高考化学 第19讲 化学反应速率及影响因素课件.ppt

第19讲化学反应速率及影响因素 课标版化学 题组一化学反应速率1 含义及表示方法化学反应速率是用来衡量化学反应 快慢的物理量 在容积不变的 反应器中 通常用单位时间内反应物浓度的减少或 生成物浓度的增加来表示 2 计算公式v 常用单位为mol l s 或mol l min 3 特点 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 不同 因此表示化学反应速率时要指明具体物质 2 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 化学计量数之比 例如 对于反 应ma g nb g pc g qd g v a v b v c v d m n p q 题组二影响化学反应速率的因素1 影响因素 1 内因 物质性质是决定化学反应速率的重要因素 2 外因 对于同一化学反应 改变外界条件可以改变化学反应速率 影响化学反应速率的外因主要包括 浓度 温度 压强和 催化剂 另外光 电磁波 超声波 反应物颗粒的大小 溶剂的性质等都可能会影响化学反应速率 2 理论解释 有效碰撞理论 1 活化分子 活化能 有效碰撞a 活化分子 能够发生有效碰撞的分子 b 活化能 如下图 图中e1为 反应的活化能 使用催化剂时的活化能为 e3 反应热为 e1 e2 c 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 1 在一定条件下发生反应2a g 2b g c g 将2mola通入2l容积恒定的密闭容器中 若维持容器内温度不变 5min末测得a的物质的量为0 8mol 用b的浓度变化来表示该反应的速率为 a 0 24mol l min b 0 08mol l min c 0 06mol l min d 0 12mol l min 答案dv b v a 0 12mol l min 题组一化学反应速率 2 在一密闭容器中充入一定量的n2和o2 在电火花作用下发生反应n2 o22no 经测定前3s用n2表示的反应速率为0 1mol l s 则6s末no的浓度为 a 1 2mol lb 大于1 2mol lc 小于1 2mol ld 不能确定答案c前3s用n2表示的反应速率为0 1mol l s 即用no表示的反应速率为0 2mol l s 如果3 6s的反应速率仍为0 2mol l s 则6s末no浓度为1 2mol l 由于随着反应进行 反应物浓度减小 速率减慢 故应小于1 2mol l 3 某温度时 在2l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 由此分析 该反应的化学方程式为 从反应开始至2min时 z的反应速率为 答案3y z2x0 025mol l 1 min 1解析2min内x y z三种物质的浓度变化量分别为 c x 0 1mol l 1 c y 0 15mol l 1 c z 0 05mol l 1 根据图像可以确定x是生成物 y z是反应物 即化学方程式为3y z2x 根据化学反应速率的概念 可求出从反应开始至2min时 z的反应速率为v z 0 025mol l 1 min 1 4 判断下列说法是否正确 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 为减慢反应速率而又不影响生成h2的量 可向其中加入kno3溶液 4 反应4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g 在2l的密闭容器中进行 1min后 nh3减少了0 12mol 则1min末的化学反应速率为v no 0 06mol l 1 min 1 5 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 题组二影响化学反应速率的因素 6 碳酸钙与盐酸反应的过程中 再增加caco3固体 反应速率不变 但把ca co3固体粉碎 可以加快反应速率 7 增大反应体系的压强 反应速率不一定增大 8 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 8 5 一定温度下 反应n2 g o2 g 2no g 在密闭容器中进行 下列措施不改变化学反应速率的是 a 缩小体积使压强增大b 恒容 充入n2c 恒容 充入hed 恒压 充入he答案c容积不变 充入he 虽然反应容器内压强增大 但n2 o2 no的浓度并没有变化 因此不影响反应速率 6 下列关于催化剂的说法不正确的是 a 温度越高 催化剂的催化效果越好b 汽车排气管上的 催化转化器 能减少有害气体排放c 催化剂可以改变化学反应速率 但反应前后质量和化学性质不变d 锌与盐酸反应时 加入几滴硫酸铜溶液可加快化学反应速率 但硫酸铜不作催化剂答案a某些催化剂会因温度过高而失去活性 即失去催化作用 故不是温度越高催化效果越好 重难一化学反应速率的计算与比较典例1将4mola气体和2molb气体在2l的容器中混合 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 其中正确的是 a b c d 考查内容化学反应速率的计算 解题关键解答本题的关键是计算出2s末a b的浓度 解析v c 0 3mol l 1 s 1 v a v c 0 3mol l 1 s 1 正确 v b v c 0 3mol l 1 s 1 0 15mol l 1 s 1 不正确 参加反应的a的物质的量为0 3mol l 1 s 1 2s 2l 1 2mol a的转化率为 100 30 不正确 2s时b的浓度为1mol l 1 0 15mol l 1 s 1 2s 0 7mol l 1 正确 答案b 1 1 2014湖南岳阳质检 在2l的密闭容器中发生反应 a g 2b g 3c g 经过3min后a的物质的量由10mol变为7mol 则下列表示的反应速率正确的是 a v a 1mol l min b v b 1mol l min c v c 2mol l min d v b 2mol l min 答案b解析 c a 1 5mol l v a 0 5mol l min 然后根据v a v b v c 1 2 3得到v b 1mol l min v c 1 5mol l min 所以正确的是b 1 2将等物质的量的a b混合于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 试求 1 x的值为 2 b的平均反应速率为 3 a的平衡浓度为 答案 1 2 2 0 05mol l min 3 0 75mol l解析 1 v d 0 1mol l min x 2 2 v b v d 0 1mol l min 0 05mol l min 3 设起始时a b的浓度为amol l 3a g b g 2c g 2d g 起始浓度 mol l aa00转化浓度 mol l 0 750 250 50 5平衡浓度 mol l a 0 75a 0 250 50 5由题意知 解得a 1 5 则a的平衡浓度为1 5mol l 0 75mol l 0 75mol l 1 化学反应速率的计算 1 定义式法v b 2 化学计量数法 比例关系法 对于任一化学反应 aa g bb g cc g dd g 可用v a v b v c v d 表示其反应速率 则有v a v b v c v d a b c d 即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比 利用这一关系 可以方便求解用不同物质表示的反应速率 还可以求解方程式 中未知的化学计量数 2 化学反应速率的大小比较 1 归一法同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时 数值可能不同 比较化学反应速率的大小不能只看数值大小 而要进行一定的转化 即按照化学计量数关系换算成同一物质 同一单位表示 再比较数值大小 2 比值法比较化学反应速率与化学计量数的比值 如aa g bb g cc g 即 比较与 若 则用a表示时的反应速率比用b表示时大 重难二外界条件对化学反应速率的影响典例2 2014山东济南期末 反应c s h2o g co g h2 g 在一密闭容器中进行 则下列说法或结论中能够成立的是 a 其他条件不变 仅将容器的体积缩小一半 反应速率减小b 反应达平衡状态时v co 正 v h2o 逆c 保持体积不变 充入少量he使体系压强增大 反应速率一定增大d 其他条件不变 适当增加c s 的质量会使反应速率增大考查内容外界条件对化学反应速率的影响 解题关键解答本题的关键是清楚压强的改变引起浓度的变化时反应速率才会改变 解析体积减小 容器内气体的压强增大 反应速率增大 a错误 若v co 正 v h2o 逆 又因v co 正 v h2o 正 则v h2o 正 v h2o 逆 b正确 保持体积不变 充入少量he使体系压强增大 反应物 生成物的浓度不变 所以反应速率不变 c错误 增加固体的量不能改变化学反应速率 d错误 答案b 2 1 2014山西临汾模拟 工业上利用可逆反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 合成氨 下列叙述正确的是 a 合成氨的适宜条件是高温 高压 催化剂 其中催化剂不改变该反应的逆反应速率b 恒容通入氩气 使反应体系的压强增大 反应速率一定增大c 该反应是放热反应 降低温度将缩短反应达到平衡的时间d 在t1 t2时刻 nh3 g 的浓度分别是c1 c2 则时间间隔t1 t2内 nh3 g 生成的平均速率为v 答案d解析a项 催化剂能同等程度改变正 逆反应速率 故错误 b项 恒容通 入氩气 反应物 生成物的浓度不变 故化学反应速率没有变化 错误 c项 降低温度 化学反应速率减慢 将增大反应达到平衡的时间 错误 2 2 2014陕西延安月考 进行如下实验 在a锥形瓶中放入10g绿豆大小的碳酸钙 在b锥形瓶中放入5g粉末状的碳酸钙 分别加入50ml1mol l 1盐酸 下图中能正确表示实验结果的是 注 x 时间 y 生成co2的质量 答案c 解析b锥形瓶中放入粉末状的碳酸钙 所以b中反应产生co2的速率比较大 50ml1mol l 1盐酸最多只能消耗碳酸钙2 5g 最终产生co2的质量应该相等 故c选项的图像符合 外界条件对化学反应速率的影响1 浓度对化学反应速率的影响其他条件不变时 增大反应物的浓度 会增大化学反应速率 减小反应物的浓度 会减小化学反应速率 2 压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的化学反应来说 当温度一定时 增大压强 则化学反应速率增大 减小压强 则化学反应速率减小 压强对化学反应速率的影响的实质是浓度的影响 若参加反应的物质为固体 纯液体或溶液时 由于压强的变化对它们的体积改变几乎无影响 因而对它们浓度改变的影响也很小 故可认为其反应速率不变 化学反应 na2so3 h2so4na2so4 so2 h2o 生成物中有气体 反应物中无气体 增大压强 反应速率不增大 减小压强 反应速率不减小 对于有气体参加的反应 有如下几种情况 a 恒温时 增大压强 体积减小 浓度增大 反应速率增大 b 恒容时 充入气体反应物 反应物浓度增大 总压强增大 反应速率增大 充入无关气体 稀有气体或与原反应无关的气体 总压强增大 但各反