高考化学总复习化学反应速率和化学平衡第讲化学反应速率及其影响因素配套新人教版.pptx

第第1讲化学反应速率及其影响因素讲化学反应速率及其影响因素【2019备考】备考】最最新新考考纲纲：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考点一化学反应速率(频数：数：难度：度：)1.化学反应速率化学反应速率快慢增加2.0molL1min12.化学反应速率与化学计量数的关系化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容：对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(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)0.6molL1s1，则v(B)_molL1s1，v(C)_molL1s1。化学计量数mnpq0.20.4化学反应中各物质浓度的计算模式化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式三段式”(1)写出有关反写出有关反应的化学方程式；的化学方程式；(2)找出各物找出各物质的起始量、的起始量、转化量、某化量、某时刻量；刻量；(3)根据已知条件列方程式根据已知条件列方程式计算。算。1.教材基础知识判断答案答案(1)(2)(3)(4)(5)答案答案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(AX5)_。(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_(填实验序号)。探探源源：本本考考题源源于于教教材材RJ选修修4P17“学学与与问”及及其其拓拓展展，对化化学学反反应速速率率的的有有关关计算算进行考行考查。题组一化学反应速率概念理解及应用题组一化学反应速率概念理解及应用1.(2018东东城城区区期期末末)在2CH4(g)2NH3(g)3O2(g)=2HCN(g)6H2O(g)反应中，已知v(HCN)nmolL1min1，且v(O2)mmolL1min1，则m与n的关系正确的是()A.m1/2nB.m2/3nC.m3/2nD.m2n解解析析已已知知：v(HCN)nmolL1min1，v(O2)mmolL1min1，反反应速速率率之之比等于比等于对应计量数之比，故量数之比，故nm23，即，即m3/2n。答案答案C答案答案C题组二化学反应速率的比较与计算题组二化学反应速率的比较与计算3.反反应应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在在四四种种不不同同情情况况下下的的反反应应速速率率分分别别为为v(A)0.45molL1s1v(B)0.6molL1s1v(C)0.4molL1s1v(D)0.45molL1s1。下列有关反应速率的比较中正确的是()A.B.C.D.答案答案B4.一一定定温温度度下下，10mL0.40molL1H2O2溶溶液液发发生生催催化化分分解解。不不同同时时刻刻测测得得生生成成O2的的体积体积(已折算为标准状况已折算为标准状况)如下表：如下表：下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1B.610min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1C.反应至6min时，c(H2O2)0.30molL1D.反应至6min时，H2O2分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9解解析析根根据据题题目目信信息息可可知知，06min，生生成成22.4mL(标标准准状状况况)氧氧气气，消消耗耗0.002molH2O2，则则v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1，A项项正正确确；随随反反应应物物浓浓度度的的减减小小，反反应应速速率率逐逐渐渐降降低低，B项项正正确确；反反应应至至6min时时，剩剩余余0.002molH2O2，此此时时c(H2O2)0.20molL1，C项项错错误误；反反应应至至6min时时，消消耗耗0.002molH2O2，转转化化率率为为50%，D项正确。项正确。答案答案C【规律方法】【规律方法】定量法比较化学反应速率的大小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考点二影响化学反应速率的因素(频数：数：难度：度：)v(Mg)v(Al)2.外因外因(其他条件不变，只改变一个条件其他条件不变，只改变一个条件)3.理论解释理论解释有效碰撞理论有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能：如图图中：E1为_，使用催化剂时的活化能为_，E2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E3逆反应的活化能E1E2活化分子、有效碰撞与反应速率的关系活化分子、有效碰撞与反应速率的关系1.(RJ选选修修4P242改改编编)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N2和CO2。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答案C2.教材知识拓展答案答案(1)增大增大(2)增大增大(3)不变不变(4)减小减小总总结结(1)恒恒容容：充充入入“惰惰性性气气体体”总总压压增增大大物物质质浓浓度度不不变变(活活化化分分子子浓浓度度不不变变)反应速率不变反应速率不变(2)恒恒压压：充充入入“惰惰性性气气体体”体体积积增增大大物物质质浓浓度度减减小小(活活化化分分子子浓浓度度减减小小)反应速率减小反应速率减小3.(溯溯源源题)(全全国国卷卷节节选选)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108kJmol1。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10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”“”“”或“”)。(2)比较产物CO在23min、56min和1213min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_。(3)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“”“”“”或“”)，原因是_。解解析析(1)2min和和8min时时反反应应都都处处于于平平衡衡状状态态，在在4min时时生生成成物物浓浓度度都都增增大大，反反应应物物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故浓度减小，则改变的条件是升高温度，故T(2)T(8)。(2)分分析析图图像像表表示示的的意意义义，根根据据图图像像可可得得出出平平均均反反应应速速率率为为v(56)v(23)v(1213)。(3)分分析析图图像像可可知知反反应应在在56min和和1516min时时，反反应应温温度度相相同同，因因为为在在相相同同温温度度时时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故v(56)v(1516)。答案答案(1)(2)v(56)v(23)v(1213)(3)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大探探源源：本本高高考考题题组组源源于于教教材材RJ选选修修4P2022“实实验验22、23、24”和和P23“科科学学探探究究”及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。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题组影响化学反应速率的因素1.一定温度下，反应一定温度下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)H0，反应，反应2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H0。下列有关以上两个反应的说法正确的是。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，反应的速率减小解解析析降降低低温温度度反反应速速率率减减小小，升升高高温温度度反反应速速率率增增大大，A、D错；对于于有有气气体体参参加的可逆反加的可逆反应，增大，增大压强，反，反应速率增大，减小速率增大，减小压强反反应速率减小，速率减小，B错，C对。答案答案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解析析X的的分分解解速速率率是是匀匀速速的的，与与其其浓度度无无关关，A、D错误，C正正确确；X的的分分解解速速率率不不变；X的的浓度越大，消耗一半度越大，消耗一半时所用的所用的时间越越长，B项错误。答案答案C答案答案D试题分析(2014课课标标全全国国，9)已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I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98kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解解题题思思路路：H2O2的的分分解解速速率率主主要要是是由由第第一一个个反反应决决定定的的，I浓度度越越大大，反反应速速率率越越快快，A项正正确确；根根据据总反反应可可知知，该反反应的的催催化化剂为I，而而IO为中中间产物物，B项错误；根根据据所所给信信息息无无法法确确定定反反应活活化化能能，C项错误；反反应速速率率关关系系为v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，D项错误。正确答案：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，天津理综，3A)(2)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同()(2015天津理综，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，浙江理综，8B)(4)探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象()(2015江苏化学，江苏化学，13D)答案答案(1)(2)(3)(4)2.(2017江江苏苏化化学学，10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70时不同条件下H2O2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，H2O2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，H2O2分解速率越快C.图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大解解析析A项项，浓浓度度对对反反应应速速率率的的影影响响是是浓浓度度越越大大，反反应应速速率率越越快快，错错误误；B项项，NaOH浓浓度度越越大大，即即pH越越大大，H2O2分分解解速速率率越越快快，错错误误；C项项，由由图图，Mn2存存在在时时，0.1molL1的的NaOH时时H2O2的的分分解解速速率率比比1molL1的的NaOH时时快快，错错误误；D项项，由由图图可可知，碱性条件下，知，碱性条件下，Mn2存在时，存在时，H2O2分解速率快，正确。分解速率快，正确。答案答案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_。答案答案(1)0.0010(2)降低反应活化能降低反应活化能(或作催化剂或作催化剂)30、pH2.0蛋白质变性蛋白质变性(或硫杆菌失去活性或硫杆菌失去活性)热热点点说说明明：影影响响化化学学反反应速速率率的的因因素素有有多多种种，在在探探究究相相关关规律律时，需需要要控控制制其其他他条条件件不不变，只只改改变某某一一个个条条件件，探探究究这一一条条件件对反反应速速率率的的影影响响。变量量探探究究实验因因为能能够考考查学学生生对于于图表表的的观察察、分分析析以以及及处理理实验数数据据得得出出合合理理结论的的能能力力，因而在因而在这几年高考几年高考试题中常有所涉及。中常有所涉及。1.考查形式考查形式(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.解题策略解题策略3.实例分析实例分析探探究究温温度度、催催化化剂剂对对反反应应：2H2O2=2H2OO2的的影影响响，可可以以确确定定催催化化剂剂(是是否否加入加入MnO2)和温度和温度(加热、常温加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。作为可变量，其他的则控制为不变量。探究对象的反应2H2O2=2H2OO2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%H2O2于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支不加，在常温下观察。取相同量的5%H2O2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)如果实验中不使用如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。(3)该该实实验验是是探探究究反反应应物物浓浓度度对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响，实实验验与与实实验验对对照照，溶溶液液体体积积一一直直是是25mL，为为确确保保溶溶液液体体积积不不变变，所所以以V17.5mL，理理由由是是保保证证每每次次实实验验溶溶液液总总体体积积相相等等。V21mL，理理由由是是保保证证淀淀粉粉溶溶液液的的用用量量相相同同。对对比比几几组组实实验验数数据据，显显然然时时间间t1大约是大约是72s。(4)根根据据表表中中数数据据可可以以得得出出的的结结论论是是反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度成成正正比比关关系系，即即：反反应应物物浓浓度越大，反应速率越快。度越大，反应速率越快。答案答案(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72s(54s72s)(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：0.20molL1与0.40molL1的HCl溶液、0.2molL1与0.40molL1的CH3COOH溶液、0.10molL1CuCl2、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298K和308K。(1)酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表(表中不要留空格表中不要留空格)：实验实验编号编号温度温度(K)盐酸浓度盐酸浓度(molL1)醋酸醋酸浓度浓度实验目的实验目的2980.20a.实验实验和和是探究是探究_对锌与盐酸反应速对锌与盐酸反应速率的影响；率的影响；b.实验实验和和是探究是探究_对锌对锌与盐酸反应速率的影响；与盐酸反应速率的影响；c.实验实验和和是探究相是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别。率的区别。3080.202980.40(2)若(1)中实验锌片消失的时间是20s，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0.10molL1CuCl2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：Cu2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：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：实验步骤实验步骤预期现象预期现象(3)Zn置置换出出Cu，构成，构成Zn-Cu原原电池，能池，能够加快反加快反应速率，所以假速率，所以假设3为：形成：形成Zn-Cu原原电池，加快反池，加快反应速率。速率。(4)设计对照照实验，其其中中一一个个为原原电池池，如如将将不不连接接的的铜、锌电极极插插入入稀稀硫硫酸酸中中，此此过程程中中铜电极极不不反反应，锌电极极产生生氢气气；将将铜、锌电极极用用导线连接接放放入入稀稀硫硫酸酸中中，可可以以观察察到到在在铜电极极上上迅迅速速产生生氢气气，产生生氢气气的的速速率率大大于于，根根据据可可知知，ZnCu构成原构成原电池后可以大大加快反池后可以大大加快反应速率。速率。