高考化学第一轮复习 6.1 化学反应速率及影响因素课件 新人教版.ppt

必考部分 第六单元 化学反应速率和化学平衡 第1节化学反应速率及影响因素 1 了解化学反应速率的概念及定量表示方法 2 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率的影响 认识其一般规律 3 了解化学反应速率的调控在生活 生产和科研领域中的重要作用 本节重点考查 1 反应速率的计算和反应速率的影响因素 2 v t图的分析与判断 分析近三年高考试题 根据v t图进行反应速率计算和判断仍是高考命题的热点 选择题和填空题均有涉及 一 化学反应速率2 同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系对于任一反应ma nb py qz v a v b v y v z 3 注意的问题 1 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 速率 而不是指 速率 2 固体或纯液体 不是溶液 其浓度可视为 因此不用固体或纯液体表示化学反应速率 答案 1 减少增加2 m n p q3 1 平均瞬时 2 常数 对于3a g b g 2c g 反应 在不同容器中发生反应 通过测定知道两容器中速率分别为v a 0 3mol l s v b 0 1mol l s 请判断两容器中反应的快慢是否相同 有什么启发 提示 相同 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 但表示的意义可能相同 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 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 如na mg al与水反应的速率由大到小的顺序为 2 外因 其他条件不变 改变一个条件 答案 1 na mg al 2 加快减小加快减小加快减小相同接触面积 三 化学反应速率的测定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 答案 实验释放出气体的体积颜色的深浅体系压强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 1 下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是 a 金属的腐蚀b 食物的腐败c 塑料的老化d 氨的合成答案 d 2 一定量的fe与过量的稀硫酸反应制取氢气 一定温度下为加快反应速率而又不影响氢气的量 可向其中加入 a kcl固体b zn粉c so3固体d cuso4晶体解析 a项不能使速率加快 b项加快了反应速率 但是产生氢气的量增加 c项so3与水反应生成h2so4 h2so4的浓度增大 速率加快 而氢气的产量只决定于fe 故不影响氢气的量 d项fe置换出cuso4中的cu 与h2so4反应的fe的量减少 氢气产量减少 答案 c 3 在四个不同的容器中 在不同的条件下进行合成氨反应 根据在相同时间内测定的结果判断 生成氨气的速率最快的是 a v h2 0 3mol l 1 min 1b v n2 0 2mol l 1 min 1c v nh3 0 25mol l 1 min 1d v h2 0 4mol l 1 min 1答案 b 答案 1mol l 1 min 10 5mol l 1 min 11 5mol l 1 min 11 3 2 5 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 2 对于fe 2hcl fecl2 h2 改变下列条件对生成氢气的速率有何影响 升高温度 增大盐酸浓度 增大铁的质量 增加盐酸体积 答案 小于反应速率增大反应速率增大无影响无影响 化学反应速率的计算及比较1 化学反应速率的表示方法及简单计算 1 表达式 2 对于任意化学反应在解题过程中经常用 起始量 变化量 某时刻量 的格式来分析 解决问题 起始浓度 mol l 1ab00 对上述反应来说 1 在同一段时间内 v a v b v c v d 的数值不一定相同 但其表达的意义完全相同 都表示同一个反应在某一段时间内 反应向同一个方向进行的快慢 2 v a v b v c v d m n p q 即速率之比等于相应物质的化学计量数之比 3 可以利用化学反应速率数值的大小比较化学反应进行的快慢 2 准确掌握有关概念 1 平衡 或末态 时的浓度 c 反应物 c 始 c 变 c 产物 c 始 c 变 3 比较反应的快慢同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时 数值可能不同 比较化学反应速率的大小不能只看数值大小 而要进行一定的转化 1 换算成同一物质 同一单位表示 再比较数值大小 例1 2012 福建 12 一定条件下 溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如下图所示 下列判断正确的是 a 在0 50min之间 ph 2和ph 7时r的降解百分率相等b 溶液酸性越强 r的降解速率越小c r的起始浓度越小 降解速率越大d 在20 25min之间 ph 10时r的平均降解速率为0 04mol l 1 min 1 分析横纵坐标 确定降解速率与哪些量有关 答案 a 化学反应速率大小的比较 1 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 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 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 用物质a表示的反应的平均速率为0 3mol l s 用物质b表示的反应的平均速率为0 6mol l s 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 题目中可以应用的信息主要是 化学方程式中各物质的化学计量数 有关数据 解答该题目时可以先计算出v c 然后根据化学计量数之比等于速率之比 解决相关计算问题 2s时消耗a的物质的量为 0 3mol l 1 s 1 2l 2s 1 2mol 2s时 c b 1mol l 1 0 15mol l 1 s 1 2s 0 7mol l 1 答案 b 外界条件改变对可逆反应的v正 v逆的影响1 浓度 1 增大反应物 或生成物 浓度 正反应 或逆反应 速率立即增大 逆反应 或正反应 速率瞬时不变 随后增大 2 同理可得减小浓度的情况 2 温度 1 升高温度 正 逆反应速率都增大 但吸热反应速率增大的快 2 降低温度 正 逆反应速率都减小 但吸热反应速率减小的快 3 压强 1 若参加反应的物质为固体或液体 溶液 由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响 可以认为改变压强反应速率不变 2 对于有气体参加的可逆反应 增大压强 正反应速率 逆反应速率都增大 反应物气体系数之和大者增大的快 减小压强 正反应速率 逆反应速率都减小 反应物气体系数之和大者减小的快 3 对于气体反应体系 有以下几种情况 其中把与化学反应体系中各成分均不起反应的气体统称为 惰性气体 4 催化剂催化剂可同等程度地改变可逆反应的正 逆反应速率 例2 2012 上海 18 为探究锌与稀硫酸的反应速率 以v h2 表示 向反应混合液中加入某些物质 下列判断正确的是 a 加入nh4hso4固体 v h2 不变b 加入少量水 v h2 减小c 加入ch3coona固体 v h2 减小d 滴加少量cuso4溶液 v h2 减小 影响化学反应速率的因素有哪些 解析 a项 加入的nh4hso4固体溶于水发生电离 nh4hso4 nh4 h so42 使溶液中c h 增大 v h2 增大 d项 滴加少量cuso4溶液 发生反应 cu2 zn cu zn2 生成的cu与zn 稀h2so4形成以zn为负极 cu为正极 稀h2so4为电解质溶液的原电池 加快了反应速率 使v h2 增大 答案 bc 对于同一个化学反应 不同外界条件对反应速率的影响程度不同 影响程度的大小为催化剂 温度 浓度 或压强 因此比较化学反应的快慢时 首先看有无催化剂 其次看温度的高低 最后看浓度或压强的大小 已知下列各组反应的反应物 表中的物质均为反应物 及温度 则反应开始时 放出h2的速率最快的是 解析 影响化学反应速率的因素 首先是反应物的性质 然后考虑外界条件的影响 a不能放出h2 错 b d相比外界温度不同 td tb 则vd vb c d相比外界条件相同 但mg比fe活泼 vd vc 故d正确 答案 d 化学反应速率的图像分析对于可逆反应 外界条件对正 逆反应速率的影响可用以下词语概括 突变 渐变 强变 弱变 等变 不变 1 增大反应物浓度 v 正 突变 v 逆 渐变 2 增大压强 1 若 n g 0 则v 正 弱变 v 逆 强变 3 升高温度 1 若 h0 则v 正 强变 v 逆 弱变 4 使用催化剂或对 n g 0的反应加压 v 正 与v 逆 等变 5 若加入固体反应物 或产物 或向恒容反应器内充入惰性气体 则v 正 与v 逆 不变 6 物质的量 或浓度 时间图像及应用 1 图像 某温度时 在定容 vl 的容器中 x y z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示 2 应用 根据上述图像可进行如下计算 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是 n1 n3 n2 n3 n2 1 根据图1请写出合成氨的热化学方程式 热量用e1 e2或e3表示 2 图1中虚线部分是通过改变化学反应中的 条件 该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同 用 t1 t6 表示 3 t3时刻改变的条件是 t5时刻改变的条件是 分析图1得出热化学方程式 明确反应为放热反应 再分析图2 判断影响化学反应速率的因素 3 t3时改变条件 v 正 v 逆 都减小 且v 正 v 逆 平衡向逆反应方向移动 改变的条件为减小压强 t5时改变条件 v 正 v 逆 都增大 且v 正 v 逆 平衡向逆反应方向移动 只能是升高温度 2 催化剂t2 t3 3 减小压强升高温度 根据速率 时间图像判断反应条件的方法 1 看图像中正 逆反应速率的变化趋势 两者是同等程度的变化还是不同程度的变化 同等程度的变化一般从压强 反应前后气体体积不变的反应 和催化剂考虑 若是不同程度的变化 从温度 浓度 压强 反应前后气体体积改变的反应 角度考虑 2 对于反应速率变化不相等的反应 要注意观察改变某个条件瞬间 正 逆反应速率的大小关系及变化趋势 同时要联系外界条件对反应速率的影响规律 加以筛选 验证 排除 a 8min时表示正反应速率等于逆反应速率b 前20mina的反应速率为0 05mol l min 1c 反应方程式中的x 1 30min时表示增大压强d 40min时改变的条件是升高温度 且正反应为吸热反应答案 b 变量控制思想在实验中的运用变量控制思想是中学化学实验中常用的思想方法 对影响实验结果的因素进行控制 以达到明确各因素在实验中的意义的目的 实验法优于观察法和描述法的地方就在于它可以人为地干预控制所研究的对象 这实际上就是控制变量思想的重要体现 在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时 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时 再进行实验 因此 变量控制思想在这部分体现较为充分 在高考题中近几年也考查较多 且多以探究型实验题的形式出现 这类题目以实验为研究手段 模拟科学探究过程对小课题展开研究 尽管涉及因素较多 有其复杂性 但仍然重在考查学生基础知识和基本技能 学生分析能力和实验能力 实际上这类题目并不可怕 例 某探究小组用hno3与大理石反应过程中质量减小的方法 研究影响反应速率的因素 所用hno3浓度为1 00mol l 2 00mol l 大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格 实验温度为298k 308k 每次实验hno3的用量为25 0ml 大理石用量为10 00g 1 请完成以下实验设计表 并在实验目的一栏中填出对应的实验编号 2 实验 中co2质量随时间变化的关系见下图 3 请在 2 的坐标系中 画出实验 和 中co2质量随时间变化关系的预期结果示意图 解析 1 实验 和实验 探究hno3的浓度对该反应速率的影响 其他条件应相同而hno3的浓度不同 故实验 中hno3的浓度应为1 00mol l 实验 和 探究温度对反应速率的影响 除了温度不同 其余条件要保持一样 实验 和 探究大理石规格 粗 细 对反应速率的影响 因此要求二者大理石的规格不同 一个用粗颗粒 另一个用细颗粒 2 反应时间70 90s范围内 m co2 0 95g 0 84g 0 11g n co2 0 11g 44g mol 0 0025molhno3的减少量 1 0 10 2mol l s 3 25ml2mol l 1mol l的hno3的物质的量分别