复习提纲第一单元化学反应速率.pptx

,考基导学,考点导析,高考揭秘,活页限时训练,热点透析,第一单元化学反应速率,1,化学反应速率概念、反应速率定量表示方法。,2,催化剂在生产、生活和科学研究领域中重大作用。,3,外界条件,(,如浓度、温度、压强、催化剂等,),对反应速,率影响及其普通规律。,4,化学反应速率调控在生产、生活和科学研究领域中,作用。,1/53,一、化学反应速率,1,表示方法,反应物浓度,生成物浓度,2/53,单位,molL,1,s,1,或,molL,1,min,1,。,同一反应用不一样物质表示反应速率之间关系,对于任一反应,m,A,n,B=,p,Y,q,Z,，,v,(A),v,(B),v,(Y),v,(Z),。,2,3,m,n,p,q,3/53,提醒,比较化学反应速率大小时，必须使用同一物质且反应速率单位必须一致，,v,(N,2,),换算成,v,(H,2,),时，相当于,3 molL,1,s,1,，所以上述反应中,v,(N,2,),v,(H,2,),。,4/53,二、影响化学反应速率原因,1,内因,(,主要原因,),反应物本身性质，如,Na,、,Mg,、,Al,与水反应速率由大到小次序为：,。,2,外因,(,其它条件不变，改变一个条件,),Na,Mg,Al,5/53,可逆反应中改变一个外界条件，,v,(,正,),和,v,(,逆,),同时改变吗？,提醒,对于可逆反应，若增大反应物浓度造成正反应速率瞬间突然增大，同时在增大反应物浓度瞬间逆反应速率不变，之后逐步增大，至正、逆反应速率相等。,6/53,合成氨,反应特点,N,2,(g),3H,2,(g)2NH,3,(g),H,0,S,0,合成氨适宜条件选择,(1),温度以,左右为宜；,(2),压强大致可分为,(110,7,Pa),、,(210,7,Pa,3 10,7,Pa),和,(8.510,7,Pa,110,8,Pa),三种类型；,(3),用,做催化剂；,(4),按,N,2,与,H,2,物质量之比为,投料并及时分离出,。,三、,1,2,700 K,低压,中压,高压,铁触媒,12.8,NH,3,7/53,化学反应速率快，转化率一定高吗？,提醒,化学反应速率是描述反应进行快慢物理量，反应快但转化率不一定高，不过单位时间内产物产量大。,8/53,9/53,三点注意,相关化学反应速率注意事项,1,化学反应速率是一段时间内平均速率，且不论用反,应物还是用生成物表示均取正值。,2,在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不,影响反应速率,3,同一化学反应在相同条件下，用不一样物质表示反应,速率，其数值不一样，但意义相同。,10/53,一个依据,工业合成氨条件选择依据,合成氨反应是一个气体体积减小放热反应。,从反应速率考虑：高温、高压、催化剂。,从反应平衡和转化率考虑：低温、高压、分离产物。,考虑设备、技术条件、催化剂活性等原因。,11/53,我反思,这一节犯错题真很多，归类总结一下主要有以下方面：,对概念了解不清引发判断错误。,对计算过程中,“,三段式,”,应用不熟练而出现错误。,升高温度，不论对吸热反应还是放热反应速率都是加紧。,对化学反应速率图像横纵坐标了解出现偏差。,“,惰性,”,气体对速率或平衡影响了解不到位。,复习笔记：,12/53,化学反应速率简单计算,(2),对某一详细化学反应来说，用不一样物质浓度改变来表示化学反应速率时，数值往往不一样，其数值之比等于化学方程式中系数之比，如：,a,A,b,B=,d,D,e,E,v,(A),v,(B),v,(D),v,(E),a,b,d,e,，,化学反应速率计算和大小比较,1,13/53,(3),化学反应速率计算,求解化学反应速率计算题普通按以下步骤：,写出相关反应化学方程式；,找出各物质起始量、转化量、某时刻量；,依据已知条件列方程式计算。,比如：反应,m,A,nb,p,C,14/53,化学反应速率大小比较,(1),同一化学反应速率用不一样物质表示时数值可能不一样，但比较反应速率快慢不能只看数值大小，而要经过转化换算成同一物质表示，再比较数值大小。,(3),注意反应速率单位一致性。,(4),注意外界条件对化学反应速率影响规律。,2,15/53,将,4 mol X,气体和,2 mol Y,气体在,2 L,容器中混合，并在一定条件下发生以下反应：,2X(g),Y(g)2Z(g),，若经,2 s,后所测得,Z,浓度为,0.6 molL,1,，回答以下问题：,(1),求,0,2 s,用,X,物质表示平均反应速率为,_,。,(2),求物质,Y,在,2 s,时转化率,_,。,(3),若上述反应是在甲、乙、丙三个相同密闭容器中进行反应，经同一段时间后，测得三个容器中反应速率分别为,甲：,v,(X),0.2 molL,1,s,1,；,乙：,v,(Y),0.12 molL,1,s,1,；,丙：,v,(Z),9.6 molL,1,min,1,；,【,典例,1】,16/53,则用上述速率表示该反应由快到慢次序为,_,。,审题视角,17/53,18/53,答案,(1)0.3 molL,1,s,1,(2)30%,(3),乙甲丙,19/53,不论浓度改变是增加还是降低，化学反应速率均取正值。,计算化学反应速率时，要注意题目要求用何种物质表示，且注意是单位时间内物质量浓度改变量，普通不用物质量改变量来表示。,20/53,A,v,(D),0.4 mol(Ls),1,B,v,(C),0.5 mol(Ls),1,C,v,(B),0.6 mol(Ls),1,D,v,(A),0.15 mol(Ls),1,解析,比较同一化学反应在不一样情况下反应速率快慢，应选取同种物质作标准，而且单位必须统一，然后利用化学反应速率之比等于化学方程式中各物质系数之比，求出不一样情况下，用同一物质表示化学反应速率，再进行比较。若选取,v,(A),作比较标准，则：,【,应用,1】,21/53,答案,B,22/53,不一样反应，反应速率相差很大，有很快，瞬间完成，如炸药爆炸，有很慢，需亿万年完成，如石油形成，同一反应在不一样条件下反应速率也不一样，如夏天食物比冬天易腐败，由此说明反应物性质不一样，反应条件不一样，反应速率也不一样。,反应物性质是决定化学反应速率主要原因,(1),化学键强弱对反应速率影响。比如，在相同条件下，,F,2,和,H,2,混合后在黑暗处就能发生爆炸,(,反应速率非常大,),，而,I,2,和,H,2,在较高温度时才能发生反应，同时生成,HI,又分解,(,反应速率很小,),，这与反应物,XX,键及生成物,HX,键相对强弱亲密相关。,影响化学反应速率原因,1,23/53,(2),反应物性质对反应速率影响。比如，将相同大小,Mg,、,Cu,、,Zn,分别放入相同浓度稀,H,2,SO,4,中，,Mg,与稀,H,2,SO,4,反应猛烈，产生大量气体；,Zn,与稀,H,2,SO,4,反应较快，产生气体；,Cu,与稀,H,2,SO,4,不反应。由此可知反应速率快慢是由,Mg,、,Zn,、,Cu,本身化学性质决定。,外界条件对化学反应速率影响，实际是经过影响单位体积内活化分子数量，改变有效碰撞次数来实现，影响化学反应速率外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，我们能够将其进行归纳：,2,24/53,惰性气体对反应速率影响,我们把化学反应体系中与各反应成份均不起反应气体统称为,“,惰性气体,”,。,3,25/53,(1),恒温恒容时,(2),恒温恒压时,26/53,(,厦门一中月考,),密闭容器中发生以下反应：,A(g),3B(g)2C(g),H,0,，依据以下速率时间图像，回答以下问题：,(1),以下时刻所改变外界条件是：,t,1,_,；,t,3,_,；,t,4,_,。,【,典例,2】,27/53,(2),产物,C,体积分数最大时间段是,_ _,。,(3),上述图像中,C,体积分数相等时间段是,_ _,。,(4),反应速率最快时间段是,_ _,。,审题视角,注意图像特点，以及外界条件对速率影响图像规律和浓度图像无跳跃性等。,28/53,解析,(1),t,1,时，,v,(,逆,),增大程度比,v,(,正,),增大程度大，说明改变条件是升高温度，,t,3,时，,v,(,正,),、,v,(,逆,),同等程度地增大，说明加入了催化剂，,t,4,时，,v,(,正,),、,v,(,逆,),都减小且,v,(,正,),减小程度更大，说明改变条件是减小压强。,(2),t,1,、,t,4,时改变条件后，都使化学平衡向逆反应方向移动。,C,体积分数都降低，故,t,0,t,1,时间段,C,体积分数最大。,(3),在,t,3,时加入了催化剂，即使使反应速率发生了改变，但并未引发化学平衡移动，故,t,2,t,3,段与,t,3,t,4,段,C,体积分数相等。,(4),由图像不难看出,t,3,t,4,段化学反应速率最快。,答案,(1),升高温度加入催化剂减小压强,(2),t,0,t,1,(3),t,2,t,3,段与,t,3,t,4,段,(4),t,3,t,4,段,29/53,1,浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率实质,改变了单位体积内活化分子数目。单位体积内活化分子数目增加，反应速率加紧；反之减小。,2,压强对速率影响是经过改变体积而使浓度改变来实现。,3,温度改变对任何反应速率都有影响。,30/53,向四个体积相同密闭容器中分别充入一定量,SO,2,和,O,2,，开始反应时，按正反应速率由大到小次序排列正确是,(,),。,甲在,500,时，,SO,2,和,O,2,各,10 mol,反应,乙在,500,时，用,V,2,O,5,作催化剂，,10 mol SO,2,和,5 mol O,2,反应,丙在,450,时，,8 mol SO,2,和,5 mol O,2,反应,丁在,500,时，,8 mol SO,2,和,5 mol O,2,反应,A,甲、乙、丙、丁,B,乙、甲、丙、丁,C,乙、甲、丁、丙,D,丁、丙、乙、甲,【,应用,2】,31/53,解析,本题综合考查化学反应速率影响原因，催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，故甲丁，丙温度最低，速率最慢，故,C,正确。,答案,C,32/53,化工生产适宜条件选择标准,化工生产选择适宜条件目标是尽可能加紧反应速率和提升反应进行程度，节约能源和成本。依据外界条件对反应速率及化学平衡影响规律，其标准是：,(1),对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提升反应速率和部分,(,或全部,),反应物转化率。实际生产中常利用提升廉价易得原料浓度来提升另一原料转化率，如合成氨中,N,2,过量、工业制硫酸中,O,2,过量等。,合成氨适宜条件选择标准与工业生产,1,33/53,(2),对气体分子数降低反应，增大压强既能提升反应速率又能使平衡正方向移动。但压强越大，对设备和材料强度要求及动力消耗就越高，使成本增加，故应综合考虑，选择适当压强。,(3),对放热反应，升温虽能提升反应速率，但转化率降低；若温度太低，转化率即使较高，反应速率又太慢，故需要选择适当温度，能在较低温度下较快反应。对吸热反应，升温既能提升反应速率又能提升转化率，但要预防反应物或生成物过热分解和设备成本。,(4),使用催化剂可大大提升反应速率，但不影响化学平衡，使用时必须注意其活性温度范围，并预防催化剂,“,中毒,”,。,34/53,合成氨工业简明流程,合成氨工业简明流程可用方框图表示为：,(1),原料气制取,N,2,：将空气液化、蒸发分离出,N,2,或者将空气中,O,2,与碳作用生成,CO,2,，除去,CO,2,后得,N,2,。,H,2,：用水和燃料,(,煤、焦炭、石油、天然气等,),在高温下制取。用煤和水制,H,2,主要反应为：,2,35/53,(2),制得,N,2,、,H,2,需净化、除杂质，再用压缩机压缩至高压。,(3),氨合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。,(4),氨分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提升原料利用率，并将没有完全反应,N,2,和,H,2,循环送入合成塔，使其充分被利用。,36/53,以下事实不能用勒夏特列原了解释是,(,),。,A,温度过高对合成氨不利,B,合成氨在高压下进行是有利,C,高温及加入催化剂都能使合成氨反应速率加紧,D,增加,N,2,浓度可提升平衡混合物中,NH,3,含量,解析,勒夏特列原理即化学平衡移动原理。引发化学平衡移动原因主要是浓度、压强、温度等，这些原因对化学平衡影响都可用勒夏特列原理来概括，催化剂不能引发化学平衡移动，只能引发反应速率改变，勒夏特列原理不包含反应速率改变规律。,答案,C,【,典例,3】,37/53,速率理论和平衡理论是化工生产基础，含有指导作用，不过影响二者原因不一样，可能不一致，所以在应用理论分析实际问题时，要重视实际。,38/53,硝酸是一个主要化工原料，工业上生产硝酸主要过程以下：,以,N,2,和,H,2,为原料合成氨气，反应为：,N,2,(g),3H,2,(g),2NH,3,(g),H,0,。,(1),以下办法能够提升,H,2,转化率是,_(,填选项序号,),。,a,选择适当催化剂,b,增大压强,c,及时分离生成,NH,3,d,升高温度,【,应用,3】,39/53,解析,(1),提升,H,2,转化率实则是使化学平衡右移，增大压强或移出,NH,3,均可使平衡右移，而升高温度，使平衡左移，使用催化剂平衡不移动。,(2),设消耗,N,2,物质量为,x,起始物质量,/mol,1,3,0,转化物质量,/mol,x,3,x,2,x,平衡物质量,/mol 1,x,3,3,x,2,x,40/53,因为上述反应为体积减小反应，若在恒压条件下反应，相当在恒容条件下达平衡后加压，平衡深入右移，平衡转化率增大，故,1,2,。,答案,(1)bc,(2)12.5%,41/53,预计,年高考对化学反应速率考查不会有太大改变，仍将停留在以下几个方面：化学反应速率大小比较及外界条件对化学反应速率影响分析判断；经过图像,(,或图表,),分析，提出合理解释或简单计算。另外化学反应速率与工农业生产、环境保护、日常生活方面综合题也是高考命题热点，请同学们在复习时给予关注！,单击此处进入 高考揭秘,名师偈语,42/53,化学反应速率和影响化学反应速率原因，尤其是化学反应速率计算和影响化学反应速率外界原因一直是高考命题重点，在近几年高考中几乎全部省份都有不一样程度考查，逐年,“,升温,”,。,在高考中要关注以下几个方面命题：,依据化学方程式，计算各物质平均反应速率，或已知反应速率计算反应时间，判断浓度改变。,依据外界条件对速率大小影响，判断因外界条件改变而引发速率改变，或比较同一反应在不一样条件下反应速率大小。,依据各物质浓度与时间关系图，写出反应化学方程式。,相关速率试验。,【,常考题型,】,极少单独命题，普通与化学平衡结合在一起考查,43/53,【,例,1】,化学反应速率了解和计算,A,H,2,(g),消耗速率与,HI(g),生成速率之比为,21,B,反应进行净速率是正、逆反应速率之差,C,正、逆反应速率比值是恒定,D,不论是否到达平衡，正、逆反应速率都相等,44/53,解析,A,选项，速率之比等于化学计量数之比，,H,2,(g),消耗速率与,HI(g),生成速率之比应为,12,；,B,选项出现净速率在中学没出现过，但依据平均速率求算，为反应物净降低许，该项正确；,C,项显著错误，在反应到达平衡之前过程中，正反应速率是减小过程，而逆反应速率是增大过程；,D,选项应是到达化学平衡时，正、逆反应速率相等。,答案,B,45/53,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度物理量，在容积不变反应器中，通惯用单位时间内反应物浓度降低或生成物浓度增加来表示。,数学表示式：对于某物质,B,化学反应速率表示式为,v,(B),c,(B)/,t,，,c,(B),为,B,物质量浓度改变量，单位为,molL,1,，,t,为时间改变量，单位为,min(,分,),、,s(,秒,),或,h(,小时,),等。,单位：,molL,1,s,1,或,molL,1,min,1,或,molL,1,h,1,。,复习化学反应速率表示方法和计算时应注意以下问题：,1,2,3,46/53,(1),对于同一个化学反应，在同一时间段内，化学反应速率若用不一样物质表示，数值会因化学方程式中化学计量数不一样而不一样，但其实质是完全相同。用不一样物质表示同一化学反应同一时间段内化学反应速率时，化学反应速率数值之比等于化学方程式中各物质化学计量数之比。,如：化学方程式为,m,A(g),n,B(g)=,p,C(g),反应中，各种物质化学反应速率满足关系：,v,(A),v,(B),v,(C),m,n,p,。,(2),对于同一个化学反应，要比较其在不一样时间段内化学反应进行快慢时，将化学反应速率转化成同一个物质化学反应速率，然后再进行比较。,47/53,(3),比较化学反应速率大小时，必须使化学反应速率单位一致。,(4),化学反应速率是指一段时间内平均速率，且均取正值。,(5),在一定温度下，固体和纯液体物质在单位体积内物质量保持不变，即物质量浓度为常数，所以，它们化学反应速率被视为常数。,48/53,【,例,2】,影响化学反应速率外界原因,A,低温、低压,B,低温、高压,C,高温、高压,D,高温、低压,答案,C,49/53,浓度对化学反应速率影响：,其它条件不变时，增大反应物浓度，会增大化学反应速率；减小反应物浓度，会减小化学反应速率。,压强对化学反应速率影响：,对于有气体参加化学反应来说，当温度一定时，增大压强，则化学反应速率增大；减小压强，则化学反应速率减小。,压强对化学反应速率影响归根到底是浓度影响。,(1),若参加反应物质为固体、液体或溶液时，因为压强改变对它们体积改变几乎无影响，因而对它们浓度改变影响也很小，故可认为其反应速率不变。,1,2,50/53,(2),化学反应：,Na,2,SO,3,H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,SO,2,H,2,O,，生成物中有气体，反应物中无气体，增大压强，反应速率不增大；减小压强，反应速率不减小。,(3),对于气体反应，有以下几个情况：,恒温时，增大压强,体积减小,浓度增大,反应速率增大。,恒容时，充入气体反应物,反应物浓度增大,总压强增大,反应速率增大；充入无关气体,(,稀有气体或与本反应无关气体，如,N,2,等,),总压强增大，但各反应物分压不变，各物质浓度不变,反应速率不变。,恒压时，充入无关气体,(,稀有气体或与本反应无关气体，如,N,2,等,),体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减小。,51/53,温度对化学反应速率影响：,其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。试验表明，温度升高,10,，化学反应速率通常增大到原来,2,4,倍。,催化剂对化学反应速率影响：,在其它条件不变时，催化剂普通能够大幅度增大化学反应速率。在可逆反应中，能同等程度地改变正逆反应速率。在使用时要注意催化剂活化温度及预防催化剂中毒。,3,4,52/53,单击此处进入 活页限时训练,53/53,