新（浙江专用）高考化学二轮复习 专题16 化学反应速率课件.ppt

专题16化学反应速率 内容索引 考点一化学反应速率及其影响因素 考点二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 加试 考点一化学反应速率及其影响因素 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 2 数学表达式及单位 减少 增加 单位为或 mol l 1 min 1 mol l 1 s 1 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 不同 化学计量数 答案 二 影响因素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 答案 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 加试 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 e1 e2 e3 答案 2 活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 答案 分子 总数 百分数 分子 总数 百分数 正误辨析 1 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 2 化学反应速率为0 8mol l 1 s 1是指1s时某物质的浓度为0 8mol l 1 3 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 4 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 答案 5 其他条件相同时 增大反应物浓度使分子获得能量 活化分子百分数提高 反应速率增 6 两试管各加入5ml0 1mol l 1na2s2o3溶液 同时分别滴入55ml0 1mol l 1硫酸和盐酸 两只试管同时变浑浊 答案 1 2 3 1 一定温度下 在2l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 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 从反应开始到10s时 v z 0 079mol l 1 s 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析答案 2 反应的化学方程式为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析答案 2 2015 浙江10月选考 20 某温度时 2no g o2 g 2no2 g 反应到2s后 no的浓度减少了0 06mol l 1 则以o2表示该时段的化学反应速率是 a 0 03mol l 1 s 1b 0 015mol l 1 s 1c 0 12mol l 1 s 1d 0 06mol l 1 s 1 解析 突破陷阱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 突破陷阱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 计算速率时易忽略体积因素 用物质的量的变化除以时间 突破陷阱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组二化学反应速率的大小比较 3 2016 金华十校9月高三模拟 对于某反应x 3y 2e 2f 在甲 乙 丙 丁四种不同条件下 分别测得反应速率 甲 v x 0 3mol l 1 min 1 乙 v y 1 2mol l 1 min 1 丙 v e 0 6mol l 1 min 1 丁 v f 0 9mol l 1 min 1 则反应最快的是 a 甲b 乙c 丙d 丁 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 a v a 0 5mol l 1 min 1b v b 1 2mol l 1 s 1c v d 0 4mol l 1 min 1d v c 0 1mol l 1 s 1 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 2mol l 1 min 1 d项中对应的v a 3mol l 1 min 1 解析 反思归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 看单位是否统一 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 反思归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组三 三段式 模板突破浓度 化学反应速率的计算 解题指导 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 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 2016 浙江4月选考 18 x g 3y g 2z g h akj mol 1 一定条件下 将1molx和3moly通入2l的恒容密闭容器中 反应10min 测得y的物质的量为2 4mol 下列说法正确的是 a 10min内 y的平均反应速率为0 03mol l 1 s 1b 第10min时 x的反应速率为0 01mol l 1 min 1c 10min内 消耗0 2molx 生成0 4molzd 10min内 x和y反应放出的热量为akj 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析x g 3y g 2z h akj mol 1起始 mol 130转化 mol a3a2a10min时1 a3 3a2a3 3a 2 4mol a 0 2mol b项 x的平均反应速率为0 01mol l 1 min 1 而不是即时速率 d项 生成2molz 放出热量为akj 所以生成0 4molz 放出热量为0 2akj 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 2016 绍兴选考适应性考试 在一定条件下 发生反应 2x g y g 2z g h 197kj mol 1 若将2molx和1moly充入2l的恒容密闭容器中 反应10min 测得x的物质的量为1 4mol 下列说法正确的是 a 10min内 反应放出的热量为197kj热量b 10min内 x的平均反应速率为0 06mol l 1 min 1c 第10min时 y的反应速率小于0 015mol l 1 min 1 假如体系温度不变 d 第10min时 z浓度为0 6mol l 1 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析2x g y g 2z g h 197kj mol 1起始2mol1mol0197kj转化0 6mol0 3mol0 6mol10min末1 4mol0 7mol0 6mol 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组四正确理解影响化学反应速率的因素 7 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 填 大于 小于 或 等于 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 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8 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 反思归纳 增大 增大 不变 减小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 反思归纳 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 2016 宁波效实中学高一下学期期中 对反应a b ab来说 常温下按以下情况进行反应 20ml溶液中含a b各0 01mol 50ml溶液中含a b各0 05mol 0 1mol l 1的a b溶液各10ml 0 5mol l 1的a b溶液各50ml四者反应速率的大小关系是 a b c d 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组五外界条件对化学反应速率的影响 含a b的浓度为0 05mol l 1 含a b的浓度为0 25mol l 1 四者浓度的大小关系是 则四者反应速率的大小关系是 故选a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10 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 6 7 8 9 10 11 12 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 5mol l 1c 第2组实验中盐酸的浓度等于2 5mol l 1d 第3组实验的反应温度低于30 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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于2 5mol l 1 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 5mol l 1 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组六有效碰撞理论 加试 11 下列说法正确的是 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 普通分子有时也能发生有效碰撞 升高温度会加快反应速率 原因是增加了活化分子的有效碰撞次数 增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多 使用催化剂能提高反应速率 原因是提高了分子的能量 使有效碰撞频率增大 化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞a b c d 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析只有活化分子间合理取向的碰撞才能发生化学反应 错误 使用催化剂改变反应过程 降低反应的活化能 增大活化分子百分数 使有效碰撞频率增大 提高反应速率 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 2016 宁波效实中学高二期中 1918年 lewis提出反应速率的碰撞理论 反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的必要条件 但并不是每次碰撞都能引起反应 只有少数碰撞才能发生化学反应 能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 图 是hi分解反应中hi分子之间的几种碰撞示意图 其中属于有效碰撞的是 填 a b 或 c c 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 20世纪30年代 eyring和pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过滤态理论 化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的 而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态 图 是no2和co反应生成co2和no过程中能量变化示意图 请写出no2和co反应的热化学方程式 no2 g co g co2 g no g h 234kj mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 过渡态理论认为 催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径 对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化 在反应体系中加入催化剂中 反应速率增大 e1和e2的变化是 e2 e2 填 增大 减小 或 不变 减小 减小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 请在图 中作出no2和co反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图 答案示意图 返回 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 考点二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 加试 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1molh2c2o4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 h2c2o4 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1molh2c2o4转移2mol电子 配平化学方程式为2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 2mnso4 10co2 8h2o 为保证kmno4完全反应 c h2c2o4 c kmno4 2 5 2 2 5 解析答案 1 2 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 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 则编号为 和 同理探究浓度对反应速率的影响的实验是 和 和 和 解析答案 1 2 3 实验 测得kmno4溶液的褪色时间为40s 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 mol l 1 min 1 0 010 或1 0 10 2 解析答案 1 2 答案 解析答案 1 2 2 fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水 通常是在调节好ph和fe2 浓度的废水中加入h2o2 所产生的羟基自由基能氧化降解污染物 现运用该方法降解有机污染物p cp 探究有关因素对该降解反应速率的影响 实验设计 控制p cp的初始浓度相同 恒定实验温度在298k或313k 其他实验条件见下表 设计如下对比实验 1 2 1 请完