2016高考化学一轮复习课件：71《化学反应速率及影响因素》.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考纲考纲考情考情三年三年1212考高考指数：考高考指数：1.1.了解化学反应速率的概念及定量表示方法。了解化学反应速率的概念及定量表示方法。2.2.了解催化剂在生产、生活和科学领域中的重要作用。了解催化剂在生产、生活和科学领域中的重要作用。3.3.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速对反应速率的影响，认识其一般规律。率的影响，认识其一般规律。【知识梳理知识梳理】一、化学反应速率一、化学反应速率1.1.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的_或生成物浓

2、度的或生成物浓度的_来表示。来表示。2.2.数学表达式及单位：数学表达式及单位：单位为单位为molLmolL-1-1minmin-1-1或或molLmolL-1-1ss-1-1。如密闭容器中，合成氨的反应如密闭容器中，合成氨的反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3，开始时，开始时c(Nc(N2 2)=)=8 molL8 molL-1-1，2 min2 min后后c(Nc(N2 2)=4 molL)=4 molL-1-1，则用，则用N N2 2表示的反应速率为表示的反应速率为_。减少减少增加增加高温、高压高温、高压催化剂催化剂2 molL2 molL-1-1minmin-1-1

3、3.3.化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应mA(g)+nB(g)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(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，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的_之比，即之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)v(A)v(B)v(C)v(D)_。如在一个如在一个2 L2 L的容器中发生反应：的容器中发生反应：3A(g)+B(g)=2C(g)3A(g)+B(g)=

4、2C(g)，加入，加入2 mol2 molA 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)_。化学计量数化学计量数mnpqmnpq0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-10.1 molL0.1 molL-1-1ss-1-10.2 molL0.2 molL-1-1ss-1-1【微点拨微点拨】(1)(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)(2)同一化学反应，

5、相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。可能不同，但表示的意义相同。(3)(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。度视为常数。二、化学反应速率的影响因素二、化学反应速率的影响因素1.1.内因：反应物本身的内因：反应物本身的_。性质性质2.2.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)：加快加快减慢减慢加快加快减慢减慢加快加快减慢减慢相同相同接触面积接触面积3.3.理论解释理论解释有效碰撞理论：有

6、效碰撞理论：(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：如图图中：图中：_为无催化剂时反应的活化能，使用催化剂时的活化能为为无催化剂时反应的活化能，使用催化剂时的活化能为_，反应热为反应热为_。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。E E1 1E E3 3E E2 2-E-E1 1(2)(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。分子总数分子总数增加增加不变不变分子总数分子总数增加增加增加增加【微

7、点拨微点拨】(1)(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)(2)改变固体或纯液体反应物的用量，反应速率不变。改变固体或纯液体反应物的用量，反应速率不变。(3)(3)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。(4)(4)改变温度，使用催化剂

8、，反应速率一定发生变化，其他外界因素改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。的改变，反应速率不一定发生变化。【小题快练小题快练】1.1.【思考辨析思考辨析】(1)(2014(1)(2014天津高考天津高考)增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成酸与铁反应能增大生成H H2 2的速率。的速率。()()【分析分析】常温下，浓硫酸使铁发生钝化，若加热时发生反应，但不产常温下，浓硫酸使铁发生钝化，若加热时发生反应，但不产生生H H2 2。(2)(2012(2)(2012上海高考上海高考)往锌与

9、稀硫酸反应混合液中加入往锌与稀硫酸反应混合液中加入NHNH4 4HSOHSO4 4固体，固体，反应速率不变。反应速率不变。()()【分析分析】往锌与稀硫酸反应混合液中加入往锌与稀硫酸反应混合液中加入NHNH4 4HSOHSO4 4固体，固体，c(Hc(H+)增大，增大，反应速率加快。反应速率加快。(3)(2011(3)(2011山东高考山东高考)在在2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2SO(g)=2SO3 3(g)(g)反应中，反应中，t t1 1、t t2 2时时刻，刻，SOSO3 3(g)(g)浓度分别是浓度分别是c c1 1、c c2 2，则，则t t1 1t t2 2

10、时间内，时间内，SOSO3 3(g)(g)生成的平均速生成的平均速率为率为v v 。()()【分析分析】SOSO3 3(g)(g)生成的平均速率表达式符合化学反应速率的定义式。生成的平均速率表达式符合化学反应速率的定义式。(4)(2011(4)(2011江苏高考江苏高考)对于反应：对于反应：2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O+OO+O2 2，加入，加入MnOMnO2 2或降或降低温度都能加快低温度都能加快O O2 2的生成速率。的生成速率。()()【分析分析】降低温度会减慢降低温度会减慢O O2 2的生成速率。的生成速率。2.2.【教材研习教材研习】(1)(RJ(1)(RJ选修选修

11、4P19)4P19)对于化学反应对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)，下，下列反应速率关系中，正确的是列反应速率关系中，正确的是()A.v(W)A.v(W)3v(Z)B.2v(X)3v(Z)B.2v(X)3v(Z)3v(Z)C.2v(X)C.2v(X)v(Y)D.3v(W)v(Y)D.3v(W)2v(X)2v(X)【解析解析】选选C C。对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，。对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)v(X)v(Y)v(Z

12、)v(W)v(X)v(Y)v(Z)32433243。v(W)v(W)v(Z)v(Z)，A A错误；错误；3v(X)3v(X)2v(Z)2v(Z)，B B错误；错误；2v(X)2v(X)v(Y)v(Y)，C C正确；正确；2v(W)2v(W)3v(X)3v(X)，D D错误。错误。(2)(RJ(2)(RJ选修选修4P19)NH4P19)NH3 3和纯净的和纯净的O O2 2在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：4NH4NH3 3(g)+(g)+3O3O2 2(g)2N(g)2N2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(g)O(g)，现向一容积不变的，现向一容积不变的2 L2 L密闭容器中充入

13、密闭容器中充入4 mol NH4 mol NH3 3和和3 mol O3 mol O2 2，4 min4 min后，测得生成的后，测得生成的H H2 2O O占混合气体体积的占混合气体体积的40%40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A.v(NA.v(N2 2)0.125 molL0.125 molL-1-1minmin-1-1B.v(HB.v(H2 2O)O)0.375 molL0.375 molL-1-1minmin-1-1C.v(OC.v(O2 2)0.225 molL0.225 molL-1-1minmin-1-1D.

14、v(NHD.v(NH3 3)0.250 molL0.250 molL-1-1minmin-1-1【解析解析】选选C C。设。设4 min4 min时，生成时，生成6x mol H6x mol H2 2O(g)O(g)4NH 4NH3 3(g)+3O(g)+3O2 2(g)2N(g)2N2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(g)n(O(g)n(总总)起始起始 4 mol 3 mol 0 0 7 mol4 mol 3 mol 0 0 7 mol变化变化 4x mol 3x mol 2x mol 6x mol4x mol 3x mol 2x mol 6x mol4 min 4-4x 3-3x 2x

15、 6x 7+x4 min 4-4x 3-3x 2x 6x 7+x据题意，则有：据题意，则有：解得：解得：x x0.50.5则则4 min4 min内内H H2 2O O的变化浓度为的变化浓度为c(Hc(H2 2O)O)1.5 mol1.5 molL L-1-1，v(Hv(H2 2O)O)0.375 mol0.375 molL L-1-1minmin-1-1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(Nv(N2 2)0.125 mol0.125 molL L-1-1mi

16、nmin-1-1，v(NHv(NH3 3)0.250 mol0.250 molL L-1-1minmin-1-1，v(Ov(O2 2)0.187 5 mol0.187 5 molL L-1-1minmin-1-1。(3)(RJ(3)(RJ选修选修4P24)4P24)一定温度下，反应一定温度下，反应N N2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2NO(g)(g)2NO(g)在密闭在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A.A.缩小体积使压强增大缩小体积使压强增大B.B.恒容，充入恒容，充入N N2 2C.C.恒容，充入恒容，充入HeHeD.D.

17、恒压，充入恒压，充入HeHe【解析解析】选选C C。A A项，气体的物质的量不变，缩小体积，气体的浓度增项，气体的物质的量不变，缩小体积，气体的浓度增大，反应速率增大；大，反应速率增大；B B项，容积不变，充入项，容积不变，充入N N2 2，使反应物，使反应物N N2 2的浓度增大，的浓度增大，反应速率增大；反应速率增大；C C项，容积不变，充入项，容积不变，充入HeHe，虽然反应容器内压强增大，虽然反应容器内压强增大，但反应物但反应物N N2 2、O O2 2、NONO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；D D项，项，压强不变，充入压强不变，充入HeH

18、e，反应容器的体积必然增大，总压强虽然没变，但，反应容器的体积必然增大，总压强虽然没变，但N N2 2、O O2 2、NONO的浓度减小，反应速率减小。的浓度减小，反应速率减小。(4)(RJ(4)(RJ选修选修4P24)NO4P24)NO和和COCO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应，反应的化学方程式为缓慢反应，反应的化学方程式为2NO+2CO N2NO+2CO N2 2+2CO+2CO2 2H00。若该。若该反应在密闭容器中进行，则下列说法不正确的是反应在密闭容器中进行，则下列说法不正确的是()A.A.降低压强能增大逆反应速率降低压强能增大逆反应

19、速率B.B.使用适当催化剂能增大反应速率使用适当催化剂能增大反应速率C.C.升高温度能增大正反应速率升高温度能增大正反应速率D.D.充入充入COCO，能提高，能提高NONO的转化率的转化率【解析解析】选选A A。降低压强，正逆反应的速率都减小，。降低压强，正逆反应的速率都减小，A A不正确；使用适不正确；使用适当催化剂、升高温度都能增大反应速率，当催化剂、升高温度都能增大反应速率，B B、C C正确；充入一种非固体正确；充入一种非固体反应物，能提高另一种反应物的转化率，反应物，能提高另一种反应物的转化率，D D正确。正确。【速记卡片速记卡片】1.1.化学反应速率计算的化学反应速率计算的3 3个

20、方法：个方法：(1)(1)定义式法：定义式法：；(2)(2)比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比；比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比；(3)(3)三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。系计算。2.2.影响化学反应速率的影响化学反应速率的4 4个外界条件：个外界条件：(1)(1)浓度；浓度；(2)(2)温度；温度；(3)(3)压强；压强；(4)(4)催化剂。催化剂。3.3.分析判断化学反应速率变化时的分析判断化学反应速率变化时的4 4注意：注意：(1)(1)压强对反应速率的影响是通过改变浓度来

21、实现的，浓度不变，速压强对反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，浓度不变，速率不变。率不变。(2)(2)温度改变，化学反应速率一定改变。温度改变，化学反应速率一定改变。(3)(3)不特别指明，催化剂一般是加快反应速率。不特别指明，催化剂一般是加快反应速率。(4)(4)固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。变才能改变化学反应速率。考点一考点一 化学反应速率的计算与比较化学反应速率的计算与比较【自主训练自主训练】(2015(2015安庆模拟安庆模拟)将等物质的量的将等物质的量的A A、B B混合放于混

22、合放于2 L2 L的的密闭容器中，发生反应密闭容器中，发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经。经5 min5 min后达后达到平衡，平衡时测得到平衡，平衡时测得D D的浓度为的浓度为0.5 molL0.5 molL-1-1，c(A)c(B)c(A)c(B)3535，v(C)v(C)0.1 molL0.1 molL-1-1minmin-1-1。则：。则：(1)x(1)x_。(2)(2)前前5 min5 min内内B B的反应速率的反应速率v(B)v(B)_。(3)(3)平衡时平衡时A A的转化率为的转化率为_。(4)(4)若用若用v(A)

23、v(A)12 molL12 molL-1-1minmin-1-1、v(C)v(C)0.1 molL0.1 molL-1-1ss-1-1分分别表示该反应速率，则反应速率较快的是别表示该反应速率，则反应速率较快的是_(_(填序号填序号)。【解析解析】(1)v(D)(1)v(D)0.1 mol0.1 molL L-1-1minmin-1-1v(C)v(C)，由此推知由此推知x x2 2。(2)v(B)(2)v(B)0.05 mol0.05 molL L-1-1minmin-1-1。(3)3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)(3)3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)起始起始(mol(mol

24、L L-1-1)a a 0 0)a a 0 0转化转化(mol(molL L-1-1)0.75 0.25 0.5 0.5)0.75 0.25 0.5 0.5平衡平衡(mol(molL L-1-1)a-0.75 a-0.25 0.5 0.5)a-0.75 a-0.25 0.5 0.5(a-0.75)(a-0.25)(a-0.75)(a-0.25)3535，解得：，解得：a a1.51.5，A A的转化率的转化率 100%100%50%50%。(4)v(C)(4)v(C)0.1 mol0.1 molL L-1-1s s-1-16 mol6 molL L-1-1minmin-1-1，根据速率之比，根

25、据速率之比等于化学计量数之比可知：该情况下等于化学计量数之比可知：该情况下v(A)v(A)9 mol9 molL L-1-1minmin-1-1 v()v(逆逆)正向正向移动移动减小减小反应反应物的物的浓度浓度v(v(正正)、v(v(逆逆)均均减小，且减小，且v(v(逆逆)v()v(正正)逆向逆向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率变化速率变化平衡平衡变化变化图象图象任一任一平衡平衡体系体系增大增大生成生成物的物的浓度浓度v(v(正正)、v(v(逆逆)均均增大，且增大，且v(v(逆逆)v(v(正正)逆向逆向移动移动减小减小生成生成物的物的浓度浓度v(v(正正)、v(v(逆逆)均均减小，

26、且减小，且v(v(正正)v(v(逆逆)正向正向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率变化速率变化平衡平衡变化变化图象图象正反正反应为应为气体气体体积体积增大增大的放的放热反热反应应增大压增大压强或升强或升高温度高温度v(v(正正)、v(v(逆逆)均增大，且均增大，且v(v(逆逆)v(v(正正)逆向逆向移动移动减小压减小压强或降强或降低温度低温度v(v(正正)、v(v(逆逆)均减小，且均减小，且v(v(正正)v(v(逆逆)正向正向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率变化速率变化平衡平衡变化变化图象图象任意任意平衡平衡或反或反应前应前后气后气体体体体积不积不变的变的平衡平衡正催化正催

27、化剂或增剂或增大压强大压强v(v(正正)、v(v(逆逆)同等倍数增大同等倍数增大平衡平衡不不移动移动负催化负催化剂或减剂或减小压强小压强v(v(正正)、v(v(逆逆)同等倍数减小同等倍数减小【典题典题】向某密闭容器中加入向某密闭容器中加入0.3 mol A0.3 mol A、0.1 mol C0.1 mol C和一定量的和一定量的B B三三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示tt0 0t t1 1阶段阶段c(B)c(B)未画出未画出。图乙为。图乙为t t2 2时刻后改变条件平衡体系中反应速时刻后改变条件平衡体系中反

28、应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，的条件均不同。已知，t t3 3t t4 4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是阶段为使用催化剂。下列说法正确的是()A.A.若若t t1 115 s15 s，生成物，生成物C C在在t t0 0t t1 1时间段的反应速率为时间段的反应速率为0.004 molL0.004 molL-1-1ss-1-1B.tB.t4 4t t5 5阶段改变的条件为降低反应温度阶段改变的条件为降低反应温度C.BC.B的起始物质的量为的起始物质的量为0.02 mol0.02

29、 molD.tD.t5 5t t6 6阶段可能是增大压强阶段可能是增大压强【解析解析】选选A A。v(C)v(C)0.004 mol0.004 molL L1 1s s1 1，A A项正确。由图甲分析可知反应方程式是项正确。由图甲分析可知反应方程式是3A(g)B(g)3A(g)B(g)2C(g)2C(g)，在在t t4 4t t5 5阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强；阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强；再由化学计量数之比等于再由化学计量数之比等于cc之比，求出之比，求出c(B)c(B)0.03 mol0.03 molL L1 1，则起始浓度为则起始浓度为0.02

30、mol0.02 molL L1 1，由求出的容器体积为，由求出的容器体积为2 L2 L知知B B的起始物的起始物质的量为质的量为0.04 mol0.04 mol，B B项和项和C C项错误。项错误。t t5 5t t6 6阶段改变的条件应是升高阶段改变的条件应是升高温度。温度。【加固训练加固训练】(2015(2015武汉模拟武汉模拟)某研究小组在实验室用三份不同初始某研究小组在实验室用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵浓度的氨基甲酸铵(NH(NH2 2COONHCOONH4 4)溶液在不同温度下进行水解实验：溶液在不同温度下进行水解实验：NHNH2 2COONHCOONH4 4+2H+2H2 2O

31、NHO NH4 4HCOHCO3 3+NH+NH3 3HH2 2O O，测得，测得c(NHc(NH2 2COOCOO-)与反应时间与反应时间的关系如图所示。据图判断下列说法中正确的是的关系如图所示。据图判断下列说法中正确的是()A.0A.012 min12 min，初始浓度越大的实验，水解反应速率越大，初始浓度越大的实验，水解反应速率越大B.c(NHB.c(NH2 2COOCOO-)将随反应时间的不断延长而不断减小将随反应时间的不断延长而不断减小C.25C.25时，时，0 06 min6 min，v(NHv(NH2 2COOCOO-)为为0.05 molL0.05 molL-1-1minmin

32、-1-1D.15D.15时，第时，第30 min30 min时，时，c(NHc(NH2 2COOCOO-)为为2.0 molL2.0 molL-1-1【解析解析】选选C C。A A项，项，0 012 min,25 12 min,25 时的水解反应速率最大，时的水解反应速率最大，错误；错误；B B项，随着反应时间的不断延长，反应达到平衡状态后，项，随着反应时间的不断延长，反应达到平衡状态后，c(NHc(NH2 2COOCOO-)不再减小，错误；不再减小，错误；C C项，项，0 06 min6 min，v(NHv(NH2 2COOCOO-)0.05 mol0.05 molL L-1-1minmin-1-1，正确；，正确；D D项，随着项，随着反应的进行，反应速率不断减小，反应的进行，反应速率不断减小，v(24v(2430 min)v(1230 min)2.0 mol)2.0 molL L-1-1，错误。，错误。