2011届高考化学第一轮专题复习.ppt

第九章化学反应速率和化学平衡,第1讲化学反应速率,一、化学反应速率,基础盘点,基础回归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。,减少,增加,2.计算式表达式中c表示浓度的改变量，单位为mol/L。对于c（反应物）=c（初）-c(末),对于c（生成物）=c（末）-c（初）。t表示反应所需时间，单位为s、min、h等。,3.单位一般为或或。4.意义衡量化学反应进行的快慢程度。5.特点（1）同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义（填“相同”或“不相同”）。因此，在表示化学反应速率时，必须注明是以哪种物质作标准的。（2）同一化学反应中以不同物质表示的反应速率之比一定等于它们的化学计量数之比。如对任一反应aA+bBcC+dD，v(A)v(B)v(C)v(D)=。,mol/(Ls),mol/(Lmin),mol/,（Lh）,相同,abcd,一般来说，化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。固体或纯液体（不是溶液），其浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。,误区警示,二、影响化学反应速率的因素自我诊断1.在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？（1）集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸；（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒；（3）KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2;,光,反应物的,接触面积,在溶液中，水作,溶剂，增大了接触面积,(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体；（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢；（6）同样大小的石灰石分别在0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸中反应速率不同；（7）夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象。解析影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。,催化剂,反应物本身的性质,反应物的浓度,反应温度,基础回归1.化学反应速率理论（1）有效碰撞反应物分子间能的碰撞。发生条件：发生碰撞的分子具有较高的能量；分子在发生碰撞。（2）活化分子化学反应中，能量较高、有可能发生的分子。（3）活化能活化分子的与所有分子的之差。,发生反应,一定的方向上,有效碰撞,平均能量,平均能量,2.影响化学反应速率的因素（1）内因（主要因素）：反应物本身的，如金属与水反应的速率：NaMgAl。（2）外因（其他条件不变，改变一个条件）,性质,特别提醒对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，若增加反应物的用量，对反应速率无影响。3.外界条件对化学反应速率影响的原因分析,规律总结浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率的实质改变了单位体积内活化分子的数目。单位体积内活化分子的数目增加，反应速率加快；反之减小。误区警示压强对速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的。温度改变对任何反应的速率都有影响。,三、化学反应速率的测定自我诊断2.按图安装两套装置，通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸，比较二者收集10mLH2所用的时间。实验现象：两套装置中加入H2SO4溶液后都立即产生气泡，但加入1mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较，收集10mLH2用的时间较；加入4mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较，收集10mLH2用的时间较。,慢,长,快,短,实验结论：通过两套装置收集10mLH2所用的时间就能比较二者反应速率的大小。用时间少的反应速率大，用时间多的反应速率小，进而计算出各自的反应速率。,基础回归化学反应的速率是通过测定的，与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）有关的性质在测量反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质，如和，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，如、等。在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，人们常常利用关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。,实验,释放出气体的体积,体系压强,颜色的深浅,光的吸收,光的,发射,导电能力,颜,色深浅和显色物质浓度间的正比,要点一化学反应速率的计算及比较1.化学反应速率的简单计算（1）数学表达式：（2）对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，如：aA+bBdD+eEv(A)v(B)v(D)v(E)=abde,或,要点精讲,（3）化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA+nBpC起始浓度（mol/L）abc转化浓度（mol/L）x某时刻浓度（mol/L）a-x,误区警示无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正值。计算化学反应速率时，要注意题目要求用何种物质表示，且注意是单位时间内物质的量浓度的变化量，一般不用物质的量的变化量来表示。,2.化学反应速率大小的比较（1）同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，但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同一物质表示，再比较数值的大小。（2）比较化学反应速率与化学计量数的比值，即比较与若则A表示的反应速率比B大。（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。,【典例导析1】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：用物质A表示反应的平均速率为0.3mol/(Ls)用物质B表示反应的平均速率为0.6mol/(Ls)2s时物质A的转化率为70%2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是（）A.B.C.D.,解析本题是考查用不同反应物或产物表示反应的平均速率的方法和反应中转化率、物质浓度的计算等知识点，所以考查内容的知识量较大。=0.3mol/(Ls)v(A)=v(C)=0.3mol/(Ls)v(B)=v(C)=0.3mol/(Ls)=0.15mol/(Ls)参加反应的A的物质的量为：0.3mol/(Ls)2s2L=1.2molA的转化率为：100%=30%2s时B的浓度为：1mol/L-0.15mol/(Ls)2s=0.7mol/L答案B,思维提升（1）若中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3mol/(Ls)、0.6mol/(Ls)，哪种物质表示的反应速率更快？（2）若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？提示（1）把v(B)转化为v(A)可得，v(A)=2v(B)=20.6mol/(Ls)=1.2mol/(Ls)，所以，用物质B表示的该反应的速率更快。（2）30%。通入A、B两气体的物质的量之比等于化学计量数之比21，那么，消耗物质的量之比也为21，则A、B的转化率相等，都为30%。,迁移应用1NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3（g）+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（）A.v(N2)=0.125mol/（Lmin）B.v(H2O)=0.375mol/（Lmin）C.v(O2)=0.225mol/（Lmin）D.v(NH3)=0.250mol/（Lmin）,解析设4min时，生成6xmolH2O(g)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)n(总)起始量（mol）43007变化量（mol）4x3x2x6x4min量（mol）4-4x3-3x2x6x7+x据题意，则有：解得：x=0.5则4min内H2O的变化浓度为,c(H2O)=1.5mol/Lv(H2O)=0.375mol/(Lmin),再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为：v(N2)=0.125mol/（Lmin）,v(NH3)=0.250mol/（Lmin）,v(O2)=0.1875mol/（Lmin）。答案C,迁移应用2在反应A+3B2C+2D中，若某条件下v(A)=0.15mol/(Lmin),则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)=;若起始条件下，物质C的物质的量为0，经过5秒后，C的物质的量浓度为0.45mol/L，则用v(C)表示该反应的化学反应速率为。解析在解答化学反应速率计算题时要注意单位，特别是要注意min和s的区别，同时要注意用不同物质表示同一化学反应的快慢时，要注意各物质的化学计量数之比等于化学反应速率之比，所以当v(A)=0.15mol/(Lmin)时，用v(B)表示该,反应的化学反应速率为0.45mol/(Lmin);根据v=c/t，可知5秒时间内，C的物质的量浓度变化为0.45mol/L，故用v(C)表示该反应的化学反应速率为0.09mol/(Ls)。答案0.45mol/(Lmin)0.09mol/(Ls),要点二化学反应速率图象及其应用1.物质的量（或浓度）时间图象及其应用例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图象可进行如下计算：（1）某物质的反应速率、转化率，如：mol/(Ls),Y的转化率=100%。（2）确定化学方程式中的化学计量数之比如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为（n1-n3）(n2-n3)n2。,2.速率时间图象及其应用,特别提醒（1）浓度改变时反应速率图象的变化中，v正或v逆是连续的，无跳跃性；温度、压强改变时其图象中v正或v逆是不连续的，有跳跃性。（2）气体反应体系充入惰性气体（或无关气体）时，对反应速率的影响：恒容：充入“惰性气体”总压强增大物质浓度不变（活化分子浓度不变），反应速率不变。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）反应速率减慢。,引起,引起,引起,引起,（3）根据速率时间图象可判断条件改变后平衡移动的方向，以及新平衡和原平衡速率的大小。条件改变后平衡右移，一定是v正v逆，反之一定是v正v逆，平衡右移；若v正v逆，平衡左移。,【典例导析2】在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A（g）+3B(g)2C(g)Hc，正反应为放热反应B.ac,正反应为放热反应D.a+bc，故选A。答案A,9.CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是（）A.反应开始2min内平均反应速率最大B.反应速率先增大后减小C.反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D.反应在第2min到第4min内生成CO2的平均反应速率为前2min的2倍,解析首先要看明白图象，图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2min内产生了0.1molCO2,第二个2min内产生了0.2molCO2,第三个2min内产生了0.05molCO2,反应速率先增大后减小；先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4min后速率下降则是由于浓度降低所引起的，通过计算知，A项错误，应该是2min4min的平均反应速率最大。答案A,定时检测一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，共60分）1.(2009宁夏理综，10)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是（）,解析影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。答案D,2.(2009福建理综，12)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：分析实验数据所得出的结论不正确的是(),HCl,A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.实验和的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2)，v(Br2)增大解析由实验可以看出，增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大，A正确；由实验数据可以看出,和的v(Br2)相等，B正确；由实验可以看出，增大c(HCl),v(Br2)增大，C正确；由实验可以看出，增大c(Br2)，v(Br2)减小，D不正确。答案D,3.（2009山东理综，14）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.增大反应体系的压强，反应速率一定增大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，SO3（g）生成的平均速率为v=,V2O5,解析加入催化剂同时改变正、逆反应速率，A项错误；降低温度使反应速率降低，将增大反应达到平衡的时间，C项错误；根据计算平均速率的定义公式可得D项正确。答案D,4.(2008广东理基，36)对于反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），能增大正反应速率的措施是()A.通入大量O2B.增大容器容积C.移去部分SO3D.降低体系温度解析可逆反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）是气体体积减小的反应，为增大正反应速率，应升温、增大压强、增大反应物的浓度或使用催化剂，只有A是可行的。,A,5.（2008北京理综，12）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g）H=+QkJ/mol（Q0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应（此条件下为可逆反应），下列叙述正确的是（）,A.反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B.若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJC.反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L,则H2的反应速率为0.03mol/（Lmin）D.当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好反应,解析因正反应是气体体积增大的反应，所以加压会减小SiCl4的转化率，A错；因反应为可逆反应，SiCl4不可能反应1mol，故达平衡时吸收热量应小于QkJ，B错；列式计算vHCl(aq)=0.03mol/（Lmin），v（H2）=vHCl(aq)=0.015mol/（Lmin），C错误；据热化学方程式比例关系计算，吸收0.025QkJ能量，则有0.1molHCl生成,可中和0.1molNaOH，D正确。答案D,6.氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4mol,5秒末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为()A.0.32mol/（Ls）B.0.16mol/（Ls）C.1.6mol/（Ls）D.0.8mol/（Ls）,解析化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑，缺一不可。若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C；只考虑氨气的浓度的变化，会误选D；若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A。正确的计算是：v(NH3)=0.16mol/（Ls）答案B,7.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)B(g)+C(g)。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s，那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间为()A.10sB.大于10sC.小于10sD.无法判断解析随浓度降低反应速率应逐渐减慢，开始20s内的平均反应速率为v=0.06mol/(Ls)，而后一阶段v=0.06mol/（Ls）,所以t10s。,B,8.在298K时，实验测得溶液中的反应：H2O2+2HI2H2O+I2，在不同浓度时的化学反应速率见下表，由此可推知当c(HI)=0.500mol/L,c(H2O2)=0.400mol/L时反应速率为(),A.0.0380mol/(Ls)B.0.152mol/(Ls)C.0.608mol/(Ls)D.0.760mol/(Ls)解析分析表中数据可知，反应速率与HI和H2O2浓度的乘积成正比，据此计算可得B项正确。答案B,9.反应A(g)+3B(g)2C(g)H0，达到平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是()A.正反应速率加大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动,解析题目提供的是一个正反应方向放热的化学反应，所以降低温度，平衡向正反应方向移动；而温度对化学反应速率的影响是不分正反应和逆反应的，即温度降低，正、逆反应速率都减小。答案C,10.反应2A(g)2B(g)+C(g)（正反应为吸热反应），达到平衡时，要使逆反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()A.减压B.降温C.加压D.增大B的浓度解析减压时平衡向正反应方向移动，A的浓度减小，A项错；加压使正、逆反应速率均增大，C项错；增大B的浓度使逆反应速率增大，D项错。,B,11.在容积为2L的密闭容器中，有反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，经过5min达到平衡，此时，各物质的变化为A减少了amol/L，B的平均反应速率vB=a/15mol/(Lmin)，C增加了2a/3mol/L，这时，若增加系统压强，发现A与C的百分含量不变，则mnpq为()A.3122B.1322C.1321D.1111,解析由题意可知，减少的B的浓度为vBt=mol/(Lmin)5min=mol/L,故mnp=a=312。又因增加系统压强后，A、C的百分含量不变，则说明m+n=p+q,故有mnpq=3122。答案A,12.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是()解析扇子扇煤炉火的目的是增加反应物氧气的浓度，加快煤燃烧的速率。,C,二、非选择题（本题包括4小题，共40分）13.（7分）在利用CaCO3与盐酸反应制取二氧化碳的反应中，生成二氧化碳的体积与反应时间的关系如图所示，两个实验所用的盐酸浓度相同，其中一个实验用的是石灰石块，另一实验用的是石灰石粉末，则从图中可以看出：（1）使用石灰石块的是（填“a”或“b”，下同），反应速率较快的曲线是，由b图变为a图的原因是。,（2）如果实验过程中所用的盐酸是过量的，则所取块状石灰石与粉末状石灰石的质量是否相等？（填“相等”或“不相等”）。在此条件下，如果一个反应（石灰石粉末）是在25时进行，而另一个反应（石灰石块）是在30时进行，则在25时进行的反应曲线是（填“a”、“b”或“不能确定”）。,解析从图象中看出a曲线用的时间短，反应速率快，说明反应物的状态影响反应速率；由于放出的二氧化碳体积相同，说明加入的石灰石块和石灰石粉末的质量相等；由于温度和反应物的状态均影响反应速率，因此二者不能确定谁的速率大。答案（1）ba接触面增大，反应速率加快（2）相等不能确定,14.(8分)“碘钟”实验中，3I-+S2的反应速率可以用与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20进行实验，得到的数据如下表：,回答下列问题：（1）该实验的目的是。（2）显色时间t1=。（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）。A.44.0sD.数据不足，无法判断（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是。,解析由和知：c(I-)由0.040mol/L0.080mol/L，t由88.0s44.0s由和知，c(I-)由0.040mol/L0.120mol/L,t由88.0ss=29.3s温度越高，化合反应速率越快，而由2040，显色时间t2应该比22.0s短，所以选A。答案（1）研究反应物I-与S2的浓度对反应速率的影响（2）29.3