高中化学一轮复习 第三单元 第15讲 化学反应速率课件.ppt

第15讲 化学反应速率 考纲导视 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 对于任何化学反应来说 反应速率越大 反应现象就越 明显 2 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的 减少或任何一种生成物浓度的增加 5 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 但表示的实际意义相同 6 根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢 7 催化剂能降低反应所需的活化能 H也会发生变化 8 温度 催化剂能改变活化分子的百分数 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 对于Fe 2HCl FeCl2 H2 改变下列条件对生成氢气的速率有何影响 填 增大 减小 或 不变 升高温度 增大盐酸浓度 增大铁的质量 增加盐酸体积 把铁片改成铁粉 滴入几滴CuSO4溶液 加入NaCl固体 加入CH3COONa固体 加入一定体积的Na2SO4溶液 答案 增大 增大 不变 不变 增大 增 大 不变 减小 减小 考点一 化学反应速率的计算和大小比较 知识梳理 1 表示方法 通常用 内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示化学反应速率 2 计算公式 3 意义 衡量化学反应进行 的物理量 单位 等 单位时间 减少量 增加量 v c t 快慢 mol L s mol L min 4 对某一具体的化学反应来说 用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时 数值往往不同 其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比 如反应aA bB dD eE 有 v A v B v D v E a b d e 考点集训 1 x 2 前5min内B的反应速率v B 3 平衡时A的转化率为 思路指导 依据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比 可以求得x和v B 运用 三段式 即可求得A的转化率 解题模型求解化学反应速率的计算题的一般计算步骤 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 根据已知条件列方程式计算 例2 某温度时 在2L容器中X Y Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示 由此分析 该反应的化学方程式为 从反应开始至2min时 Z的反应速率为 例3 反应 A g 3B g 2C g 2D g 在四种不同情况下的化学反应速率分别为 v A 0 15mol L 1 s 1 v B 0 6mol L 1 s 1 v C 0 4mol L 1 s 1 v D 0 45mol L 1 s 1 该反应进行的快慢顺序为 用序号表示 思路指导 将四种不同情况下的化学反应速率转化换算成用同一物质表示的化学反应速率 再比较快慢 答案 方法技巧化学反应速率快慢比较1 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同 因此比较反应速率的快慢不能只看数值的大小 而要通过转化换算成用同一物质表示 再比较数值的大小 3 注意反应速率单位的一致性 4 注意外界条件对化学反应速率的影响规律 例4 在容积为2L的密闭容器中进行反应 CO g 2H2 g CH3OH g 其他条件不变 在300 和500 时 物质 的量n CH3OH 与反应时间t的变化曲线如下图所示 下列说 法正确的是 A 该反应的 H 0B 其他条件不变 升高温度反应的平衡常数增大 思路指导 观察图象中曲线的关键点 变化趋势等 分析该反应物质的量的变化与时间 温度的关系 答案 A 方法技巧 化学反应速率图象的分析技巧 分析图象问题时 应从以下几个方面着手 1 看起点 分清反应物和生成物 浓度减小的是反应物 浓度增大的是生成物 生成物多数以原点为起点 2 看变化趋势 分清正反应和逆反应 分清放热反应和吸 热反应 3 看终点 分清消耗浓度和增加浓度 反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度 或物质的量 之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比 4 时间 速率图象 看清曲线是连续的还是跳跃的 分清 渐变 和 突变 大变 和 小变 考点二 影响化学反应速率的因素 知识梳理 一 影响化学反应速率的因素1 内因 反应物的 是化学反应速率大小的决定 性因素 本身性质 2 外因 浓度 温度 压强 催化剂等因素 1 浓度 其他条件不变时 增大反应物浓度 化学反应速 率 加快 2 温度 其他条件不变时 升高温度 化学反应速率 一般来说 温度每升高10 反应速率增大为原来 的 倍 加快 2 4 加快 3 压强 其他条件不变时 增大压强 对于有气体物质参加的化学反应 反应速率 4 催化剂 使用正催化剂 能加快反应速率 且正 逆反应速率改变程度 未特别指明时 均指正催化剂 5 其他因素 反应物间的 光辐射 超声波等 相同 接触面积 二 注意的问题 1 化学反应速率是一段时间内的变化量 无论用反应物还 是用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 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 考点集训 例5 某温度下 对可逆反应2X g Y g Z g W s H 0的叙述正确的是 A 加入少量W 逆反应速率增大 平衡向左移动B 增大压强 正反应速率增大 逆反应速率减小C 温度 体积不变 充入He气增大压强 反应速率会加快D 升高温度 混合气体的平均相对分子质量减小 解析 W是固体 增大固体的用量 平衡不移动 A错误 该反应是反应前后气体的物质的量不改变的可逆反应 所以压强的改变对平衡无影响 正逆反应的速率增大相同的倍数 B错误 温度 体积不变 充入He气增大压强 但反应体系中各物质的浓度不变 反应速率不变 C错误 升高温度 平衡正向移动 而正向是气体的质量减小的方向 气体的总物质的量不变 所以混合气体的平均相对分子质量减小 D正确 答案 D 归纳总结 气体反应体系中充入惰性气体 不参与反应 时 对反应速 率的影响规律 1 恒容 充入 惰性气体 总压增大 物质浓度不 变 活化分子浓度不变 反应速率不变 2 恒压 充入 惰性气体 体积增大 物质浓度减 小 活化分子浓度减小 反应速率减小 A a 6 00B 同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v可能不变C b 318 2D 不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案 D 例7 某实验小组以H2O2分解为例 研究浓度 催化剂 溶液酸碱性对反应速率的影响 在常温下按照如下方案完成实验 1 催化剂能加快化学反应速率的原因是 2 常温下5 H2O2溶液的pH约为6 H2O2的电离方程式 为 3 实验 和 的目的是 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论 资料显示 通常条件下H2O2稳定 不易分解 为了达到实验目的 你对原实验方案的改进措施是 4 实验 中 测得生成氧气的体积随时间变化的 关系如下图 分析上图能够得出的实验结论是 思路指导 影响化学反应速率的因素有多种 在探究相关规律时 需要控制其他条件不变 只改变某一个条件 探究这一条件对反应速率的影响 解答此类题时 要认真审题 清楚实验目的 弄清要探究的外界条件有哪些 3 设计实验装置 完成下图所示的装置示意图 4 参照下表格式 拟定实验表格 完整体现实验方案 列出所选试剂体积 需记录的待测物理量和所拟定的数据 数据用字母表示 解析 1 过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水和氧气 过氧化氢既作氧化剂又作还原剂 化学方程式及电子转移的方向和数目如下 2 反应速率是单位时间内物质浓度的改变量 所以测定不同浓度的过氧化氢对分解速率的影响 需测定相同时间内 产生氧气的体积的多少 或生成相同体积的氧气所需时间的多少 3 利用排水量气法 收集一定体积的O2 需要水槽 量筒 导气管 量筒内盛满水倒扣在水槽中 2 收集到相同体积氧气所需要的时间 或相同时间内 收集到氧气的体积 或 3 4 答案 解题模型 有关化学反应速率影响因素题型的考查 1 常见考查形式 1 以表格的形式给出多组实验数据 让学生找出每组数据 的变化对反应的影响 2 给出影响化学反应的几种因素 让学生设计实验分析各 因素对反应的影响 2 解题策略 1 确定变量 解答这类题目时首先要认真审题 理清影响实验探究结果 的因素有哪些 2 定多变一 在探究时 应该先确定其他的因素不变 只改变一种因素 看这种因素与探究的问题存在怎样的关系 这样确定一种以后 再确定另一种 通过分析每种因素与所探究问题之间的关系 得出所有影响因素与所探究问题之间的关系 3 数据有效 解答时注意选择数据 或设置实验 要有效 且变量统一 否则无法做出正确判断 思维模型 数形结合思想 用化学反应速率图象突破化 学平衡概念速率 时间图象能定性揭示v正 v逆随时间 含条件改变对速率的影响 而变化的规律 体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响 以及由此引发的平衡移动 续表 续表 续表 续表 典例 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B 一定 温度下发生反应 A g xB g 2C g 达到平衡后 只改变 反应的一个条件 测得容器中物质的量浓度 反应速率随时间 变化的图象如下图所示 下列说法中正确的是 解析 前20min内A的平均反应速率为0 05mol L 1 min 1 B错误 因为A B变化的趋势一样 故x 1 再根据时间 速率图象可知 升高温度反应逆向移动 因此正反应为放热反应 C错误 30min时 速率下降 但平衡未发生移动 故改变的条件是减小压强 D错误 答案 A 方法技巧 解图象题 三步曲 一看 二想 三判断 1 一看 看图象 看面 弄清纵 横坐标的含义 看线 弄清线的走向 变化趋势及线的平陡情况 看点 弄清曲线上点的含义 特别是一些特殊点 如与坐标轴的交点 曲线的交点 折点 最高点与最低点等 看量的变化 弄清是浓度变化 温度变化还是转化率的 变化 看要不要作辅助线 如等温线 等压线等 2 二想 想规律 观察图象后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影 响规律 3 三判断 通过对比分析 作出正确判断 应用 一定温度下 在2L的密闭容器中 X Y Z三种 气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示 1 从反应开始到10s时 用Z表示的反应速率为 X的物质的量浓度减少了 Y的转化率为 2 该反应的化学方程式为 3 10s后的某一时刻 t1 改变了外界条件 其速率随时间的 变化图象如下图所示 则下列说法符合该图象的是 填序号 A t1时刻 增大了X的浓度B t1时刻 升高了体系温度C t1时刻 缩小了容器体积D t1时刻 使用了催化剂 2 由各物质转化的量 X为0 79mol Y为0 79mol Z为1 58mol 可知方程式中各物质的化学计量数之比为1 1 2 则化学方程式为X g Y g 2Z g 3 由图象可知 外界条件同等程度地增大了该反应的正 逆反应速率 增大X的浓度 升高体系温度均不会同等程度地改变正 逆反应速率 A B错误 由 2 中的解析可知 该反应为反应前后气体体积不变的反应 缩小容器体积或增大压强 均可同等程度地增大正 逆反应速率 C正确 使用催化剂可同等程度地改变正 逆反应速率 D正确