高三化学《一轮复习导航》： 第10讲《化学反应速率》课件.ppt

1 在密闭容器里 a与b反应生成c 其反应速率分别用va vb vc表示 已知2vb 3va 3vc 2vb 则此反应可表示为a 2a 3b 2cb a 3b 2cc 3a b 2cd a b c 本题考查反应速率与方程式计量数的关系va vb vc 2 3 2所以a正确 2 在一定温度下 密闭容器进行如下反应 3fe s 4h2o g fe3o4 s 4h2 g 下列判断正确的是a 保持体积不变 增加fe的量 反应速率加快b 将容器的体积缩小一半 反应速率加快c 保持体积不变 充入ne使体系压强增大 反应速率加快d 保持压强不变 充入ne使容器的体积增大 反应速率不变 解析 本题考查浓度与反应速率的关系 由于固体的浓度为常数 增加铁的量 反应速率几乎无影响 容器体积缩小 相当于增大气体的浓度 反应速率加快 体积不变的情况下 充入不参与反应的气体 反应物和生成物的浓度不变 速率不变 压强不变 充入不参与反应的气体使体积增大 由于反应物和生成物的浓度减小 速率减小 3 加入0 1molmno2粉末于50ml的h2o2中 密度1g ml 在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示 1 实验时放出的气体总体积是 2 反应放出 半气体所需时间是 3 反应放出34气体所需的时间约为 60ml 1min 2min 3 加入0 1molmno2粉末于50ml的h2o2中 密度1g ml 在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示 4 a b c d各点批反应速率快慢的顺序是 5 解释上述a b c d快慢的原因是 d c b a 随反应进行 h2o2的浓 度逐渐减小 反应速率逐渐减慢 3 加入0 1molmno2粉末于50ml的h2o2中 密度1g ml 在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示 解析 本题考查观察能力和分析能力 可根据图象所示找出解答依据 气体总体积60ml 放出一半即30ml时 对应时间为1min 当放出3 4即60ml 3 4 45ml 对应时间为2min 4 随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视 如何降低大气中co2的含量及有效地开发利用co2 引起了各国的普遍重视 目前工业上有一种方法是用co2来生产燃料甲醇 为探究反应原理 现进行如下实验 在体积为1l的密闭容器中 充入1molco2和3molh2 一定条件下发生反应 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h 49 0kj mol 测得co2和ch3oh g 的浓度随时间变化如图所示 1 从反应开始到平衡 氢气的平均反应速v h2 mol l min 0 225 4 目前工业上有一种方法是用co2来生产燃料甲醇 为探究反应原理 现进行如下实验 在体积为1l的密闭容器中 充入1molco2和3molh2 一定条件下发生反应 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h 49 0kj mol 测得co2和ch3oh g 的浓度随时间变化如图所示 2 该反应的平衡常数表达式为 ch3oh h2o co2 h2 3 4 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h 49 0kj mol 测得co2和ch3oh g 的浓度随时间变化如图所示 3 下列措施中能使n ch3oh n co2 增大的是 a 升高温度b 充入he g 使体系压强增大c 将h2o g 从体系中分离d 再充入1molco2和3molh2 cd 解析 本题考查反应速率与平衡移动原理的应用 1 当反应进行到10min时达到平衡状态 v co2 1 00 0 25 mol l 10min 0 075mol l min 则v co2 v h2 1 3 v h2 0 225mol l min 2 该反应的平衡常数的表达式为k ch3oh h2o co2 h2 3 或k c ch3oh c h2o c co2 c3 h2 3 若升高温度 平衡向吸热方向 逆反应方向 移动 恒容条件下 若充入 惰性气体 使体系压强增大 由于浓度不变 平衡不移动 若从体系中分离出h2o g 减小生成物水蒸气的浓度 平衡向正反应方向移动 若在容积不变条件下再充入1molco2和3molh2 相当于增大压强 有利于平衡向右移动 所以c d均可使比值增大 例1 在一定温度下 容器内某一反应中m n的物质的量随反应时间变化的曲线如图 下列表述中正确的是 a 反应的化学方程式为 2mnb t2时 正逆反应速率相等 达到平衡c t3时 正反应速率大于逆反应速率d t1时 n的浓度是m浓度的2倍 典例精析 典例精析 d 典例精析 评注 主要考查化学反应速率 化学平衡等知识 已经抽象到没有具体的元素符号 并且以看图设置情境设问 因此对观察能力作了重点考查 思维能力要求也较高 图的横坐标是时间 绘出了t1 t2 t3个时刻 纵坐标既不是速率 也不是浓度 而是物质的量 仔细审视各时间段中物质的量的变化 解析 本题以化学反应速率与化学平衡为素材 考查观察图象及其信息加工的能力 t1时 n的物质的量是6mol m的物质的量是3mol 故n的浓度是m浓度的2倍 同时也可得出反应的化学方程式为 2n m t2时 正逆反应速率虽然相等 但尚未达到平衡 因为此时m n的物质的量还在增大与减少 t3时m n的物质的量保持不变 说明已达平衡状态 则正反应速率等于逆反应速率 典例精析 变式1 bc 典例精析 解析 以合成氨反应为载体 考查观察能力和思维能力 n2起始量为0 4mol 第一次平衡量为0 25mol 所以浓度变化为 0 4 0 25 mol 2l 0 075mol l 平均速率为0 075mol l 20min 0 00375mol l min 从10min到20min时速率明显加快 可能使用催化剂的推测是正确的 第25min时 只有nh3的量减少0 1mol 其他物质的量不变新平衡时nh3的体积分数为0 25 0 25 0 225 0 075 0 45 而原平衡时nh3的体积分数为0 3 0 3 0 25 0 15 0 428 例2 大约有85 化学反应需要用催化剂 催化剂研究是二十一世纪化学研究的重要课题之一 某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物a也能催化氯酸钾的分解 且a和二氧化锰的最佳催化温度均在500 左右 于是甲学生对a和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验 实验时均以收满500ml氧气为准 其他可能影响实验的因素均可忽略 典例精析 典例精析 表一用mno2作催化剂 典例精析 典例精析 表二用a作催化剂 请回答 上述实验中的待测数据应是 完成此研究后 他们准备发表一篇研究报告 请你替他们拟一个报告的题目 典例精析 典例精析 相同条件下收满500ml氧气 所用的时间 不同催化剂的催化效果对照研 究mnso4 或mn2 例2 大约有85 化学反应需要用催化剂 催化剂研究是二十一世纪化学研究的重要课题之一 已知下列化学反应 2h2o2 2kmno4 3h2so4 k2so4 5o2 mnso4 8h2o某化学研究性学习小组在做此实验时发现 在敞口容器中 当h2o2与酸化的kmno4溶液混合时 开始放出氧气的速率很慢 一段时间后产生氧气的速率很迅速 经过测定发现溶液中温度变化不大 学生百思不得其解 经分析 随着反应的进行 反应物的浓度在逐渐降低 敞口容器的压强不受影响 反应的温度变化不大 乙学生认为可能的因素是催化剂的影响 典例精析 典例精析 例2 大约有85 化学反应需要用催化剂 催化剂研究是二十一世纪化学研究的重要课题之一 为了验证是哪种离子起了催化作用 他们做了三个对比实验 空白实验 起始时加入少量k2so4固体 起始时加入少量mnso4固体 起始时加入少量水结果发现 起始反应速率差不多 的起始反应速率最慢 的起始反应速率很快 结论 对h2o2的分解反应起催化作用的是 解释 当h2o2与酸化的kmno4溶液混合时 开始放出氧气的速率很慢 一段时间后产生氧气的速率迅速加快的原因是 典例精析 典例精析 mnso4 或mn2 反应生成的 mnso4对此反应起催化作用 故反应速率先慢后快 典例精析 评注 掌握化学反应速率的概念及其影响因素 从影响反应速率的因素入手 逐步深入分析 提出猜想 设计实验验证 得出正确结论 解析 本题以反应速率的实验探究为载体 考查分析能力 思维能力和实验能力 根据速率的概念 单位时间内反应物或生成物浓度 或物质的量 的变化 因此还需要测定反应时间 随着反应的进行 生成的mnso4 或mn2 对h2o2的分解起催化作用 产生o2的速率大大加快 典例精析 变式2 典例精析 变式2 分析上述数据 回答下列问题 1 实验4和5表明 对反应速率有影响 反应速率越快 能表明同一规律的实验还有 填实验序号 2 仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 填实验序号 3 本实验中影响反应速率的其他因素还有 其实验序号是 4 实验中的所有反应 反应前后溶液的温度变化值 约15 相近 推测其原因 相等 所以使等体积溶液的温度升高的数值相近 典例精析 典例精析 变式2 固体反应物的表面积 表面积越大 1和2 或4和5 1 3 4 6 8 反应温度 6和7 8和9 可能是硫酸过量 金属完全反应 放出的热量 相等 所以使等体积溶液的温度升高的数值相近 典例精析 解析 本题考查观察能力和数据处理能力 分析实验4与5 实验条件相同而金属状态不同 速率也不同 表明固体表面积大小对反应速率有较大影响 对比和分析影响速率的因素 自变量 与速率 因变量 之间的数据关系 就可以得出结论 由于酸均过量 金属完全溶解 产生的热量相等 所以溶液温度变化基本相同 典例精析 2 乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响 利用右图装置同温下进行定量实验 用大小形状相同的zn分别和0 5mol l及2mol l的足量稀硫酸反应 通过测定并比较相同时间内产生氢气的体积 或产生同体积的气体所需时间 可以说明浓度对化学反应速率的影响 测定并比较相同时间内产生 实验一 氢气的体积 或产生同体积的气体所需时间 典例精析 2 乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响 利用右图装置同温下进行定量实验 用大小形状相同的zn分别和0 5mol l及2mol l的足量稀硫酸反应 通过测定并比较相同时间内产生氢气的体积 或产生同体积的气体所需时间 可以说明浓度对化学反应速率的影响 测定并比较相同时间内产生 实验一 氢气的体积 或产生同体积的气体所需时间 备选题 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 实验二 已知反应 2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 2mnso4 10co2 8h2o丙同学在做某浓度的酸性kmno4溶液与0 2mol l草酸 h2c2o4 溶液反应的实验时 观察到开始一段时间内 反应速率较慢 溶液褪色不明显 但不久突然褪色 反应速率明显加快 3 针对上述现象 丁同学认为该反应放热 导致溶液温度上升 反应速率加快 从影响化学反应速率的因素看 你猜想还可能的原因是mn2 或mnso4 的催化作用或催化剂 典例精析 mn2 或mnso4 的催化作用或催化剂 备选题 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 实验二 已知反应 2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 2mnso4 10co2 8h2o丙同学在做某浓度的酸性kmno4溶液与0 2mol l草酸 h2c2o4 溶液反应的实验时 观察到开始一段时间内 反应速率较慢 溶液褪色不明显 但不久突然褪色 反应速率明显加快 4 若用实验证明你的猜想 除酸性高锰酸钾溶液 草酸溶液试剂外 可以在反应一开始时加入 a 硫酸钾b 硫酸锰c 氯化锰d 水 典例精析 b 典例精析 解析 反应速率快慢的决定因素是反应物本身的性质 影响反应速率的因素很多 在探究时要注意控制变量 浓度 温度 压强 催化剂等都对反应速率有影响 实验二中不能加入氯化锰 因为酸性高锰酸钾可以将氯离子氧化 影响实验的验证 方法指导 用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 1 浓度 增大反应物浓度 单位体积内活化分子数增多 单位时间内有效碰撞次数多 反应速率增大 相反 反应速率减慢 2 温度 温度升高时 一部分分子吸收了能量变成了活化分子 使单位体积内活化分子数目增多 有效碰撞次数增多 反应速率加快 而且升高温度时 分子运动速率加快 单位时间内有效碰撞机会增多 也能使反应速率加快 温度对反应速率影响的规律 对吸热反应 放热反应都适用 方法指导 用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 3 压强 对于有气体参加的反应 当其他条件不变时 改变压强 引起浓度的改变 从而引起单位体积内活化分子数发生改变 所以讨论压强对反应速率的影响时 应区分引起压强改变的原因 这种改变对反应体系的浓度产生何种影响 由此判断出反应速率有何影响 方法指导 用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 3 压强 对于气体反应体系 有以下三种情况 1 恒温时 增大压强 体积缩小 浓度增大 反应速率加快 2 恒容时 充入气体反应物 压强增大 浓度增大 速率加快 充入 惰性气体 总压强增大 但参加反应的各物质浓度不变 反应速率不变 3 恒压时 充入 惰性气体 体积增大 各反应物浓度减小 反应速率减慢 方法指导 用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 4 催化剂 加入催化剂可以大大降低化学反应所需要的活化能 也就等于提高了活化分子的百分数 从而提高了有效碰撞的频率 加快了化学反应速率 高考回放 1 2007 广东 碘钟 实验中 3i s2o2 8 i 3 2so2 4的反应速率可以用i 3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 该实验的目的是研究反应物i 与s2o2 8的浓度对反应速率响 2 显色时间t1 29 3s 研究反应物i 与s2o2 8的浓度对反应速率的影 响 29 3s 高考回放 1 2007 广东 碘钟 实验中 3i s2o2 8 i 3 2so2 4的反应速率可以用i 3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 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 a