高考化学一轮复习 第15讲 化学反应速率课件 .ppt

第15讲化学反应速率 一 化学反应速率 1 表示方法 通常用 内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示化学反应速率 2 计算公式 3 意义 衡量化学反应进行的 的物理量 单位 等 单位时间 减少量 增加量 v c t 快慢 mol l s mol l min 二 影响化学反应速率的因素1 内因 反应物的 是化学反应速率大小的决定 因素 2 外因 浓度 温度 压强 催化剂等因素 1 浓度 其他条件不变时 增大反应物浓度 化学反应速率 2 温度 其他条件不变时 升高温度 化学反应速率 一般来说 温度每升高10 反应速率增大为原来的 倍 本身性质 加快 加快 2 4 3 压强 其他条件不变时 增大压强 对于有气体物质参 加的化学反应 反应速率 4 催化剂 使用正催化剂 能加快反应速率 且正逆反应速率改变程度 未特别指明时 均指正催化剂 5 其他因素 反应物间的 光辐射 超声波等 加快 相同 接触面积 三 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 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1化学反应速率的计算1 数学表达式 v c t 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 bb dd ee 有 v a v b v d v e a b d e 例1 将等物质的量的a b混合放于2l的密闭容器中 发生反应 3a g b g xc g 2d g 经5min后达到平衡 平衡时测得d的浓度为0 5mol l 1 c a c b 3 5 v c 0 1mol l min 则 1 x 2 前5min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 05mol l min 3 50 化学反应速率的注意问题 1 无论浓度的变化是增加还是减少 化学反应速率均取正 值 2 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 图3 15 1 例2 2013年湖南模拟 用纯净的caco3与100ml稀盐酸反应制取co2 实验过程记录如图3 15 1所示 co2的体积已折算为标准状况下的体积 下列分析正确的是 a oe段表示的平均速率最快b ef段 用盐酸表示该反应的平均反应速率为0 4mol l 1 min 1c oe ef fg三段中 该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2 6 7d f点收集到的co2的量最多 解析 由于横坐标都是1个单位 ef段产生的co2多 所以该段反应速率最快 不是oe段 a错 ef段产生的co2共0 02mol 由于反应中n hcl n co2 2 1 所以该段消耗hcl 0 04mol 时间1min 所以用盐酸表示的ef段平均化学速率是0 4mol l 1 min 1 b正确 由于oe ef fg时间都是1min 所以三段的速率之比就等于产生co2的体积之比 即224 672 224 784 672 2 4 1 c错 收集的co2是看总量的 f点只有672ml 自然是g点的体积最多 d错 答案 b 考点2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 例3 反应 a g 3b g 2c g 2d g 在四种不同情况下的化学反应速率分别为 v a 0 15mol l s v b 0 6mol l s v c 0 4mol l s v d 0 45mol l s 该反应进行的快慢顺序为 思路指导 将四种不同情况下的化学反应速率转化换算成 同一物质表示的化学反应速率 再比较快慢 解析 运用反应速率之比等于化学计量系数之比 v c 2v a 0 3mol l s v c 2v b 3 0 4mol l s v c v d 0 45mol l s 答案 例4 2013年湖南衡阳模拟 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 45mol l 1 min 1 v b 0 6mol l 1 s 1 v c 0 4mol l 1 s 1 v d 0 45mol l 1 s 1下列有关反应速率的比较中正确的是 a b d 解析 若将各反应速率均化为以b表示的速率 且以mol l s 为单位 表示的速率分别是0 0225mol l s 0 6mol l s 0 6mol l s 0 675mol l s 故a正确 答案 a 考点3影响化学反应速率的因素 例5 把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里 在下列因素中 盐酸的浓度 镁带的表面积 溶液的温度 氯离 子的浓度 对反应速率有影响的是 a b c d 思路指导 影响反应速率的因素有浓度 温度 表面积等 反应物浓度越大 温度越高 表面积越大 化学反应速率越快 子浓度无关 所以 对此反应速率无影响 答案 d 解析 此反应的实质是mg 2h mg2 h2 与氯离 例6 创新题 为了说明影响化学反应快慢的因素 甲 乙 丙 丁四位同学分别设计了如下四个实验 你认为结论不正确的是 a 将铜片放入稀硫酸中 无现象 若再向所得溶液中加入硝酸银溶液 一段时间后 由于形成原电池 可看到有氢气生成b 将除去氧化膜的相同大小 相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应 前者速率大于后者c 两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾 其中一支试管中再加入少量二氧化锰 同时加热 产生氧气的快慢不同d 相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时 粉末状的反应速率快 解析 加入硝酸银溶液 铜与其置换出的银形成原电池 铜为负极 失去电子 正极发生还原反应 析出银单质 没有氢气生成 a项错误 由于镁比铝活泼 在相同条件下 镁条与盐酸反应比铝条要快 b项正确 在加热氯酸钾制氧气的实验中 加入二氧化锰作为催化剂 反应速率加快 c项正确 粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石大 所以反应速率快 d项正确 答案 a 考点4化学反应速率图像及其应用 1 物质的量 或浓度 时间图像及其应用 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3 15 2所示 根据图像可进行如下计算 图3 15 2 1 求某物质的反应速率 转化率 例7 2013年广东广州模拟 双选 在容积为2l的密闭 容器中进行反应 co g 2h2 g ch3oh g 其他条件不变 在300 和500 时 物质的量n ch3oh 反应时间t的变 化曲线如图3 15 3 下列说法正确的是 图3 15 3 a 该反应的 h ob 其他条件不变 升高温度反应的平衡常数增大 思路指导 观察图像中的关键点 变化趋势等方面 分析该反应物质的量的变化与时间 温度的关系 答案 ac 化学反应速率图像的分析技巧 分析图像问题时 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化学计量数之比 4 时间 速率图像 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 例8 双选 t 时 a气体与b气体反应生成c气体 反应过程中a b c浓度变化如图3 15 4 所示 若保持其他条件不变 温度分别为t1和t2时 b的体积分数与时间的关 系如图3 15 4 所示 则下列结论正确的是 图3 15 4 a 在 t1 10 min时 保持其他条件不变 增大压强 平衡向逆反应方向移动b t1 10 min时 保持容器总压强不变 通入稀有气体 平衡向逆反应方向移动 c t 时 在相同容器中 若由0 3mol l 1a 0 1mol l 1 b和0 4mol l 1c反应 达到平衡后 c的浓度仍为0 4mol l 1d 其他条件不变 升高温度 正 逆反应速率均增大 且a的转化率增大 答案 bc 思维模型 三段式 模板突破化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题的一般计算步骤 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 思维模型 数形结合思想 用化学反应速率图像突破化 学平衡概念速率 时间图像能定性揭示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 续表 续表 续表 例9 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 测得容器中物质的浓度 反应速率随时间 变化如图3 15 5所示 下列说法中正确的是 图3 15 5 a 8min前正反应速率大于逆反应速率 b 20min时a的反应速率为0 05mol l min c 反应方程式中的x 1 40 54min时为升高温度 正反 应为吸热反应 d 30min时降低温度 40min时升高温度 解析 前20min内a的平均反应速率为0 05mol l min b错误 因为a b变化的趋势一样 故x 1 再根据时间 速率图像可知 升高温度反应逆向移动 因此正反应为放热反应 c错误 30min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 解图像题三步曲 一看 二想 三判断 1 一看 看图像 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 观察图像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 题组一化学反应速率 1 对于反应 能增大正反应 速率的措施是 a 通入大量o2c 移去部分so3 b 增大容器体积d 降低体系温度 解析 增大反应物的浓度 正反应速率加快 在此瞬间逆反应速率不变 答案 a 解析 化学反应速率之比等于化学计量数之比 答案 d 3 在2l的密闭容器中 发生以下反应 2a g b g 2c g d g 若最初加入的a和b都是4mol 在前10sa的平均反应速率为0 12mol l s 则10s时 容器中b的物质的 量是 a 3 4mol b 3 2mol c 2 8mol d 1 2mol 解析 由题意可知在前10s内 反应的a的物质的量为0 12mol l s 10s 2l 2 4mol 故反应的b的物质的量为1 2mol 则10s时 容器中b的物质的量为4mol 1 2mol 2 8mol 答案 c 题组二外界条件对反应速率的影响4 no和co都是汽车尾气里的有害物质 它们能缓慢地 反应生成氮气和二氧化碳气体 2no g 2co g n2 g 2co2 g 对此反应 下列叙述正确的是 a 使用催化剂能加快反应速率b 增大压强正反应速率增大 逆反应速率减小c 冬天气温低 反应速率降低 对人体危害较小d 无论外界条件怎样改变 均对此化学反应的速率无影响 解析 no与co的反应缓慢 需要催化剂加快其反应速率 a正确 增大压强可以同时增大正 逆反应速率 b错误 冬天反应速率低 no和co大部分不能及时转化为无毒物质 对人体的危害反而大 c错误 答案 a 5 下列叙述正确的是 a 对于反应 a g g nb g h 0 升高温度 正反 应速率增大 逆反应速率减小 平衡向正反应方向移动 b 对于反应 2o3 g 3o2 g 增大压强 正逆反应速 率都增大c 对于有气体参加的反应增大体系压强 反应速率一定增大d 在反应 a b c中 增加a b物质的量 化学反应速率一定增大 解析 a中升高温度正 逆反应速率都增大 c中对于体积不变的密闭容器充入稀有气体 反应物浓度不变 速率不变 d中若a b为固体或纯液体 其用量多大都不改变反应速率 答案 b 题组三化学反应速率的图像 6 2013年江西模拟 向一容积为1l的密闭容器中加入一定量的x y 发生化学反应 ax g 2y s bz g h 0 如图3 15 6是容器中x z的物质的量浓度随时间变化的曲线 根据以上信息 下列说法正确的是 图3 15 6 a 用x表示0 10min内该反应的平均速率为v x 0 045mol l min b 根据图中信息可求得方程式中a b 1 3c 推测在第7min时曲线变化的原因可能是升温d 推测在第13min时曲线变化的原因可能是降温 答案 c 7 一定温度下 在2l的密闭容器中 x y z三种气 体的量随时间变化的曲线如图3 15 7所示 1 从反应开始到10s时 用z表示的反应速率为 x的物质的量浓度减少了 y的转化率为 2 该反应的化学方程式为 图3 15 7 3 10s后的某一时刻 t1 改变了外界条件 其速率随时间的 变化图像如图3 15 8所示 图3