化学7 化学反应速率和化学平衡 第1讲 化学反应速率 苏教版.ppt

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1、第第1讲化学反应速率讲化学反应速率【2019备考】备考】最最新新考考纲纲：1.了了解解化化学学反反应应速速率率的的概概念念、反反应应速速率率的的定定量量表表示示方方法法。2.了了解解催催化化剂剂在在生生产产、生生活活和和科科学学研研究究领领域域中中的的重重大大作作用用。3.理理解解外外界界条条件件(浓浓度度、温温度度、压压强强、催催化化剂剂等等)对对反反应应速速率率的的影影响响，认认识识并并能能用用相相关关理理论论解解释释其其一一般般规规律律。4.了了解解反反应应活活化化能的概念。能的概念。5.了解化学反了解化学反应应速率的速率的调调控在生活、生控在生活、生产产和科学研究和科学研究领领域中的重

2、要作用。域中的重要作用。考点一化学反考点一化学反应应速率速率(频数：频数：难度：难度：)1.化学反应速率化学反应速率快慢快慢增加增加2.0molL1min12.化学反应速率与化学计量数的关系化学反应速率与化学计量数的关系(1)内内容容：对对于于已已知知反反应应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其其化化学学反反应应速速率率可可用用不不同同的的反反应应物物或或生生成成物物来来表表示示，当当单单位位相相同同时时，化化学学反反应应速速率率的的数数值值之之比比等等于于方方程程式式中中各物各物质质的的_之比，即之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)_。(2)实实例例：一一定定温温度度下下，在在

3、密密闭闭容容器器中中发发生生反反应应：3A(g)B(g)2C(g)。已已知知v(A)0.6molL1s1，则则v(B)_molL1s1，v(C)_molL1s1。化学化学计计量数量数mnpq0.20.4化学反应中各物质浓度的计算模式化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式三段式”(1)写出有关反应的化学方程式；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；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。根据已知条件列方程式计算。1.教材基教材基础础知知识识判断判断答案答案(1)(2)(3)(4)(5)答案答案B(1)列列式式计计算算实实验验a从从反反

4、应应开开始始至至达达到到平平衡衡时时的的反反应应速率速率v(AX5)_。(2)图图中中3组组实实验验从从反反应应开开始始至至达达到到平平衡衡时时的的反反应应速速率率v(AX5)由大到小的次序由大到小的次序为为_(填填实验实验序号序号)。探探源源：本本考考题题源源于于教教材材SJ选选修修4P32“观观察察与与思思考考”及及其其拓拓展展，对对化化学学反反应应速速率率的的有有关关计算进行考查。计算进行考查。题组一化学反应速率概念理解及应用题组一化学反应速率概念理解及应用1.(2018东东城城区区期期末末)在在2CH4(g)2NH3(g)3O2(g)=2HCN(g)6H2O(g)反反应应中中，已已知知

5、v(HCN)nmolL1min1，且且v(O2)mmolL1min1，则则m与与n的的关关系系正正确确的的是是()A.m1/2nB.m2/3nC.m3/2nD.m2n解解析析已已知知：v(HCN)nmolL1min1，v(O2)mmolL1min1，反反应应速速率率之之比等于对应计量数之比，故比等于对应计量数之比，故nm23，即，即m3/2n。答案答案C答案答案C题组二化学反应速率的比较与计算题组二化学反应速率的比较与计算3.反反应应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在在四四种种不不同同情情况况下下的的反反应应速速率率分分别别为为v(A)0.45molL1s1v(B)0.6molL1s1

6、v(C)0.4molL1s1v(D)0.45molL1s1。下列有关反下列有关反应应速率的比速率的比较较中正确的是中正确的是()A.B.C.D.答案答案B4.一一定定温温度度下下，10mL0.40molL1H2O2溶溶液液发发生生催催化化分分解解。不不同同时时刻刻测测得得生生成成O2的的体体积积(已折算已折算为标为标准状况准状况)如下表：如下表：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.06min的平均反的平均反应应速率：速率：v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1B.610min的平均反的平均反应应速率：速率：v(H2O2)3.3102m

7、ol(Lmin)1C.反反应应至至6min时时，c(H2O2)0.30molL1D.反反应应至至6min时时，H2O2分解了分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9解解析析根根据据题题目目信信息息可可知知，06min，生生成成22.4mL(标标准准状状况况)氧氧气气，消消耗耗0.002molH2O2，则则v(H2O2)3.3102mol(Lmin)1，A项项正正确确；随随反反应应物物浓浓度度的的减减小小，反反应应速速率率逐逐渐渐降降低低，B项项正正确确；反反应应至至6min时时，剩剩余余0.002molH2O2，此此时时c(H2O2)0.

8、20molL1，C项项错错误误；反反应应至至6min时时，消消耗耗0.002molH2O2，转转化化率率为为50%，D项正确。项正确。答案答案C【规律方法】【规律方法】定量法比较化学反应速率的大小定量法比较化学反应速率的大小考点二影响化学反考点二影响化学反应应速率的因素速率的因素(频数：频数：难度：难度：)v(Mg)v(Al)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：能活化分子：能够发够发生有效碰撞的分子。生有效碰撞的分子。(2)活化能：如活化能：如图图图图中中：E1为为_，使使用用催催化化剂剂时时的的活

9、活化化能能为为_，E2为为_，反，反应热为应热为_。(3)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。正反正反应应的活化能的活化能E3逆反逆反应应的活化能的活化能E1E2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.(SJ选选修修4P601改改编编)中中国国首首条条“生生态态马马路路”在在上上海海复复兴兴路路隧隧道道建建成成，它它运运用用了了“光光触触媒媒”技技术术，在在路路面面涂涂上上一一种种光光催催化化剂剂涂涂料料，可可将将汽汽车车尾尾气气中中45%的的NO和和CO转转化化成成N2和和CO2。下列。下列对对此反此反应

10、应的叙述中正确的是的叙述中正确的是()A.使用光催化使用光催化剂剂不改不改变变反反应应速率速率B.使用光催化使用光催化剂剂能增大能增大NO的的转转化率化率C.升高温度能加快反升高温度能加快反应应速率速率D.改改变压变压强强对对反反应应速率无影响速率无影响答案答案C2.教材知教材知识识拓展拓展答案答案(1)增大增大(2)增大增大(3)不变不变(4)减小减小总总结结(1)恒恒容容：充充入入“惰惰性性气气体体”总总压压增增大大物物质质浓浓度度不不变变(活活化化分分子子浓浓度度不变不变)反应速率不变反应速率不变(2)恒恒压压：充充入入“惰惰性性气气体体”体体积积增增大大物物质质浓浓度度减减小小(活活化

11、化分分子子浓浓度度减减小小)反应速率减小反应速率减小3.(溯溯源源题题)(全全国国卷卷节节选选)COCl2的的分分解解反反应应为为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108kJmol1。反反应应体体系系达达到到平平衡衡后后，各各物物质质的的浓浓度度在在不不同同条条件件下下的的变变化化状状况况如如下下图图所所示示(第第10min到到14min的的COCl2浓浓度度变变化曲化曲线线未示出未示出)：(1)比比较较第第2min反反应应温温度度T(2)与与第第8min反反应应温温度度T(8)的的高高低低：T(2)_T(8)(填填“”“”“”或或“”)。(2)比比较较产产物物CO在在23min、56

12、min和和1213min时时平平均均反反应应速速率率平平均均反反应应速速率率分分别别以以v(23)、v(56)、v(1213)表示表示的大小的大小_。(3)比比较较反反应应物物COCl2在在56 min和和1516 min时时平平均均反反应应速速率率的的大大小小：v(56)_v(1516)(填填“”“”“”或或“”)，原因是，原因是_。解解析析(1)2min和和8min时时反反应应都都处处于于平平衡衡状状态态，在在4min时时生生成成物物浓浓度度都都增增大大，反反应应物物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故浓度减小，则改变的条件是升高温度，故T(2)T(8)。(2)分分析析图图像像表表示示的的

13、意意义义，根根据据图图像像可可得得出出平平均均反反应应速速率率为为v(56)v(23)v(1213)。(3)分分析析图图像像可可知知反反应应在在56min和和1516min时时，反反应应温温度度相相同同，因因为为在在相相同同温温度度时时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故v(56)v(1516)。答案答案(1)(2)v(56)v(23)v(1213)(3)在相同温度在相同温度时时，该该反反应应的反的反应应物物浓浓度越高，反度越高，反应应速率越大速率越大探探源源：本本高高考考题题组组源源于于教教材材SJ选选修修4P3538“活活动动与与探探究究”及及

14、其其拓拓展展对对外外界界条条件件对对化化学反应速率的影响进行了考查。学反应速率的影响进行了考查。题组影响化学反应速率的因素题组影响化学反应速率的因素1.一定温度下，反应一定温度下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)H0，反应，反应2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H0。下列有关以上两个反应的说法正确的是。下列有关以上两个反应的说法正确的是()A.降低温度反降低温度反应应的速度减小，反的速度减小，反应应的速率增大的速率增大B.增大增大压压强强反反应应的速率不的速率不变变，反，反应应的速率增大的速率增大C.增大增大压压强强反反应应的速率增大，反的速率增大，反应应的速率增大的速率增大D.升

15、高温度反升高温度反应应的速率增大，反的速率增大，反应应的速率减小的速率减小解解析析降降低低温温度度反反应应速速率率减减小小，升升高高温温度度反反应应速速率率增增大大，A、D错错；对对于于有有气气体体参参加的可逆反应，增大压强，反应速率增大，减小压强反应速率减小，加的可逆反应，增大压强，反应速率增大，减小压强反应速率减小，B错，错，C对。对。答案答案C下列有关下列有关说说法正确的是法正确的是()A.X的的浓浓度越大，反度越大，反应应速率越大速率越大B.X的的浓浓度越大，消耗一半度越大，消耗一半时时所用的所用的时间时间越短越短C.X分解的速率与其分解的速率与其浓浓度无关度无关D.X的分解速率先快后

16、慢的分解速率先快后慢解解析析X的的分分解解速速率率是是匀匀速速的的，与与其其浓浓度度无无关关，A、D错错误误，C正正确确；X的的分分解解速速率率不不变；变；X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，B项错误。项错误。答案答案C答案答案D试题试题分析分析(2014课课标标全全国国，9)已已知知分分解解1molH2O2放放出出热热量量98kJ，在在含含少少量量I的的溶溶液液中中，H2O2分解的机理分解的机理为为：H2O2IH2OIO慢慢H2O2IOH2OO2I快快下列有关下列有关该该反反应应的的说说法正确的是法正确的是()A.反反应应速率与速率与I的的浓浓度有关

17、度有关B.IO也是也是该该反反应应的催化的催化剂剂C.反反应应活化能等于活化能等于98kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解解题题思思路路：H2O2的的分分解解速速率率主主要要是是由由第第一一个个反反应应决决定定的的，I浓浓度度越越大大，反反应应速速率率越越快快，A项项正正确确；根根据据总总反反应应可可知知，该该反反应应的的催催化化剂剂为为I，而而IO为为中中间间产产物物，B项项错错误误；根根据据所所给给信信息息无无法法确确定定反反应应活活化化能能，C项项错错误误；反反应应速速率率关关系系为为v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，D项错误。项错误。正确答案：正确答案：A真题演

18、练真题演练1.正正误误判断，正确的打判断，正确的打“”，错误错误的打的打“”“”(1)使用催化使用催化剂剂能能够够降低化学反降低化学反应应的反的反应热应热(H)()(2016天津理综，天津理综，3A)(2)FeCl3和和MnO2均均可可加加快快H2O2分分解解，同同等等条条件件下下二二者者对对H2O2分分解解速速率率的的改改变变相相同同()(2015天津理综，天津理综，3C)(3)探探究究温温度度对对硫硫代代硫硫酸酸钠钠与与硫硫酸酸反反应应速速率率的的影影响响时时，若若先先将将两两种种溶溶液液混混合合并并计计时时，再再用水浴加用水浴加热热至至设设定温度，定温度，则测则测得的反得的反应应速率偏高

19、速率偏高()(2016浙江理综，浙江理综，8B)(4)探探究究催催化化剂剂对对H2O2分分解解速速率率的的影影响响：在在相相同同条条件件下下，向向一一支支试试管管中中加加入入2mL5%H2O2和和1mLH2O，向向另另一一支支试试管管中中加加入入2mL5%H2O2和和1mLFeCl3溶溶液液，观观察察并并比比较实验现较实验现象象()(2015江苏化学，江苏化学，13D)答案答案(1)(2)(3)(4)2.(2017江江苏苏化化学学，10)H2O2分分解解速速率率受受多多种种因因素素影影响响。实实验验测测得得70时时不不同同条条件件下下H2O2浓浓度随度随时间时间的的变变化如化如图图所示。下列所

20、示。下列说说法正确的是法正确的是()A.图图甲表明，其他条件相同甲表明，其他条件相同时时，H2O2浓浓度越小，其分解速率越快度越小，其分解速率越快B.图图乙表明，其他条件相同乙表明，其他条件相同时时，溶液，溶液pH越小，越小，H2O2分解速率越快分解速率越快C.图图丙表明，少量丙表明，少量Mn2存在存在时时，溶液碱性越，溶液碱性越强强，H2O2分解速率越快分解速率越快D.图图丙和丙和图图丁表明，碱性溶液中，丁表明，碱性溶液中，Mn2对对H2O2分解速率的影响大分解速率的影响大解解析析A项项，浓浓度度对对反反应应速速率率的的影影响响是是浓浓度度越越大大，反反应应速速率率越越快快，错错误误；B项项

21、，NaOH浓浓度度越越大大，即即pH越越大大，H2O2分分解解速速率率越越快快，错错误误；C项项，由由图图，Mn2存存在在时时，0.1molL1的的NaOH时时H2O2的的分分解解速速率率比比1molL1的的NaOH时时快快，错错误误；D项项，由由图图可可知，碱性条件下，知，碱性条件下，Mn2存在时，存在时，H2O2分解速率快，正确。分解速率快，正确。答案答案D由由图图1和和图图2判断使用硫杆菌的最佳条件判断使用硫杆菌的最佳条件为为_。若反若反应应温度温度过过高，反高，反应应速率下降，其原因是速率下降，其原因是_。答案答案(1)0.0010(2)降低反应活化能降低反应活化能(或作催化剂或作催化

22、剂)30、pH2.0蛋白质变性蛋白质变性(或硫杆菌失去活性或硫杆菌失去活性)热热点点说说明明：影影响响化化学学反反应应速速率率的的因因素素有有多多种种，在在探探究究相相关关规规律律时时，需需要要控控制制其其他他条条件件不不变变，只只改改变变某某一一个个条条件件，探探究究这这一一条条件件对对反反应应速速率率的的影影响响。变变量量探探究究实实验验因因为为能能够够考考查查学学生生对对于于图图表表的的观观察察、分分析析以以及及处处理理实实验验数数据据得得出出合合理理结结论论的的能能力力，因而在这几年高考试题中常有所涉及。因而在这几年高考试题中常有所涉及。1.考查形式考查形式(1)以以表表格格的的形形式

23、式给给出出多多组组实实验验数数据据，让让考考生生找找出出每每组组数数据据的的变变化化对对化化学学反反应应速速率率的影响。的影响。(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，让让考考生生设设计计实实验验分分析析各各因因素素对对化化学学反反应应速速率的影响。率的影响。2.解题策略解题策略3.实例分析实例分析探探究究温温度度、催催化化剂剂对对反反应应：2H2O2=2H2OO2的的影影响响，可可以以确确定定催催化化剂剂(是是否否加入加入MnO2)和温度和温度(加加热热、常温、常温)作作为为可可变变量，其他的量，其他的则则控制控制为为不不变变量。量。探究探究对对象的反象的反应应2

24、H2O2=2H2OO2控制的可控制的可变变量量催化催化剂剂温度温度控制的不控制的不变变量量浓浓度、温度等度、温度等浓浓度、催化度、催化剂剂等等根根据据两两种种条条件件下下的的反反应应都都有有气气体体生生成成的的特特征征，利利用用导导管管将将生生成成的的气气体体导导入入水水槽槽中中，通通过过观观察察水水槽槽中中产产生生气气泡泡的的剧剧烈烈程程度度，并并以以此此判判断断该该控控制制变变量量对对化化学学反反应应速速率率是是否否产产生影响以及具体的影响效果。生影响以及具体的影响效果。实验实验方案方案取相同量的取相同量的5%H2O2于两支于两支规规格相格相同的同的试试管中，向其中一支管中，向其中一支试试

25、管中加管中加入少量入少量MnO2，另一支不加，在常温，另一支不加，在常温下下观观察。察。取相同量的取相同量的5%H2O2于两支于两支规规格相格相同的同的试试管中，管中，给给其中一支其中一支试试管加管加热热，另一支不加另一支不加热热，观观察。察。模型解模型解题题(2)如果实验中不使用如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。(3)该该实实验验是是探探究究反反应应物物浓浓度度对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响，实实验验与与实实验验对对照照，溶溶液液体体积积一一直直是是25mL，为为确确保保溶溶液液体体积积不不变变

26、，所所以以V17.5mL，理理由由是是保保证证每每次次实实验验溶溶液液总总体体积积相相等等。V21mL，理理由由是是保保证证淀淀粉粉溶溶液液的的用用量量相相同同。对对比比几几组组实实验验数数据据，显显然然时时间间t1大约是大约是72s。(4)根根据据表表中中数数据据可可以以得得出出的的结结论论是是反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度成成正正比比关关系系，即即：反反应应物物浓浓度越大，反应速率越快。度越大，反应速率越快。答案答案(1)0.5(2)显显色色时间时间太短，不易太短，不易测测量量(3)7.5保保证证每次每次实验实验溶液溶液总总体体积积相等相等1保保证证淀粉溶液的用量相同淀粉溶液的用

27、量相同72s(54s72s)(4)反反应应速率与反速率与反应应物物浓浓度成正比关系度成正比关系(反反应应物物浓浓度越大，反度越大，反应应速率越快速率越快)2.兴兴趣趣小小组组探探究究锌锌片片与与盐盐酸酸、醋醋酸酸反反应应时时，浓浓度度或或温温度度对对反反应应速速率率的的影影响响，他他们们准准备备了了以以下下化化学学用用品品：0.20molL1与与0.40molL1的的HCl溶溶液液、0.2molL1与与0.40molL1的的CH3COOH溶溶液液、0.10molL1CuCl2、锌锌片片(形形状状、大大小小、质质量量相相同同)、秒秒表表、碳碳棒棒、导导线线、烧烧杯杯、几几支支试试管管和和胶胶头头

28、滴滴管管，酸酸液液温温度度控控制制为为298K和和308K。(1)酸液都取足量、相同体酸液都取足量、相同体积积，请请你帮助完成以下你帮助完成以下实验设计实验设计表表(表中不要留空格表中不要留空格)：实验实验编号编号温度温度(K)盐酸浓度盐酸浓度(molL1)醋酸醋酸浓度浓度实验目的实验目的2980.20a.实验实验和和是探究是探究_对锌对锌与与盐盐酸反酸反应应速速率的影响；率的影响；b.实验实验和和是探究是探究_对锌对锌与与盐盐酸反酸反应应速率的影响；速率的影响；c.实验实验和和是探究相是探究相同温度下，相同同温度下，相同浓浓度的度的盐盐酸、醋酸与酸、醋酸与锌锌反反应应速速率的区率的区别别。3

29、080.202980.40(2)若若(1)中中实实验验锌锌片片消消失失的的时时间间是是20s，则则锌锌片片剩剩余余质质量量与与时时间间关关系系图图如如图图。假假设设：该该反反应应温温度度每每升升高高10，反反应应速速率率是是原原来来的的2倍倍；温温度度相相同同、浓浓度度相相同同时时，醋醋酸酸的的平平均均反反应应速速度度是是盐盐酸酸的的1/2。请请你你在在此此图图中中大大致致画画出出“实实验验”(用用实实线线)、“实实验验中中醋醋酸酸实验实验”(用虚用虚线线)的的锌锌片片质质量与量与时间时间关系曲关系曲线线。(3)某某实实验验小小组组在在做做(1)中中实实验验时时误误加加少少量量0.10molL

30、1CuCl2溶溶液液，发发现现反反应应速速率率与与(1)中中实验实验接近。接近。该组该组同学同学对对影响因素提出如下假影响因素提出如下假设设，请请完成假完成假设设三：三：假假设设一：一：Cu2对该对该反反应应起催化起催化剂剂作用作用假假设设二：二：Cl对该对该反反应应起催化起催化剂剂作用作用假假设设三：三：_(4)请请你你设计实验验证设计实验验证上述假上述假设设三是否成立，写出三是否成立，写出实验实验步步骤骤及及预预期期现现象：象：实验步骤实验步骤预期现象预期现象(3)Zn置换出置换出Cu，构成，构成Zn-Cu原电池，能够加快反应速率，所以假设原电池，能够加快反应速率，所以假设3为：形成为：形成Zn-Cu原电池，加快反应速率。原电池，加快反应速率。(4)设设计计对对照照实实验验，其其中中一一个个为为原原电电池池，如如将将不不连连接接的的铜铜、锌锌电电极极插插入入稀稀硫硫酸酸中中，此此过过程程中中铜铜电电极极不不反反应应，锌锌电电极极产产生生氢氢气气；将将铜铜、锌锌电电极极用用导导线线连连接接放放入入稀稀硫硫酸酸中中，可可以以观观察察到到在在铜铜电电极极上上迅迅速速产产生生氢氢气气，产产生生氢氢气气的的速速率率大大于于，根根据据可可知知，ZnCu构成原电池后可以大大加快反应速率。构成原电池后可以大大加快反应速率。