（北京專用）2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第21講 化學(xué)反應(yīng)速率優(yōu)質(zhì)課件

1、第21講化學(xué)反應(yīng)速率2一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率1.表示方法表示方法用單位時間單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。2.計算公式計算公式v=。3.常用單位常用單位molL-1min-1或molL-1s-1。ct教材研讀教材研讀34.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在同一時間段內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率v(A) v(B) v(C) v(D)=m n p q。名師點睛名師點睛(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般是指一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不是瞬時速率,且均取正值。(2)固體和純液體的濃度可視為常數(shù),因此不用固體和純液體表

2、示化學(xué)反應(yīng)速率。4自測自測1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯()(2)化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加()(3)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8molL-1s-1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8molL-1()(4)由v=計算平均速率,用反應(yīng)物表示為正值,用生成物表示為負(fù)值()(5)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同()(6)根據(jù)反應(yīng)速率的大小可以判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢()ct5自測自測2某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線

3、如圖所示,回答下列問題:(1)由此分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(2)從反應(yīng)開始至2min時,Z的反應(yīng)速率為。6答案答案(1)3Y+Z2X(2)0.025molL-1min-1解析解析(1)02min內(nèi)X、Y、Z三種物質(zhì)的濃度變化量分別為c(X)=0.1molL-1,c(Y)=0.15molL-1,c(Z)=0.05molL-1。根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,可以確定X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)分別為2、3、1。(2)根據(jù)圖像可以確定X是生成物,Y、Z是反應(yīng)物,則化學(xué)反應(yīng)方程式為3Y+Z2X。再根據(jù)反應(yīng)速率的概念,可求出從反應(yīng)開始至2min時,Z的反應(yīng)速率為v(Z)=0.025molL

4、-1min-1。0.2mol2L1.0mol0.7mol2L1.0mol0.9mol2L(Z)ct10.05mol L2min7二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素8名師點睛名師點睛(1)改變固體和純液體的量對化學(xué)反應(yīng)速率無影響(因為固體、純液體的濃度視為常數(shù)),但改變固體表面積會影響化學(xué)反應(yīng)速率。(2)不要混淆外界因素對反應(yīng)速率的影響和對化學(xué)平衡的影響。如升溫,正、逆反應(yīng)速率都增大,但是增大的幅度不同,導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生移動。(3)催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分,正催化劑即通常所說的催化劑,負(fù)催化劑又稱為抑制劑。9知識拓展知識拓展“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響我們把化學(xué)反應(yīng)體系中與各反應(yīng)成分不發(fā)生反應(yīng)的氣

5、體統(tǒng)稱為“惰性氣體”。(1)恒溫恒容時對于有氣體參加的反應(yīng),充入“惰性氣體”體系總壓強增大,但各反應(yīng)成分分壓不變,即各反應(yīng)成分的濃度不變,反應(yīng)速率不變。(2)恒溫恒壓時對于有氣體參加的反應(yīng),充入“惰性氣體”容器容積增大各反應(yīng)成分濃度降低反應(yīng)速率減小。10自測自測3判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)過程中,增加CaCO3固體的量,反應(yīng)速率不變,但把CaCO3固體粉碎,可以加快反應(yīng)速率()(2)增大反應(yīng)體系的壓強,反應(yīng)速率不一定增大()(3)增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分含量,所以反應(yīng)速率增大()(4)升高溫度,可以增加活化分子百分?jǐn)?shù),使反應(yīng)速率加快( )(5)

6、雙氧水中加入MnO2,可以使生成O2的速率增大,是因為MnO2的催化作用( )(6)鋅與硫酸反應(yīng)時,硫酸的濃度越大,產(chǎn)生H2的速率越快( )11(7)對于氣體反應(yīng),其他條件不變,恒壓,通入惰性氣體,原化學(xué)反應(yīng)速率減慢()(8)相同條件下,Mg和Fe分別與0.1molL-1的鹽酸反應(yīng)的速率相同()(9)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對H2O2分解速率的影響相同()(10)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()12自測自測4按要求

7、填空:(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率:鐵小于小于鋁(填“大于”“小于”或“等于”)。(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:增大增大;增大鹽酸濃度:增大增大;增大鐵的質(zhì)量:不變不變;增加鹽酸體積:不變不變;把鐵片改成鐵粉:增大增大;滴入幾滴CuSO4溶液:增大增大;13加入NaCl固體:不變不變;加入CH3COONa固體減小減小;加入一定體積的Na2SO4溶液減小減小。(3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2,為什么?不會產(chǎn)生不會產(chǎn)生H2,Fe和稀硝酸反應(yīng)

8、生成和稀硝酸反應(yīng)生成NO;常溫下常溫下,Fe在濃硫酸中鈍化在濃硫酸中鈍化。(4)一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(填“增大”“減小”或“不變”)縮小體積使壓強增大:增大增大;恒容充入N2:增大增大;恒容充入He:不變不變;恒壓充入He:減小減小。14考點突破考點突破考點一化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較考點一化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較考點三化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實驗探究考點三化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實驗探究考點二與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的圖像問題考點二與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的圖像問題1.化學(xué)反應(yīng)速率的計算化學(xué)反應(yīng)速率的計算(1)公式法v(B)=(

9、2)化學(xué)計量數(shù)法(比例關(guān)系法)對于化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),相同時間內(nèi),v(A) v(B) v(C) v(D)=a b c d,即化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。(B)ct(B)nVt考點一化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較考點一化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較2.化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較(1)歸一法用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時,數(shù)值可能不同,但表示的意義相同,因此比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小時不能只看數(shù)值大小,可按照化學(xué)計量關(guān)系換算成同一物質(zhì)、同一單位后,再比較數(shù)值大小。(2)比值法比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。如aA

10、(g)+bB(g)cC(g),若,則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的大。(A)va(B)vb典例典例1一定溫度下,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(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A.06min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)3.310-2mol/(Lmin)B.610min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)3.310-2mol/(Lmin)C.反應(yīng)至6min時,c(H2O2)=0.30mol/LD.反應(yīng)至6min時,H2O2分解了5

11、0%C答案答案CA項,06min內(nèi),產(chǎn)生n(O2)=110-3mol,消耗n(H2O2)=210-3mol,則v(H2O2)=3.310-2mol/(Lmin),故A正確;B項,依照A項解題步驟,可知B項正確;C項,反應(yīng)至6min時,消耗n(H2O2)為210-3mol,剩余c(H2O2)=0.2mol/L,故C項不正確;D項,反應(yīng)至6min時,消耗n(H2O2)為210-3mol,占起始物質(zhì)的量的50%,故D項正確。ct332 1010 106minmolL33310 100.40/2 1010 10Lmol LmolL 1-1在容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aA(s)+bB(g)cC(g

12、)+dD(g),t1、t2時刻分別測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:下列說法正確的是()A.0t1時間段內(nèi),平均反應(yīng)速率v(B)=mol(Lmin)-1B.若起始時n(D)=0,則t2時v(D)=mol(Lmin)-1C.升高溫度,v(B)、v(C)、v(D)均增大D.b d=6 1n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反應(yīng)時間/min0.120.060.10t10.060.120.20t210.04t20.20tC答案答案CA項,不能確定B的起始物質(zhì)的量,因此不能計算0t1時間段內(nèi)B的反應(yīng)速率;B項,反應(yīng)速率是指平均速率,而不是瞬時速率;C項,升高溫度,反應(yīng)速率v(B)、v(C)、v(D)均增大

13、;D項,t1t2時間段內(nèi),B和D的物質(zhì)的量變化量分別是0.06mol、0.10mol,所以b d=3 5。1-2在298K時,實驗測得溶液中的反應(yīng):H2O2+2HI2H2O+I2在不同濃度時的化學(xué)反應(yīng)速率(v)見下表:由此可推出當(dāng)c(HI)=0.500molL-1、c(H2O2)=0.400molL-1時的反應(yīng)速率為()A.0.038molL-1s-1B.0.152molL-1s-1C.0.608molL-1s-1D.0.760molL-1s-1實驗編號12345c(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)/molL-10.1000.1000.100

14、0.2000.300v/molL-1s-10.007600.01520.02280.01520.0228B答案答案B由表格信息可知反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比,則當(dāng)c(HI)=0.500molL-1、c(H2O2)=0.400molL-1時,v=0.00760molL-1s-145=0.152molL-1s-1。241.全程速率全程速率-時間圖像時間圖像例如:Zn與足量鹽酸反應(yīng)時,反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。原因解釋:AB段(v逐漸增大),因反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,溫度逐漸升高,導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸增大;BC段(v逐漸減小),主要因為隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中c(H+)減小,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小?？键c

15、二與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的圖像問題252.物質(zhì)的量物質(zhì)的量(或濃度或濃度)-時間圖像時間圖像例如:某溫度時,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息有:X、Y是反應(yīng)物,Z是生成物;t3時反應(yīng)達(dá)平衡,X、Y沒有完全反應(yīng)。26(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計算:某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如:0t3s時,v(X)=mol/(Ls);Y的平衡轉(zhuǎn)化率=100%。確定化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(n1-n3) (n2-n3) n2。3.可逆反應(yīng)的速率變化圖像可逆反應(yīng)的速率變化圖像以N2(g)+3H2(g)2NH3

16、(g)H=-92.4kJ/mol為例。(1)濃度變化時的速率-時間圖像133nnV t232nnn27條件變化速率變化速率變化曲線增大反應(yīng)物的濃度正反應(yīng)速率瞬間增大,逆反應(yīng)速率逐漸增大減小反應(yīng)物的濃度正反應(yīng)速率瞬間減小,逆反應(yīng)速率逐漸減小增大生成物的濃度正反應(yīng)速率逐漸增大,逆反應(yīng)速率瞬間增大減小生成物的濃度正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率瞬間減小28(2)溫度變化時的速率-時間圖像條件變化速率變化速率變化曲線升高溫度v正、v逆均增大,且逆反應(yīng)速率增大程度大降低溫度v正、v逆均減小,且逆反應(yīng)速率減小程度大29條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強v正、v逆均增大,且正反應(yīng)速率增大程度大減小壓強v正、

17、v逆均減小,且正反應(yīng)速率減小程度大(3)壓強變化時的速率-時間圖像30(4)使用催化劑時的速率-時間圖像使用正催化劑,v正、v逆同等倍數(shù)增大,圖像為:說明說明條件增強,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。濃度改變時,曲線一條連續(xù),一條不連續(xù);其他條件改變,曲線不連續(xù)。對于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),改變壓強時,v正、v逆同等倍數(shù)增大或減小。31典例典例2對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0在t1時刻達(dá)到平衡,在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況,下列說法正確的是()34A.圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是增大反應(yīng)物的濃度B.圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件可能是增大

18、壓強C.圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是升高溫度D.圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是從體系中分離出水蒸氣35答案答案B圖甲中t2時刻改變條件后,正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,且反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),所以改變的條件為增大壓強或使用催化劑,B對、A錯。圖乙中t2時刻改變條件后,CO2濃度增大,CO濃度減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,升高溫度,平衡正向移動,C錯;減小H2O(g)的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,D錯。362-2可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是工業(yè)上合成氨的重要反應(yīng)。(1)根據(jù)圖1寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。(2)

19、圖1中虛線對應(yīng)的條件變化是,該條件的改變與圖2中時刻條件的改變相同。37(3)圖2中t3時刻改變的條件是,t5時刻改變的條件是。38答案答案(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=2(E1-E3)kJmol-1(2)加催化劑t2(3)減小壓強升高溫度解析解析(1)根據(jù)圖1可知,N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過程中放出的熱量為(E3-E1)kJ,所以N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=2(E1-E3)kJmol-1。(2)圖1中虛線對應(yīng)的活化能小,說明使用了催化劑。催化劑能同等程度改變正、逆反應(yīng)速率,故t2時刻改變的條件是加入了催化劑。(3

20、)t3時刻改變條件,v(正)、v(逆)都減小,且v(正)v(正),即平衡向逆反應(yīng)方向移動,只能是升高溫度。在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時,常用控制變量法。1.常見考查形式常見考查形式(1)以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù),通過分析找出外界因素對反應(yīng)速率的影響。(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素,讓考生設(shè)計實驗分析各因素對反應(yīng)速率的影響?？键c三化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實驗探究2.解題策略解題策略(1)確定變量解答這類題目時,要認(rèn)真審題,理清影響實驗探究結(jié)果的因素有哪些。(2)控制變量在探究某種因素對反應(yīng)速率的影響時,應(yīng)確保其他條件相同。典例典例3H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70時不同條件

21、下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()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分解速率的影響大答案答案DA項,從圖甲看出,起始c(H2O2)越大,相同時間內(nèi),H2O2的濃度變化量越大,即分解速率越快,錯誤;B項,從圖乙看出,NaOH溶液濃度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,錯誤;C項,從圖丙看出,0.1molL-1NaOH與1.0molL-1NaOH所示曲線相比,0.1

22、molL-1NaOH對應(yīng)曲線表示的H2O2分解速率快,錯誤;D項正確。3-1等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng),測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是()組別對應(yīng)曲線c(HCl)/molL-1反應(yīng)溫度/鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A(yù).第4組實驗的反應(yīng)速率最慢B.第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5molL-1C.第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5molL-1D.第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30答案答案D由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30。3-2某實驗小組以H2O2分解為例,研究濃度、催