瞬时速
9、率，不等于 0.3 molL1min1，C 错误；在反应过程中 B 的浓度逐渐减小，故 A、B 反应生成C、D 的瞬时速率也逐渐减小，D 正确。答案：D2.(2018 年河南郑州模拟)已知：反应 aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的 A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)经测定前4 s 内 v(C)0.05 molL1s1，则该反应的化学方程式为_。(2)请在图中将生成物 C 的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为则甲、乙、
10、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。甲：v(A)0.3 molL1s1；乙：v(B)0.12 molL1s1；丙：v(C)9.6 molL1min1，2C(g)答案：(1)3A(g)B(g)(2)(3)乙甲丙考点二 化学反应速率的影响因素考向 1 外界因素对化学反应速率的影响典例3(2018 年湖北武汉模拟)反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是()。A.其他条件不变，仅将容器的容积缩小一半，反应速率减小B.反应达到平衡状态时，v(CO)正v(H2O)逆C.保持容器容积不变，充入少量 He 使体系压强增大，反应速率一定增大D.其他
11、条件不变，适当增加 C(s)的质量会使反应速率增大解析：A 项，将容器的容积缩小一半相当于体系压强增加一倍，反应速率加快；B 项，不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，反应达到平衡；C 项，由于容器容积保持不变，充入 He 后，各组分的浓度不变，反应速率不变；D 项，改变固体物质的用量不影响化学反应速率。答案：B方法技巧1.压强对反应速率的影响是通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积，减小压强是指扩大气体的体积。2.压强对反应速率的影响情况：压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。压强增大反应物浓度增大恒温时，压缩体积反应速率加快。恒温时，对于恒容密
12、闭容器：a.充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。总压强增大反应物浓度未b.充入“惰性”气体改变反应速率不变。恒温恒压时，体积增大气体反应物浓度减小充入“惰性”气体反应速率减小。典例4(2018 年四川成都棠湖中学一模)2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()。A.催化剂 V2O5 不改变该反应的逆反应速率B.恒压条件下，通入稀有气体，反应速率不变C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在 t1、t2 时刻，SO3(g)的浓度分别是 c1、c2，则时间间隔 t1t2 内，SO2(g)消耗的平均速率为 vc2c1t
13、2t1解析：催化剂可同等程度地改变正、逆反应的反应速率，A 错误；恒压条件下，向容器中通入稀有气体，容器体积变大，各反应物的浓度变小，因此反应速率变小，B 错误；不论反应是吸热反应还是放热反应，降低温度反应速率一定变慢，则达答案：D方法技巧(1)温度对反应速率的影响具有一致性，升高温度，v正、v逆都增大，降低温度，v正、v逆都减小。(2)催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。解析：A 项，加入 NaOH，中和 HBr，减少反应物的浓度，平衡逆向移动，乙醇的物质的量增大，正确；B 项，增大 HBr的浓度，即平衡正向移
14、动，有利于 C2H5Br 生成，正确，C 项，若反应物增大至 2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的 2 倍，比例不变(两次实验反应物的比例都是 11，等于方程式中的系数比)，这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是 11，正确；D 项，若起始温度提高至 60 ，考虑到 HBr 是挥发性酸，在此温度下易挥发，降低 HBr 的浓度，减慢化学反应速率，延长了达到平衡的时间，错误。答案：D4.(2017 年江苏卷)H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图
15、所示。下列说法正确的是()。甲乙丙丁C.图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分A.图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越小，其分解速率越快B.图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2 分解速率越快解速率越快D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对 H2O2 分解速率的影响大解析：由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A错误；OH的浓度越大，pH越大，即0.1 molL1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 molL1NaOH条件下H2O2分解最快，0 molL1NaOH
16、条件下H2O2分解最慢，而1.0 molL1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C错误；由图丁可知，Mn2越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2对H2O2分解速率影响较大，D正确。答案：D控制变量法探究影响化学反应速率的因素在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。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化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2.解题策略(1)确定变量解答这类
17、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，只变化一种因素，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(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。3.实例分析探究温度、催化剂对反应：2H2O2=2H2OO2的影响，可以确定催化剂(是否加入 MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。探究对象的反应2H2O2=2H2OO2控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度
18、等浓度、催化剂等实验方案取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支不加，在常温下观察取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察典例(2018 年浙江宁波镇海中学月考)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_。实验ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.5
19、2.55V620H2O/mLV7V8V9V10100解析：若研究 CuSO4 的量对 H2 生成速率的影响，则实验中除 CuSO4 的量不同之外，其他物质的量均相同，则 V1V2V3V4V530，最终溶液总体积相同。由实验 F 可知，溶液的总体积均为 50 mL，则 V610，V917.5。答案：301017.5演练(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：本实验待测数据可以是_，实验和实验可以探究_对锌与稀硫酸反应速率的影响。序号纯锌粉/g2.0 molL1硫酸溶液/mL温度/硫酸铜固体/g加入蒸馏水/mL2.050.025002.040.025010
20、.02.050.0250.202.050.0254.00实验和实验的目的是_，写出有关反应的离子方程式_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中 Vx_ mL，理由是_。实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0解析：(1)实验和实验中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验和实验中加入硫酸铜，Cu2的氧化性强于 H，首先发生反应 ZnCu2=Zn2Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成
21、的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”，实验和实验可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。实验和实验加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的量与反应速率的关系。(2)实验的目的是探究 K2S2O8 溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等 (即为 20.0mL)，从而可知 Vx2.0 mL。答案：(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)硫酸浓度探究硫酸铜的量对反ZnCu2=Zn2Cu，Zn2H=Zn2应速率的影响H2(2)2.0保证反应物 K2S2O8 浓度的改变，而其他物质浓度不变
