高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率 化学平衡 第1讲 化学反应速率课件.ppt

第1讲化学反应速率 最新考纲 1 了解化学反应速率的概念 化学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 认识并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 考点一化学反应速率 3 化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应ma g nb g pc g qd g 其化学反应速率可用不同的物质来表示 当单位相同时 化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比 即v a v b v c v d m n p q 如在一个2l的容器中发生反应 3a g b g 2c g 加入2mola 1s后剩余1 4mol 则v a 0 3 mol l 1 s 1 v b 0 1 mol l 1 s 1 v c 0 2 mol l 1 s 1 典例1 2015 安庆质检 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 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 4 若用 v a 12mol l min v c 0 1mol l s 分别表示该反应速率 则反应速率较快的是 填序号 题组一化学反应速率的理解和计算1 将4mola气体和2molb气体在2l容器中混合 一定条件下发生反应 2a g b g 2c g 若经2s后测得c的浓度为0 6mol l 1 用物质a表示的反应速率为0 3mol l 1 s 1 用物质b表示的反应速率为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以上说法中正确的是 a b c d 解析 由题意知 2s时c的浓度为0 6mol l 1 根据化学计量数之比可知 b的变化浓度为0 3mol l 1 进而确定2s时b的浓度是1mol l 1 0 3mol l 1 0 7mol l 1 正确 a的变化浓度为0 6mol l 1 从而求出a的转化率为30 错误 用c表示的反应速率为0 3mol l 1 s 1 可推知用a表示的反应速率为0 3mol l 1 s 1 正确 用b表示的反应速率为0 15mol l 1 s 1 错误 答案 b 2 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 下列叙述不正确的是 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 min b 6 10min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l min c 反应至6min时 c h2o2 0 30mol ld 反应至6min时 h2o2分解了50 归纳提升 化学反应速率的理解要点 1 化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率 且无论用反应物还是用生成物表示均取正值 2 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 3 不能用固体或纯液体表示化学反应速率 因为固体或纯液体的浓度视为常数 4 计算速率时不要忽略体积 不可用物质的量变化值除以时间 5 单位使用要规范 如不能把mol l 1 min 1表示为mol l min或mol lmin 题组二化学反应速率的大小比较3 已知反应4co 2no2 n2 4co2在不同条件下的化学反应速率如下 其中表示反应速率最快的是 a v co 1 5mol l 1 min 1b v no2 0 7mol l 1 min 1c v n2 0 4mol l 1 min 1d v co2 1 1mol l 1 min 1 解析 换算成同一物质再比较 如以n2为标准 a b d三项分别可换算为0 375mol l 1 min 1 0 35mol l 1 min 1 0 275mol l 1 min 1 所以最快的为c项 答案 c 4 2015 长沙模拟 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 s v b 0 6mol l s v c 0 4mol l s v d 0 45mol l s 下列有关反应速率的比较中正确的是 a b c d 归纳提升 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 先看单位是否统一 若不统一 换算成相同的单位 考点二影响化学反应速率的因素 1 内因 主要因素 反应物本身的性质是主要因素 如相同条件下mg al与稀盐酸反应的速率大小关系为mg al 2 外因 其他条件不变 只改变一个条件 3 理论解释 有效碰撞理论 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为正反应的活化能 使用催化剂时的活化能为e3 反应热为e1 e2 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 2 活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 典例2 2014 新课标 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 的浓度有关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 解析 a项 h2o2的分解速率取决于第一步的慢反应 该反应中i 为反应物 故反应速率与i 的浓度有关 正确 b项 该反应的催化剂为i io 只是该反应的中间物质 错误 c项 反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量 分解1molh2o2放出98kj热量 不能据此判断该反应的活化能 错误 d项 将题给两个反应合并可得总反应为2h2o2 2h2o o2 由化学反应速率与其对应物质的化学计量数的关系可知 该反应中不同物质的反应速率关系应为v h2o2 v h2o 2v o2 错误 答案 a 外界条件对化学反应速率的影响 1 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素 2 压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的 所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析 若改变总压强而各物质的浓度不改变 则反应速率不变 3 改变温度 使用催化剂 反应速率一定发生变化 其他外界因素的改变 反应速率不一定发生变化 4 固体反应物量的增减 不能改变化学反应速率 固体的表面积改变才能改变化学反应速率 5 气体反应体系中充入惰性气体 不参与反应 对反应速率的影响 恒温恒容 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 恒温恒压 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 题组一外界条件对化学反应速率的影响1 2015 烟台质检 反应c s h2o g co g h2 g 在一可变容积的密闭容器中进行 下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 增加c的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变 充入n2使体系压强增大 保持压强不变 充入n2使容器体积变大a b c d 解析 增大固体的量 恒容时充入惰性气体对速率无影响 答案 c 2 2015 海南卷 改编 10ml浓度为1mol l的盐酸与过量的锌粉反应 若加入适量的下列溶液 一定能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是 a khso4b ch3coonac cuso4d na2co3 归纳提升 分析外界因素对化学反应速率的影响时需要注意的几个地方 1 对于固体和纯液体反应物 其浓度可视为常数 改变用量 反应速率不变 2 压强对速率的影响有以下几种情况 恒温 题组二变量法探究影响化学反应速率的外界因素3 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为na2s2o3 h2so4 na2so4 so2 s h2o 下列各组实验中最先出现浑浊的是 解析 结合选项知混合液的体积都为20ml 但选项d中反应温度最高 反应物na2s2o3的浓度最大 其反应速率最大 故最先看到浑浊 有硫单质生成 答案 d 1 在25 下 控制光照强度 废水样品初始浓度和催化剂用量相同 调节不同的初始ph和一定浓度草酸溶液用量 做对比实验 完成以下实验设计表 表中不要留空格 测得实验 和 溶液中的cr2o浓度随时间变化关系如图所示 2 经上述反应后草酸被氧化为 填化学式 3 实验 和 的结果表明 实验 中0 t1时间段反应速率v cr3 mol l 1 min 1 用代数式表示 解析 本题考查对化学反应速率的影响因素的探究 意在考查考生化学实验的设计和分析能力 1 实验 中初始ph不同 目的是探究ph对反应速率的影响 实验 中初始ph相同 目的应是探究草酸溶液浓度对反应速率的影响 则实验 中所用草酸溶液体积应不同 但试剂总体积应相同 2 草酸中c元素的化合价为 3价 则其被氧化为co2 归纳提升 控制变量问题的常见考查形式 1 以表格的形式给出多组实验数据 让考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 让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响 考点三化学反应速率图象及其应用 1 全程速率 时间图象例如 zn与足量盐酸的反应 反应速率随时间的变化出现如图情况 原因解释 ab段 v渐大 因反应为放热反应 随反应的进行 温度逐渐升高 导致反应速率逐渐增大 bc段 v渐小 则主要因为随反应的进行 溶液中c h 减小 导致反应速率减小 2 物质的量 或浓度 时间图象例如 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所示 1 由图象得出的信息是 x y是反应物 z是生成物 t3时反应达平衡 x y没有完全反应 3 速率 外界条件图象以n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol为例 1 速率 浓度 c 图象 2 速率 温度 t 的图象 3 速率 压强 p 图象 4 速率 催化剂图象 使用催化剂 v正 v逆同等倍数增大 图象为 说明 条件增强 曲线在原图象的上方 条件减弱 曲线在原图象的下方 浓度改变时 图象曲线一条连续 一条不连续 其他条件改变 图象曲线不连续 对于反应前后气体的体积不变的反应 改变压强时 v正 v逆同等倍数增大或减小 分析化学反应速率图象有三看 1 看面 弄清纵 横坐标的含义 2 看线 弄清线的走向 变化趋势及线的斜率 3 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 典例3 2015 西安检测 某密闭容器中充入等物质的量的a和b 一定温度下发生反应a g xb g 2c g 达到平衡后 在不同的时间段内 下列说法中正确的是 a 30 40min间该反应使用了催化剂b 化学方程式中的x 1 正反应为吸热反应c 30min时降低温度 40min时升高温度d 8min前a的平均反应速率为0 08mol l min 解析 a项 若使用催化剂 则化学反应速率加快 故a错误 b项 由图1a b为同一曲线知x 1 则此反应为等体积反应 30 40min压强减小 平衡不移动但v正 v逆同等程度减小 结合图1 图2中40 54min变化曲线知改变条件为升高温度 因平衡逆向移动 故逆反应为吸热反应 所以正反应为放热反应 故b项错误 c项 由图1 图2知a b c浓度降低倍数相同 平衡不移动但同等程度减小 则改变条件为降低体系压强而非改变温度 若温度改变 平衡一定移动 故c错误 d项 8min前a的平均反应速率为 2 00mol l 1 36mol l 8min 0 08mol l min 正确 答案 d 题组一化学反应速率图象题1 对于反应2so2 g o2 g 2so3 g h 0已达平衡 如果其他条件不变时 分别改变下列条件 对化学反应速率和化学平衡产生影响 下列条件与图象不相符的是 o t1时v正 v逆 t1时改变条件 t2时重新建立平衡 解析 分析时要注意改变条件瞬间v正 v逆的变化 增加o2的浓度 v正增大 v逆瞬间不变 a正确 增大压强 v正 v逆都增大 v正增大的倍数大于v逆 b正确 升高温度 v正 v逆都瞬间增大 c错误 加入催化剂 v正 v逆同时同倍数增大 d正确 答案 c 2 图甲 图乙分别表示反应co2 g h2 g co g h2o g h 0在t1时刻达到平衡 在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况 下列说法正确的是 a 图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度b 图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强c 图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度d 图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气 解析 图甲中t2时刻改变条件 正 逆反应速率同等程度的增大 且反应co2 g h2 g co g h2o g 为反应前后气体体积不变的反应 所以改变的条件为增大压强或使用催化剂 b对 a错 图乙中t2时刻改变条件 co2浓度增大 co浓度减小 说明平衡向逆反应方向移动 升高温度 平衡正向移动 c错 减小h2o g 浓度 平衡向正反应方向移动 则co2浓度减小 d错 答案 b 题组二化学反应速率图象综合题3 2015 镇江模拟 实验测得某反应在不同ph下产物a的浓度随时间变化的关系如图 其他条件相同 则下列有关说法正确的是 a 若增大压强 该反应的反应速率一定增大b ph 6 8时 随着反应的进行反应速率逐渐增大c 一定ph范围内 溶液中h 浓