高三化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第一讲 化学反应速率53张ppt课件.ppt

1 了解化学反应速率的概念 反应速率的定量表示方法 2 了解催化剂在生产 生活和科学研究领域中的重大作用 3 理解外界条件 如浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率的影响及其一般规律 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作用 第一讲化学反应速率 1 化学反应速率的大小比较及外界条件对化学反应速率影响的分析判断 2 通过图像 或图表 的分析 提出合理的解释或进行简单计算 3 另外化学反应速率与工农业生产 环境保护 日常生活方面的综合题 反应物浓度 生成 物浓度 2 单位 mol L 1 s 1或mol L 1 min 1 3 同一反应用不同物质表示的化学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 m n p q 1 上述表达式所求v是化学反应的平均速率还是瞬时速率 提示一般来说 化学反应速率随着反应的进行而逐渐变化 因此 某一段时间内的反应速率 实际是一段时间内的平均速率 而不是指瞬时速率 提示比较化学反应速率大小时 必须使用同一物质的反应速率且单位一致 v N2 换算成v H2 时 相当于3mol L 1 s 1 所以上述反应中v N2 v H2 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 只改变一个条件 Na Mg Al 有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的 这种说法是否正确 对此你如何理解 三 活化分子与有效碰撞1 有效碰撞 能发生反应的分子之间的碰撞 2 活化分子 能够发生的分子 3 活化能 如图E1表示 E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量 E2 E1表示 有效碰撞 活化能 H 根据有效碰撞理论 完成下表 提示增加不变增加增大不变增加增加不变增加增大不变不变增加增加增加增大减小不变增加增加增加增大 四点注意有关化学反应速率的注意事项1 化学反应速率是一段时间内的平均速率 且无论用反应物还是用生成物表示均取正值 2 在一定温度下 固体和纯液体物质 改变其用量 不影响化学反应速率 3 同一化学反应在相同条件下 用不同物质表示的化学反应速率 其数值不同 但意义相同 4 计算反应速率时 若给出的是物质的量的变化值 不要忘记转化为物质的量浓度的变化值 两个影响 恒容 恒压 影响有气体参加的反应体系中充入 惰性气体 不参与反应 时 对化学反应速率的影响 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 反应速率减慢 我的警示化学反应速率应用易错点 1 对概念理解不清引起判断错误 2 对计算过程中 三段式 应用不熟练而出现的错误 3 比较化学反应速率大小时 注意使用同一物质的化学反应速率且单位一致 4 升高温度 不论对吸热反应还是放热反应 化学反应速率都是加快的 5 对化学反应速率图像横纵坐标理解出现偏差 6 惰性气体 对化学反应速率的影响理解不到位 问题征解如何解释催化剂对化学反应速率的影响 提示催化剂参与化学反应 降低了反应的活化能 使大量在原反应中不是活化分子的反应物分子也变为活化分子 提高了活化分子的百分数 从而极大地加快化学反应速率 这一过程的能量关系可用下图表示 Ea1表示没使用催化剂时反应所需活化能 Ea2表示使用催化剂后所需最大活化能 2 若 中用A B表示反应的平均速率分别为0 3mol L 1 s 1 0 6mol L 1 s 1 哪种物质表示的化学反应速率更快 3 若物质A的转化率经过计算为30 那么 物质B的转化率为多少 你能迅速得出答案吗 2 把v B 转化为v A 可得 v A 2v B 2 0 6mol L 1 s 1 1 2mol L 1 s 1 所以 用物质B表示的该反应的速率更快 3 通入A B两气体的物质的量之比也等于化学计量数之比2 1 消耗物质的量之比也为2 1 则A B的转化率相等 都为30 答案 1 B 2 用B物质表示的化学反应速率更快 3 30 能迅速得出答案 因为通入和消耗的A B的物质的量之比均为2 1 则A B转化率相等 化学反应速率大小的比较 应用1 将4molX气体和2molY气体在2L的容器中混合 并在一定条件下发生如下反应 2X g Y g 2Z g 若经2s后所测得Z的浓度为0 6mol L 1 回答以下问题 1 求0 2s用X物质表示的平均反应速率为 2 求物质Y在2s时的转化率 3 若上述反应是在甲 乙 丙三个相同的密闭容器中进行反应 经同一段时间后 测得三个容器中的反应速率分别为甲 v X 0 2mol L 1 s 1 乙 v Y 0 12mol L 1 s 1 丙 v Z 9 6mol L 1 min 1 则用上述速率表示该反应由快到慢的顺序为 答案 1 0 3mol L 1 s 1 2 30 3 乙 甲 丙 必考点54外界条件对化学反应速率的影响1 影响化学反应速率的因素参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因 反应的类型不同 物质的结构不同 都会导致反应速率不同 当其他条件不变时 浓度 增加反应物的浓度可以加快反应速率 压强 对于有气体参加的化学反应 增大气体的压强 可以加快化学反应速率 温度 升高温度 可以加快化学反应速率 催化剂 加入催化剂可以加快化学反应速率 其他因素 光 超声波 激光 放射线 电磁波 反应物表面积 扩散速率 溶剂等因素也都能影响化学反应的反应速率 2 理论解释外界条件对化学反应速率的影响 实际是通过影响单位体积内活化分子的数量 改变有效碰撞次数来实现的 影响化学反应速率的外界条件主要有温度 浓度 压强和催化剂 我们可以将其进行归纳 特别强调 1 浓度 压强 温度 催化剂影响化学反应速率的实质 改变了单位体积内活化分子的数目 单位体积内的活化分子数目增加 反应速率加快 反之减慢 2 压强对反应速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的 3 温度改变对任何反应的速率都有影响 典例2 2010 课标全国卷 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中 发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率 请回答下列问题 1 上述实验中发生反应的化学方程式有 2 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 3 实验室中现有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO4等4种溶液 可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是 4 要加快上述实验中气体产生的速率 还可采取的措施有 答两种 5 为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响 该同学设计了如下一系列的实验 将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中 收集产生的气体 记录获得相同体积的气体所需时间 请完成此实验设计 其中 V1 V6 V9 反应一段时间后 实验A中的金属呈 色 实验E中的金属呈 色 该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时 生成氢气的速率会大大提高 但当加入的CuSO4溶液超过一定量时 生成氢气的速率反而会下降 请分析氢气生成速率下降的主要原因 解析 1 发生了两个反应 CuSO4 Zn ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 由于Zn与反应生成的Cu及H2SO4溶液组成了Cu Zn微电池 大大加快了生成氢气的反应速率 3 只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池 都可以加快生成氢气的反应速率 故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意 4 要加快生成氢气的反应速率 还可以采取如下措施 升高温度 适当增大硫酸的浓度 增加锌粒的比表面积等 5 因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响 故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同 则硫酸溶液的体积均取30mL 根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL 可以求得V6 10mL V7 20mL V8 19 5mL V9 17 5mL V10 15mL A组中无铜生成 反应后锌呈灰黑色 E中析出较多的铜 则显示了铜晶体的颜色 暗红色 由于析出的铜的量较多 会覆盖在锌的表面 使得锌与稀硫酸接触面积大大减小 故反应速率反而减慢了 答案 1 CuSO4 Zn ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 CuSO4和Zn反应产生的Cu与Zn可形成Cu Zn微电池 加快了氢气产生的速率 3 Ag2SO4 4 升高反应温度 适当增大硫酸的浓度 增加锌的比表面积等 答两种即可 5 301017 5 灰黑暗红 当加入一定量的CuSO4后 生成的单质Cu会沉积在Zn的表面 降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降 影响化学反应速率的因素有多种 在探究相关规律时 需要控制其他条件不变 只改变某一个条件 探究这一条件对反应速率的影响 解答此类题时 要认真审题 清楚实验目的 弄清要探究的外界条件有哪些 然后分析题给图表 确定一个变量在其他几个量不变的情况下 这个变化量对实验结果的影响 进而总结出规律 然后再确定另一个变量 重新进行相关分析 定多变一法 在探究影响化学反应速率的因素中的应用 应用2 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2 开始反应时 按正反应速率由大到小顺序排列正确的是 甲 在500 时 SO2和O2各10mol反应乙 在500 时 用V2O5作催化剂 10molSO2和5molO2反应丙 在450 时 8molSO2和5molO2反应丁 在500 时 8molSO2和5molO2反应A 甲 乙 丙 丁B 乙 甲 丙 丁C 乙 甲 丁 丙D 丁 丙 乙 甲 解析本题综合考查化学反应速率的影响因素 催化剂 温度对化学反应速率影响程度较大 其中催化剂为最大 浓度 压强影响程度相对较小 同温时乙中速率最快 乙 甲 同时无催化剂时 甲中浓度大于丁中浓度 故甲 丁 丙温度最低 速率最慢 故C正确 答案C Hold住考向 名师揭秘化学反应速率是化学平衡移动的基础变量 化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响 常结合化学平衡的应用进行综合考查 有时在选择题和填空题中单独考查 应注意理论联系实际 灵活分析 1 2012 福建理综 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 答案A 2 2011 海南 8 对于可逆反应H2 g I2 g 2HI g 在温度一定下由H2 g 和I2 g 开始反应 下列说法正确的是 A H2 g 的消耗速率与HI g 的生成速率之比为2 1B 反应进行的净速率是正 逆反应速率之差C 正 逆反应速率的比值是恒定的D 达到平衡时 正 逆反应速率相等 解析A项用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比 则有2v H2 消耗 v HI 生成 C项随着反应的进行 v正不断减小 v逆不断增大 二者的比值也不断变化 D项达到平衡 对于某一物质来说 其正 逆反应速率相等 但对于不同物质 则不一定相等 如平衡时v HI 逆 2v H2 正 答案B 1 2012 上海化学 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 双选 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 答案BC 2 2011 重庆理综 29节选 臭氧是一种强氧化剂 常用于消毒 灭菌等 1 O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 填分子式 2 O3在水中