2019屆高考化學一輪復習 第21講 化學反應速率課件.ppt

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第七章化學反應速率與化學平衡第21講化學反應速率 考綱要求 1 了解化學反應速率的概念和定量表示方法 2 了解反應活化能的概念 了解催化劑的重要作用 3 理解外界條件 濃度 溫度 壓強 催化劑等 對反應速率的影響 能用相關理論解釋其一般規(guī)律 4 了解化學反應速率的調控在生活 生產和科學研究領域中的重要作用 考點1化學反應速率的計算與大小比較 知識梳理 化學反應速率的基礎知識 快慢 減少 增加 多維思考 提示 1 2 3 4 5 1 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 利用v 計算出的化學反應速率 在用反應物表示時是正值 用生成物表示時是負值 2 化學反應速率為1 2mol L 1 s 1是指1秒時 該反應中某物質的濃度為1 2mol L 1 3 化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加 4 由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù) 所以不能用固體或純液體物質來表示化學反應速率 5 有時也可以用單位時間內某物質質量的變化量來表示化學反應速率 2 反應4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g 在2L的密閉容器中進行 1min后 NH3減少了0 12mol 求 1 以NH3表示的化學反應速率 2 以H2O表示的化學反應速率 3 NO的濃度是 4 反應消耗O2的物質的量 提示 1 0 06mol L 1 min 1 2 0 09mol L 1 min 1 3 0 06mol L 1 4 0 15mol 考點演練 考向一化學反應速率的計算1 2017 湖北省重點高中聯(lián)考 在一定的溫度下 向一個容積為2L的恒容密閉容器中 事先裝入催化劑 充入2molN2和3molH2 3min后測得密閉容器內的壓強是起始時的0 9倍 在這段時間內 用H2表示該反應的平均反應速率是 A 0 125mol L 1 min 1B 0 100mol L 1 s 1C 0 200mol L 1 min 1D 0 375mol L 1 s 1 A 2 2017 河南鄲城第一高級中學模擬 將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合 并在一定條件下發(fā)生反應2A g B g 2C g 若經(jīng)2s后測得C的濃度為0 6mol L 1 下列幾種說法不正確的是 用物質A表示的平均反應速率為0 3mol L 1 s 1 用物質B表示的平均反應速率為0 6mol L 1 s 1 2s時物質A的轉化率為70 2s時物質B的濃度為0 7mol L 1A B C D C 方法規(guī)律化學反應速率的求算方法 考向二化學反應速率的大小比較3 已知反應4CO 2NO2N2 4CO2在不同條件下的化學反應速率如下 其中表示反應速率最快的是 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 轉化為用相同的物質表示的反應速率進行比較 B項v CO 1 4mol L 1 min 1 C項v CO 1 6mol L 1 min 1 D項v CO 1 1mol L 1 min 1 C項反應速率最快 C 4 導學號96656134反應A g 3B g 2C g 2D g 在四種不同情況下的反應速率分別為 v A 0 45mol L 1 s 1 v B 0 6mol L 1 s 1 v C 0 4mol L 1 s 1 v D 0 45mol L 1 s 1 下列有關反應速率的比較中正確的是 A B C D B 化學反應速率大小的比較方法 方法規(guī)律 考點2化學反應速率的影響因素 知識梳理 1 內因 根本因素 反應物本身的性質 2 外因 其他條件不變 只改變一個條件 有氣體參加的 相同 3 理論解釋 有效碰撞理論 1 活化分子 活化能 有效碰撞 活化分子 能夠發(fā)生有效碰撞的分子 活化能 如圖圖中 E1為正反應的活化能 使用催化劑時的活化能為 反應熱為 E2為逆反應的活化能 E3 E1 E2 有效碰撞 活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞 2 活化分子 有效碰撞與反應速率的關系 不變 增加 增加 增加 多維思考 1 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 催化劑能降低反應所需的活化能 H也會發(fā)生變化 2 反應C s H2O g CO g H2 g 在固定容積的容器中進行 充入N2后 體系壓強增大 反應速率加快 3 對于反應A BC 改變容器體積 化學反應速率一定發(fā)生變化 4 對于固體而言 其濃度可以看作是一個常數(shù) 所以塊狀的CaCO3和粉末狀的CaCO3與等濃度的鹽酸反應速率沒差別 5 升高溫度可以使吸熱反應的反應速率加快 但放熱反應的反應速率減慢 6 對于高溫 高壓 使用催化劑條件下的反應A一定比常溫常壓無催化劑條件下的反應B速率快 提示 1 2 3 4 5 6 提示 1 小于 2 增大 增大 不變 不變 增大 增大 不變 3 不會產生H2 稀硝酸和濃硫酸具有強氧化性 Fe與稀HNO3反應生成NO 常溫下 Fe在濃硫酸中 鈍化 2 按要求填空 1 形狀大小相同的鐵塊 鋁塊分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率 鐵鋁 2 對于Fe 2HClFeCl2 H2 改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響 填 增大 減小 或 不變 升高溫度 增大鹽酸濃度 增大鐵的質量 增加鹽酸體積 把鐵片改成鐵粉 滴入幾滴CuSO4溶液 加入NaCl固體 3 若把 2 中的稀鹽酸改成 稀硝酸 或 濃硫酸 是否還產生H2 為什么 考點演練 D 考向一外界條件對化學反應速率的影響1 導學號96656282下列有關反應速率的說法正確的是 A 用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時 改用98 的硫酸可以加快反應速率B 100mL2mol L 1的鹽酸跟鋅片反應 加入適量的氯化鈉溶液 反應速率不變C SO2的催化氧化反應是一個放熱的反應 所以升高溫度 反應速率變慢D 汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2 減小壓強反應速率變慢 解析 A項 鐵遇濃硫酸鈍化 錯誤 B項 加入NaCl溶液 溶液體積增大 c H 減小 反應速率減小 錯誤 C項 升高溫度 正 逆反應速率都增大 錯誤 D項 減小壓強 反應速率減小 正確 2 一定溫度下 反應N2 g O2 g 2NO g 在密閉容器中進行 下列措施不改變化學反應速率的是 A 縮小容積使壓強增大B 恒容 充入N2C 恒容 充入HeD 恒壓 充入He C 解析 A項 氣體的物質的量不變 縮小容積 氣體的物質的量濃度增大 化學反應速率增大 B項 容積不變 充入N2 使反應物N2的物質的量濃度增大 化學反應速率增大 C項 容積不變 充入He 反應容器內壓強增大 但N2 O2 NO的物質的量濃度并沒有變化 因此不改變化學反應速率 D項 壓強不變 充入He 反應容器的容積增大 N2 O2 NO的物質的量濃度減小 化學反應速率減小 氣體反應體系中充入 惰性氣體 不參加反應 時對反應速率的影響結果 方法規(guī)律 考向二化學反應速率圖像 v t圖 3 2017 河北唐山模擬 合成氨反應 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 在反應過程中 正反應速率的變化如圖 下列說法正確的是 A t1時升高了溫度B t2時使用了催化劑C t3時增大了壓強D t4時降低了溫度 B 解析 A項 t1時正反應速率增大 且大于逆反應速率 則應為增大壓強 錯誤 B項 t2時正 逆反應速率同等程度增大 為使用了催化劑 正確 C項 t3時正反應速率減小 且逆反應速率大于正反應速率 則為減小壓強 錯誤 D項 t4時正反應速率瞬間不變 然后減小 應為減小生成物濃度 錯誤 4 導學號96656135向某密閉容器中加入0 3molA 0 1molC和一定量的B三種氣體 一定條件下發(fā)生反應 各物質的濃度隨時間變化如甲圖所示 t0 t1階段的c B 變化未畫出 乙圖為t2時刻后改變條件時平衡體系中正 逆反應速率隨時間變化的情況 且四個階段都各改變一種反應條件且互不相同 t3 t4階段為使用催化劑 下列說法中正確的是 A 若t1 15 則用A的濃度變化表示的t0 t1階段的平均反應速率為0 004mol L 1 s 1B t4 t5階段改變的條件一定為減小壓強C 該容器的容積為2L B的起始的物質的量為0 02molD t5 t6階段 容器內A的物質的量減少了0 06mol 而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ 該反應的熱化學方程式為3A g B g 2C g H 50akJ mol 1 B 外界條件改變后 化學反應速率的變化圖像可分為以下幾類 1 漸變型 在圖像上呈現(xiàn)為反應速率從平衡速率逐漸發(fā)生變化 則改變的條件一定是濃度 速率增大則為增大濃度 速率減小則為減小濃度 2 突變型 在圖像上呈現(xiàn)為反應速率從平衡速率跳躍性發(fā)生變化 然后逐漸到達平衡 改變的條件是溫度或壓強 速率增大 則為升高溫度或增大壓強 速率減小 則為降低溫度或減小壓強 3 平變型 在圖像上呈現(xiàn)為正 逆反應速率同等程度地增大或減小 平衡不變 增大則是使用了催化劑或反應前后氣體體積不變的反應增大了壓強 容器體積減小 減小則是反應前后氣體體積不變的反應減小了壓強 容器體積增大 歸納總結 微點突破21控制變量法探究影響化學反應速率的因素 影響化學反應速率的因素有多種 在探究相關規(guī)律時 需要控制其他條件不變 只改變某一個條件 探究這一條件對反應速率的影響 變量探究實驗因為能夠考查學生對于圖表的觀察 分析以及處理實驗數(shù)據(jù)得出合理結論的能力 因而在這幾年高考試題中常有所涉及 1 考查形式 1 以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù) 讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學反應速率的影響 2 給出影響化學反應速率的幾種因素 讓考生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響 2 實例分析 探究溫度 催化劑對反應2H2O22H2O O2 的影響 選擇催化劑 是否加入MnO2 和溫度 加熱 常溫 作為可變量 其他的則控制為不變量 根據(jù)兩種條件下的反應都有氣體生成的特征 利用導管將生成的氣體導入水槽中 通過觀察水槽中產生氣泡的劇烈程度 并以此判斷該控制變量對化學反應速率是否產生影響以及具體的影響效果 題組鞏固 1 2017 河北衡水模擬 為研究硫酸銅的量對鋅與稀硫酸反應生成氫氣速率的影響 某同學設計了如下一系列實驗 表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應瓶中 收集產生的氣體 記錄獲得相同體積的氣體所需時間 下列說法正確的是 A V1 30 V6 10B 反應一段時間后 實驗A E中的金屬呈暗紅色C 加入MgSO4與Ag2SO4可以起與硫酸銅相同的加速作用D 硫酸銅的量越多 產生氫氣的速率肯定越快 A 解析 研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響 硫酸的體積 物質的量應相同 由A F可知溶液的總體積為30mL 20mL 50mL V1 30 V6 50 30 10 10 A正確 實驗A中沒有加入硫酸銅溶液 不會出現(xiàn)暗紅色 B錯誤 MgSO4與Zn不反應 不能置換出Mg 也就不能形成原電池 C錯誤 硫酸銅溶液的量太多 產生大量的銅覆蓋在Zn粒表面 反應速率反而減慢 D錯誤 2 導學號96656136某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究 外界條件對化學反應速率的影響 實驗時 先分別量取兩種溶液 然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻 開始計時 通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢 該小組設計了如下方案 1 已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出 KMnO4溶液轉化為MnSO4 每消耗1molH2C2O4轉移mol電子 為了觀察到紫色褪去 H2C2O4與KMnO4初始的物質的量需要滿足的關系為n H2C2O4 n KMnO4 2 探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是 填編號 下同 可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是 2 探究溫度對反應速率的影響 則濃度必須相同 則為編號 和 同理 探究濃度對反應速率的影響的實驗是 和 答案 1 22 5 2 和 和 3 實驗 測得KMnO4溶液的褪色時間為40s 忽略混合前后溶液體積的微小變化 這段時間內平均反應速率v KMnO4 mol L 1 min 1 答案 3 0 010 或1 0 10 2 4 3 碘在科研與生活中有重要應用 某興趣小組用0 50mol L 1KI 0 2 淀粉溶液 0 20mol L 1K2S2O8 0 10mol L 1Na2S2O3等試劑 探究反應條件對化學反應速率的影響 1 為探究反應物濃度對化學反應速率的影響 設計的實驗方案如下表 表中Vx 理由是 解析 1 為探究濃度對反應速率的影響 須保證其他條件完全一致 故應加水2 0mL 以保證溶液總體積相同 答案 1 2 0保證溶液總體積不變 即僅改變的濃度而其他物質的濃度不變 其他合理答案也可 答案 2 如圖 解析 2 溫度降低 反應速率變慢 加入催化劑 反應速率加快 控制變量法 的解題思路 方法規(guī)律 真題體驗感悟考法 明確考向 考向一化學反應速率的計算1 2014 北京卷 12 一定溫度下 10mL0 40mol LH2O2溶液發(fā)生催化分解 不同時刻測得生成O2的體積 已折算為標準狀況 如下表 C 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計 A 0 6min的平均反應速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min B 6 10min的平均反應速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min C 反應至6min時 c H2O2 0 30mol LD 反應至6min時 H2O2分解了50 答案 0 0010 3 2015 廣東卷 31節(jié)選 用O2將HCl轉化為Cl2 可提高效益 減少污染 一定條件下測得反應過程中n Cl2 的數(shù)據(jù)如下 計算2 0 6 0min內以HCl的物質的量變化表示的反應速率 以mol min 1為單位 寫出計算過程 考向二影響化學反應速率的因素4 2017 江蘇卷 10 H2O2分解速率受多種因素影響 實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示 下列說法正確的是 D A 圖甲表明 其他條件相同時 H2O2濃度越小 其分解速率越快B 圖乙表明 其他條件相同時 溶液pH越小 H2O2分解速率越快C 圖丙表明 少量Mn2 存在時 溶液堿性越強 H2O2分解速率越快D 圖丙和圖丁表明 堿性溶液中 Mn2 對H2O2分解速率的影響大 解析 由圖甲可知 起始時H2O2的濃度越小 曲線下降越平緩 說明反應速率越慢 A錯誤 OH 的濃度越大 pH越大 即0 1mol L 1NaOH對應的pH最大 曲線下降最快 即H2O2分解最快 B錯誤 由圖丙可知 相同時間內 0 1mol L 1NaOH條件下H2O2分解最快 0mol L 1NaOH條件下H2O2分解最慢 而1 0mol L 1NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間 C錯誤 由圖丁可知 堿性條件下c Mn2 越大 H2O2的分解速率越快 說明Mn2 對H2O2分解速率影響較大 D正確 5 下列說法正確的是 A 2016 天津卷 使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱 H B 2015 天津卷 FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解 同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同C 2016 浙江卷 探究溫度對硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的影響時 若先將兩種溶液混合并計時 再用水浴加熱至設定溫度 則測得的反應速率偏高D 2015 江蘇卷 探究催化劑對H2O2分解速率的影響 在相同條件下 向一支試管中加入2mL5 H2O2和1mLH2O 向另一支試管中加入2mL5 H2O2和1mLFeCl3溶液 觀察并比較實驗現(xiàn)象 D 解析 使用催化劑能夠降低反應的活化能 但不能改變反應的反應熱 FeCl3和MnO2為不同的催化劑 催化效果不同 C中實驗應先用水浴加熱至設定溫度 再將兩溶液混合 題干中做法會使測得的反應速率偏低 6 2015 海南卷 8改編 10mL濃度為1mol L 1的鹽酸與過量的鋅粉反應 若加入適量的下列溶液 能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是 A K2SO4B H2SO4C CuSO4D Na2CO3 A 解析 A項 加入K2SO4溶液對鹽酸產生稀釋作用 氫離子濃度減小 但H 物質的量不變 正確 B項 加入H2SO4溶液 使溶液中H 的濃度和物質的量均增大 導致反應速率加快 生成氫氣的量增大 錯誤 C項 加入硫酸銅溶液 Cu2 會與鋅反應生成銅 構成原電池 會加快反應速率 錯誤 D項 加入碳酸鈉溶液 會與鹽酸反應 使溶液中氫離子的物質的量減少 導致反應速率減慢 生成氫氣的量減少 錯誤 7 2015 全國 卷 27節(jié)選 以鐵硼礦 主要成分為Mg2B2O5 H2O和Fe3O4 還有少量Fe2O3 FeO CaO Al2O3和SiO2等 為原料制備硼酸 H3BO3 為提高浸出速率 除適當增加硫酸濃度外 還可采取的措施有 寫出兩條 解析 影響化學反應速率的因素有溫度 濃度 壓強 催化劑 表面積等 答案 提高反應溫度 減小鐵硼礦粉粒徑