通用版高中化学二轮复习专题课件化学反应速率

化学反应速率和化学平衡12/17/20221(2007年高考广东理基，反应速率)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是()(A)盐酸的浓度(B)铝条的表面积(C)溶液的温度(D)加少量Na2SO4D课前热身12/17/202222、一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3（正反应放热）达平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A、加催化剂，v正，v逆皆发生变化且变化的倍数相等B、加压，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温，v正，v逆皆减小，且v正减小倍数大于v逆减小倍数D、加入氢气，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C12/17/202233．(05广东)对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是A．达到化学平衡时，4v正（O2）=5v逆（NO）B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率关系是：2v正（NH3）=3v正（H2O）A12/17/20224化学反应速率和化学平衡课标要求学习目标1、知道化学反应速率的涵义和定量表示法2、认识外界条件影响化学反应速率的一般规律1、能够运用反应速率的定义式进行简单计算2、解释温度、浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响3、了解活化能、化学反应速率常数的基本涵义4、认识催化剂在生产、生活和科学领域中的重大作用

考纲要求12/17/20225

在容积不变的反应器里，通常用单位时间(如每秒,每分,每小时)内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。2、表示方法：计算式为：v=——试根据以上计算式推出v的单位是什么？⊿c⊿t1、研究对象:一、化学反应速率v—mol/（L·s）或v—mol/（L·min）单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化或v—mol/（L·h）12/17/20226例：反应4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？问1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？问2：v(NO)=0.002mol/(L·s)与v(O2)=0.0025mol/(L·s)是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/（L·s）v(O2)=0.0025mol/(L·s)问3：小结化学反应速率表示时的注意点、规律。12/17/20227【几点注意】1）化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向；3）因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。2）某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率，而不是指瞬时速率。例：对于反应：mA+nB==pC+qD

V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)＝m∶n∶p∶q12/17/20228练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/(L·s)(2)v(B)=0.6mol/(L·s)(3)v(C)=0.4mol/(L·s)(4)v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)>(4)>(2)=(3)所以比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值本身的大小，还要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明。12/17/20229

练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为

(3)前2s与后4s比较，反应速

较快，其原因可能（4）能用表示Fe化学反应速率吗？0.25mol/（L·s）0.25mol/（L·s）前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大12/17/2022104）对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此不用液体和固体表示化学反应速率。【几点注意】1）化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向；3）因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。2）某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率，而不是指瞬时速率。12/17/202211练习.某温度时，图中曲线X，Y，Z是在2L容器中X，Y，Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式为

；（2）反应从开始计时，2分钟内Z的平均反应速率为____。4X+2Y3Z0.05mol/（L·min）12/17/202212[例1]在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。【说明】计算反应速率一般运用“三段思维法”，即“起始”、“转化”、“平衡”时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质的量及变化非常清晰，一目了然。12/17/202213[例2]把下列金属分别投入0.1mol/L盐酸中，能发生反应但反应最缓慢的是（）AFeBAlCMgDCuA讨论

[例3]实验室用铁与盐酸制取氢气时，采用哪些方法，可以增大铁与盐酸反应速率？1.增大盐酸浓度2.将铁片改为铁粉升温4.加入少量的CuSO4粉末12/17/2022144：影响化学反应速率的因素（1）内因（2）外因：对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。其中重要的外界条件为:参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素浓度、温度、压强、催化剂，以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率等。12/17/202215那么如何来研究一个反应，研究化学反应原理的基本方法和思路是怎样？即:我们从哪些方面来认识一个反应!先认识几个概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能——概念模型法12/17/202216有效碰撞理论1.化学反应能发生的先决条件是：2.有效碰撞：3.活化分子：反应物分子(离子)之间发生碰撞。但是并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有具备一定能量的分子(离子)相互碰撞才可能发生反应。能够发生化学反应的碰撞。能够发生有效碰撞的分子。活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%4.活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分12/17/202217能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热

化学反应与分子间的有效碰撞频率有关，因此所有能够改变内能、运动速率以及碰撞几率的外界条件，都可以用来改变、控制反应速率。12/17/202218如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论1、浓度n活=n总×活%浓度增大→单位体积内n总↑T不变，活%不变n活增大→有效碰撞↑→V↑应用1：一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A、增加HCl的浓度B、加水C、增加同浓度盐酸的量D、改加CaCO3粉末应用2：若将物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个注射器中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，则HI的分解反应速率谁快？在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。应用3：如反应：3KSCN+FeCl3Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响化学反应速率？因为反应实质为：Fe3++3SCN-Fe(SCN)312/17/2022191、在温度、体积不变的容器中进行反应H2+I2==2HI，若反应物H2的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需反应时间应为A、＝10s

B、＝12sC、＞12sD、＜12sCV＝(0.1mol/L－0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L-0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s2、100mL6mol/LH2SO4与过量锌反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总质量，可向反应物中加入适量的（）A.碳酸钠（固体）B.水C.硫酸钾溶液D.硫酸铵（固体）BC12/17/202220如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论n活=n总×活%2、压强压强增大

→

体积减小其他条件不变→V↑→C增大

压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对C的影响）其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。12/17/2022211、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大B、体积不变充入N2

使压强增大C、体积不变充入O2使压强增大D、使体积增大到原来的2倍E、体积不变充入氦气F、压强不变充入氦气DEF12/17/202222

2、改变压强(参加反应的气体浓度发生变化），会使任何气体反应速率发生变化，但对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应，其正反应速率与逆反应速率变化程度不同，即气体体积缩小方向的反应速度变化较大。【解题回顾】1、压强对反应速率的影响实质是浓度的影响，所以当容器体积不变，充入与反应无关气体，反应速率不受影响;但若保持容器内压强不变，充入与反应无关气体，则反应速率减小（与减压引起的效果相同）

3、若某一反应只有反应物（或生成物）有气态物质，则改变压强瞬间，即只有正反应（或逆反应）速率发生变化12/17/2022231.设CO2+C=2COΔH>0,反应速率为υ1；N2+3H2=2NH3ΔH<0反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（）A．同时增大B.同时减少C.υ1增大，υ2减少D.υ1减少，υ2增大A12/17/202224碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论n活=n总×活%浓度温度

一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。T↑→普通分子变为活化分子→活%↑→n活↑→V↑3、温度1、把除去氧化膜的Mg条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2

的产生速率（v）与时间（t）的变化情况如右图所示，t1~t2

速率变化的主要原因是:____;t2~t3

速率变化的主要原因是:______。vt1t2t3t其他条件不变，温度升高，反应速率加快注意：温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。12/17/2022251、对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是()A.

提高反应物的平衡转化率B.

以同样程度改变正逆反应的速率C.

增大正反应速率，降低逆反应速率D.

改变平衡混合物的组成B12/17/202226碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论n活=n总×活%正催化剂→降低反应的活化能→V↑4、催化剂→n活↑——改变反应的途径→活%↑n总不变生成物平均能量活化分子具有能量反应物平均能量能量无催化剂活化分子能量反应物平均能量生成物平均能量有催化剂12/17/202227提醒：使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用催化剂一定的具有选择性12/17/202228小结：影响化学反应速率的因素

影响外因单位体积内有效碰撞频率化学反应速率分子总数活化分子活化百分数分子数增大反应物浓度增大压强升高温度催化剂

增加增加增加加快增加增加增加加快不变增加增加加快不变增加增加加快不变不变增大增大12/17/202229三、化学反应的速率是通过实验测定的测定方法有：直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。12/17/202230取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。图212/17/202231①请在图3的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。图3②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：

。

镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小12/17/202232GOEFV(CO2)/mL时间/min右图为实验室制备CO2的实验记录，V(CO2)-t正确的是：（）A、OE段反应速率最快B、EF段表示反应速率最快，收集到的CO2最多C、FG段表示收集的CO2最多D、OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快斜率意义——速率讨论：引起化学反应速率加快可能的原因是？B12/17/202233例4、取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混合均匀，分为四堆。往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次是加胆矾的发生反应，而加无