適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考化學一輪總復習第7章化學反應速率與化學平衡第25講化學反應速率課件新人教版

第25講化學反應速率選考目標要求1.了解化學反應速率的概念及表示方法,能提取信息計算化學反應速率,能多角度、動態(tài)地分析化學反應。2.掌握影響化學反應速率的因素,并能用有關(guān)理論解釋;掌握多因素對化學反應速率影響的分析方法,能運用模型解釋化學現(xiàn)象,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。命題分析從考查題型和內(nèi)容上看,命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),一是考查化學反應速率的計算、反應速率快慢判斷、影響化學反應的因素等。二是結(jié)合化學平衡,考查對反應速率方程、速率常數(shù)的理解及計算。知識點一化學反應速率及表示方法落實主干基礎(chǔ)1.化學反應速率的概念與表示方法

名師點撥化學反應速率不同單位的換算關(guān)系:1

mol·L-1·s-1=60

mol·L-1·min-1。2.化學反應速率與化學計量數(shù)的關(guān)系(1)內(nèi)容:對于已知反應mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),在同一段時間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示該反應速率,當單位相同時,反應速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學方程式中的化學計量數(shù)之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。(2)實例:一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知v(O2)=0.5mol·L-1·s-1,則v(SO2)=1mol·L-1·s-1,v(SO3)=1mol·L-1·s-1。3.應用“三段式”計算化學反應速率列起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量,再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。對于反應mA(g)+nB(g)pC(g),起始時A的濃度為amol·L-1,B的濃度為bmol·L-1,C的濃度為cmol·L-1,反應進行至t1s時,A消耗了xmol·L-1,則化學反應速率的計算如下:[練一練]1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)對于任何化學反應來說,反應速率越大,反應現(xiàn)象越明顯。(

)(2)化學反應速率為0.8mol·L-1·s-1,是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1。(

)(3)由v=計算平均速率,用反應物表示為正值,用生成物表示為負值。(

)(4)同一化學反應,相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應速率,數(shù)值越大,表示化學反應速率越快。(

)××××√2.硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下發(fā)生水解反應:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH,兩種反應物的初始濃度均為0.050mol·L-1,15℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示,回答下列問題:t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0(1)列式計算該反應在120~180s與180~240s區(qū)間的平均反應速率

、

。

(2)比較兩者大小可得出的結(jié)論是

。

突破命題視角角度

化學反應速率的概念及計算1.(2023·浙江義烏中學月考)一定溫度下反應4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)經(jīng)2minB的濃度減少0.6mol·L-1,對此反應速率的表示正確的是(

)A.用A表示的反應速率是0.4mol·L-1·min-1B.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是1∶2∶3C.2min末的反應速率v(B)=0.3mol·L-1·min-1D.在2min內(nèi)用B和C表示的正反應速率的值都是逐漸減小的D解析

A是固體,不能表示反應速率,故A錯誤;反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比,則分別用B、C、D表示的反應速率比值是3∶2∶1,故B錯誤;經(jīng)2

min,B的濃度減少0.6

mol·L-1,所以2

min內(nèi)用B表示的平均反應速率是

=0.3

mol·L-1·min-1,但2

min末的反應速率是瞬時速率,故C錯誤;隨反應進行反應物的濃度降低,反應速率減慢,生成物的濃度變化量逐漸減少,故2

min內(nèi)用B和C表示的正反應速率都是逐漸減小的,故D正確。2.(2023·浙江杭州外國語學校月考)一定條件下,向一恒容密閉容器中通入適量的NO和O2,發(fā)生反應:2NO+O2===N2O4,經(jīng)歷兩步反應:①2NO+O2===2NO2;②2NO2===N2O4。反應體系中NO2、NO、N2O4的濃度(c)隨時間的變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.曲線a是c(NO2)隨時間t的變化曲線B.t1時,c(NO)=c(NO2)=2c(N2O4)C.t2時,c(NO2)的生成速率大于消耗速率D解析

NO2是中間產(chǎn)物,其濃度先增大,后減小,曲線a代表NO,A項錯誤;根據(jù)圖像可知,t1時NO、NO2、N2O4的濃度相等,B項錯誤;t2時,NO2濃度在減小,說明生成速率小于消耗速率,C項錯誤;根據(jù)氮元素守恒,t3時,NO完全消耗,則c(NO2)+2c(N2O4)=c0,D項正確。知識點二影響化學反應速率的因素落實主干基礎(chǔ)1.影響化學反應速率的因素(1)內(nèi)因反應物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關(guān)系為Mg>Al。(2)外因(只改變一個條件,其他條件不變)名師點撥(1)合適的催化劑可以降低正、逆反應的活化能,同等程度地增大正、逆反應速率,但不會改變反應的限度和反應熱。(2)升高溫度,正、逆反應的反應速率都增大,但增大的程度不同;降低溫度,正、逆反應的反應速率都減小,但減小的程度不同;其中吸熱反應受溫度影響大。2.用圖像表示濃度、溫度、壓強對化學反應速率的影響

圖像圖像分析(1)其他反應條件一定,化學反應速率隨反應物濃度增大而增大(2)其他反應條件一定,化學反應速率隨溫度升高而增大(3)有氣體參加的反應,化學反應速率隨壓強的增大而增大圖像圖像分析(4)有氣體參加的反應,化學反應速率隨容器容積的增大而減小(5)分別在較低溫度和較高溫度下反應,化學反應速率隨壓強的增大及溫度的升高而增大3.理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:如圖圖中:E1為正反應活化能,使用催化劑時的活化能為E3,反應熱為E1-E2。(注:E2為逆反應的活化能)③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(guān)系

名師點撥有關(guān)反應速率的答題方向(1)解釋影響反應速率的因素條件變化正常反常舉例解釋加熱速率增大速率減小①有酶參與的反應,溫度高酶會失去活性②有氣體參與的反應,升高溫度,氣體的溶解度減?、奂訜嵋追纸獾奈镔|(zhì)(H2O2、NH3·H2O等)分解④有催化劑參與的反應,升高溫度,催化劑活性降低⑤加熱易揮發(fā)的物質(zhì)(濃硝酸、濃鹽酸)大量揮發(fā)加壓速率增大不變①沒有氣體參與的反應;②恒溫恒容條件下的氣相反應,充入稀有氣體(2)在工藝流程中,提高礦石酸(堿)浸速率的常見方法①將礦石粉碎(或粉碎過篩);②充分攪拌;③適當升高酸(堿)浸的溫度;④適當增大酸(堿)的濃度。[練一練]1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)對于反應:2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或降低溫度都能加快O2的生成速率。(

)(2)對于反應:A+BC,改變?nèi)萜魅莘e,化學反應速率一定發(fā)生變化。(

)(3)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的反應速率沒差別。(

)(4)升高溫度可以使吸熱反應的反應速率增大,但放熱反應的反應速率減小。(

)(5)兩試管各加入5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,同時分別滴入55mL0.1mol·L-1硫酸和鹽酸,兩支試管同時變渾濁。(

)×××××2.反應3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進行,下列條件的改變能使反應速率加快的是(

)①增加鐵粉的質(zhì)量②將容器的容積縮小一半③保持容器容積不變,充入N2使體系壓強增大④保持容器容積不變,充入水蒸氣使體系壓強增大A.①④

B.②③C.①③

D.②④D解析

①鐵粉是固體,增加鐵粉的質(zhì)量,反應速率不變,錯誤;②將容器的容積縮小一半,H2O(g)、H2(g)的濃度增大,反應速率加快,正確;③保持容器的容積不變,充入N2使體系壓強增大,H2O(g)、H2(g)的濃度不變,反應速率不變,錯誤;④保持容器的容積不變,充入水蒸氣使體系壓強增大,H2O(g)濃度增大,反應速率加快,正確。角度一

直接考查影響化學反應速率的因素1.(2024·浙江衢州、麗水、湖州高三一模節(jié)選)合成氨是人工固氮最重要的途徑。合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1。關(guān)于合成氨工藝的下列理解,正確的是

。

A.控制溫度遠高于室溫,是為了提高平衡轉(zhuǎn)化率B.原料氣須經(jīng)過凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生C.不斷將液氨移去,利于反應正向進行同時提高正反應速率D.實際生產(chǎn)中,N2適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率同時有利于提高整體反應速率BD解析

合成氨是放熱反應,控制溫度遠高于室溫,是為了提高反應速率,A錯誤;合成氨需要氫氣,防止氫氣爆炸,原料氣須經(jīng)過凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生,B正確;不斷將液氨移去,利于反應正向進行,但是移除產(chǎn)物反應速率降低,C錯誤;實際生產(chǎn)中,N2適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率,N2適度過量反應物濃度增大,同時有利于提高整體反應速率,D正確。易錯警示警惕外界因素對化學反應速率影響的5大誤區(qū)(1)誤認為隨著化學反應的進行,化學反應速率一定逐漸減小。其實不一定,因為反應速率不僅受濃度影響,而且受溫度影響。(2)誤用某物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計算化學反應速率。速率大小比較時易忽視各物質(zhì)的反應速率的單位是否一致,單位書寫是否正確。(3)誤認為純固體和純液體不會改變化學反應速率。實際上不能用純固體和純液體物質(zhì)的變化表示化學反應速率,但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積),則化學反應速率會加快。(4)誤認為只要增大壓強,化學反應速率一定增大。實際上反應在密閉固定容積的容器中進行,若充入氦氣(或不參與反應的氣體),壓強增大,但參與反應的各物質(zhì)的濃度不變,反應速率不變;若反應在密閉容積可變的容器中進行,充入氦氣(或不參與反應的氣體)而保持壓強不變,容器容積增大,各組分濃度減小,反應速率減小。(5)誤認為溫度、壓強等條件的改變對正、逆反應速率影響不一致。如認為升溫使化學平衡向吸熱方向移動,則對于放熱反應,升溫時,逆反應速率增大,而正反應速率減小。其實不然,溫度升高,正、逆反應速率都增大,只是吸熱反應方向速率增大程度大;同理,降溫會使吸熱反應方向速率減小程度大,而導致化學平衡向放熱反應方向移動。角度二

用控制變量法探究影響化學反應速率的因素2.(2023·浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考)某興趣小組同學將pH=1的酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液按如下比例混合,探究濃度對反應速率的影響?，F(xiàn)象:實驗①溶液很快由紫色變?yōu)榍嗑G色,而實驗②慢一點;變?yōu)榍嗑G色后,實驗②溶液很快褪至無色,而實驗①褪色慢一點。色),Mn3+有強氧化性,而[Mn(C2O4)2]-氧化性極弱。下列說法正確的是(

)A.x=2.0B.KMnO4溶液中能通過加鹽酸酸化調(diào)pH=1C.溶液由青綠色褪至無色過程中,實驗②中c(Mn3+)較小,導致褪色速率較慢D.由實驗可知,加入H2C2O4越多,KMnO4溶液由紫色褪至無色的速率越快A解析

題目探究H2C2O4濃度對反應速率的影響,要控制單一變量,則設計實驗時,除H2C2O4濃度外,其他量均相同,所以實驗②加水體積為2.0

mL,即x=2.0,A正確;KMnO4溶液可與鹽酸反應放出氯氣,故不可用鹽酸酸化,B錯速率較慢,所以實驗①中c(Mn3+)較小,導致褪色速率較慢,C錯誤;由表中數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象可知,并不是加入H2C2O4越多,KMnO4溶液由紫色褪至無色的速率越快,D錯誤。3.(2023·浙江杭州地區(qū)重點中學聯(lián)考)已知阿侖尼烏斯公式是反應速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗公式,可寫作Rlnk=+C(k為反應速率常數(shù),Ea為反應活化能,R和C為大于0的常數(shù)),為探究m、n兩種催化劑對某反應的催化效能,進行了實驗探究,依據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲得曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.在m催化劑作用下,該反應的活化能Ea=9.6×104J·mol-1B.對該反應催化效能較高的催化劑是mC.不改變其他條件,只升高溫度,反應的活化能不變D.無法根據(jù)該圖像判斷升高溫度時平衡移動的方向B解析

將坐標(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入Rln

k=+C中,計算可知Ea=9.6×104

J·mol-1,A正確;對比圖中直線m和n的斜率絕對值的大小可知,使用催化劑n時對應的Ea較小,則對該反應催化效能較高的催化劑是n,B錯誤;圖中m、n均為直線,斜率不發(fā)生變化,因此不改變其他條件,只升高溫度,反應的活化能不變,C正確;阿侖尼烏斯公式表示反應速率常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系,無法根據(jù)該圖像判斷升高溫度時平衡移動的方向,D正確。思維建?？刂谱兞糠ㄌ骄坑绊懛磻俾实囊蛩仡}目解題策略(1)確定變量:理清影響實驗探究結(jié)果的所有因素。(2)定多變一:在探究時,先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效:解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。角度三

通過速率圖像分析速率變化原因4.把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L-1鹽酸的燒杯中,該鋁片與鹽酸反應生成氫氣的速率v與反應時間t的關(guān)系可用如圖的坐標曲線來表示。回答下列問題:(1)O→a段不生成氫氣的原因是__________________

。

(2)b→c段生成氫氣的速率增加較快的主要原因可能是

。

(3)t>c時生成氫氣的速率降低的主要原因是

。

鋁的表面