化学反应速率高考优秀PPT.ppt

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1、化学反应速率高考第1页，本讲稿共63页2011考纲展示2012高考导视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)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在1.要掌握有关速率的计算，尤其是根据浓度(物质的量或其他)时间曲线来计算速率。2.对影响速率的因素的考查主要是控制变量思想的应用。是2009年以前的考题的高频考点，在以后也应该是高考热点。3.ct、vt 图像的绘制也是热点，需要重点关注。第2页，本讲稿共63页考点考点 1化学反应速率化学反应速率

2、1基本概念浓度变化mol/(Ls)化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的_来表示，单位为_。在容积不变的反应器中，常用单位时间内反应物浓度的增加_或生成物浓度的_来表示。2速率的计算公式及其意义vc/t常用速率的计算公式：_。意义为衡量化学反应进行的_。快慢减少基础知识基础知识第3页，本讲稿共63页3同一反应中不同物质速率之间关系表示反应速率要指明具体物质，用不同的物质表示同一反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式的化学计量数进行换算。对于任一反应mAnB=pYqZ，v(A)v(B)v(Y)v(Z)_。mnpq4注意的问

3、题(1)化学反应速率是一段时间内的变化量，无论用反应物还是生成物表示均取正值。(2)一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率。第4页，本讲稿共63页(3)纯液体和固体浓度可视为常数，所以一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。(4)化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。5化学反应速率的测量测量化学反应速率的方法主要是围绕着时间和物质的量展开。时间：要么是在规定时间内测变化量，要么是测一定变化量所需的时间；而和物质的量变化相关的有：浓度的变化、气体体积的变化、质量的变化等等。中学阶段最常采用的就是量气法。第5页，本讲稿共63页1化学反应速率用单位时间内物质的量的变化来表示，这是

4、最根本的表示形式。由此派生出通常采用的用单位时间内浓度变化(这是最常用的表示形式)、气体体积变化、固体质量变化等的来表示。2在Zn和稀硫酸反应里测得的速率就是用“mL/s”表示，为什么？能用生成氢气的浓度变化表示吗？物质的量变化呢？答：化学反应速率可以用单位时间气体体积变化来表示；因为用浓度变化来表示时，必须是在固定容积的容器中进行的，而此实验中容积不固定；能，但是对于这个实验而言较难测定。第6页，本讲稿共63页 闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()Av(NH3)0.010mol/(Ls)Bv(

5、O2)0.0010mol/(Ls)Cv(NO)0.0010mol/(Ls)Dv(H2O)0.045mol/(Ls)第7页，本讲稿共63页组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物质的量/mol1.001.990.010.52解析：已知c(H2O)0.45mol/10L0.045mol/L，那么v(H2O)0.0015mol/(Ls)，根据题意，v(O2)5/6v(H2O)0.0125mol/(Ls)，v(NO)2/3v(H2O)0.001mol/(Ls),v(NH3)2/3v(H2O)0.001mol/(Ls)。答案：C2(2009年广东化学改编)甲酸甲酯水解反应方程式为该反应为吸热反应，

6、某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表：第8页，本讲稿共63页甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如图281：图281请根据上述条件，计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为_mol，甲酸甲酯的平均反应速率为第9页，本讲稿共63页第10页，本讲稿共63页考点考点 2 2影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素决定化学反应速率的因素是_，而影响化学反应速率的因素主要有_、固体反应物的比表面积(一定质量下的表面积)、能否构成原电池等。反应物浓度、压强、温度、催化剂1浓度对化学反应速率的影响在其他条件相同时，增大反应物浓度，反应_；减

7、小反应物浓度，反应_。速率增大速率减小第11页，本讲稿共63页2压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应来说，增大压强(减小容器容积)，_；减小压强，_。压强的改变，从实质上讲是引起了浓度的改变(如图282)，这样才改变了反应速率。图282反应速率增大反应速率减小第12页，本讲稿共63页3温度对化学反应速率的影响在其它条件不变的情况下，升高温度_；降低温度，_。冰箱里能较长时间的保存食物就是这个道理。反应速率增大反应速率减小4催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响是_。催化剂具有选择性，酶(蛋白质)是一种特殊的具有选择性极高的生物催化剂(有一定的适用温度)。我们还把加快化学反

8、应速率的催化剂称为正催化剂，减慢反应速率的催化剂称为负催化剂。催化剂可以改变反应速率且正逆反应速率改变程度相同第13页，本讲稿共63页5活化分子有效碰撞理论活化分子有效碰撞化学反应是通过活化分子间的有效碰撞实现的，具有足够高能量的分子(能发生有效碰撞)称_，能够发生化学反应的碰撞是_。活化分子是发生有效碰撞的必要条件，而有效碰撞是活化分子的充分条件。活化分子有效碰撞理论对浓度、压强、温度(升高温度，分子热运动也加剧)、催化剂等对化学反应速率的影响的解释如图283和图284:图283第14页，本讲稿共63页图2841一般来说，升高温度速率加快，但是要注意对某些反应温度超过一定范围整个反应是否发生

9、改变，如乙醇的脱水反应等。第15页，本讲稿共63页2注意隐含条件对反应速率的影响，如一定浓度高锰酸钾溶液和一定浓度的草酸溶液反应时，起初速率不快，但是反应一段时间后速率迅速增大，后又渐渐减小，为什么？反应物消耗完。3对于有气体参加反应来说，一定温度时，往一定容积的容器内加入某种不参与反应的气体，反应速率是否发生变化？在一定温度一定压强的容器中加入某种不参与反应的气体，反应速率是否又发生变化？答：一定温度时，往一定容积的容器内加入某种不参与反应的气体，反应速率不变；在一定温度一定压强的容器中加入某种不参与反应的气体，相当于减少了反应物的浓度，反应速率减小。答：生成的锰离子对该反应有催化作用，后来

10、速率减小是第16页，本讲稿共63页3下列措施对增大反应速率明显有效的是()ANa与水反应时增大水的用量BFe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3的反应中，将Al片改成Al粉解析：A项，一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率；B项，浓硫酸使铁钝化，使反应停止；C项，增大压强对溶液反应影响不大；D项，增大了固体的比表面积。答案：D第17页，本讲稿共63页实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mL c/molL-1V/mLc/molL-1V/mLA2550.1100.15B2550.25

11、0.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：浓度越大，温度越高，反应速率越大，浑浊出现得越快。答案：D第18页，本讲稿共63页A同时增大Cv1增大，v2减少1B同时减少Dv1减少，v2增大解析：不管是吸热反应还是放热反应，升高温度，反应速率都增大。答案：A第19页，本讲稿共63页热点热点 1 1化学反应速率的基本计算化学反应速率的基本计算化学反应速率计算有这样几种基本类型：给出始量、终量和时间求速率。求出差量化成浓度再除以时间即可。通过浓度(或物质的量)时间曲线求速率。要会读曲线(注意坐标及其单位)即可求出速率。速率的比较。把不同物质的速率化成用同一物质表示的速率。第2

12、0页，本讲稿共63页(1)一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，不同时段产生O2的量见下表：计算：前20min的反应速率v(H2O)_；该反应的平衡常数表达式K_；达平衡时，至少需要吸收的光能为_kJ。时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020【典例1】科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。用制得的Cu2O进行催化分解水的实验：第21页，本讲稿共63页(2)已知制备Cu2O有四种方法，制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的速率v 随时间t 变化如图2-8-5所示。下列叙述

13、正确的是_。图285第22页，本讲稿共63页A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高B.d方法制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关D.Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度第23页，本讲稿共63页1.(2011年广东中山检测)将1molI2(g)和2molH2(g)置于2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)H0,2min时，测得I2的物质的量为0.6mol。10min后达到平衡，HI的体积分数V%随时间变化如图286中曲线所示。图286第24页，本讲稿共63页请回答下列问题：(1)前2min内，用H2表示

14、的平均反应速率为_。(3)若改变反应条件，在某条件下V%的变化如图286曲线I所示，则该条件可能是_(填序号)。恒容条件下，升高温度恒容条件下，降低温度恒温条件下，缩小反应容器的体积恒温条件下，扩大容器的体积恒温恒容条件下，加入适当的催化剂第25页，本讲稿共63页第26页，本讲稿共63页热点热点 2 2影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素在影响化学反应速率的因素的探究问题上，我们注意到影响速率的因素有条件1、条件2、条件3、等，要比较哪个条件对速率的影响，那么就要控制除该条件外的其它条件不变，这就是控制变量思想。关于曲线问题，这里主要谈的是浓度时间曲线。作曲线时，要考虑“始”、“势”、

15、“终”(就是起始情况、变化趋势、终态情况)，还要注意坐标、坐标单位等。第27页，本讲稿共63页(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：第28页，本讲稿共63页(2)实验中CO2质量随时间变化的关系见图287：图287第29页，本讲稿共63页(3)请在287中，画出实验、和中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。解析：作图时，要注意温度、固体规格都对化学反应速率有影响。中化学反应速率减小生成的二氧化碳也减少(固体过量酸不足)；本题也是控制变量思想的具体运用。第30页，本讲稿共63页答案：（1）(2)由图读得：70s90s时，m(CO2)0.95g0.85g0.10g

16、,根据方程式可知实验编号T/K大理石规格-1HNO3浓度/molL实验目的（）（）298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298粗颗粒2.00第31页，本讲稿共63页图288（3）第32页，本讲稿共63页2.超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：第33页，本讲稿共63页实验编号T()NO初始速度（mol/L)CO初始速度(mol/L)催化剂的比表面积（m/g2）2801.201035.8010-382124350124请回答下列问题(均

17、不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=_。(2)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。第34页，本讲稿共63页请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图289中，分别画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。图289第35页，本讲稿共63页第36页，本讲稿共63页第37页，本讲稿共63页A通入大量O2C移去部分SO3B增大容器容积D降低体系温

18、度解析：增大反应物的浓度，正反应速率加快，此时的瞬间逆反应速率不变。答案：A第38页，本讲稿共63页实验序号 初始浓度c/molL-1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.0020580第39页，本讲稿共63页分析实验数据所得出的结论不正确的是()A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl)，v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大解析：比较和的数据，易知 c(Br2)增大 1倍，溴颜色消失的时间也增加

19、 1倍，故 v(Br2)无变化，D错误。答案：D第40页，本讲稿共63页A升高温度可使该反应的逆反应速率降低B使用高效催化剂可有效提高正反应速率C反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡解析：A项升高温度速率都增大的；B项催化剂可以加快速率；C项达到平衡后各速率都不变化；D项消耗 CO表示正反应速率而消耗 CO2表示逆反应速率，二者计量数相同，所以相等时达到平衡。答案：A第41页，本讲稿共63页4(2010年广东汕头模拟，双选)下列关于图2810的各项叙述正确的是()图2810第42页，本讲稿共63页第43页，本讲稿共63页解析：A中燃烧

20、热是指 1molH2完全燃烧时的反应热；B中用NO2表示的速率和用N2O4表示的速率相等时没有达到平衡状态，达到平衡后两者速率不变化。答案：CD第44页，本讲稿共63页A若X的反应速率为0.15mol/(Ls)，则Z的反应速率为0.1mol/(Ls)B若向容器中充入氦气，Y的转化率增大C开始充入容器的X、Y物质的量之比为23解析：反应容器是固定容积的，故加入不参与反应的氦气，对化学平衡无影响，Y转化率不变，B错误；升高温度，反应向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，D错误。答案：ACD升高温度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动第45页，本讲稿共63页图2817第46页，本讲稿共63页A点a的

21、正反应速率比点b的大B点c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大解析：合成氨的反应是可逆放热反应。曲线的斜率点 a大于点 b，即点 a的正反应速率比点 b的大，故 A正确；点 c处n(H2)继续减少，n(NH3)继续增加，反应未平衡，B错；d、e两点均处于平衡状态，故 n(N2)一样大；其他条件不变的情况下，反应温度升高，平衡向逆反应方向移动，且到达平衡时间缩短，n(H2)增大，D正确。答案：AD第47页，本讲稿共63页图2818第48页，本讲稿共63页A反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1

22、减小，E2增大B反应体系中加入催化剂，反应速率增大，CH0，反应达到平衡时，升高温度，A的转化率减少升高温度转化率减小，C、D均错误。答案：B解析：A中加入催化剂 E1和 E2都减小；该反应的H，再找出对应的浓度和速率的关系，切不可陷入浓度大速率一定大的误区。由、对比 Br2的浓度增大一倍，而溴颜色消失所需时间增加一倍，D错。答案：D第53页，本讲稿共63页t/s05001000c(N2O5)/molL-15.003.522.48molL-1，则T2_T1。反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。下表为反应在T1温度下的部分实验数据：则500

23、s内N2O5的分解速率为_。在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98第54页，本讲稿共63页第55页，本讲稿共63页第56页，本讲稿共63页(3)下列描述中能说明该反应已达到平衡的是_(填序号)。av(O2)正2v(SO3)逆b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化第57页，本讲稿共63页答案：(1)0.036向正反应方向0.360.40(2)在450时，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ(3)bd第58页，本讲稿共63页图2820第59页，本讲稿共63页请

24、回答下列问题：(1)与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是_；_。(2)实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_。(3)该反应的H_0，判断其理由是_。(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率实验：vB_；实验：vC_。第60页，本讲稿共63页解析：(1)比较、可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而比所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂；因为该反应是在溶液中进行，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再比达平衡所需时间短，平衡时反应物 A浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的。第61页，本讲稿共63页第62页，本讲稿共63页答案：(1)加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓浓度未变度减小(2)40%(或0.4)0.06mol/L(3)升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应(4)0.014mol/(Lmin)；0.009mol/(Lmin)第63页，本讲稿共63页