(全国)2017版高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第24讲 化学反应速率课件 新人教版.ppt
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1、第24讲 化学反应速率,1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识并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产、生活和科学研究领域中的重要作用。,考点一,考点二,考点三,探究高考 明确考向,练出高分,考点一 化学反应速率,1表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。,3规律 同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能 ,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的 之比。,减少,增加,molL1m
2、in1,molL1s1,不同,化学计量数,答案,正误判断,正确的划“”,错误的划“” (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v 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值( ),答案,深度思考,(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,但表示的意义相同( ) (6)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢( ),答案,题组一 的应用
3、 一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种 气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回 答下列问题: (1)从反应开始到10 s时,v(Z)_。,0.079 molL1s1,解析 (1)n(Z)1.58 mol,解析答案,1,2,3,4,5,(2)反应的化学方程式为_。,解析 n(X)n(Y)n(Z)0.79 mol0.79 mol1.58 mol112 所以反应的化学方程式为X(g)Y(g) 2Z(g)。,解析答案,1,2,3,4,5,2在一密闭容器中充入一定量的N2和O2,在电火花作用下发生反应N2O2=2NO,经测定前3 s用N2表示的反应速率为0.1 molL1s1,则6 s末
4、NO的浓度为( ) A1.2 molL1 B大于1.2 molL1 C小于1.2 molL1 D不能确定,解析答案,1,2,3,4,5,解析 本题考查化学反应速率的计算,意在考查学生对化学反应速率公式的灵活运用能力。前3 s用N2表示的反应速率为0.1 molL1s1,即用NO表示的反应速率为0.2 molL1s1,如果36 s的反应速率仍为0.2 molL1s1,则NO的浓度为1.2 molL1,由于随着反应进行,反应物的浓度减小,反应速率减慢,故应小于1.2 molL1。 答案 C,1,2,3,4,5,题组二 化学反应速率的大小比较 3已知反应4CO2NO2N24CO2在不同条件下的化学反
5、应速率如下,其中表示反应速率最快的是( ) Av(CO)1.5 molL1min1 Bv(NO2)0.7 molL1min1 Cv(N2)0.4 molL1min1 Dv(CO2)1.1 molL1min1,解析答案,1,2,3,4,5,解析 转化为用相同的物质表示的反应速率进行比较,B项v(CO)1.4 molL1min1; C项v(CO)1.6 molL1min1; D项v(CO)1.1 molL1min1,C项反应速率最快。 答案 C,1,2,3,4,5,4对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( ) Av(A)0.
6、5 molL1min1 Bv(B)1.2 molL1s1 Cv(D)0.4 molL1min1 Dv(C)0.1 molL1s1,解析答案,1,2,3,4,5,解析 本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B项中的B物质是固体,不能表示反应速率; C项中对应的v(A)0.2 molL1min1; D项中对应的v(A)3 molL1min1。 答案 D,1,2,3,4,5,题组三 “三段式”模板突破浓度、化学反应速率的计算 5可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g),取a mol A和b mol B置于V L的容器中,1
7、 min后,测得容器内A的浓度为x molL1。这时B的浓度为_ molL1,C的浓度为_ molL1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示,应为_。,解析答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1.计算速率时易忽略体积,用物质的量变化值除以时间。 2化学反应速率大小的比较方法 由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。 (1)看单位是否一,若不统一,换算成相同的单位。 (2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。,3对于较为复杂的关于反应速率的题目常采用以下步骤和模板计算 (
8、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。,返回,考点二 影响化学反应速率的因素,1内因(主要因素) 反应物本身的性质。 2外因(其他条件不变,只改变一个条件),加快,减慢,加快,减慢,加快,减慢,相同,接触面积,答案,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:如图,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。,正反应的活化能,E3,E1E2,答案,(2)活化分子、有效碰撞与反应速率
9、的关系,分子总数,分子,总数,百分数,分子,总数,百分数,答案,1按要求填空 (1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率:铁_铝(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (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:_;,小于,增大,增大,答案,深度思考,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:_。,不变,不变,增大,增大,不变,减小,减小,答
10、案,(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2,为什么? 答案 不会产生H2,Fe和稀硝酸反应生成NO;常温下,Fe在浓硫酸中钝化。,答案,2一定温度下,反应N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大”、“减小”或“不变”) (1)缩小体积使压强增大:_; (2)恒容充入N2:_; (3)恒容充入He:_; (4)恒压充入He:_。,增大,增大,不变,减小,答案,3正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)催化剂能降低反应所需的活化能,H也会发生变化( ) (2)温度、催化剂能改变活化分子的百分数( ) (3)对于反
11、应ABC,改变容器体积,化学反应速率一定发生变化( ) (4)改变温度,使用催化剂,反应速率一定改变( ) (5)由于固体物质的浓度视为常数,所以固体反应物改变,化学反应速率一定不会发生变化( ),答案,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 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(活化分子浓度减小) 反应速率减小。,1对反应ABAB来说,常温下按以下情况进行反应: 20 mL溶液中含A、B各0.01 mol 50 mL溶液中含A、B各0.05 mol 0.1 molL1的A、
12、B溶液各10 mL 0.5 molL1的A、B溶液各50 mL 四者反应速率的大小关系是( ) A B C D,题组一 浓度与压强对化学反应速率的影响,解析答案,1,2,3,4,5,答案 A,1,2,3,4,5,2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反应速率几乎无影响的是( ) 增加C的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变,充入N2使体系压强增大 保持压强不变,充入N2使容器体积变大 A B C D 解析 增大固体的量,恒容时充入惰性气体对化学反应速率无影响。,C,1,2,3,4,5,解析答案,题组二 温度、浓度、固体表面积等因素对化学
13、反应速率的影响,3等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( ),1,2,3,4,5,A第4组实验的反应速率最慢 B第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 molL1 C第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 molL1 D第3组实验的反应温度低于30 ,1,2,3,4,5,解析答案,解析 由图像可知,1、2、3、4组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第4组实验,反应所用时间最长,故反应速率最慢,A正确; 第1组实验,反应所用时间最短,故反应速率最快,根据控制变量法原则知盐酸浓度应大
14、于2.5 molL1,B正确; 第2组实验,铁是粉末状,与3、4组块状铁相区别,根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 molL1,C正确; 由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ,D错误。 答案 D,1,2,3,4,5,题组三 金属与酸反应的定量分析,4一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( ) A加入少量水,产生H2速率减小,H2体积不变 B加入NH4HSO4固体,产生H2速率不变,H2体积不变 C加入CH3COONa固体,产生H2速率减小,H2体积减小 D滴加少量CuSO4溶液,产生H2速率变大,H2体积不变,1,2,3,4,
15、5,解析答案,解析 A项,加入少量水,减小了H的浓度,锌粒的物质的量不变,则v(H2)减小,生成H2体积不变,故A正确; B项,加入NH4HSO4固体,增大了H的浓度,锌粒的物质的量不变,则反应速率加快,生成H2体积不变,故B错误; C项,加入CH3COONa固体,生成弱酸醋酸,减小了H的浓度,锌粒的物质的量不变,则v(H2)减小,生成H2体积不变,故C错误; D项,滴加少量CuSO4溶液,锌置换出铜,从而构成CuZn原电池,反应速率加快,锌粒的物质的量减少,则v(H2)增大,生成H2的量减少,故D错误,答案选A。 答案 A,1,2,3,4,5,5.盐酸与过量铁粉的反应,若有CH3COONa(
16、s,适量)介入,则有( ) A.反应速率减缓 B.产生氢气的总量减小 C.溶液的pH减小 D.溶液中c(OH)减小,1,2,3,4,5,解析答案,返回,解析 Fe与盐酸反应的实质为Fe2H=Fe2H2,CH3COONa固体与盐酸反应生成弱电解质CH3COOH,溶液H浓度降低,但不改变氢离子的物质的量,溶液H浓度降低,反应速率减缓,故A正确; B项,氢离子的物质的量不改变,所以产生氢气的总量不变,故B错误; C项,溶液H浓度降低,溶液的pH增大,故C错误; D项,溶液H浓度降低,溶液中c(OH)增大,故D错误;故选A。 答案 A,1,2,3,4,5,返回,考点三 控制变量法探究影响 化学反应速率
17、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
18、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。,1某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。,1,2,(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1 mol H2C2O4转移_mol电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O
19、4)n(KMnO4)_。,解析 H2C2O4中碳的化合价是3价,CO2中碳的化合价为4价,故每消耗1 mol H2C2O4转移2 mol电子,配平反应方程式为2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O,为保证KMnO4完全反应,c(H2C2O4)c(KMnO4)2.5。,2,2.5,1,2,解析答案,(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_。 解析 探究温度对反应速率的影响,则浓度必然相同,则为编号和;同理探究浓度对反应速率的影响的实验是和。,和,和,1,2,解析答案,(3)实验测得K
20、MnO4溶液的褪色时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)_ molL1min1。,0.010(或1.0102),1,2,解析答案,(4)已知50 时c(MnO )反应时间t的变化曲线如图。 若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25 时 c(MnO )t的变化曲线示意图。,解析 温度降低,化学反应速率减小,故KMnO4褪色时间延长,故作图时要同时体现25 MnO 浓度降低比50 时MnO 的浓度降低缓慢和达到平衡时间比50 时“拖后”。,答案,1,2,解析答案,2某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请
21、回答下列问题: (1)上述实验中发生反应的化学方程式有_ _。 解析 (1)分析实验中涉及的物质:Zn、CuSO4、H2SO4,其中能发生的化学反应有2个:ZnCuSO4=ZnSO4Cu,ZnH2SO4=ZnSO4H2。,ZnCuSO4=ZnSO4Cu,,ZnH2SO4=ZnSO4H2,1,2,解析答案,(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_ 。 解析 由于Zn与CuSO4反应生成的Cu附着在Zn片表面,构成铜锌原电池,从而加快了H2产生的速率。,CuSO4与Zn反应产生的Cu,与Zn形成铜锌原电池,加快了H2产生的速率,1,2,解析答案,(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、A
22、g2SO4、K2SO4 4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_。,Ag2SO4,解析 4种溶液中能与Zn发生置换反应的只有Ag2SO4,ZnAg2SO4=ZnSO42Ag。,1,2,解析答案,(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施_ (答两种)。 解析 根据影响化学反应速率的外界因素,则加快反应速率的方法还有:增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂、增大锌粒的表面积等。注意:H2SO4浓度不能过大,浓硫酸与Zn反应不生成H2。,升高反应温度,,适当增加硫酸的浓度,增大锌粒的表面积等(答两种即可),1,2,解析答案,(5)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,
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