高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率及影响因素课件.ppt

化学反应速率和化学平衡是中学化学主干知识，是每年高考的必考内容，对反应化学反应速率和化学平衡是中学化学主干知识，是每年高考的必考内容，对反应速率概念，化学平衡状态的判断及外界条件对化学反应速率和化学平衡状态的影速率概念，化学平衡状态的判断及外界条件对化学反应速率和化学平衡状态的影响等知识的考查一般出现在第一卷的选择题中，如响等知识的考查一般出现在第一卷的选择题中，如2009山东理综山东理综14、2009宁夏理宁夏理综综10、2009福建理综福建理综12、2009广东化学广东化学15；化学平衡中关于转化率、平衡常数的；化学平衡中关于转化率、平衡常数的变化和计算，则经常设计成思维难度较高的题目出现在第二卷的综合题中，如变化和计算，则经常设计成思维难度较高的题目出现在第二卷的综合题中，如2009浙江理综浙江理综27、2009江苏化学江苏化学20，以考查学生的综合思维判断能力。，以考查学生的综合思维判断能力。2009年高年高考从影响化学反应速率的因素到化学平衡的移动以及考从影响化学反应速率的因素到化学平衡的移动以及K值的计算进行了全方位的值的计算进行了全方位的考查。考查。第七章第七章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡2021/8/11 星期三1预计今后的高考在本章的出题原则可能会遵循以下两点：预计今后的高考在本章的出题原则可能会遵循以下两点：1稳定高考命题的指导思想是稳中有变。今后对化学平衡的考查也会在题型、稳定高考命题的指导思想是稳中有变。今后对化学平衡的考查也会在题型、题量、赋分、取材、命题风格上保持相对稳定。题量、赋分、取材、命题风格上保持相对稳定。2创新创新是试题的灵魂和魅力所在。化学平衡包括很广阔的创新空间，如创新创新是试题的灵魂和魅力所在。化学平衡包括很广阔的创新空间，如化学反应速率和化学平衡的实验分析和设计，灵活多样的平衡图象等。另外，化学反应速率和化学平衡的实验分析和设计，灵活多样的平衡图象等。另外，化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用。化学平衡常数的化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用。化学平衡常数的计算和应用也需要特别关注。计算和应用也需要特别关注。2021/8/11 星期三2第一节第一节 化学反应速率及影响因素化学反应速率及影响因素1.了解化学反了解化学反应应速率的概念，反速率的概念，反应应速率的定量表示方法。速率的定量表示方法。2了解催化了解催化剂剂在生在生产产、生活和科学研究、生活和科学研究领领域中的重大作用。域中的重大作用。3理解外界条件理解外界条件(浓浓度、温度、度、温度、压压强强、催化、催化剂剂等等)对对反反应应速率的影响，速率的影响，认识认识其一般其一般规规律。律。4了解化学反了解化学反应应速率的速率的调调控在生活、生控在生活、生产产和科学研究和科学研究领领域中的作用。域中的作用。5依据反依据反应应方程式方程式计计算化学反算化学反应应速率，比速率，比较较化学反化学反应应速率的大小。速率的大小。2021/8/11 星期三31表示方法表示方法通常用单位时间内反应物浓度的通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的或生成物浓度的 来表示。来表示。2计算式计算式 ，表表达达式式中中c表表示示 ，单单位位为为 。对对于于c(反反应应物物)，对于，对于c(生成物生成物)。t表示表示 ，单位为，单位为 等。等。浓度的改变量浓度的改变量减少减少增加增加mol/Lc(初初)c(末末)c(末末)c(初初)反应所需时反应所需时间间s，min，h2021/8/11 星期三43单位单位一一般般为为 或或 或或 。4意义意义衡衡量化学反量化学反应进应进行的行的 。5特点特点(1)同同一一化化学学反反应应用用不不同同物物质质单单位位时时间间内内浓浓度度的的改改变变量量表表示示速速率率，数数值值可可能能不不同同，但但表表示示意意义义 (相相同同、不不相相同同)。因因此此，在在表表示示化化学学反反应应速速率率时时，必必须须注明是以哪种物注明是以哪种物质质做做标标准的。准的。mol/(Ls)mol/(Lmin)mol/(Lh)快慢快慢相同相同2021/8/11 星期三5(2)同同一一化化学学反反应应中中以以不不同同物物质质(各各物物质质均均为为气气体体)表表示示的的反反应应速速率率之之比比一一定定等等于于它它们们的化学的化学计计量数之比。如量数之比。如对对任一反任一反应应aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)v(A)v(B)v(C)v(D)。思考：思考：能用纯固体能用纯固体、纯纯液体表示反液体表示反应应速率速率吗吗？提提示示：对对于于纯纯固固体体或或纯纯液液体体参参加加的的化化学学反反应应，因因其其在在反反应应中中浓浓度度不不改改变变，故故不不用用纯固体、纯液体表示反应速率。纯固体、纯液体表示反应速率。a b c d2021/8/11 星期三61有效碰撞、活化分子和活化能有效碰撞、活化分子和活化能(1)有效碰撞：本身具有有效碰撞：本身具有 的分子之间发生化学反应的碰撞。的分子之间发生化学反应的碰撞。(2)活化分子：能够发生活化分子：能够发生 的分子。的分子。(3)活化能：活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差如图：如图：反应的活化能是反应的活化能是 ，反应热，反应热 。较高能量较高能量有效碰撞有效碰撞H(E1E2)k kJmol1E12021/8/11 星期三72影响因素影响因素(1)内因内因(主要因素主要因素)：反应物本身的：反应物本身的 ，如金属与水反应的速率：，如金属与水反应的速率：Na Mg。(2)外因外因(其他条件不变，改变一个条件其他条件不变，改变一个条件)性质性质2021/8/11 星期三8对对于一个可逆反于一个可逆反应应，若改，若改变浓变浓度度导导致正反致正反应应速率增大，那么逆反速率增大，那么逆反应应速率会速率会发发生怎生怎样样的的变变化？化？提示：提示：逆反应速率也会增大。因为正反应速率增大，使生成物浓度增大，导致逆逆反应速率也会增大。因为正反应速率增大，使生成物浓度增大，导致逆反应速率也增大。但应注意问的是改变条件瞬间，还是以后的过程。反应速率也增大。但应注意问的是改变条件瞬间，还是以后的过程。2021/8/11 星期三91从从“有效撞碰有效撞碰”理论理解外因对反应速率的影响理论理解外因对反应速率的影响规规律律总总结结：浓浓度度、压压强强、温温度度、催催化化剂剂影影响响反反应应速速率率的的实实质质是是改改变变了了单单位位体体积积内内活活化化分分子子的的数数目目。单单位位体体积积内内活活化化分分子子的的数数目目增增加加，反反应应速速率率加加快快；反之减小。反之减小。2021/8/11 星期三102注意问题注意问题(1)因因为为固固体体和和纯纯液液体体的的浓浓度度可可视视为为常常数数，所所以以改改变变其其用用量量对对反反应应速速率率几几乎乎无无影影响。但改变固体表面积对反应速率有影响。响。但改变固体表面积对反应速率有影响。(2)改改变变压压强强对对化化学学反反应应速速率率产产生生影影响响的的根根本本原原因因是是引引起起浓浓度度的的改改变变。所所以以在在讨讨论论压压强强对对反反应应速速率率的的影影响响时时，应应分分析析引引起起压压强强改改变变的的原原因因及及这这种种改改变变对对反反应应体体系系的浓度产生何种影响。的浓度产生何种影响。2021/8/11 星期三11对对于气体反于气体反应应体系，有以下几种情况：体系，有以下几种情况：2021/8/11 星期三12【例例1】(2009山山东东理理综综，14)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是是制制备备硫硫酸酸的的重重要反应。下列叙述正确的是要反应。下列叙述正确的是()A催化剂催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，反应速率一定增大增大反应体系的压强，反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在在t1、t2时时刻刻，SO3(g)的的浓浓度度分分别别是是c1、c2，则则时时间间间间隔隔t1t2内内，SO3(g)生成的平均速率为生成的平均速率为 2021/8/11 星期三13解析：解析：本题重点考查化学反应速率的影响因素，还有反应速率的简单计算。本题重点考查化学反应速率的影响因素，还有反应速率的简单计算。V2O5作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，A不正确；不正确；压强并不是影响反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时，压强并不是影响反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时，增大压强，反应混合物的浓度增大时，反应速率才增大，增大压强，反应混合物的浓度增大时，反应速率才增大，B不正确；不正确；不管反应吸热、放热，降低温度均减小反应速率，达到平衡时间增多，不管反应吸热、放热，降低温度均减小反应速率，达到平衡时间增多，C不正确，据不正确，据v ，可知，可知D正确。正确。答案：答案：D2021/8/11 星期三141利利用用化化学学反反应应速速率率的的定定义义计计算算时时，必必须须注注意意分分子子为为反反应应前前后后同同一一种种物物质质的的物物质质的的量量的的变变化化，而而且且不不能能取取负负值值(只只能能取取绝绝对对值值)，分分母母是是反反应应所所需需时时间间与与容容器容积的乘积，注意在计算过程中不能漏掉容器的容积。器容积的乘积，注意在计算过程中不能漏掉容器的容积。2化化学学反反应应速速率率与与化化学学平平衡衡往往往往交交织织在在一一起起进进行行考考查查，结结合合具具体体的的化化学学反反应应，通通过过外外界界条条件件对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响因因素素的的分分析析，就就可可以以“读读懂懂”关关键键词词句句的含义。的含义。3当当有有多多个个选选项项需需要要考考查查其其正正误误时时最最好好把把考考查查过过的的正正确确的的或或错错误误的的选选项项当当作作已已知知条条件件使使用用来来考考查查后后边边的的选选项项的的正正误误，这这样样可可以以节节约约时时间间、提提高高效效率率和和正正确确率，而不必每个选项都从头考查起。率，而不必每个选项都从头考查起。2021/8/11 星期三151(2010模模拟拟精精选选，山山东东临临沂沂一一模模)下下列列有有关关化化学学反反应应速速率率的的说说法法中中，正正确确的的是是()A100 mL 2 mol/L的的盐盐酸与酸与锌锌反反应时应时，加入适量的，加入适量的氯氯化化钠钠溶液，生成溶液，生成氢氢气气 的速率不的速率不变变B用用铁铁片和稀硫酸反片和稀硫酸反应应制取制取氢氢气气时时，改用，改用铁铁片和片和浓浓硫酸可以加快硫酸可以加快产产生生氢氢气气 的速率的速率C二氧化硫的催化氧化是一个放二氧化硫的催化氧化是一个放热热反反应应，所以升高温度，反，所以升高温度，反应应速率减慢速率减慢D汽汽车车尾气中的尾气中的CO和和NO可以可以缓缓慢反慢反应应生成生成N2和和CO2，减小，减小压压强强，反，反应应速速 率减慢率减慢2021/8/11 星期三16解解析析：选选项项A中中，加加入入氯氯化化钠钠溶溶液液，因因氯氯化化钠钠溶溶液液中中有有溶溶剂剂水水，则则它它的的加加入入相相当当于于对对盐盐酸酸稀稀释释，浓浓度度降降低低，反反应应速速率率减减慢慢；选选项项B中中，改改用用铁铁片片与与浓浓硫硫酸酸反反应应时时，如如常常温温则则发发生生钝钝化化，如如加加热热，则则反反应应生生成成二二氧氧化化硫硫气气体体，得得不不到到氢氢气气；选选项项C中中，不不论论该该化化学学反反应应是是放放热热反反应应还还是是吸吸热热反反应应，升升温温，化化学学反反应应速速率率必必然然加加快快；对对有有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度降低，反应速率减慢。气体参与的反应，减小压强，气体的浓度降低，反应速率减慢。答案：答案：D2021/8/11 星期三17对对于于可可逆逆反反应应，外外界界条条件件对对正正、逆逆反反应应速速率率的的影影响响可可用用以以下下词词语语概概括括：突突变变、渐渐变变；强强变变、弱、弱变变；等；等变变、不、不变变。1增大反应物浓度：增大反应物浓度：v(正正)突变突变，v(逆逆)渐变渐变。2021/8/11 星期三182.增大压强：增大压强：(1)若若vg0，则则v(正正)弱弱变变，v(逆逆)强强变变。2021/8/11 星期三193升高温度：升高温度：(1)若若H0，则，则v(正正)强变，强变，v(逆逆)弱变。弱变。2021/8/11 星期三204使用催化剂或对使用催化剂或对vg0的反应加压：的反应加压：v(正正)与与v(逆逆)等变。等变。5若若加加入入固固体体反反应应物物(或或产产物物)，或或向向恒恒容容反反应应器器内内充充入入惰惰性性气气体体：则则v(正正)与与v(逆逆)不变。不变。2021/8/11 星期三21【例【例2】在容积在容积不不变变的密的密闭闭容器中存在如下反容器中存在如下反应应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hv(逆逆)，应应是是增增大大体体系系的的压压强强所所致致，A项项错错；图图中中图图象象显显示示v(正正)v(逆逆)都都高高于于原原平平衡衡体体系系，而而体体系系中中通通入入氦氦气气只只能能增增大大体体系系的的总总压压，并并未未改改变变各各组组分分的的分分压压，故故不不影影响响v(正正)、v(逆逆)，B项项错错；催催化化剂剂只只能能改改变变化化学学反反应应速速率率，对对化化学学平平衡衡无无影影响响，因因而而加加入入催催化化剂剂后后，甲甲、乙乙能能达达到到同同一一平平衡衡状状态态，C项项错错；图图中中乙乙比比甲甲到到达达平平衡衡所所需需时时间间短短，其其他他条条件件不不变变时时，T(乙乙)T(甲甲)，且且此此反反应应是是H0，温温度度由由T(乙乙)T(甲甲)降降低低，(SO2)升高，符合曲线变化，升高，符合曲线变化，D项正确。项正确。答案：答案：D2021/8/11 星期三23反应速率图象反应速率图象(1)速速率率时时间间图图：此此类类图图象象定定性性揭揭示示了了v正正、v逆逆随随时时间间(含含条条件件改改变变对对速速率率的的影影响响)变变化化的的规规律律，体体现现了了平平衡衡的的“动动、等等、定定、变变”的的基基本本特特征征，以以及及平平衡衡移移动动的的方方向向等等。如如N23H2 2NH3；H0。建建立立平平衡衡后后加加热热对对速速率率的的影影响响如图。如图。2021/8/11 星期三24(2)速速率率温温度度(压压强强)图图：这这类类图图有有两两种种情情况况：一一是是不不隐隐含含时时间间变变化化的的速速率率时时间图，二是隐含时间变化的速率间图，二是隐含时间变化的速率时间图。时间图。以以2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hv(逆逆)平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动，即即平平衡衡向向气气体体体体积积减减小小的的方方向向移移动动，对对照照选选项项，只只有有选选项项B符符合合要求。要求。D项，增大压强时，项，增大压强时，v(逆逆)不增大，故不符合题意。不增大，故不符合题意。答案：答案：B2021/8/11 星期三26【例【例1】反反应应A3B 2C2D在四种不同情况下的反在四种不同情况下的反应应速率分速率分别为别为v(A)0.15 mol/(Ls)；v(B)0.6 mol/(Ls)；v(C)0.4 mol/(Ls)；v(D)0.45 mol/(Ls)。该该反反应进应进行的快慢行的快慢顺顺序序为为_。解析：解析：若若以物质以物质A为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的表示的速率，则有：速率，则有：v(A)v(B)1 3，则，则表示的表示的v2(A)0.2 mol/(Ls)；v(A)v(C)1 2，则，则表示的表示的v3(A)0.2 mol/(Ls)；v(A)v(D)1 2，则，则表示的表示的v4(A)0.225 mol/(Ls)。故反应进行的快慢顺序为：故反应进行的快慢顺序为：。答案：答案：2021/8/11 星期三27 高分策略高分策略比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值的大小，还要结合化学方程式比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值的大小，还要结合化学方程式中的化学计量数的大小进行比较。比较时要将不同物质表示的速率统一单位中的化学计量数的大小进行比较。比较时要将不同物质表示的速率统一单位后换算为用一物质表示的速率。后换算为用一物质表示的速率。2021/8/11 星期三28【例【例2】(8分分)“碘碘钟钟”实验实验中，中，的反的反应应速率可以用速率可以用I与与加入的淀粉溶液加入的淀粉溶液显蓝显蓝色的色的时间时间t来度量，来度量，t越小，反越小，反应应速率越大。某探究性学速率越大。某探究性学习习小小组组在在20进进行行实验实验，得到的数据如下表：，得到的数据如下表：实验编实验编号号c(I)/molL10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O )/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t22021/8/11 星期三29请请回答下列回答下列问题问题：(1)该实验该实验的目的是的目的是_。(2)显显色色时间时间t2_。(3)温度温度对该对该反反应应的反的反应应速率的影响符合一般速率的影响符合一般规规律，若在律，若在40下下进进行行编编号号对对应浓应浓度的度的实验实验，显显色色时间时间t2的范的范围为围为()A44.0 s D数据不足，无法判断数据不足，无法判断 (4)通通过过分析比分析比较较上表数据，得到的上表数据，得到的结论结论是是_。2021/8/11 星期三30点评点评(1)易失易失2分分，回答过于笼统，没有点明是回答过于笼统，没有点明是“I和和S2O 浓度浓度”对反应速率的影响对反应速率的影响(4)易失易失2分，回答不具体分，回答不具体，仅停留在了浓度越大，反应速率越大，而没有挖掘出仅停留在了浓度越大，反应速率越大，而没有挖掘出反应物起始浓度乘积与反应速率的相互关系。反应物起始浓度乘积与反应速率的相互关系。点拨点拨反应物浓度是影响化学反应速率大小的一个重要因素。由题目中表格数据可分反应物浓度是影响化学反应速率大小的一个重要因素。由题目中表格数据可分析出析出c(I)与与c(S2O )的积越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验的积越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物目的应是研究反应物I与与S2O 的浓度对反应速率的影响，因反应速率与反应的浓度对反应速率的影响，因反应速率与反应物起始浓度乘积成正比物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)，由，由中数中数据可列关系：显色时间据可列关系：显色时间t20.0400.04088.0/(0.1200.040)29.3(s)，升高温度，反，升高温度，反应速率加快，故显色时间应速率加快，故显色时间t222.0 s。2021/8/11 星期三31答案答案(1)研研究反究反应应物物I与与S2O 的的浓浓度度对对反反应应速率的影响速率的影响(2)29.3 s(3)A(4)反反应应速率与反速率与反应应物起始物起始浓浓度乘度乘积积成正比成正比(或或显显色色时间时间与反与反应应物起始物起始浓浓度乘度乘积积成反比成反比)2021/8/11 星期三32 题后反思题后反思本题考查了影响化学反应速率的重要因素之一本题考查了影响化学反应速率的重要因素之一反应物的浓度，但此题源反应物的浓度，但此题源于教材却高于教材，不拘泥于教材，考查了考生在新题境下的应变能力。尤于教材却高于教材，不拘泥于教材，考查了考生在新题境下的应变能力。尤其是第其是第(1)(4)问的主观性很强，考生回答时易偏离主题线索，答不到问题关问的主观性很强，考生回答时易偏离主题线索，答不到问题关键所在，这就要求考生平时复习就要充分挖掘课本教材实验，结合考题新情键所在，这就要求考生平时复习就要充分挖掘课本教材实验，结合考题新情境，体会命题人意图，组织精炼语言，答到关键所在。境，体会命题人意图，组织精炼语言，答到关键所在。2021/8/11 星期三33