高三化学化学反应速率省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖

第15课时1/411.在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA、3vC=2vB，则此反应可表示为

A.2A+3B＝2CB.A+3B＝2C

C.3A+B＝2CD.A+B＝C本题考查反应速率与方程式计量数关系vA∶vB∶vC=2∶3∶2所以A正确2/412.在一定温度下，密闭容器进行以下反应：3Fe(s)+4H2O(g)＝Fe3O4(s)+4H2(g)以下判断正确是A.保持体积不变，增加Fe量，反应速率加紧B.将容器体积缩小二分之一，反应速率加紧C.保持体积不变，充入Ne使体系压强增大，反应速率加紧D.保持压强不变，充入Ne使容器体积增大，反应速率不变3/41【解析】本题考查浓度与反应速率关系。因为固体浓度为常数，增加铁量，反应速率几乎无影响；

容器体积缩小，相当于增大气体浓度，反应速率加紧；

体积不变情况下，充入不参加反应气体，反应物和生成物浓度不变，速率不变；

压强不变，充入不参加反应气体使体积增大，因为反应物和生成物浓度减小，速率减小。4/413.加入0.1molMnO2粉末于50mLH2O2中(密度1g/ml)，在标准情况下放出气体体积与时间关系如图所表示：(1)试验时放出气体总体积是。(2)反应放出—半气体所需时间是。(3)反应放出34气体所需时间约为。60mL1min2min5/413.加入0.1molMnO2粉末于50mLH2O2中(密度1g/ml)，在标准情况下放出气体体积与时间关系如图所表示：(4)A、B、C、D各点批反应速率快慢次序是(5)解释上述A、B、C、D快慢原因是。D>C>B>A随反应进行，H2O2浓度逐步减小，反应速率逐步减慢6/413.加入0.1molMnO2粉末于50mLH2O2中(密度1g/ml)，在标准情况下放出气体体积与时间关系如图所表示：

【解析】本题考查观察能力和分析能力。可依据图象所表示找出解答依据：气体总体积60mL，放出二分之一即30mL时，对应时间为1min；当放出3/4即60mL×3/4=45mL，对应时间为2min。

7/414.伴随人类对温室效应和资源短缺等问题重视，怎样降低大气中CO2含量及有效地开发利用CO2，引发了各国普遍重视。当前工业上有一个方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行以下试验，在体积为1L密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间改变如图所表示。(1)从反应开始到平衡，氢气平均反应速v(H2)=mol/(L·min)。0.2258/414.当前工业上有一个方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行以下试验，在体积为1L密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间改变如图所表示。(2)该反应平衡常数表示式为[CH3OH]·[H2O][CO2]·[H2]39/414.

CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间改变如图所表示。(3)以下办法中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大是()。A.升高温度B.充入He(g)，使体系压强增大C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入1molCO2和3molH2CD10/41【解析】本题考查反应速率与平衡移动原理应用。(1)当反应进行到10min时到达平衡状态，

v(CO2)=(1.00-0.25)mol/L÷10min=0.075mol/(L·min)

则v(CO2)∶v(H2)=1∶3，v(H2)=0.225mol/(L·min)；(2)该反应平衡常数表示式为

K=([CH3OH]·[H2O])/([CO2]·[H2]3)

或K=c(CH3OH)·c(H2O)/{c(CO2)·c3(H2)}；(3)若升高温度，平衡向吸热方向(逆反应方向)移动；

恒容条件下，若充入“惰性气体”使体系压强增大，因为浓度不变，平衡不移动；若从体系中分离出H2O(g)，减小生成物水蒸气浓度，平衡向正反应方向移动；若在容积不变条件下再充入1molCO2和3molH2，相当于增大压强，有利于平衡向右移动，所以C、D均可使比值增大。11/41【例1】在一定温度下，容器内某一

反应中M、N物质量随反应时

间改变曲线如图，

以下表述中正确是（）

A.反应化学方程式为：2MN

B.t2时，正逆反应速率相等，到达平衡

C.t3时，正反应速率大于逆反应速率

D.t1时，N浓度是M浓度2倍典例精析典例精析

D12/41典例精析【评注】

主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有详细元素符号，而且以看图设置情境设问，所以对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。图横坐标是时间，绘出了t1、t2、t3个时刻。纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质量。仔细审阅各时间段中物质量改变。

【解析】本题以化学反应速率与化学平衡为素材，考查观察图象及其信息加工能力。t1时，N物质量是6mol，M物质量是3mol，故N浓度是M浓度2倍；同时也可得出反应化学方程式为：2N＝M；t2时，正逆反应速率即使相等，但还未到达平衡，因为此时M、N物质量还在增大与降低，t3时M、N物质量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。13/41典例精析变式1BC

14/41典例精析【解析】

以合成氨反应为载体，考查观察能力和思维能力。

N2起始量为0.4mol，第一次平衡量为0.25mol，所以浓度改变为(0.4-0.25)mol/2L=0.075mol/L，平均速率为0.075mol/L÷20min=0.00375mol/(L·min)；从10min到20min时速率显著加紧，可能使用催化剂推测是正确；

第25min时，只有NH3量降低0.1mol，其它物质量不变

新平衡时NH3体积分数为0.25/(0.25+0.225+0.075)=0.45；而原平衡时NH3体积分数为0.3/(0.3+0.25+0.15)=0.428。15/41【例2】大约有85%化学反应需要用催化剂，催化剂研究是二十一世纪化学研究主要课题之一。

Ⅰ.某中学化学小组查阅资料发觉金属氧化物A也能催化氯酸钾分解，且A和二氧化锰最正确催化温度均在500℃左右。于是甲学生对A和二氧化锰催化性能进行了定量对照试验，试验时均以收满500mL氧气为准(其它可能影响试验原因均可忽略)。典例精析典例精析16/41表一用MnO2作催化剂试验序号KClO3质量/gMnO2质量/g反应温度/℃待测数据18.02.050028.02.0500典例精析典例精析表二用A作催化剂试验序号KClO3质量/gMnO2质量/g反应温度/℃待测数据18.02.050028.02.050017/41请回答：上述试验中待测数据应是

；

完成此研究后，他们准备发表一篇研究汇报，请你替

他们拟一个汇报题目：

。典例精析典例精析相同条件下收满500mL氧气所用时间不一样催化剂催化效果对照研究MnSO4(或Mn2+)18/41【例2】大约有85%化学反应需要用催化剂，催化剂研究是

二十一世纪化学研究主要课题之一。

Ⅱ.已知以下化学反应：

2H2O2+2KMnO4+3H2SO4＝K2SO4+5O2↑+MnSO4+8H2O

某化学研究性学习小组在做此试验时发觉：在敞口容器中，当H2O2与酸化KMnO4溶液混合时，开始放出氧气速率很慢，一段时间后产生氧气速率很快速，经过测定发觉溶液中温度改变不大，学生百思不得其解。经分析：伴随反应进行，反应物浓度在逐步降低，敞口容器压强不受影响，反应温度改变不大，乙学生认为可能原因是催化剂影响。典例精析典例精析19/41【例2】大约有85%化学反应需要用催化剂，催化剂研究

是二十一世纪化学研究主要课题之一。

Ⅱ.为了验证是哪种离子起了催化作用，他们做了三个对比试验：①空白试验

②起始时加入少许K2SO4固体

③起始时加入少许MnSO4固体

④起始时加入少许水

结果发觉①、②起始反应速率差不多，④起始反应速率最慢，③起始反应速率很快。

结论：对H2O2分解反应起催化作用是；

解释：当H2O2与酸化KMnO4溶液混合时，开始放出氧气速率很慢，一段时间后产生氧气速率快速加紧原因是

。典例精析典例精析MnSO4(或Mn2+)

反应生成MnSO4对此反应起催化作用，故反应速率先慢后快20/41典例精析【评注】掌握化学反应速率概念及其影响原因。从影响反应速率原因入手，逐步深入分析，提出猜测，设计试验验证，得出正确结论。【解析】

本题以反应速率试验探究为载体，考查分析能力、思维能力和试验能力。依据速率概念：单位时间内反应物或生成物浓度(或物质量)改变，所以还需要测定反应时间。伴随反应进行，生成MnSO4(或Mn2+)对H2O2分解起催化作用，产生O2速率大大加紧。21/41典例精析变式2试验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L-1

V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520022/41典例精析变式2试验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L-1

V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失时间/s反应前反应后50.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝141分析上述数据，回答以下问题：

(1)试验4和5表明，对反应速率有影响，

反应速率越快，能表明同一规律试验还有

(填试验序号)。

(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响试验有

(填试验序号)。

(3)本试验中影响反应速率其它原因还有，其试验序号是。

(4)试验中全部反应，反应前后溶液温度改变值(约15℃)相近，推测其原因：相等，所以使等体积溶液温度升高数值相近。典例精析典例精析变式2固体反应物表面积表面积越大1和2(或4和5)1、3、4、6、8反应温度6和7，8和9可能是硫酸过量，金属完全反应，放出热量相等，所以使等体积溶液温度升高数值相近24/41典例精析【解析】本题考查观察能力和数据处理能力。分析试验4与5，试验条件相同而金属状态不一样，速率也不一样，表明固体表面积大小对反应速率有较大影响；对比和分析影响速率原因(自变量)与速率(因变量)之间数据关系，就能够得出结论。

因为酸均过量，金属完全溶解，产生热量相等，所以溶液温度改变基本相同。25/41典例精析试验步骤试验现象结论①分别取等体积2mol/L硫酸于试管中反应快慢：Mg>Al>Fe反应物性质越活泼，反应速率越快②分别投入大小、形状相同Mg、Al、Fe(2)乙同学为了更准确地研究浓度对反应速率影响，利用右图装置同温下进行定量试验。用大小形状相同Zn分别和0.5mol/L及2mol/L足量稀硫酸反应。经过测定并比较相同时间内产生

氢气体积(或产生同体积气体所需时间)能够说明浓度对化学反应速率影响。测定并比较相同时间内产生试验一：氢气体积(或产生同体积气体所需时间)26/41典例精析试验步骤试验现象结论①分别取等体积2mol/L硫酸于试管中反应快慢：Mg>Al>Fe反应物性质越活泼，反应速率越快②分别投入大小、形状相同Mg、Al、Fe(2)乙同学为了更准确地研究浓度对反应速率影响，利用右图装置同温下进行定量试验。用大小形状相同Zn分别和0.5mol/L及2mol/L足量稀硫酸反应。经过测定并比较相同时间内产生

氢气体积(或产生同体积气体所需时间)能够说明浓度对化学反应速率影响。测定并比较相同时间内产生试验一：氢气体积(或产生同体积气体所需时间)27/41【备选题】

影响化学反应速率原因很多，某课外兴趣

小组用试验方法进行探究。

试验二：

已知反应：

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

丙同学在做某浓度酸性KMnO4溶液与0.2mol/L草酸

[H2C2O4]溶液反应试验时，观察到开始一段时间内，反应速率

较慢，溶液褪色不显著；但很快突然褪色，反应速率显著加紧。

(3)针对上述现象，丁同学认为该反应放热，造成溶液温度上升，反应速率加紧。从影响化学反应速率原因看，你猜测还可能原因是Mn2+(或MnSO4)催化作用或催化剂。典例精析Mn2+(或MnSO4)催化作用或催化剂28/41【备选题】

影响化学反应速率原因很多，某课外兴趣

小组用试验方法进行探究。

试验二：

已知反应：

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

丙同学在做某浓度酸性KMnO4溶液与0.2mol/L草酸

[H2C2O4]溶液反应试验时，观察到开始一段时间内，反应速率

较慢，溶液褪色不显著；但很快突然褪色，反应速率显著加紧。

(4)若用试验证实你猜测，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，能够在反应一开始时加入（）

A.硫酸钾B.硫酸锰

C.氯化锰D.水典例精析B29/41典例精析【解析】反应速率快慢决定原因是反应物本身性质；影响反应速率原因很多，在探究时要注意控制变量，浓度、温度、压强、催化剂等都对反应速率有影响。试验二中不能加入氯化锰，因为酸性高锰酸钾能够将氯离子氧化，影响试验验证。30/41方法指导用有效碰撞理论解释影响化学反应速率原因：1.浓度：增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数多，反应速率增大。相反，反应速率减慢。2.温度：温度升高时，一部分分子吸收了能量变成了活化分子，使单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率加紧。而且升高温度时，分子运动速率加紧，单位时间内有效碰撞机会增多，也能使反应速率加紧。温度对反应速率影响规律，对吸热反应、放热反应都适用。31/41方法指导

用有效碰撞理论解释影响化学反应速率原因：3.压强：对于有气体参加反应，当其它条件不变时，改变压强，引发浓度改变，从而引发单位体积内活化分子数发生改变。所以讨论压强对反应速率影响时，应区分引发压强改变原因，这种改变对反应体系浓度产生何种影响，由此判断出反应速率有何影响。32/41方法指导用有效碰撞理论解释影响化学反应速率原因：3.压强：

对于气体反应体系，有以下三种情况：(1)恒温时：增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率加紧；(2)恒容时：①充入气体反应物，压强增大，浓度增大，速率加快；②充入“惰性气体”，总压强增大；但参加反应各物质浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时：充入“惰性气体”，体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。33/41方法指导用有效碰撞理论解释影响化学反应速率原因：4.催化剂：

加入催化剂能够大大降低化学反应所需要活化能，也就等于提升了活化分子百分数，从而提升了有效碰撞频率，加紧了化学反应速率。34/41高考回放1.(·广东)“碘钟”试验中，3I-+S2O2-8＝I-3+2SO2-4反应速率能够用I-3与加入淀粉溶液显蓝色时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行试验，得到数据以下表：回答以下问题：(1)该试验目标是研究反应物I-与S2O2-8浓度对反应速率

响。(2)显色时间t1=29.3s。试验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(SO2-4)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1研究反应物I-与S2O2-8浓度对反应速率影

响29.3s35/41高考回放1.(·广东)“碘钟”试验中，3I-+S2O2-8＝I-3+2SO2-4反应速率能够用I-3与加入淀粉溶液显蓝色时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行试验，得到数据以下表：(3)温度对该反应反应速率影响符合普通规律，若在40℃下进行编号③对应浓度试验，显色时间t2范围为(A)(填字母)

A.<22.0sB.22.0～44.0s

C.>44.0sD.数据不足，无法判断试验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(SO2-4)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1

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