化学反应速率工业合成氨省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页第2页一、化学反应速率一、化学反应速率1化学反应速率化学反应速率用来表示化学用来表示化学物理量，用单位时间内反应物浓物理量，用单位时间内反应物浓度度或生成物浓度或生成物浓度来表示来表示反应快慢反应快慢减小减小增大增大mol(Lmin)1mol(Ls)1第3页1化学反应速率是平均速率还是瞬时速率？化学反应化学反应速率是平均速率还是瞬时速率？化学反应速率有正负吗？速率有正负吗？提醒：提醒：化学反应速率是平均速率，化学反应速率均化学反应速率是平均速率，化学反应速率均为正值为正值第4页二、影响化学反应速率原因二、影响化学反应速率原因1内因：内因：反应物本身性质反应物本身性质2外因外因(1)浓度：增大浓度：增大(或减小或减小)反应物浓度，可使化学反应速率反应物浓度，可使化学反应速率(或或)(2)压强：对于有气体参加反应，压强：对于有气体参加反应，或或压强，可使压强，可使化学反应速率化学反应速率或或(3)温度：升高温度，化学反应速率温度：升高温度，化学反应速率，反之，减小，反之，减小(4)催化剂：使用催化剂，可催化剂：使用催化剂，可反应速率反应速率(5)其它原因：固体反应物其它原因：固体反应物、溶剂等、溶剂等增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大加紧加紧接触面积接触面积超声波超声波第5页2增大容器压强是否一定加紧反应速率？增大容器压强是否一定加紧反应速率？提醒：提醒：不一定；对于有气体参加反应，增大压强实质不一定；对于有气体参加反应，增大压强实质上是增大了浓度，假如恒温恒容充入惰性气体，则速上是增大了浓度，假如恒温恒容充入惰性气体，则速率不变，所以，增大压强，反应速率不一定增大率不变，所以，增大压强，反应速率不一定增大第6页三、工业合成氨三、工业合成氨合成氨反应是气体体积合成氨反应是气体体积可逆反应，正方向可逆反应，正方向，所，所以从平衡移动原理来说应选择以从平衡移动原理来说应选择、，但，但实际生产中却选择实际生产中却选择、放热放热减小减小高压高压低温低温催化剂催化剂高压高压700K左右左右催化剂催化剂第7页3合成氨工业为何选择合成氨工业为何选择700K左右温度？左右温度？提醒：提醒：合成氨工业选择合成氨工业选择700K左右，既能确保反应左右，既能确保反应含有较大速率，又可使催化剂催化活性较大含有较大速率，又可使催化剂催化活性较大.第8页第9页感受感受鉴赏鉴赏1(福建高考福建高考)化合物化合物Bilirubin在一定波长光照射在一定波长光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间改变如图所表下发生分解反应，反应物浓度随反应时间改变如图所表示，计算反应示，计算反应48min间平均反应速率和推测反应间平均反应速率和推测反应16min时反应物浓度，结果应是时反应物浓度，结果应是()第10页第11页A2.5molL1min1和和2.0molL1B2.5molL1min1和和2.5molL1C3.0molL1min1和和3.0molL1D5.0molL1min1和和3.0molL1第12页B第13页第14页解题指导解题指导选选缩小体积使浓度增大，反应速率加紧，缩小体积使浓度增大，反应速率加紧，A符合；体积不变充入符合；体积不变充入N2时，可使时，可使c(N2)增大，能使反应速率增大，能使反应速率增大，增大，B符合；充入符合；充入He后，因为体积不变，物质浓度不变，后，因为体积不变，物质浓度不变，故对反应速率没有影响，故对反应速率没有影响，C不符合题意；而在压强不变时，充不符合题意；而在压强不变时，充入入Ne，若要使总压强不变，则气体体积将变大，各物质浓度，若要使总压强不变，则气体体积将变大，各物质浓度将变小，故使反应速率减小将变小，故使反应速率减小AB第15页3对于反应对于反应A23B2=2C来说，以下化学反应速率表来说，以下化学反应速率表示中，反应速率最快是示中，反应速率最快是()Av(B2)0.8molL1s1Bv(A2)0.4molL1s1Cv(C)0.6molL1s1Dv(B2)0.42molL1s1第16页解题指导解题指导选选若以物质若以物质A2为标准，将其它物质表示反为标准，将其它物质表示反应速率换算为用应速率换算为用A2物质表示反应速率，因为物质表示反应速率，因为v(A2)v(B2)1 3，则，则A中表示中表示v(A2)0.267molL1s1，D中：中：v(A2)0.14molL1s1；v(A2)v(C)1 2，则，则C中表示中表示v(A2)0.3molL1s1.综合比较得：综合比较得：BCAD，故选，故选B.B第17页思索思索领悟领悟教师备课园地教师备课园地第18页拓展拓展发觉发觉第19页感受感受鉴赏鉴赏4(宁夏高考宁夏高考)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应化学硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应化学方程式为：方程式为：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，以下各，以下各组试验中最先出现浑浊是组试验中最先出现浑浊是()第20页实实验验反反应应温温度度/Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210第21页解题指导解题指导选选考查反应速率影响原因和控制变量分析考查反应速率影响原因和控制变量分析外界原因对速率影响外界原因对速率影响D第22页第23页解题指导解题指导选选使用催化剂能同等程度增大正、逆反使用催化剂能同等程度增大正、逆反应速率，但不会影响平衡移动，当然不会提升应速率，但不会影响平衡移动，当然不会提升SO2转化率，转化率，所以所以A错；假如反应容器体积不变，充入与反应无关气体，错；假如反应容器体积不变，充入与反应无关气体，反应速率不变，平衡不移动，反应速率不变，平衡不移动，B正确；温度越低，反应速率正确；温度越低，反应速率越慢，到达平衡时间越长，越慢，到达平衡时间越长，C错；据反应速率计算公式可知错；据反应速率计算公式可知D正确正确BD第24页第25页试验序号初始初始浓浓度度c/molL1溴溴颜颜色消色消失所需失所需时时间间t/sCH3COCH3HClBr20.801.600.800.800.200.200.400.200.00100.00100.00100.0020290145145580第26页第27页解题指导解题指导选选A项，由试验项，由试验和和对比可知增大对比可知增大c(CH3COCH3)，反应时间变少，反应时间变少，v(Br2)增大增大B项，试验项，试验和和反应时间相同，起始反应时间相同，起始Br2浓度相同，则浓度相同，则v(Br2)相等相等C项，项，比较试验比较试验和和可知，增大可知，增大c(HCl)时，反应时间缩短，时，反应时间缩短，v(Br2)增大增大D项，比较试验项，比较试验和和可知，增大可知，增大c(Br2)时，时，v(Br2)相同，故选相同，故选D.D第28页思索思索领悟领悟教师备课园地教师备课园地第29页拓展拓展发觉发觉外界条件改变对外界条件改变对v正正和和v逆逆影响影响(1)升高温度，升高温度，v正正和和v逆逆都加紧，吸热反应增加倍数大于都加紧，吸热反应增加倍数大于放热反应增加倍数降低温度，放热反应增加倍数降低温度，v(正正)和和v(逆逆)都减慢，都减慢，吸热反应降低倍数大于放热反应降低倍数吸热反应降低倍数大于放热反应降低倍数(2)压强改变，反应速率不一定发生改变改变容器体压强改变，反应速率不一定发生改变改变容器体积积(增大或降低增大或降低)使压强改变，反应速率发生改变；加压使压强改变，反应速率发生改变；加压对有气体参加化学反应，对有气体参加化学反应，v(正正)和和v(逆逆)都加紧，降低压都加紧，降低压强，强，v(正正)和和v(逆逆)都减慢，但改变程度可能有差异都减慢，但改变程度可能有差异第30页(3)在温度一定时，充入与反应无关气体在温度一定时，充入与反应无关气体(如稀有气体如稀有气体)，若保持体积不变，因为反应气体浓度不变，故对反应速若保持体积不变，因为反应气体浓度不变，故对反应速率无影响；若保持压强不变，则因为体积增大，使反应率无影响；若保持压强不变，则因为体积增大，使反应气体浓度减小，故反应速率减慢气体浓度减小，故反应速率减慢(4)加入催化剂，能同等倍数改变加入催化剂，能同等倍数改变v正正、v逆逆，故，故v正正一直等于一直等于v逆逆(5)密闭恒容容器，充入惰性气体，容器压强即使增大，但密闭恒容容器，充入惰性气体，容器压强即使增大，但 v正正、v逆逆不变不变(6)恒压恒温容器，充入惰性气体，总压恒定，反应体系恒压恒温容器，充入惰性气体，总压恒定，反应体系压强降低，压强降低，v正正、v逆逆减小减小第31页感受感受鉴赏鉴赏7用来表示可逆反应用来表示可逆反应2A(g)B(g)2C(g)(正反应为放正反应为放热反应热反应)正确图象为正确图象为()第32页解题指导解题指导选选此反应特点是气体总体积减小、放热可此反应特点是气体总体积减小、放热可逆反应逆反应A项，温度越高，到达平衡时间越短，但温度升高项，温度越高，到达平衡时间越短，但温度升高平衡逆向移动，平衡逆向移动，C质量分数要降低，所以质量分数要降低，所以A正确正确B项，表项，表示温度与示温度与v关系，伴随温度升高，关系，伴随温度升高，v正正和和v逆逆总体趋势却下降，总体趋势却下降，所以不正确所以不正确C项，伴随压强增大，项，伴随压强增大，v正正、v逆逆都增大，但对都增大，但对正反应速率影响更大正反应速率影响更大D项，伴随温度升高，项，伴随温度升高，A转化率应该转化率应该降低降低AC第33页8(合肥模拟合肥模拟)一定温度下，在一定温度下，在2L密闭容器中，密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质量随时间改变曲线以下列图所三种气体物质量随时间改变曲线以下列图所示：示：第34页以下描述正确是以下描述正确是()A反应开始到反应开始到10s，用，用Z表示反应速率为表示反应速率为0.158mol(Ls)1B反应开始到反应开始到10s，X物质量浓度降低了物质量浓度降低了0.79molL1C反应开始到反应开始到10s时，时，Y转化率为转化率为79.0%D反应化学方程式为：反应化学方程式为：X(g)Y(g)Z(g)第35页C第36页第37页9(湘潭二模湘潭二模)一定温度下测得一定温度下测得在在2L容器中，容器中，M、N、P三种三种气体物质量改变如图所表示，气体物质量改变如图所表示，则相关该反应说法正确是则相关该反应说法正确是()A该温度下平衡常数为该温度下平衡常数为3.75B若升高温度，测得若升高温度，测得M转化率增大，则该反应转化率增大，则该反应正反应为吸热反应正反应为吸热反应Ct3时，正反应速率大于逆反应速率时，正反应速率大于逆反应速率D若测得该反应在一段时间内压强不变，说明反应若测得该反应在一段时间内压强不变，说明反应到达平衡到达平衡第38页解题指导解题指导选选平衡时各物质浓度为平衡时各物质浓度为c(M)2.5molL1，c(P)1.5molL1，c(N)1molL1，结合反，结合反应过程中三种物质物质量改变值，可求出此反应方程式应过程中三种物质物质量改变值，可求出此反应方程式为为2N(g)M(g)P(g)，求得平衡常数为，求得平衡常数为3.75，A项对；项对；升温后升温后M转化率增大，表明平衡向左移动，正反应放热，转化率增大，表明平衡向左移动，正反应放热，B项错；项错；t3时，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等，时，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等，C项错；因该反应是反应前后气体分子数目不变反应，项错；因该反应是反应前后气体分子数目不变反应，故压强不变，不能说明反应到达平衡，故压强不变，不能说明反应到达平衡，D项错项错A第39页思索思索领悟领悟教师备课园地教师备课园地第40页拓展拓展发觉发觉1图象分析应注意图象分析应注意“三看三看”(1)看两轴：认清两轴所表示含义看两轴：认清两轴所表示含义(2)看起点：从图象纵轴上起点，普通可判断谁为反应物，看起点：从图象纵轴上起点，普通可判断谁为反应物，谁为生成物以及平衡前反应进行方向谁为生成物以及平衡前反应进行方向(3)看拐点：普通图象拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，看拐点：普通图象拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，如横轴为时间，由拐点可判断反应速率如横轴为时间，由拐点可判断反应速率第41页2化学反应速率和化学平衡图象化学反应速率和化学平衡图象(1)速率速率时间图时间图这类图象定性揭示了这类图象定性揭示了v正正、v逆逆随时间随时间(含含条件改变对速率影响条件改变对速率影响)改变规律，改变规律，表达了平衡表达了平衡“动、等、定、变动、等、定、变”基基本特征，以及平衡移动方向等如本特征，以及平衡移动方向等如N23H2高温、高压催化剂高温、高压催化剂2NH3H0，建立平衡后加热对速率影响如图建立平衡后加热对速率影响如图A.第42页(2)浓度浓度时间图时间图这类图象能说明各平衡体系组分这类图象能说明各平衡体系组分(或某或某一成份一成份)在反应过程中改变情况如在反应过程中改变情况如AB3C反应情况如图反应情况如图B所表示，所表示，这类图象要注意各物质曲线折点这类图象要注意各物质曲线折点(达达平衡平衡)时刻相同，各物质浓度改变内在联络及其百分比时刻相同，各物质浓度改变内在联络及其百分比符合化学方程式中计量数关系符合化学方程式中计量数关系第43页(3)全程速率全程速率时间图时间图如如Zn与足量盐酸反应，反应速率随与足量盐酸反应，反应速率随时间改变出现时间改变出现情况，如右图所情况，如右图所示，解释原因：示，解释原因：AB段段(v渐增渐增)，因反应，因反应为放为放热反应，随反应进行，温度渐热反应，随反应进行，温度渐增，造成反应速率渐增；增，造成反应速率渐增；BC段段(v渐小渐小)，则主要因为，则主要因为随反应进行，溶液中随反应进行，溶液中c(H)渐小，造成反应速率渐渐小，造成反应速率渐小故分析时要抓住各阶段主要矛盾，认真分析小故分析时要抓住各阶段主要矛盾，认真分析第44页(4)含量含量时间时间温度温度(压强压强)图图常见形式有以下列图所表示几个常见形式有以下列图所表示几个(C%指产物百分含量，指产物百分含量，B%指某反应物百分含量在其它条件不变时，改变任指某反应物百分含量在其它条件不变时，改变任一条件，如：使用催化剂或温度升高或压强增大，都能一条件，如：使用催化剂或温度升高或压强增大，都能缩短到达平衡时间缩短到达平衡时间)，这种图象折点表示到达平衡，这种图象折点表示到达平衡时间，反应了反应速率大小，能够确定时间，反应了反应速率大小，能够确定T(p)高低高低(大小大小)，水平线高低对应平衡移动方向，水平线高低对应平衡移动方向第45页第46页第47页(5)恒压恒压(温温)线线该类图纵坐标为物质平衡浓度该类图纵坐标为物质平衡浓度(c)或反应物转化或反应物转化率率()，横坐标为温度，横坐标为温度(T)或压强或压强(p)，常见类型以下列图：，常见类型以下列图：第48页(6)速率速率温度温度(压强压强)图图这类图有两种情况：一是不隐含时间改变速率这类图有两种情况：一是不隐含时间改变速率温温度度(压强压强)图，二是隐含时间改变速率图，二是隐含时间改变速率温度温度(压强压强)图以图以2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H”“”“(2)C大于大于第66页