高考化学新一轮总复习（考点突破+题型透析+实验探究+学科方法）71 化学反应速率课件.ppt

第七章化学反应速率和化学平衡 第一讲化学反应速率 1 2 同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系对于任一反应v a v b v y v z m n p q 3 注意的问题 1 一般来说 化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢 因此 某一段时间内的反应速率 实际是一段时间内的 速率 而不是指 速率 2 固体或纯液体 不是溶液 其浓度可视为 因此不用固体或纯液体表示化学反应速率 3 同一化学反应 在相同条件下用不同的物质表示的反应速率 其数值可能不同 但表示的意义相同 因此在表示化学反应速率时 一定要注明所表示的具体物质 平均 瞬时 常数 2 可逆反应n2 3h22nh3在不同的时间段测得的反应速率分别为v n2 1mol l 1 s 1时 v h2 2 5mol l 1 s 1 能否说明v h2 v n2 1 上述表达式中的v是指瞬时速率还是平均速率 平均速率 不能 同一反应用不同的物质表示其反应速率 其数值可能会不相同 但是其比等于计量数之比 v h2 2 5mol l 1 s 1时 v n2 2 5 3 mol l 1 s 1 1mol l 1 s 1 3 如图表示800 时a b c三种气体物质的浓度随时间变化的情怳 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 a 1 2012 高考上海卷 已知反应3sicl4 g 2n2 g 6h2 g si3n4 s 12hcl g h q q 0 在一定温度下进行上述反应 若反应容器的容积为2l 3min后达到平衡 测得固体的质量增加了2 80g 则h2的平均反应速率为 mol l min 题组一化学反应速率的计算 高温 6h2 g 固体增加质量6mol140gn h2 2 80g 0 02 2 2014 通州摸底 nh3和纯净的o2在一定条件下发生反应 4nh3 g 3o2 g 2n2 g 6h2o g 现向一容积不变的2l密闭容器中充入4molnh3和3molo2 4min后 测得生成的h2o占混合气体体积的40 则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 a v n2 0 125mol l 1 min 1b v h2o 0 375mol l 1 min 1c v o2 0 225mol l 1 min 1d v nh3 0 250mol l 1 min 1 题组一化学反应速率的计算 解析 设4min时 生成6xmolh2o g 4nh3 g 3o2 g 2n2 g 6h2o g n 总 起始量mol43007变化量mol4x3x2x6x4min量mol4 4x3 3x2x6x7 x 题组一化学反应速率的计算 题组一化学反应速率的计算 2 2014 通州摸底 nh3和纯净的o2在一定条件下发生反应 4nh3 g 3o2 g 2n2 g 6h2o g 现向一容积不变的2l密闭容器中充入4molnh3和3molo2 4min后 测得生成的h2o占混合气体体积的40 则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 a v n2 0 125mol l 1 min 1b v h2o 0 375mol l 1 min 1c v o2 0 225mol l 1 min 1d v nh3 0 250mol l 1 min 1 题组一化学反应速率的计算 c 1 反应速率的计算思路 1 写出有关反应的化学方程式 2 找出各物质的起始量 转化量 某时刻量 3 根据已知条件列方程式计算 2 对于较为复杂的关于反应速率的题目 采用以下步骤和模板计算 题组二化学反应速率的大小比较 3 对于可逆反应a g 3b g 2c g 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 a 0 5mol l 1 min 1b v b 1 2mol l 1 min 1c v c 0 4mol l 1 min 1d v c 1 1mol l 1 min d 4 2014 三明测试 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 本题可以采用归一法进行求解 可以通过方程式的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 题组二化学反应速率的大小比较 d 反应速率大小 或快慢 比较方法 同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同 比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小 而要进行一定的转化 1 归一法 将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率 再进行比较 2 比值法 用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数 然后再对求出的数值进行大小排序 数值大的反应速率快 如反应ma nb pc qd 若v a m v b n 则反应速率a b 反应速率的影响因素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 改变一个条件 na mg al 3 碰撞理论解释 增加 增加 增加 增加 增加 增加 降低 4 催化剂对反应速率影响的原理 ea代表正反应的活化能 ea 代表逆反应的活化能 使用催化剂 使正 逆反应的活化能均 且的程度 相同 降低 降低 1 正误判断 1 0 1mol l 1的盐酸和0 1mol l 1的醋酸分别与2mol l 1的naoh溶液反应的速率相同 2 0 1mol l 1的盐酸和0 1mol l 1的hno3分别与大小相同的大理石反应的速率相同 3 mg和fe与0 1mol l 1的盐酸反应速率相同 1 正误判断 4 大理石块与大理石粉分别与0 1mol l 1的盐酸反应的速率相同 5 升高温度 可以增加活化分子百分数 使反应速率加快 6 增大反应物浓度可以增加活化分子百分数 使反应速率加快 7 双氧水中加入mno2 可以使生成o2的速率增大 是因为mno2的催化作用 2 对于反应 增大反应速率的措施有 增大n2 h2的浓度 升高温度 增大压强 使用催化剂 3 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 这句话是正确的 但压强仅对有气体参加的反应起作用 增大压强 所有参与反应的气体的浓度均增大 如2so2 g o2 g 2so3 g 增大压强 so2 o2 so3的浓度均增大 正 逆反应速率均增大 而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度 若只增大反应物的浓度 v正瞬间增大 v逆不变 压强对无气体参与的反应无影响 但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率 题组一外界条件对化学反应速率的影响 增大浓度或减小浓度只能改变单位体积内的活化分子数 而活化分子百分数不变 a b两项错 在恒容条件下通入ne气使气体压强增大 但反应物 产物分子浓度不变 活化分子百分数不变 c项错误 升高温度能增大活化分子百分数 能加快反应速率 d项正确 1 2014 呼和浩特重点中学模拟 在恒容条件下 能使no2 g co g co2 g no g 正反应速率增大且活化分子百分数也增加的措施是 a 增大no2或co的浓度b 减小co2或no的浓度c 通入ne使气体的压强增大d 升高反应的温度 d 2 2014 湖南师大附中月考 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 的数据如图所示 根据图示分析实验条件 下列说法中一定不正确的是 题组一外界条件对化学反应速率的影响 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 2 2014 湖南师大附中月考 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 的数据如图所示 根据图示分析实验条件 下列说法中一定不正确的是 解析 选d 由图像可知 1 2 3 4组实验产生的氢气一样多 只是反应速率有快慢之分 第4组实验 反应所用时间最长 故反应速率最慢 a正确 第1组实验 反应所用时间最短 故反应速率最快 根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2 5mol l 1 b正确 第2组实验 铁是粉末状 与3 4组块状铁相区别 根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2 5mol l 1 c正确 由3 4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 d错误 压强改变反应速率的几种情况 3 2014 安徽高考调研 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 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 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 实验时由于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 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 4 实验 中 测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图 分析上图能够得出的实验结论是 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 解析 1 加入催化剂 能降低反应的活化能 使更多的分子成为活化分子 从而加快化学反应速率 2 常温下 h2o2的ph约为6 则h2o2为弱酸 其电离方程式为h2o2 h ho 3 实验 中均没有使用催化剂 只是增大了h2o2的浓度 故实验 的目的是探究浓度对化学反应速率的影响 因实验过程中现象不明显 可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 解析 4 实验 中h2o2的浓度相同 并加入相同量的同种催化剂 而改变的条件是 中酸性增强 中碱性增强 通过相同时间内产生o2的快慢 可得出如下结论 溶液的碱性增强 能加快h2o2的分解 而溶液的酸性增强 能减慢h2o2的分解 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 答案 1 降低了活化能 2 h2o2 h ho 3 探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂 或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中 4 碱性环境能增大h2o2分解的速率 酸性环境能减小h2o2分解的速率 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 4 2012 高考广东卷 碘在科研与生活中有重要应用 某兴趣小组用0 50mol l 1ki 0 2 淀粉溶液 0 20mol l 1k2s2o8 0 10mol l 1na2s2o3等试剂 探究反应条件对化学反应速率的影响 已知 s2o82 2i 2so42 i2 慢 i2 2s2o32 2i s4o62 快 1 向ki na2s2o3与淀粉的混合溶液中加入一定量的k2s2o8溶液 当溶液中的 耗尽后 溶液颜色将由无色变为蓝色 为确保能观察到蓝色 s2o与s2o初始的物质的量需满足的关系为 n s2o32 n s2o82 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 2 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响 设计的实验方案如下表 表中vx ml 理由是 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 3 已知某条件下 浓度c s2o82 反应时间t的变化曲线如下图 若保持其他条件不变 请在坐标图中 分别画出降低反应温度和加入催化剂时c s2o82 t的变化曲线示意图 进行相应的标注 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 4 碘也可用作心脏起搏器电源 锂碘电池的材料 该电池反应为 2li s i2 s 2lii s h已知 4li s o2 g 2li2o s h14lii s o2 g 2i2 s 2li2o s h2则电池反应的 h 碘电极作为该电池的 极 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 解析 1 为保证能观察到溶液的颜色改变 必须最后有i2 即na2s2o3必须耗尽 第 个反应不能发生 由两个反应的计量数关系知n s2o32 n s2o82 2 1时 i2恰好反应完 为保有i2 必须减少s2o32 的物质的量 故应小于2 2 探究中为保证三组实验体积均相等 vx 2 0 3 两个反应均为完全进行 温度改变只影响反应时间 4 由盖斯定律 调整计量数关系 即可求出结果 i2发生还原反应 得电子 故做正极 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 答案 1 s2o32 其他合理写法也可 2 2 2 0保持溶液总体积相同 仅改变s2o的浓度而其他物质浓度不变 3 4 h1 h2 2正 题组二控制变量法探究影响化学反应速率的因素 1 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 2 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 1 常见考查形式 2 解题策略 1 确定变量解答这类题目时首先要认真审题 理清影响实验探究结果的因素有哪些 2 定多变一在探究时 应该先确定其他的因素不变 只变化一种因素 看这种因素与探究的问题存在怎样的关系 这样确定一种以后 再确定另一种 通过分析每种因素与所探究问题之间的关系 得出所有影响因素与所探究问题之间的关系 3 数据有效解答时注意选择数据 或设置实验 要有效 且变量统一 否则无法做出正确判断 速率 时间图像定性揭示了v正 v逆随时间 含条件改变对速率的影响 而变化的规律 体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响 以及由此引发的平衡移动 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 1 2012 高考福建卷 一定条件下 溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如图所示 下列判断正确的是 a 在0 50min之间 ph 2ph 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 解析 选a 0 50min之间 ph 2和ph 7时反应物r都能完全反应 降解率都是100 故a正确 ph为2 7 10时 通过曲线的倾斜程度可看出溶液的酸性越强 r的降解速率越大 故b错误 图中无法比较同一ph条件下 r的起始浓度与降解速率的关系 故c错误 20 25min之间 ph 10时r的平均降解速率为0 2 10 1mol l 1 5min 4 10 4mol l 1 min 1 故d错误 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 2 2014 三明测试 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 分别改变反应的一个条件 测得容器中物质的物质的量浓度 反应速率分别随时间的变化如图所示 下列说法中正确的是 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 a 30min 40min间该反应使用了催化剂b 反应方程式中的x 1 正反应为吸热反应c 30min时降低温度 40min时升高温度d 30min时减小压强 40min时升高温度 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 解析 选d a项 若使用催化剂 则化学反应速率加快 a不正确 由第一个图可知 a b的浓度变化相同 故a b的计量数相同 都为1 由第二个图可知 30min时改变的条件为降压 40min时改变的条件为升温 且升高温度平衡向逆反应移动 则正反应为放热反应 b c项不正确 d项正确 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 3 2014 衡阳模拟 某温度时 在一个容积为2l的密闭容器中 x y z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示 根据图中数据 试填写下列空白 1 该反应的化学方程式为 2 反应开始至2min 气体z的反应速率为 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 3 若x y z均为气体 反应达到平衡时 压强是开始时的 倍 若此时将容器的体积缩小为原来的1 2倍 达到平衡时 容器内温度将升高 容器不与外界进行热交换 则该反应的正反应为 反应 填 放热 或 吸热 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 4 若上述反应在2min后的t1 t6内反应速率与反应时间图像如下 在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素 则 a 在t1时增大了压强b 在t3时加入了催化剂c 在t4时降低了温度d t2 t3时a的转化率最高 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 解析 1 由图像知v x v y v z 0 3mol 0 1mol 0 2mol 3 1 2 又由于该反应不能进行彻底 所以化学方程式为3x y 2z 2 v z 0 05mol l 1 min 1 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 解析 3 x y z均为气体时 反应前n 总 2 0mol 平衡时n 总 0 7mol 0 9mol 0 2mol 1 8mol 所以p 平 p 始 1 8mol 2 0mol 0 9 将容器体积缩小 相当于增压 达平衡时 温度升高 根据勒夏特列原理 该反应的正反应为放热反应 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 解析 4 在t1时如果增大压强 则正 逆反应速率都增大 a错误 在t3时应该是加入了催化剂 正 逆反应速率都增大 并且增大的倍数相同 平衡不移动 b正确 在t4时如果是降低了温度 则平衡正向移动 正反应速率大于逆反应速率 c错误 由图可以看出 从t1 t2 平衡向逆反应方向移动 a的转化率降低 从t2 t4 平衡不移动 a的转化率不变 从t4 t5 平衡继续向逆反应方向移动 a的转化率又降低 因此 t0 t1时a的转化率最高 d错误 题组外界条件对反应速率影响的图像分析 答案 1 3x y 2z 2 0 05mol l 1 min 1 3 0 9 放热 4 b 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 和催化剂考虑 若是不同程