高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 1 化学反应速率及影响因素课件.ppt
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1、第七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2021/8/11 星期三1考点一考点一 化学反化学反应应速率的速率的计计算及大小比算及大小比较较【核心知【核心知识识通关】通关】1.1.表示方法:通常用表示方法:通常用单单位位时间时间内反内反应应物物浓浓度的度的_或生成物或生成物浓浓度的度的_来表示。来表示。减少减少增加增加2021/8/11 星期三22.2.数学表达式及数学表达式及单单位:位:v=v=,单单位位为为molLmolL-1-1minmin-1-1或或molLmolL-1-1ss-1-1。如密如密闭闭容器中,合成氨的反容器中,合成氨的反应应N N2 2+3H+3H2 2 2
2、NH 2NH3 3,开始开始时时c(Nc(N2 2)=8 molL)=8 molL-1-1,2 min2 min后后c(Nc(N2 2)=4 molL)=4 molL-1-1,则则用用N N2 2表示的反表示的反应应速率速率为为_。2 molL2 molL-1-1minmin-1-1高温、高压高温、高压催化剂催化剂2021/8/11 星期三33.3.化学反化学反应应速率与化学速率与化学计计量数的关系:量数的关系:对对于已知反于已知反应应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),其化,其化学反学反应应速率可用不同的反速率可用不同的反应应物或生成
3、物来表示,当物或生成物来表示,当单单位相同位相同时时,化学反,化学反应应速率的数速率的数值值之比等于化学方之比等于化学方程式中各物程式中各物质质的的_之比,即之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)=_v(A)v(B)v(C)v(D)=_。化学化学计计量数量数mnpqmnpq2021/8/11 星期三4如在一个如在一个2 L2 L的容器中的容器中发发生反生反应应:3A(g)+B(g)=2C(g)3A(g)+B(g)=2C(g),加入,加入2 mol A2 mol A,1 s1 s后剩余后剩余1.4 mol1.4 mol,则则v(A)=_v(A)=_,v(B)=_v(B)=_,v(C)=_v(C
4、)=_。0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-10.1 molL0.1 molL-1-1ss-1-10.2 molL0.2 molL-1-1ss-1-12021/8/11 星期三5【特【特别别提醒】提醒】(1)(1)化学反化学反应应速率一般指反速率一般指反应应的平均速率而不是瞬的平均速率而不是瞬时时速速率,且无率,且无论论用反用反应应物表示物表示还还是用生成物表示均取正是用生成物表示均取正值值。(2)(2)同一化学反同一化学反应应,相同条件下用不同物,相同条件下用不同物质质表示的反表示的反应应速率,其数速率,其数值值可能不同,但表示的意可能不同,但表示的意义义相同。相同。(3)(3
5、)不能用固体或不能用固体或纯纯液体来表示化学反液体来表示化学反应应速率。速率。2021/8/11 星期三6【典【典题题技法技法归纳归纳】(2016(2016郑郑州模州模拟拟)反反应应aA(g)+bB(g)cC(g)aA(g)+bB(g)cC(g)(H0)v(A)v(A)v(A)v(A)(A)。2021/8/11 星期三11答案答案:(1)132(1)132(2)v(2)v(A)v(A)v(A)v(A)v(A)(A)2021/8/11 星期三12【母【母题变题变式】式】(1)(1)计计算算阶阶段用段用B B表示的反表示的反应应速率是速率是_。提示提示:0.15 molL0.15 molL-1-1
6、minmin-1-1。v v(B)=3v(B)=3v(A)=(A)=0.05 molL0.05 molL-1-1minmin-1-13=0.15 molL3=0.15 molL-1-1minmin-1-1或或v v(B)=0.15 molL(B)=0.15 molL-1-1minmin-1-1。2021/8/11 星期三13(2)(2)根据根据图图象判断象判断阶阶段改段改变变的条件可能是的条件可能是_。提示:提示:分离出分离出C C。阶段,开始阶段,开始C C的浓度减小为的浓度减小为0 0,而,而A A、B B的浓度在原来的基础上逐渐减小,因此改变的条件可的浓度在原来的基础上逐渐减小,因此改变
7、的条件可能是从反应混合物中分离出能是从反应混合物中分离出C C。2021/8/11 星期三14【归纳总结归纳总结】化学反化学反应应速率速率计计算、比算、比较较的方法的方法1.1.公式法:公式法:(1)v(A)=(1)v(A)=(2)(2)同一反同一反应应速率,用不同的物速率,用不同的物质质表示表示时时,反,反应应速率之速率之比等于各物比等于各物质质的化学的化学计计量数之比。量数之比。2021/8/11 星期三152.“2.“三段式三段式”法:法:(1)(1)写出有关反写出有关反应应的化学方程式。的化学方程式。(2)(2)找出各物找出各物质质的起始量、的起始量、转转化量、某化量、某时时刻量。刻量
8、。2021/8/11 星期三16(3)(3)根据已知条件列方程式根据已知条件列方程式计计算。算。例如,反例如,反应应mAmA+nBnBpCpCt t0 0s/molLs/molL-1-1 a a b b 0 0转转化化/molL/molL-1-1 x xt t1 1s/molLs/molL-1-1 a-x a-x b-b-2021/8/11 星期三17则则:v(A)=molLv(A)=molL-1-1ss-1-1、v(B)=molLv(B)=molL-1-1ss-1-1、v(C)=molLv(C)=molL-1-1ss-1-1。2021/8/11 星期三183.3.比比较较方法:方法:(1)(
9、1)看看单单位是否位是否统统一,若不一,若不统统一,一,换换算成相同的算成相同的单单位。位。(2)(2)换换算成用同一物算成用同一物质质表示的反表示的反应应速率,再比速率,再比较较数数值值的大小。的大小。(3)(3)比比较较化学反化学反应应速率与化学速率与化学计计量数的比量数的比值值,即,即对对于于一般反一般反应应aA+bB=cC+dDaA+bB=cC+dD,比,比较较 若若 则则A A表示的反表示的反应应速率比速率比B B大。大。2021/8/11 星期三19【高考模拟精练】【高考模拟精练】1.1.(20152015福建高考)在不同浓度(福建高考)在不同浓度(c c)、温度()、温度(T T
10、)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v v)如下表。下列判断)如下表。下列判断不正确的是不正确的是()2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三21A.a=6.00A.a=6.00B.B.同同时时改改变变反反应应温度和蔗糖的温度和蔗糖的浓浓度,度,v v可能不可能不变变C.b318.2C.b318.2D.D.不同温度不同温度时时,蔗糖,蔗糖浓浓度减少一半所需的度减少一半所需的时间时间相同相同2021/8/11 星期三22【解析】【解析】选选D D。A.A.根据表格的数据可知:在根据表格的数据可知:在328.2 K328.2 K时,蔗糖的浓度越大,水解的速率越
11、快。根据浓度与时,蔗糖的浓度越大,水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知在速率的变化关系可知在328.2 K328.2 K时,蔗糖的浓度每减时,蔗糖的浓度每减小小0.100 molL0.100 molL-1-1,速率减小,速率减小1.50 mmolL1.50 mmolL-1-1minmin-1-1,所以在浓度是所以在浓度是0.400 molL0.400 molL-1-1时,水解的速率是时,水解的速率是6.00 mmolL6.00 mmolL-1-1minmin-1-1,即,即a=6.00a=6.00,正确。,正确。2021/8/11 星期三23B.B.根据表格数据可知:升高温度,水解速率
12、增大,增根据表格数据可知:升高温度,水解速率增大,增大浓度,水解速率也增大,若同时改变反应物的浓度大浓度,水解速率也增大,若同时改变反应物的浓度和反应的温度,则对反应速率的影响因素可能相互抵和反应的温度,则对反应速率的影响因素可能相互抵消,即反应速率可能不变,正确。消,即反应速率可能不变,正确。2021/8/11 星期三24C.C.在浓度不变时,升高温度,水解速率增大,降低温度,在浓度不变时,升高温度,水解速率增大,降低温度,水解速率减小。由于在浓度是水解速率减小。由于在浓度是0.600 molL0.600 molL-1-1时,当时,当318.2 K318.2 K时水解速率是时水解速率是3.6
13、0 mmolL3.60 mmolL-1-1minmin-1-1,现在该反,现在该反应的速率是应的速率是2.16 mmolL2.16 mmolL-1-1minmin-1-13.60 mmol3.60 mmolL L-1-1minmin-1-1,所以反应温度低于,所以反应温度低于318.2 K318.2 K,即,即b318.2b318.2,正,正确。确。D.D.温度不同时,在相同的浓度时反应速率不相同,温度不同时,在相同的浓度时反应速率不相同,浓度减少一半时所需的时间也不同,错误。浓度减少一半时所需的时间也不同,错误。2021/8/11 星期三252.(20142.(2014北京高考北京高考)在一
14、定温度下,在一定温度下,10 mL 10 mL 0.40 molL0.40 molL-1-1H H2 2O O2 2溶液溶液发发生催化分解。不同生催化分解。不同时时刻刻测测得生得生成成O O2 2的体的体积积(已折算已折算为标为标准状况准状况)如表。如表。t/mint/min0 02 24 46 68 81010V(OV(O2 2)/mL)/mL0.00.0 9.99.9 17.217.2 22.422.4 26.526.5 29.929.92021/8/11 星期三26下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是(溶液体溶液体积变积变化忽略不化忽略不计计)()()A.0A.06 min6 min的平
15、均反的平均反应应速率:速率:v(Hv(H2 2O O2 2)3.310)3.310-2-2molLmolL-1-1minmin-1-1B.6B.610 min10 min的平均反的平均反应应速率:速率:v(Hv(H2 2O O2 2)3.310)cabca;与;与a a相比,相比,b b的反应速率加快,的反应速率加快,但平衡状态没有改变,因此改变的条件是加入催化剂;但平衡状态没有改变,因此改变的条件是加入催化剂;与与a a相比,相比,c c的反应速率加快,由于反应容器的容积和的反应速率加快,由于反应容器的容积和起始物质的物质的量不变,而起始压强增大,因此改起始物质的物质的量不变,而起始压强增大
16、,因此改变的条件是升温。变的条件是升温。2021/8/11 星期三46(3)(3)用三段式分析:设转化率为用三段式分析:设转化率为AXAX3 3(g)(g)+X X2 2(g)(g)AXAX5 5(g)(g)起始时起始时/mol/mol:0.2 0.2 0.2 0.2 0 0变化量变化量/mol/mol:0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2平衡时平衡时/mol/mol:0.2-0.2 0.2-0.2 0.2 0.2-0.2 0.2-0.2 0.22021/8/11 星期三47据题意有据题意有 化简得化简得=2(1-)=2(1-);将图中将图中p p0 0、p p的数据代入上述计算式得
17、的数据代入上述计算式得a a=2(1-)=2(1-)=50%2(1-)=2(1-)=50%;c c=2(1-)=2(1-)=40%=2(1-)=2(1-)=40%。2021/8/11 星期三48答案:答案:(1)=1.710(1)=1.710-4-4molLmolL-1-1minmin-1-1(2)bca(2)bcab.b.加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变c.c.升高温度。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向升高温度。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动移动(或反应容器的容积和起始物质的物质的量未改变,或反应容器的容积和起始物质的物质的量未改
18、变,但起始总压强增大但起始总压强增大)(3)=2(1-)(3)=2(1-)50%50%40%40%2021/8/11 星期三49考点二考点二 影响化学反影响化学反应应速率的因素速率的因素【核心知【核心知识识通关】通关】1.1.影响化学反影响化学反应应速率的因素:速率的因素:(1)(1)内因内因(主要因素主要因素)。反反应应物本身的物本身的_。性性质质2021/8/11 星期三50(2)(2)外因外因(其他条件不其他条件不变变,只改,只改变变一个条件一个条件)。增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小加快加快2021/8/11 星期三512.2.理理论论解解释释有效碰撞理有效碰撞理论论:
19、(1)(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:能活化分子:能够发够发生生_的分子。的分子。有效碰撞有效碰撞2021/8/11 星期三52活化能活化能(如下如下图图):图图中中E E1 1为为_,使用催化,使用催化剂时剂时的活化能的活化能为为_,反反应热为应热为_。活化能活化能E E3 3E E1 1-E-E2 22021/8/11 星期三53有效碰撞:活化分子之有效碰撞:活化分子之间间能能够够引引发发化学反化学反应应的碰撞。的碰撞。2021/8/11 星期三54(2)(2)活化分子、有效碰撞与反活化分子、有效碰撞与反应应速率的关系。速率的关系。2021/8/11
20、 星期三553.3.影响金属与酸反影响金属与酸反应应的因素:的因素:(1)(1)形状大小相同的形状大小相同的铁铁、铝铝分分别别与等与等浓浓度的度的盐盐酸反酸反应应生成生成氢氢气的速率:气的速率:铁铁_铝铝(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)”)。小于小于2021/8/11 星期三56(2)(2)对对于于Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2,改,改变变下列条件下列条件对对生成生成氢氢气的速率有何影响?气的速率有何影响?(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不不变变”)”)升高温度:升高温度:_;增大增大盐盐酸酸浓浓度:度:_;增大增大铁铁的的质质
21、量:量:_;增加增加盐盐酸体酸体积积:_;增大增大增大增大不不变变不不变变2021/8/11 星期三57把把铁铁片改成片改成铁铁粉:粉:_;滴入几滴滴入几滴CuSOCuSO4 4溶液:溶液:_;加入加入CHCH3 3COONaCOONa固体:固体:_;加入一定体加入一定体积积的的NaNa2 2SOSO4 4溶液:溶液:_。增大增大增大增大减小减小减小减小2021/8/11 星期三58【特【特别别提醒】提醒】(1)(1)对对于固体和于固体和纯纯液体物液体物质质,可,可认为认为其其浓浓度是一个常数,度是一个常数,改改变变它它们们的用量不会影响化学反的用量不会影响化学反应应速率。速率。(2)(2)压
22、压强强只能只能对对有气体参与的化学反有气体参与的化学反应应的速率有影响,的速率有影响,对对无气体参与的化学反无气体参与的化学反应应的反的反应应速率无影响。速率无影响。(3)(3)升高温度,不升高温度,不论对论对放放热热反反应还应还是吸是吸热热反反应应,反,反应应速速率一定加快,但吸率一定加快,但吸热热反反应应速率增加的幅度更大。速率增加的幅度更大。2021/8/11 星期三59【典【典题题技法技法归纳归纳】(2016(2016蚌埠模蚌埠模拟拟)某某实验实验小小组组以以H H2 2O O2 2分解分解为为例,研究例,研究浓浓度、度、催化催化剂剂、溶液酸碱性、溶液酸碱性对对反反应应速率的影响。在常
23、温下按速率的影响。在常温下按照如下方案完成照如下方案完成实验实验。2021/8/11 星期三60实验实验编编号号反反应应物物催化催化剂剂10 mL 2%H10 mL 2%H2 2O O2 2溶液溶液 无无10 mL 5%H10 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液无无10 mL 5%H10 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL1 1FeClFeCl3 3溶液溶液10 mL 5%H10 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液少量少量HClHCl溶液溶液 1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL-1-1FeClFeCl3 3溶液溶
24、液10 mL 5%H10 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液少量少量NaOHNaOH溶液溶液 1 mL 0.1 molL1 mL 0.1 molL-1-1FeClFeCl3 3溶液溶液2021/8/11 星期三61(1)(1)催化催化剂剂能加快化学反能加快化学反应应速率的原因是速率的原因是_。(2)(2)常温下常温下5%H5%H2 2O O2 2溶液的溶液的pHpH约为约为6 6 ,H H2 2O O2 2的的电电离方程式离方程式为为_。(3)(3)实验实验和和的目的是的目的是_。实验时实验时由于由于没有没有观观察到明察到明显现显现象而无法得出象而无法得出结论结论。资资料料显显示,通常条件
25、下示,通常条件下H H2 2O O2 2稳稳定,不易分解。定,不易分解。为为了达到了达到实实验验目的,你目的,你对对原原实验实验方案的改方案的改进进是是_。2021/8/11 星期三62(4)(4)实验实验、中,中,测测得生成氧气的体得生成氧气的体积积随随时间变时间变化的关系如化的关系如图图。分析上分析上图图能能够够得出的得出的实验结论实验结论是是_。2021/8/11 星期三63【典【典题题剖析】剖析】关关键键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移信息信息实验实验的的浓浓度最小,其他相等度最小,其他相等信息信息实验实验和和相比,使用了催化相比,使用了催化剂剂信息信息实验实验和和相比,加入了相比
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