全国通用版高考化学大一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第1讲化学反应速率及其影响因素.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,1,讲化学反应速率及其影响因素,【,2019,备考】,最新考纲,：,1.,了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。,2.,了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。,3.,理解外界条件,(,浓度、温度、压强、催化剂等,),对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。,4.,了解反应活化能的概念。,5.,了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。,考点一化学反应速率,(,频数：,难度：,),1.,化学反应速率,快慢,增加,2.0 molL,1,min,1,2.,化学反应速率与化学计量数的关系,(1),内容：对于已知反应,m,A(g),n,B(g)=,p,C(g),q,D(g),，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的,_,之比，即,v,(A),v,(B),v,(C),v,(D),_,。,(2),实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：,3A(g),B(g)2C(g),。已知,v,(A),0.6 molL,1,s,1,，则,v,(B),_ molL,1,s,1,，,v,(C),_ molL,1,s,1,。,化学计量数,m,n,p,q,0.2,0.4,化学反应中各物质浓度的计算模式,“,三段式,”,(1),写出有关反应的化学方程式；,(2),找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；,(3),根据已知条件列方程式计算。,1.,教材基础知识判断,答案,(1),(2),(3),(4),(5),答案,B,(1),列式计算实验,a,从反应开始至达到平衡时的反应速率,v,(AX,5,),_,_,。,(2),图中,3,组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率,v,(AX,5,),由大到小的次序为,_(,填实验序号,),。,探源：,本考题源于教材,RJ,选修,4 P,17,“,学与问,”,及其拓展，对化学反应速率的有关计算进行考查。,题组一化学反应速率概念理解及应用,1.,(2018,东城区期末,),在,2CH,4,(g),2NH,3,(g),3O,2,(g)=2HCN(g),6H,2,O(g),反应中，已知,v,(HCN),n,molL,1,min,1,，且,v,(O,2,),m,molL,1,min,1,，则,m,与,n,的关系正确的是,(,),A.,m,1/2,n,B.,m,2/3,n,C.,m,3/2,n,D.,m,2,n,解析,已知：,v,(HCN),n,molL,1,min,1,，,v,(O,2,),m,molL,1,min,1,，反应速率之比等于对应计量数之比，故,n,m,2,3,，即,m,3/2,n,。,答案,C,答案,C,题组二化学反应速率的比较与计算,3.,反应,A(g),3B(g)=2C(g),2D(g),在四种不同情况下的反应速率分别为,v,(A),0.45 molL,1,s,1,v,(B),0.6 molL,1,s,1,v,(C),0.4 molL,1,s,1,v,(D),0.45 molL,1,s,1,。,下列有关反应速率的比较中正确的是,(,),A.,B.,C.,D.,答案,B,4.,一定温度下，,10 mL 0.40 molL,1,H,2,O,2,溶液发生催化分解。不同时刻测得生成,O,2,的体积,(,已折算为标准状况,),如下表：,下列叙述不正确的是,(,溶液体积变化忽略不计,)(,),A.0,6 min,的平均反应速率：,v,(H,2,O,2,),3.3,10,2,mol(Lmin),1,B.6,10 min,的平均反应速率：,v,(H,2,O,2,),3.3,10,2,mol(Lmin),1,C.,反应至,6 min,时，,c,(H,2,O,2,),0.30 molL,1,D.,反应至,6 min,时，,H,2,O,2,分解了,50%,t,/min,0,2,4,6,8,10,V,(O,2,)/mL,0.0,9.9,17.2,22.4,26.5,29.9,解析,根据题目信息可知，,0,6 min,，生成,22.4 mL(,标准状况,),氧气，消耗,0.002 mol H,2,O,2,，则,v,(H,2,O,2,),3.3,10,2,mol(Lmin),1,，,A,项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，,B,项正确；反应至,6 min,时，剩余,0.002 mol H,2,O,2,，此时,c,(H,2,O,2,),0.20 molL,1,，,C,项错误；反应至,6 min,时，消耗,0.002 mol H,2,O,2,，转化率为,50%,，,D,项正确。,答案,C,【规律方法】,定量法比较化学反应速率的大小,考点二影响化学反应速率的因素,(,频数：,难度：,),v,(Mg),v,(Al),2.,外因,(,其他条件不变，只改变一个条件,),3.,理论解释,有效碰撞理论,(1),活化分子：能够发生有效碰撞的分子。,(2),活化能：如图,图中：,E,1,为,_,，使用催化剂时的活化能为,_,，,E,2,为,_,，反应热为,_,。,(3),有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。,正反应的活化能,E,3,逆反应的活化能,E,1,E,2,活化分子、有效碰撞与反应速率的关系,1.,(RJ,选修,4P,24,2,改编,),中国首条,“,生态马路,”,在上海复兴路隧道建成，它运用了,“,光触媒,”,技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中,45%,的,NO,和,CO,转化成,N,2,和,CO,2,。下列对此反应的叙述中正确的是,(,),A.,使用光催化剂不改变反应速率,B.,使用光催化剂能增大,NO,的转化率,C.,升高温度能加快反应速率,D.,改变压强对反应速率无影响,答案,C,2.,教材知识拓展,答案,(1),增大,(2),增大,(3),不变,(4),减小,总结,(1),恒容：充入,“,惰性气体,”,总压增大,物质浓度不变,(,活化分子浓度不变,),反应速率不变,(2),恒压：充入,“,惰性气体,”,体积增大,物质浓度减小,(,活化分子浓度减小,),反应速率减小,3.,(,溯源题,),(,全国卷节选,),COCl,2,的分解反应为,COCl,2,(g)=Cl,2,(g),CO(g),H,108 kJmol,1,。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示,(,第,10 min,到,14 min,的,COCl,2,浓度变化曲线未示出,),：,(1),比较第,2 min,反应温度,T,(2),与第,8 min,反应温度,T,(8),的高低：,T,(2)_,T,(8)(,填,“,”“,”,或,“,”,),。,(2),比较产物,CO,在,2,3 min,、,5,6 min,和,12,13 min,时平均反应速率,平均反应速率分别以,v,(2,3),、,v,(5,6),、,v,(12,13),表示,的大小,_,。,(3),比较反应物,COCl,2,在,5,6 min,和,15,16 min,时平均反应速率的大小：,v,(5,6)_,v,(15,16)(,填,“,”“,”,或,“,”,),，原因是,_,_,。,解析,(1)2 min,和,8 min,时反应都处于平衡状态，在,4 min,时生成物浓度都增大，反应物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故,T,(2),T,(8),。,(2),分析图像表示的意义，根据图像可得出平均反应速率为,v,(5,6),v,(2,3),v,(12,13),。,(3),分析图像可知反应在,5,6 min,和,15,16 min,时，反应温度相同，因为在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故,v,(5,6),v,(15,16),。,答案,(1),(2),v,(5,6),v,(2,3),v,(12,13),(3),在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大,探源：,本高考题组源于教材,RJ,选修,4 P,20,22,“,实验,2,2,、,2,3,、,2,4,”,和,P,23,“,科学探究,”,及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。,题组影响化学反应速率的因素,1.,一定温度下，反应,C(s),CO,2,(g)=2CO(g),H,0,，反应,2SO,2,(g),O,2,(g)=,2SO,3,(g),H,0,。下列有关以上两个反应的说法正确的是,(,),A.,降低温度反应,的速度减小，反应,的速率增大,B.,增大压强反应,的速率不变，反应,的速率增大,C.,增大压强反应,的速率增大，反应,的速率增大,D.,升高温度反应,的速率增大，反应,的速率减小,解析,降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，,A,、,D,错；对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应速率增大，减小压强反应速率减小，,B,错，,C,对。,答案,C,下列有关说法正确的是,(,),A.X,的浓度越大，反应速率越大,B.X,的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短,C.X,分解的速率与其浓度无关,D.X,的分解速率先快后慢,解析,X,的分解速率是匀速的，与其浓度无关，,A,、,D,错误，,C,正确；,X,的分解速率不变；,X,的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，,B,项错误。,答案,C,答案,D,试题分析,(2014,课标全国,，,9),已知分解,1 mol H,2,O,2,放出热量,98 kJ,，在含少量,I,的溶液中，,H,2,O,2,分解的机理为：,H,2,O,2,I,H,2,O,IO,慢,H,2,O,2,IO,H,2,O,O,2,I,快,下列有关该反应的说法正确的是,(,),A.,反应速率与,I,的浓度有关,B.IO,也是该反应的催化剂,C.,反应活化能等于,98 kJmol,1,D.,v,(H,2,O,2,),v,(H,2,O),v,(O,2,),解题思路：,H,2,O,2,的分解速率主要是由第一个反应决定的，,I,浓度越大，反应速率越快，,A,项正确；根据总反应可知，该反应的催化剂为,I,，而,IO,为中间产物，,B,项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，,C,项错误；反应速率关系为,v,(H,2,O,2,),v,(H,2,O),2,v,(O,2,),，,D,项错误。,正确答案：,A,真题演练,1.,正误判断，正确的打,“,”,，错误的打,“”,(1),使用催化剂能够降低化学反应的反应热,(,H,)(,),(2016,天津理综，,3A),(2)FeCl,3,和,MnO,2,均可加快,H,2,O,2,分解，同等条件下二者对,H,2,O,2,分解速率的改变相同,(,),(2015,天津理综，,3C),(3),探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高,(,),(2016,浙江理综，,8B),(4),探究催化剂对,H,2,O,2,分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入,2 mL 5%H,2,O,2,和,1 mL H,2,O,，向另一支试管中加入,2 mL 5%H,2,O,2,和,1 mL FeCl,3,溶液，观察并比较实验现象,(,),(2015,江苏化学，,13D),答案,(1),(2),(3),(4),2.,(2017,江苏化学，,10),H,2,O,2,分解速率受多种因素影响。实验测得,70,时不同条件下,H,2,O,2,浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是,(,),A.,图甲表明，其他条件相同时，,H,2,O,2,浓度越小，其分解速率越快,B.,图乙表明，其他条件相同时，溶液,pH,越小，,H,2,O,2,分解速率越快,C.,图丙表明，少量,Mn,2,存在时，溶液碱性越强，,H,2,O,2,分解速率越快,D.,图丙和图丁表明，碱性溶液中，,Mn,2,对,H,2,O,2,分解速率的影响大,解析,A,项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；,B,项，,NaOH,浓度越大，即,pH,越大，,H,2,O,2,分解速率越快，错误；,C,项，由图，,Mn,2,存在时，,0.1 molL,1,的,NaOH,时,H,2,O,2,的分解速率比,1 molL,1,的,NaOH,时快，错误；,D,项，由图可知，碱性条件下，,Mn,2,存在时，,H,2,O,2,分解速率快，正确。,答案,D,由图,1,和图,2,判断使用硫杆菌的最佳条件为,_,。,若反应温度过高，反应速率下降，其原因是,_,。,答案,(1)0.001 0 (2),降低反应活化能,(,或作催化剂,),30,、,pH,2.0,蛋白质变性,(,或硫杆菌失去活性,),热点说明：,影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中常有所涉及。,1.,考查形式,(1),以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。,(2),给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。,2.,解题策略,3.,实例分析,探究温度、催化剂对反应：,2H,2,O,2,=2H,2,O,O,2,的影响，可以确定催化剂,(,是否加入,MnO,2,),和温度,(,加热、常温,),作为可变量，其他的则控制为不变量。,探究对象的反应,2H,2,O,2,=2H,2,O,O,2,控制的可变量,催化剂,温度,控制的不变量,浓度、温度等,浓度、催化剂等,根据两种条件下的反应都有气体生成的特征，利用导管将生成的气体导入水槽中，通过观察水槽中产生气泡的剧烈程度，并以此判断该控制变量对化学反应速率是否产生影响以及具体的影响效果。,实验,方案,取相同量的,5%H,2,O,2,于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量,MnO,2,，另一支不加，在常温下观察。,取相同量的,5%H,2,O,2,于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察。,模型解题,(2),如果实验中不使用,Na,2,S,2,O,3,溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。,(3),该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验,与实验,对照，溶液体积一直是,25 mL,，为确保溶液体积不变，所以,V,1,7.5 mL,，理由是保证每次实验溶液总体积相等。,V,2,1 mL,，理由是保证淀粉溶液的用量相同。对比几组实验数据，显然时间,t,1,大约是,72 s,。,(4),根据表中数据可以得出的结论是反应速率与反应物浓度成正比关系，即：反应物浓度越大，反应速率越快。,答案,(1),0.5,(2),显色时间太短，不易测量,(3)7.5,保证每次实验溶液总体积相等,1,保证淀粉溶液的用量相同,72 s(54 s,72 s),(4),反应速率与反应物浓度成正比关系,(,反应物浓度越大，反应速率越快,),2.,兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们准备了以下化学用品：,0.20 molL,1,与,0.40 molL,1,的,HCl,溶液、,0.2 molL,1,与,0.40 molL,1,的,CH,3,COOH,溶液、,0.10 molL,1,CuCl,2,、锌片,(,形状、大小、质量相同,),、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为,298 K,和,308 K,。,(1),酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表,(,表中不要留空格,),：,实验,编号,温度,(K),盐酸浓度,(molL,1,),醋酸,浓度,实验目的,298,0.20,a.,实验,和,是探究,_,对锌与盐酸反应速率的影响；,b.,实验,和,是探究,_,对锌与盐酸反应速率的影响；,c.,实验,和,是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别。,308,0.20,298,0.40,(2),若,(1),中实验,锌片消失的时间是,20 s,，则锌片剩余质量与时间关系图如图。假设：该反应温度每升高,10,，反应速率是原来的,2,倍；温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速度是盐酸的,1/2,。请你在此图中大致画出,“,实验,”,(,用实线,),、,“,实验,中醋酸实验,”,(,用虚线,),的锌片质量与时间关系曲线。,(3),某实验小组在做,(1),中实验,时误加少量,0.10 molL,1,CuCl,2,溶液，发现反应速率与,(1),中实验,接近。,该组同学对影响因素提出如下假设，请完成假设三：,假设一：,Cu,2,对该反应起催化剂作用,假设二：,Cl,对该反应起催化剂作用,假设三：,_,(4),请你设计实验验证上述假设三是否成立，写出实验步骤及预期现象：,实验步骤,预期现象,(3)Zn,置换出,Cu,，构成,Zn-Cu,原电池，能够加快反应速率，所以假设,3,为：形成,Zn-Cu,原电池，加快反应速率。,(4),设计对照实验，其中一个为原电池，如,将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，此过程中铜电极不反应，锌电极产生氢气；,将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中，可以观察到在铜电极上迅速产生氢气，产生氢气的速率大于,，根据,可知，,ZnCu,构成原电池后可以大大加快反应速率。,