化学第7章 化学反应速率 化学平衡 第1课时 化学反应速率及其影响因素 新人教版.ppt

化学人人 教教 版版精精 准准 高高 考考第七章化学反应速率化学平衡第七章化学反应速率化学平衡必考内容第一课时化学反应速率及其影响因素第一课时化学反应速率及其影响因素考考 纲纲 解解 读读考纲要求考纲要求命题趋势命题趋势1.了解化学反应速率的概念、化学反应了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。速率的定量表示方法。2了解催化剂在生产、生活和科学研了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。究领域中的重要作用。3理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、浓度、温度、压强、催化剂等催化剂等)对反应速率的影响，认识其对反应速率的影响，认识其一般规律。一般规律。4了解化学反应速率的调控在生产、了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。生活和科学研究领域中的重要作用。化学反应速率的计算与图象判断化学反应速率的计算与图象判断是历年高考的必考内容之一，预计是历年高考的必考内容之一，预计2018年高考仍会在化学反应速率的大年高考仍会在化学反应速率的大小比较、数值计算及其影响因素等方小比较、数值计算及其影响因素等方面进行考查。请在复习中务必重点关面进行考查。请在复习中务必重点关注：化学反应速率的含义及大小比较；注：化学反应速率的含义及大小比较；化学反应速率的计算；影响化学反应化学反应速率的计算；影响化学反应速率的因素及应用；有关化学反应速速率的因素及应用；有关化学反应速率的图象等。率的图象等。1 1考考点点一一2 2考考点点二二3 3考考点点三三4 4复复 习习 练练 案案1化学反应速率的含义化学反应速率的含义化学反应速率是用来衡量化学反应进行化学反应速率是用来衡量化学反应进行_的物理量。的物理量。2化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法(1)定定性性：根根据据反反应应物物消消耗耗，生生成成物物产产生生的的快快慢慢(用用气气体体、沉沉淀淀等等可可见见现现象象)来粗略比较。来粗略比较。(2)定量：用单位时间内反应物浓度的定量：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。考点一化学反应速率考点一化学反应速率快慢快慢减少减少增加增加3数学表达式及单位数学表达式及单位v_，单单位位：_，如如密密闭闭容容器器中中，合合成成氨氨的的反反应应N23H22NH3，开开始始时时c(N2)8 molL1,2 min后后c(N2)4 molL1，则用，则用N2表示该反应的反应速率为表示该反应的反应速率为_。molL1s1或或molL1min12 molL1min14规律规律(1)同同一一化化学学反反应应的的反反应应速速率率可可以以用用不不同同物物质质的的浓浓度度变变化化来来表表示示，其其数数值值可可能能_，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。(2)用用不不同同物物质质的的浓浓度度变变化化表表示示同同一一化化学学反反应应的的反反应应速速率率时时，反反应应速速率率的的数数值值之之比比等等于于化化学学方方程程式式中中各各物物质质的的_之之比比。例例如如，对对于于反反应应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，即即v(A)v(B)v(C)v(D)_。如如在在一一个个2 L的的容容器器中中发发生生反反应应：3A(g)B(g)=2C(g)，加加入入2 mol A,1 s后后剩剩余余1.4 mol，则则 v(A)_，v(B)_，v(C)_。不同不同化学计量数化学计量数m n p q0.3 molL1s10.1 molL1s10.2 molL1s1 (1)化化学学反反应应速速率率一一般般指指平平均均速速率率而而不不是是某某一一时时刻刻的的瞬瞬时时速速率率，且且无无论论用用反反应物还是用生成物表示均取正值。应物还是用生成物表示均取正值。(2)不不能能用用固固体体或或纯纯液液体体表表示示化化学学反反应应速速率率，因因为为固固体体或或纯纯液液体体的的浓浓度度被被视视为常数。为常数。A C 解解析析 抗抗氧氧化化剂剂是是指指加加入入还还原原性性物物质质与与氧氧气气反反应应，降降低低氧氧气气浓浓度度，减减慢慢食食品品被被氧氧化化的的速速率率，A正正确确；调调味味剂剂是是用用来来改改变变食食品品的的味味道道，与与反反应应速速率率无无关关，B错错误误；着着色色剂剂是是指指给给食食品品增增加加颜颜色色，其其使使用用目目的的与与反反应应速速率率无无关关，C错错误误；增增稠剂是指增加物质的黏稠度，与反应速率无关，稠剂是指增加物质的黏稠度，与反应速率无关，D错误。错误。A C 解解析析 换换算算成成同同一一物物质质的的反反应应速速率率再再比比较较，如如以以N2为为标标准准，A、B、D项项分分别别换换算算为为0.375 molL1min1、0.35 molL1min1、0.275 molL1min1，所以反应速率最快的为，所以反应速率最快的为C项。项。C 2 0.05 mol/(Lmin)50%总结提升总结提升1内因内因(主要因素主要因素)反应物本身的性质。反应物本身的性质。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、活化能、有效碰撞活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如图活化能：如图图图中中：E1为为_，使使用用催催化化剂剂时时的的活活化化能能为为_，反反应应热热为为_。(注注：E2为逆反应的活化能为逆反应的活化能)有有效效碰碰撞撞：活活化化分分子子之之间间能能够够引引发发化化学学反反应应的碰撞。的碰撞。正反应的活化能正反应的活化能E3E1E2(2)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)碳碳酸酸钙钙与与盐盐酸酸反反应应过过程程中中，再再增增加加CaCO3固固体体的的量量，反反应应速速率率不不变变，但但把把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。固体粉碎，可以加快反应速率。()(2)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。()(3)增增大大反反应应物物的的浓浓度度，能能够够增增大大活活化化分分子子的的百百分分含含量量，所所以以反反应应速速率率增增大大。()(4)升高温度，可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。升高温度，可以增加活化分子百分数，使反应速率加快。()(5)双双氧氧水水中中加加入入MnO2，可可以以使使生生成成O2的的速速率率增增大大，是是因因为为MnO2的的催催化化作用。作用。()(6)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。的速率越快。()(7)其其他他条条件件不不变变，恒恒压压，增增加加惰惰性性气气体体的的量量，原原化化学学反反应应速速率率减减慢慢。()(8)相相同同条条件件下下，Mg和和Fe分分别别与与0.1 molL1的的盐盐酸酸反反应应的的速速率率相相同同。()1.由由于于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，故故改改变变用用量量反反应应速速率率不不变变。但但当当固固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。2升升高高温温度度，不不论论正正反反应应还还是是逆逆反反应应，不不论论放放热热反反应应还还是是吸吸热热反反应应，反反应应速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为v(吸吸)加快而加快而v(放放)减慢。减慢。3改改变变压压强强，实实质质是是改改变变体体积积而而使使浓浓度度发发生生改改变变来来实实现现反反应应速速率率的的改改变变。对对于于没没有有气气体体参参加加的的反反应应，改改变变体体系系压压强强，反反应应物物的的浓浓度度不不变变，反反应应速速率率不不发发生改变。生改变。4加加入入催催化化剂剂：由由于于降降低低了了反反应应的的活活化化能能，增增加加了了活活化化分分子子百百分分数数，故故成成千千上上万万倍倍地地加加快快反反应应速速率率，且且对对可可逆逆反反应应v(正正)、v(逆逆)增增大大的的倍倍数数相相等等，但但它它不不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。D C 解解析析 升升高高温温度度，反反应应速速率率增增大大；碳碳单单质质是是固固体体，固固体体的的量量的的变变化化对对反反应应速速率率无无影影响响；恒恒容容通通入入CO2，CO2浓浓度度增增大大，正正反反应应速速率率增增大大；体体积积增增大大反反应应物物及及生生成成物物浓浓度度都都减减小小，正正、逆逆反反应应速速率率降降低低；体体积积不不变变，反反应应物物及及生生成成物物的的浓浓度度不不变变，正正、逆逆反反应应速速率率不不变变；恒恒容容通通入入CO，CO浓浓度度增增大大，逆逆反反应应速速率率增增大大；降降低低温温度度，正正、逆逆反反应应速速率率都都减减小小；恒恒压压下下充充入入CO2，CO2浓度不变，正反应速率不变，浓度不变，正反应速率不变，CO浓度减小，逆反应速率减小。浓度减小，逆反应速率减小。改改变变物物质质的的量量和和改改变变反反应应体体系系的的压压强强对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响都都是是通通过过改改变变反反应应物物质质的的浓浓度度实实现现的的，故故分分析析问问题题的的关关键键是是看看这这两两个个条条件件的的改改变变对对参参与与反反应应的的物物质质浓浓度度是是否否产产生生了了影影响响，引引起起物物质质浓浓度度减减小小则则反反应应速速率率减减小小，引引起起物物质质浓浓度度增增大大则则反反应应速速率率增增大大。改改变变参参加加反反应应固固体体物物质质的的量量，不不影影响响其其浓浓度度，反反应应速速率率不不变变；恒恒容容时时通通入入惰惰性性气气体体，参参加加反反应应物物质质的的浓浓度度不不变变，则则反反应应速速率率不不变变，通通入入参参加加反反应应的的气气体体，反反应应物物质质的的浓浓度度增增加加则则反反应应速速率率增增大大，反反之之减减小小；恒恒压压时时通通入入惰惰性性气气体体，体体系系体体积积增增大大，参参加加反反应应的的物物质质浓浓度度减减小小，则则反反应应速速率率减减小小，若通入反应气体，则反应速率增加。若通入反应气体，则反应速率增加。方法技巧方法技巧 B 用用锌锌与与稀稀硫硫酸酸反反应应制制H2时时，滴滴加加几几滴滴硫硫酸酸铜铜溶溶液液能能加加快快反反应应速速率率使使用用催催化化剂剂，使使反反应应的的活活化化能能降降低低，反反应应速速率率加加快快光光是是影影响响某某些些化化学学反反应应速速率的外界条件之一率的外界条件之一增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率ABCD 解解析析 铁铁片片遇遇98%的的浓浓硫硫酸酸发发生生钝钝化化，不不能能得得到到H2，错错误误；升升高高温温度度，化化学学反反应应速速率率加加快快，错错误误；决决定定化化学学反反应应速速率率的的主主要要因因素素是是反反应应物物本本身身的的性性质质，错错误误；NO和和CO都都是是气气体体，减减小小压压强强反反应应速速率率减减慢慢，正正确确；对对于于没没有有气气体体参参与与的的反反应应，压压强强的的改改变变不不会会影影响响化化学学反反应应速速率率，错错误误；加加入入硫硫酸酸铜铜能能够够形形成成锌锌铜铜原原电电池池，加加快快反反应应速速率率，正正确确；使使用用催催化化剂剂能能降降低低反反应应的的活活化化能能，使使活活化化分分子子百百分分数数增增大大，反反应应速速率率加加快快，正正确确；氢氢气气与与氯氯气气在在光光照照条条件件下下反反应应生生成成氯氯化化氢氢，正正确确；固固体体和和纯纯液液体体用用量量的的增增加加，不不会会影影响响化化学学反反应应速速率率，错误，错误，B项正确。项正确。(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)实实验验和和的的目目的的是是_。实实验验时时由由于于没没有有观观察察到到明明显显现现象象而而无无法法得得出出结结论论。资资料料显显示示，通通常常条条件件下下H2O2稳稳定定，不不易易分分解解。为为了了达达到到实实验验目目的的，你你对对原原实实验验方方案案的的改改进进是是_ _。降低了活化能降低了活化能探究浓度对反应速率的影响探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量向反应物中加入等量同种催化剂同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(3)实验实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分分析析上上图图能能够够得得出出的的实实验验结结论论是是_ _。碱性环境能增大碱性环境能增大H2O2分解的速率，分解的速率，酸性环境能减小酸性环境能减小H2O2分解的速率分解的速率 解解析析(1)加加入入催催化化剂剂，能能降降低低反反应应的的活活化化能能，使使更更多多的的分分子子成成为为活活化化分分子子，从从而而加加快快化化学学反反应应速速率率。(2)实实验验、中中均均没没有有使使用用催催化化剂剂，只只是是增增大大了了H2O2的的浓浓度度，故故实实验验、的的目目的的是是探探究究浓浓度度对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响。因因实实验验过过程程中中现现象象不不明明显显，可可采采用用升升温温或或使使用用同同种种催催化化剂剂的的方方法法加加快快反反应应速速率率来来达达到到实实验验目目的的。(3)实实验验、中中H2O2的的浓浓度度相相同同，并并加加入入相相同同量量的的同同种种催催化化剂剂，而而改改变变的的条条件件是是中中酸酸性性增增强强，中中碱碱性性增增强强。通通过过相相同同时时间间内内产产生生O2的的快快慢慢()可可得得出出如如下下结结论论：溶溶液液的的碱碱性性增增强强，能能加加快快H2O2的的分分解解，而而溶溶液液的的酸性增强，能减慢酸性增强，能减慢H2O2的分解。的分解。探究影响化学反应速率因素的两种题型探究影响化学反应速率因素的两种题型(1)以以表表格格或或图图象象的的形形式式给给出出多多组组实实验验数数据据，让让学学生生找找出出每每组组数数据据的的变变化化对对反反应应速速率率的的影影响响规规律律。(2)给给出出影影响响化化学学反反应应速速率率的的几几种种因因素素，让让学学生生设设计计实实验验分析各因素对反应速率的影响规律。分析各因素对反应速率的影响规律。总结提升总结提升1全程速率全程速率时间图象时间图象如如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。考点三化学反应速率的图象考点三化学反应速率的图象原原因因解解释释：AB段段(v渐渐大大)，因因为为该该反反应应为为_反反应应，随随着着反反应应的的进进行行，_逐逐渐渐升升高高，导导致致反反应应速速率率_；BC段段(v渐渐小小)，则则主主要要因因为为随随着着反反应应的的进进行行，溶液中溶液中_逐渐减小，导致反应速率逐渐减小，导致反应速率_。放热放热温度温度逐渐增大逐渐增大c(H)逐渐减小逐渐减小2物质的量物质的量(或浓度或浓度)时间图象时间图象例例如如：某某温温度度时时，在在定定容容(V L)容容器器中中，X、Y、Z三三种种物物质质的的物物质质的的量量随随时时间的变化曲线如图所示。间的变化曲线如图所示。(1)由图象得出的信息是由图象得出的信息是反应物是反应物是_，生成物是，生成物是_；_时反应达到平衡，时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。没有全部反应。(2)根据图象可进行如下计算根据图象可进行如下计算某物质的平均反应速率、转化率，如：某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)_，Y的转化率的转化率_。确确定定化化学学方方程程式式中中的的化化学学计计量量数数之之比比，如如X、Y、Z三三种种物物质质的的化化学学计计量量数之比为：数之比为：_。X、YZt3mol(Ls)1100%(n1n3)(n2n3)n23速率速率时间图象时间图象D A维持温度、反应体系容积不变，维持温度、反应体系容积不变，t1时充入时充入SO3(g)B维持压强不变，维持压强不变，t1时升高反应体系温度时升高反应体系温度C维持温度、容积不变，维持温度、容积不变，t1时充入一定量时充入一定量ArD维持温度、压强不变，维持温度、压强不变，t1时充入时充入SO3(g)解解析析 温温度度、容容积积不不变变，充充入入SO3(g)的的瞬瞬时时正正反反应应速速率率不不变变，A错错误误；升升温温条条件件下下，正正、逆逆反反应应速速率率都都加加快快，B错错误误；温温度度、容容积积不不变变，充充入入一一定定量量Ar，各各物物质质的的浓浓度度不不变变，反反应应速速率率不不变变，C错错误误；SO3(g)的的浓浓度度增增大大，维维持持恒恒压则容积变大，反应物的浓度变小，正反应速率变小、逆反应速率变大，压则容积变大，反应物的浓度变小，正反应速率变小、逆反应速率变大，D正确。正确。D A使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度B升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂C增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度D升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 解解析析 该该可可逆逆反反应应是是一一个个正正反反应应气气体体物物质质的的量量减减小小的的放放热热反反应应。首首先先可可以以肯肯定定t8时时为为加加入入了了催催化化剂剂，正正逆逆反反应应速速率率同同倍倍数数增增大大；再再由由t6时时逆逆反反应应速速率率不不变变，正正反反应应速速率率增增大大，说说明明是是增增大大了了反反应应物物浓浓度度；t2时时，正正逆逆反反应应速速率率均均增增大大，可可能能是是升升温温或或加加压压，但但由由于于逆逆反反应应速速率率相相对对较较大大，即即反反应应向向逆逆反反应应方方向向进进行行，可以肯定为升温；可以肯定为升温；t4必定是减压，正逆反应速率均减小，且向逆反应方向移动。必定是减压，正逆反应速率均减小，且向逆反应方向移动。根据速率根据速率时间图象判断反应条件的方法时间图象判断反应条件的方法(1)看看图图象象中中正正、逆逆反反应应速速率率的的变变化化趋趋势势，两两者者是是同同等等程程度度的的变变化化，还还是是不不同同程程度度的的变变化化，同同等等程程度度的的变变化化一一般般从从压压强强(反反应应前前后后气气体体体体积积不不变变的的反反应应)和和催催化化剂剂考考虑虑；若若是是不不同同程程度度的的变变化化，从从温温度度、浓浓度度、压压强强(反反应应前前后后气气体体体体积积改改变的反应变的反应)角度考虑。角度考虑。(2)对对于于反反应应速速率率变变化化不不相相等等的的反反应应，要要注注意意观观察察改改变变某某个个条条件件瞬瞬间间，正正、逆逆反反应应速速率率的的大大小小关关系系及及变变化化趋趋势势。同同时时要要联联系系外外界界条条件件对对反反应应速速率率的的影影响响规规律，加以筛选、验证、排除。律，加以筛选、验证、排除。方法技巧方法技巧 B 解解析析 从从图图象象可可以以看看出出，t2时时刻刻X、Y两两物物质质的的物物质质的的量量相相等等，而而不不是是反反应应速速率率相相等等，故故C项项不不正正确确；t3时时，反反应应达达到到平平衡衡状状态态，所所以以正正反反应应速速率率等等于于逆逆反反应应速速率率，故故D项项不不正正确确；由由图图象象知知从从0t3时时Y的的变变化化量量约约为为7 mol，X的的变变化化量量约为约为3 mol，故，故A项错误。项错误。(1)从从反反应应开开始始到到10 s时时，用用Z表表示示的的反反应应速速率率为为_，X的的物质的量浓度减少了物质的量浓度减少了_，Y的转化率为的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为_。(3)10 s后后的的某某一一时时刻刻(t1)改改变变了了外外界界条条件件，其其速速率率随随时时间间的的变变化化图图象象如如图图所示，则下列说法符合该图象的是所示，则下列说法符合该图象的是_(填序号填序号)。At1时刻，增大了时刻，增大了X的浓度的浓度Bt1时刻，升高了体系温度时刻，升高了体系温度Ct1时刻，缩小了容器体积时刻，缩小了容器体积Dt1时刻，使用了催化剂时刻，使用了催化剂0.079 molL1s10.395 molL179.0%CDC 在在分分析析外外界界条条件件对对可可逆逆反反应应的的速速率率影影响响时时，可可以以依依据据以以下下几几条条规规律律迅迅速速判判断正、逆反应速率的变化情况。断正、逆反应速率的变化情况。(1)改改变变反反应应物物浓浓度度，正正反反应应速速率率立立即即变变化化，逆逆反反应应速速率率瞬瞬间间不不变变；改改变变生生成物浓度，逆反应速率立即变化，正反应速率瞬间不变。成物浓度，逆反应速率立即变化，正反应速率瞬间不变。(2)若若是是气气体体反反应应，压压强强对对正正、逆逆反反应应速速率率都都有有影影响响；压压强强的的变变化化对对气气体体体体积数大的一边对应速率影响大。积数大的一边对应速率影响大。(3)温度对任何反应速率都有影响，温度的变化对吸热反应影响大。温度对任何反应速率都有影响，温度的变化对吸热反应影响大。(4)催化剂对正、逆反应速率影响一样大。催化剂对正、逆反应速率影响一样大。总结提升总结提升复复 习习 练练 案案