2023届高考化学鲁科版一轮复习学案-第七章第1课时 化学反应速率.docx
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1、第1课时化学反应速率1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度对化学反应速率的影响,能用一定理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。化学反应速率的计算与比较1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。2.数学表达式及单位v=ct,单位为molL-1s-1或molL-1min-1。3.化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应:mA(g)+n
2、B(g)pC(g)+qD(g),当单位相同时,用不同反应物或生成物表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。 (1)一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。(2)由v=ct计算得到的是一段时间内的平均速率,用不同物质表示时,其数值可能不同,但意义相同。化学反应速率无法计算反应瞬时速率。4.化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列化学方程式计算。例如:反应mA(g)+nB(g)pC(g)起始浓度/(molL-1)abc转化浓度/
3、(molL-1)xnxmpxm某时刻浓度/(molL-1)a-xb-nxmc+pxm 计算反应速率时,我们往往忽略容器的体积,特别是给出的是物质的量的变化量时,一定要先转化为物质的量浓度的变化量,再进行计算。理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显。()(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。()(3)化学反应速率为0.8 molL-1s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1。()(4)在2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应中,t1、t2时,SO3(g)浓度分别是c1
4、、c2,则t1t2时间内,SO3(g)生成的平均速率为v=c2-c1t2-t1。()解析:(1)反应速率越大,单位时间内浓度的改变量大,与反应现象无关。(2)单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量均表示正反应速率。(3)0.8 molL-1s-1是指一段时间内的平均反应速率,不是瞬时速率。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快吗?如何比较反应快慢?提示:化学反应速率数值的大小和化学计量数有关,化学计量数越大,数值越大,速率之比等于化学计量数之比,但都表示该反应的反应速率,数值大表示的速率不一定快,所以比
5、较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。3.做一做对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,由于B物质是固体,不能表示反应速率;中对应的v(A)=molL-1min-1;中对应的v(A)=molL-1min-1。表示的反应速率最快的是。v(A)=0.5 molL-1min-1v(B)=1.2 molL-1s-1v(D)=0.4 molL-1min-1v(C)=0.1 molL-1s-1答案:0.231.(2021北京东城期末)某温度下N2
6、O5按下式分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:t/min012345c(N2O5)/(mol/L)1.000.710.500.350.250.17下列说法不正确的是(D)A.4 min时,c(NO2)=1.50 mol/LB.5 min时,N2O5的转化率为83%C.02 min内,平均反应速率v(O2)=0.125 mol/(Lmin)D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50 mol/L,则2 min时,c(N2O5)0.25 mol/L,故D错误。2.(2021吉林长春调研)一定条件下,在体积为10 L的固定容器中
7、发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应过程如图。下列说法不正确的是(A)A.t1 min时正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C.08 min,H2的平均反应速率v(H2)=0.011 25 molL-1min-1D.1012 min,N2的平均反应速率v(N2)=0.002 5 molL-1min-1解析:t1时刻没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A项不正确;根据图像,X的物质的量增加,属于生成物,因此X为NH3的曲线,B项正确;08 min时,v(NH3)=0.6mol10L8min=0.007 5 molL-1min-1,根据化学反应速率
8、之比等于化学计量数之比,v(H2)=v(NH3)32=0.011 25 molL-1min-1,C项正确;1012 min,v(NH3)=(0.7-0.6)mol10 L2min=0.005 molL-1min-1,v(N2)=v(NH3)2=0.002 5 molL-1min-1,D项正确。3.(2021浙江温州期末)COCl2的分解反应为COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)H=+108 kJmol-1。某容器中,反应体系达到平衡后,分别只改变一个条件,各物质浓度的变化状况如图1所示(第10 min到第14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)。下列说法正确的是(C)A.在1012 m
9、in内,以Cl2浓度变化表示的该反应平均反应速率为510-3molL-1s-1B.改变的条件分别是第4 min时,升高了温度;第10 min时,移走了部分CO;第14 min时,将容器体积压缩了1.5倍C.第13 min时,COCl2的浓度为0.03 molL-1D.第18 min时,向容器中加入催化剂,各物质的浓度变化状况可能如上图2所示解析:在1012 min内,Cl2浓度由0.11 molL-1增加到0.12 molL-1,用Cl2浓度变化表示的该反应平均反应速率为0.12molL-1-0.11 molL-12min=510-3molL-1min-1,故A错误;第4 min时,各物质的瞬
10、间浓度保持不变,之后CO、Cl2的浓度增大,COCl2的浓度减小,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应,应为升高温度导致,第10 min时,Cl2瞬间浓度保持不变之后增加,CO的瞬间浓度减小之后增加,应为移走CO导致,第14 min时,CO、Cl2浓度瞬间减小之后增大,应为扩大体积使平衡正向移动导致,根据瞬间的浓度变化可知体积瞬间增大为原来的1.5倍,故B错误;12 min时反应已经平衡,由图可知10 min时COCl2的浓度为0.04 molL-1,1012 min Cl2浓度增加0.01 molL-1,则COCl2的浓度减小0.01 molL-1,即为0.03 molL-1,故C正确;催化剂
11、对平衡无影响,不会改变各物质的平衡浓度,故D错误。影响化学反应速率的因素与解释1.内因反应物本身的性质。2.外因 浓度对化学反应速率的影响的理解(1)固体和纯液体对化学反应速率无影响,但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。(2)浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度,如酸碱中和反应影响速率的是H+、OH-浓度。3.理论解释有效碰撞理论(1)基元反应与反应历程基元反应:大多数化学反应往往经过多个反应步骤实现,其中每步反应都称为基元反应。反应历程:基元反应反映了化学反应的历程,反应历程又称反应机理。(2)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。活化能:如图图中:E1为正反应的活化
12、能,使用催化剂时的活化能为E3,E2为逆反应的活化能,反应热为E1-E2。(3)活化分子、有效碰撞与化学反应速率的关系理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)可逆反应达到平衡后,增大反应物的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小。()(2)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大。()(3)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大。()(4)对于可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加氯化钾浓度,逆反应速率加快。()解析:(1)可逆反应达到平衡后,增大反应物的浓度,正、逆反应速率均增大。(2)增大反应物的浓度,能增大活化分子的浓度,其百分数保
13、持不变。(4)该反应的离子方程式为Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,所以氯化钾没有参加离子反应,增加其浓度,不影响反应速率。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想热催化合成氨面临的两难问题:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe 双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100 )。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示(其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。(1)图中历程氮气分子中氮氮三键断裂了吗?该历程发生了怎样的变化?提示:历程是氮气分子吸附在催化剂表面的过程,N2分子中的氮氮三键没有断裂。(2)判断反应历程哪些
14、在高温区进行?哪些在低温区进行?提示:历程、是吸附断键的过程,需要提高化学反应速率,故在高温区进行;历程、是氮原子的传递和合成氨的过程,需要提高合成氨的产率,使合成氨(放热反应)平衡正移,故在低温区进行。1.四个试管中都装有5 mL 0.1 molL-1 Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入 0.1 molL-1硫酸和一定量水(忽略混合引起的体积变化),最先出现浑浊的是(C)A.20 ,10 mL硫酸B.20 ,5 mL硫酸和5 mL水C.30 ,10 mL硫酸D.30 ,5 mL硫酸和5 mL水解析:溶液混合后总体积相同,从温度角度分析,C、D中温度高,速率快;从浓度角度分析,A、C中浓
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