高考化学大一轮复习方案（考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题）第十九单元 化学反应速率课件 苏教版.pptVIP

考点互动探究 考例考法直击 教师备用习题 考试说明 第23讲化学反应速率 1 了解化学反应速率的概念和定量表示方法 能正确计算化学反应的转化率 2 了解反应活化能的概念 了解催化剂的重要作用 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 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 1 化学反应速率 知识梳理 考点一化学反应速率 mol l 1 s 1 mol l 1 min 1 2 化学反应速率应用中的注意事项 1 同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示 其数值可能相同 也可能不同 因此表示化学反应速率时要指明具体物质 2 由v c t计算的反应速率是一段时间内的 而不是瞬时速率 且无论用反应物还是用生成物表示均取 值 3 对于固体或纯液体反应物 其浓度视为 故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率 4 用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时 反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的 之比 例如 对于反应ma g nb g pc g qd g v a v b v c v d 平均速率 正 常数 化学计量数 m n p q 3 化学反应速率的基本图像 答案 1 2 3 4 5 6 解析 2 速率数值所对应的化学反应速率的快慢与该物质在化学反应方程式中的化学计量数有关 可用速率与化学计量数比值的大小判断反应快慢 5 速率都取正值 6 速率越快现象不一定越明显 如盐酸与naoh溶液的中和反应 2 zn与盐酸的反应为放热反应 其反应速率 时间图像如图7 23 1 试分析图像各段意义 1 ab段 v逐渐 原因 此阶段 影响为主 2 bc段 v逐渐 原因 此阶段 影响为主 答案 1 增大放热反应的温度逐渐升高 导致v逐渐增大温度 2 减小溶液中c h 逐渐减小 导致v逐渐减小浓度 3 如图7 23 2表示800 时 a b c三种气体物质的浓度随时间变化的情况 t是反应充分时的时间 试回答 1 该反应的反应物是 2 a b表示的反应速率分别为 3 该反应的化学方程式为 解析 1 由图像可知随着反应进行a的浓度变小 所以a是反应物 题组训练 题组一化学反应速率的计算 答案 c 解析 反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比 故n m 2 3 即m 2 3n 2 2016 江西宜春宜丰二中一模 将4mola气体和2molb气体在2l的密闭容器内混合 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 1 现有下列几种说法 用物质a表示的反应的平均速率为0 3mol l 1 s 1 用物质b表示的反应的平均速率为0 6mol l 1 s 1 2s时物质a的转化率为70 2s时物质b的浓度为0 7mol l 1其中正确的是 a b c d 答案 b 题组二化学反应速率大小比较 1 下表为某学生进行的两组实验 若其他条件均相同 上述两组实验中 对应反应的反应速率关系为 a 甲 乙b 甲 乙c 甲 乙d 无法判断 答案 a 解析 反应物浓度越大 反应速率越快 甲 乙中na2s2o3 h2so4的物质的量均相等 甲的总体积小于乙的总体积 则甲的反应物浓度大 反应速率快 2 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 答案 d 解析 本题可以采用归一法进行求解 通过方程式的化学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 考点二影响化学反应速率的因素 知识梳理 1 内因 主要因素 反应物本身的 是影响化学反应速率的决定因素 如卤素单质与h2反应的速率大小关系为 镁 铝 锌 铁与稀硫酸反应的速率大小关系为 2 外因 其他条件不变 只改变一个条件 性质 f2 cl2 br2 i2 mg al zn fe 加快 减慢 加快 减慢 加快 减慢 相同 表面积 3 充入惰性气体 不参与反应 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 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 4 速率的理论解释 有效碰撞理论 1 有效碰撞 活化分子之间能够引发化学反应的碰撞 2 活化分子 能够发生有效碰撞的分子 3 活化能 如图7 23 3 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 不变 减慢 正反应的活化能 e3 e1 e2 4 活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 增加 增加 不变 增加 加快 增加 增加 不变 增加 加快 不变 增加 增加 增加 加快 不变 增加 增加 增加 加快 对点自测1 判断正误 正确的打 错误的打 1 催化剂不参加化学反应 2 升温时不论吸热反应还是放热反应 反应速率都增大 3 一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气 滴入少量硫酸铜能够提高反应速率 4 已知反应a2 g 2b2 g 2ab2 g 的 h 0 升高温度可缩短达到平衡的时间 5 碳酸钙与盐酸反应的过程中 再增加caco3固体 可以加快反应速率 6 增大反应体系的压强 反应速率不一定增大 7 增大反应物的浓度 能够增大活化分子的百分含量 所以反应速率增大 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 1 催化剂参加化学反应 错误 2 升温时会增大活化分子百分数 不论吸热反应还是放热反应 反应速率都增大 正确 3 一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气 滴入少量硫酸铜会形成原电池 所以能够提高反应速率 正确 4 不论是放热反应还是吸热反应 只要升温反应速率都会提高 所以会缩短达到平衡的时间 正确 5 碳酸钙是固体 再增加caco3也不会提高反应物浓度 不可以加快反应速率 6 在恒容条件下 通入惰性气体 反应体系的压强增大 但反应速率不增大 正确 7 增大反应物的浓度 活化分子的百分含量不变 错误 2 一定温度下 反应h2 g cl2 g 2hcl g 在密闭容器中进行 分析下列措施对化学反应速率的影响 1 升高温度 2 缩小体积增大压强 3 恒容充入氢气 4 恒容充入氮气 5 恒压充入氮气 答案 1 增大 2 增大 3 增大 4 无影响 5 减小 题组一外界条件对化学反应速率的影响 题组训练 1 2015 海南卷 双选 10ml浓度为1mol l 1的盐酸与过量的锌粉反应 若加入适量的下列溶液 能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 a k2so4b ch3coonac cuso4d na2co3 答案 ab 解析 k2so4溶液对盐酸起到稀释作用 使反应速率降低 但不影响h 的总物质的量 故不影响生成h2的物质的量 a项正确 ch3coona溶液中的ch3coo 结合盐酸中的h 生成弱酸ch3cooh ch3coo h ch3cooh 降低了h 浓度 随着反应的进行ch3cooh向电离方向移动 上述平衡向左移动 不影响h 的总物质的量 故不影响生成h2的物质的量 b项正确 cuso4会与zn发生置换反应 铜附着在zn表面 形成原电池 加速产生氢气的速率 c项错误 na2co3与hcl反应 2h co32 h2o co2 减小了h 的总物质的量 虽然能够降低反应速率 但同时也减少了氢气的总量 d项错误 2 2016 深圳模拟 下列四支试管中 在不同条件下反应 fe 2hcl fecl2 h2 判断产生h2的反应速率最快的是 a b c d 答案 d 解析 温度越高 浓度越大 接触面积越大 则反应速率越大 d项符合题意 3 2015 福建卷 在不同浓度 c 温度 t 条件下 蔗糖水解的瞬时速率 v 如下表 下列判断不正确的是 a a 6 00b 同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v可能不变c b 318 2d 不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案 d 规律小结外界条件对反应速率影响分析 1 温度 升高温度 v正 v逆均增大 对于吸热反应而言 v正增大的幅度更大 对放热反应而言 v逆增大的幅度更大 2 压强 对于有气体参加的反应 增大压强 v正 v逆均增大 若正反应气体的物质的量减小 则v正增大的幅度更大 若正反应气体的物质的量增大 则v逆增大的幅度更大 若反应前后气体的物质的量不变 则v正 v逆同等程度地增大 3 催化剂 催化剂一般指正催化剂 使用催化剂 v正 v逆同等程度增大 题组二化学反应速率图像分析 1 下列表格中的各种情况 可以用下面对应选项中的图像表示的是 答案 c 答案 a 2 某密闭容器中发生反应 x g 3y g 2z g h 0 如图7 23 5表示该反应的速率 v 随时间 t 变化的关系 t2 t3 t5时刻外界条件有所改变 但都没有改变各物质的初始加入量 下列说法中正确的是 a t2时加入了催化剂b t3时降低了温度c t5时增大了压强d 该反应最初是从逆反应开始的 解析 a项 t2时反应速率加快 而平衡不移动 则改变的条件是加入了催化剂 a项正确 b项 t3时正逆反应的速率都降低 若降低温度 则平衡正向移动 而图像表示的是平衡逆向移动 b项错误 c项 t5时若增大了压强 则正逆反应速率都加快 但平衡正向移动 而图像表示的是平衡逆向移动 c项错误 d项 该反应的最初v逆 0 说明反应是从正反应开始的 d项错误 方法技巧常见速率 时间变化图像分析 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 和催化剂角度考虑 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 3 改变条件判断v正 v逆的相对大小时 可以从平衡移动方向讨论 若平衡正移 v正 v逆 若平衡逆移 v正 v逆 考点三控制变量法探究影响化学反应速率的因素 题组训练 题组一探究单一因素对化学反应速率的影响 1 影响化学反应速率的因素很多 某课外兴趣小组用实验的方法进行探究 1 实验一 取等物质的量浓度等体积h2o2溶液分别进行下列实验 实验报告如下表所示 试回答 实验1 2研究的是其他条件相同时 对h2o2分解速率的影响 2 实验二 经研究知cu2 对h2o2分解也具有催化作用 为比较fe3 和cu2 对h2o2分解的催化效果 该小组的同学分别设计了如图甲 乙所示的实验 回答相关问题 定性分析 如图甲可通过观察 定性比较得出结论 有同学提出将fecl3改为fe2 so4 3更为合理 其理由是 定量分析 为了更精确地研究浓度对反应速率的影响 利用图乙装置进行定量实验 完成该实验应该测定的实验数据是 答案 1 温度 2 反应产生气泡的快慢排除阴离子的干扰 测定一定时间内产生的气体体积 或测定产生一定体积的气体所需的时间 解析 1 实验1 2使用相同的催化剂 但温度不同 所以反应速率不同是由温度不同导致的 所以可以探究温度对h2o2分解速率的影响 2 定性比较fe3 和cu2 对h2o2分解的催化效果 可以通过观察产生气泡的快慢来比较 产生气泡快的 催化效果好 在探究fe3 和cu2 对h2o2分解的催化效果时 必须保持其他的条件相同 所以将fecl3改为fe2 so4 3更为合理 可以避免由于阴离子不同造成的干扰 定量比较fe3 和cu2 对h2o2分解的催化效果 由图可知 可以通过测定一定时间内产生的气体体积 或测定产生一定体积的气体所需的时间 来比较 一定时间内产生的气体越多或产生一定体积的气体所需的时间越短 则催化效果越好 2 h2o2是一种绿色氧化还原试剂 在化学研究中应用广泛 1 某小组拟在等浓度fe3 的催化下 探究h2o2浓度对h2o2分解反应速率的影响 限选试剂与仪器 30 h2o2溶液 0 1mol l 1fe2 so4 3溶液 蒸馏水 锥形瓶 双孔塞 水槽 胶管 玻璃导管 量筒 秒表 恒温水浴槽 注射器 设计实验方案 在不同h2o2浓度下 测定 要求所测得的数据能直接体现反应速率大小 设计实验装置 完成图中的装置示意图 参照下表格式 拟定实验表格 完整体现实验方案 列出所选试剂体积 需记录的待测物理量和所拟定的数据 数据用字母表示 图7 23 7 答案 1 相同时间内收集到的o2的体积 解析 1 由于不同浓度的h2o2的分解速率不同 故相同时间内 分解速率越大 相同时间内收集到的o2就越多 故需要测定相同时间内收集到的o2的体积 根据o2难溶于水这一性质 可用倒置于水槽中的装满水的量筒收集o2 即通过排水法收集o2 通过量筒的刻度读出收集到的气体的体积 本实验中需测定的数据有 用秒表测定相同的时间 通过量筒测出生成o2的体积 用量筒测出第一次所需30 h2o2溶液的体积 第二次所需30 h2o2溶液的体积以及蒸馏水的体积 保证两次溶液总体积相同 从而保证h2o2溶液浓度不同 规律小结控制变量法探究影响化学反应速率因素的解题策略 1 设计方案 给出影响化学反应的几种因素 让学生设计实验分析各因素对反应的影响 确定变量 2 定多变一 控制单一变量法 探究某种因素的影响时 先确定其他的因素不变 只变化这种因素 确定后再探究另一种因素的影响 3 数据分析 根据有效实验数据得出结论 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反应的影响 选择数据 或设置实验 要有效 且变量统一 题组二探究综合因素对化学反应速率的影响 1 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7 23 8所示 根据图示分析实验条件 下列说法中一定不正确的是 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 答案 d 解析 由3 4组实验的条件对比可知第3组实验的反应温度应高于30 d错误 2 某实验小组以h2o2分解为例 研究浓度 催化剂 溶液酸碱性对反应速率的影响 在常温下按照如下方案完成实验 1 催化剂能加快化学反应速率的原因是 2 常温下5 h2o2溶液的ph约为6 h2o2的电离方程式为 3 实验 和 的目的是 由于实验时没有观察到明显现象而无法得出结论 资料显示 通常条件下h2o2稳定 不易分解 为了达到实验目的 你对原实验方案的改进是 4 实验 中 测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图7 23 9 分析图7 23 9能够得出的实验结论是 方法技巧影响化学化学速率的因素的综合分析把握影响化学反应速率的 8 个重要因素 浓度 温度 压强 催化剂 固体的表面积 原电池反应 酸碱性 光照强度 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 从而理清影响实验探究结果的因素 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 2016 北京卷 下列食品添加剂中 其使用目的与反应速率有关的是 a 抗氧化剂b 调味剂c 着色剂d 增稠剂 答案 a 解析 食品添加剂中添加抗氧化剂 目的是减慢食品被氧化的速率 a项正确 调味剂的主要作用是补充 增强或增加食品的味道 与反应速率无关 b项错误 着色剂是以食品着色为主要目的 与反应速率无关 c项错误 增稠剂在食品中主要目的是将液体 浆状食品形成特定形态 与反应速率无关 d项错误 2 2014 新课标全国卷 已知分解1molh2o2放出热量98kj 在含少量i 的溶液中 h2o2分解的机理为h2o2 i h2o io 慢h2o2 io h2o o2 i 快下列有关该反应的说法正确的是 a 反应速率与i 浓度有关b io 也是该反应的催化剂c 反应活化能等于98kj mol 1d v h2o2 v h2o v o2 答案 a 解析 h2o2的分解反应主要由慢反应决定 且i 浓度越大反应速率越快 a项正确 合并题中两反应 可知i 为催化剂 而io 为中间产物 b项错误 1molh2o2分解时反应热为 98kj mol 1 并不是活化能 c项错误 根据化学计量数关系可确定v h2o2 v h2o 2v o2 d项错误 3 2014 福建卷 在一定条件下 n2o分解的部分实验数据如下 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 注 图中半衰期指任一浓度n2o消耗一半时所需的相应时间 c1 c2均表示n2o初始浓度且c1 c2 图7 23 10 答案 a 解析 从题给数据可观察到 相等的时间段内 10min 反应消耗的n2o相等 即n2o浓度对反应速率无影响 a项正确 n2o的分解反应不是可逆反应 没有平衡状态 b项错误 根据半衰期概念 结合反应速率与浓度无关 可知浓度越大半衰期越长 若取浓度变化0 100 0 050 半衰期为50min 若取浓度变化0 080 0 040 半衰期为40min 即浓度越大半衰期越长 c项错误 若取10min为时间段 0 10min时no2的转化率为10 10 20min时no2的转化率为11 1 即浓度越大转化率越小 d项错误 4 2014 北京卷 一定温度下 10ml0 40mol lh2o2溶液发生催化分解 不同时刻测得生成o2的体积 已折算为标准状况 如下表 正确的是 溶液体积变化忽略不计 a 0 6min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1b 6 10min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1c 反应至6min时 c h2o2 0 30mol ld 反应至6min时 h2o2分解了50 答案 c 5 2015 全国卷 bodensteins研究了下列反应 2hi g h2 g i2 g 在716k时 气体混合物中碘化氢的物质的量分数x hi 与反应时间t的关系如下表 1 根据上述实验结果 该反应的平衡常数k的计算式为 2 上述反应中 正反应速率为v正 k正x2 hi 逆反应速率为v逆 k逆x h2 x i2 其中k正 k逆为速率常数 则k逆为 以k和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min时 v正 min 1 3 由上述实验数据计算得到v正 x hi 和v逆 x h2 的关系可用如图7 23 11表示 当升高到某一温度时 反应重新达到平衡 相应的点分别为 填字母 1 2016 广州模拟 在n2 3h22nh3的反应中 在5s内nh3的浓度变化了8mol l 1 则nh3的平均反应速率为 a 2 4mol l 1 s 1b 0 8mol l 1 s 1c 1 6mol l 1 s 1d 0 08mol l 1 s 1 答案 c 2 2016 唐山测试 在温度和容积不变的密闭容器中 a气体与b气体反应生成c气体 反应过程中 反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示 则下列叙述正确的是 a 该反应的化学方程式为a 3b2cb 在t1s时 v正 a 0c t1 10 s时再充入0 4mola和0 25molb 反应物a的转化率增大d