高2021届高2018级高三化学一轮复习步步高课件第七章第22讲

大一轮复习讲义1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考纲要求考点二影响化学反应速率的因素内容索引NEIRONGSUOYIN考点一化学反应速率的概念及计算真题演练明确考向课时精练化学反应速率的概念及计算01核心知识梳理1.含义化学反应速率是用来衡量化学反应的物理量。2.常用表示方法及计算快慢v=ΔcΔt减少量增加量mol·L－1·min－1mol·L－1·s－13.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的之比。如在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。不同化学计量数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)根据已知条件列方程式计算。例如:反应mA(g)＋nB(g)pC(g)起始浓度/mol·L－1abc转化浓度/mol·L－1xnxmpxm某时刻浓度/mol·L－1a－xb－nxmc＋pxm(3)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()(4)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1()(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)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率()×辨析易错易混∙正误判断×××解析对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。(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,但表示的意义相同()(6)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()√×题组一化学反应速率的计算与比较1.(2019·郑州质检)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,其中表示的反应速率最快的是A.v(A)＝0.5mol·L－1·min－1B.v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C.v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D.v(C)＝0.1mol·L－1·s－1√解题能力提升解析本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率进行比较,B物质是固体,不能表示反应速率;C项中对应的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1;D项中对应的v(A)＝3mol·L－1·min－1。2.(2019·西安模拟)将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10min内CO2的平均反应速率是A.0.5mol·L－1·min－1B.0.1mol·L－1·min－1C.0mol·L－1·min－1D.0.125mol·L－1·min－1√解析由图可知，在8～10min内，H2的物质的量都是2mol，因此v(H2)＝2mol－2mol2L×2min＝0mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)＝13v(H2)＝0mol·L－1·min－1，故C项正确。3.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH,两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L－1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示,回答下列问题:t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0(1)列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率_____________________________________________________、_____________________________________________________。v＝0.050mol·L－1×41.8%－33.0%180－120s≈7.3×10－5mol·L－1·s－1解析注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式,又要计算出结果。v＝0.050mol·L－1×48.8%－41.8%240－180s≈5.8×10－5mol·L－1·s－1(2)比较两者大小可得出的结论是_____________________________________________。t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0随反应的进行,反应物浓度降低,反应速率解析是要求考生进行比较分析,120～180s时间段速率大是因为反应物浓度大,180～240s时间段速率小是因为反应物浓度小,即随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢。减慢1.化学反应速率计算的一般方法归纳总结(1)定义式法：找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v＝ΔcΔt＝ΔnV·Δt来计算。(2)用已知物质的反应速率,计算其他物质表示的反应速率——关系式法。化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。2.比较反应速率大小的常用方法(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较vAa与vBb，若vAa＞vBb，则A表示的反应速率比B的大。题组二用其他物理量改变表示的化学反应速率4.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率v＝_____mL·g－1·min－1。30解析吸氢速率v＝240mL2g×4min＝30mL·g－1·min－1。5.在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应2HCl(g)＋12O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10－3mol01.83.75.47.2计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位,写出计算过程)。答案解法一2.0～6.0min时间内,Δn(Cl2)＝5.4×10－3mol－1.8×10－3mol＝3.6×10－3mol,v(Cl2)＝3.6×10－3mol4min＝9.0×10－4mol·min－1所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4mol·min－1＝1.8×10－3mol·min－1。解法二HCl转化的物质的量为n,则2HCl(g)＋12O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)21n(5.4－1.8)×10－3mol解得n＝7.2×10－3mol,所以v(HCl)＝7.2×10－3mol6.0－2.0min＝1.8×10－3mol·min－1。若在起始时总压为p0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,而气态物质分压＝总压×气态物质的物质的量分数,则10min内SO2(g)的反应速率v(SO2)＝____kPa·min－1。6.工业制硫酸的过程中,SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步,550℃时,在1L的恒温容器中,反应过程中部分数据见下表:反应时间/minSO2(g)/molO2(g)/molSO3(g)/mol042051.5102151p030解析列出“三段式”返回2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)初始/mol420转化/mol21210min/mol212气体总压之比等于气体物质的量之比，所以10min时体系总压p10min满足p0kPap10min＝6mol5mol，即p10min＝56p0kPa，p初始(SO2)＝23p0kPa，p10min(SO2)＝56p0×25＝13p0kPa，故v(SO2)＝(23p0kPa－13p0kPa)÷10min＝130p0kPa·min－1。影响化学反应速率的因素021.内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为。核心知识梳理Mg＞Al增大2.外因减小增大减小增大减小增大增大固体比表面积图像图像分析(1)其他反应条件一定,化学反应速率随反应物浓度______而增大(2)其他反应条件一定,化学反应速率随温度的升高而_____(3)有气体参加的反应,化学反应速率随着压强增大而______3.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响增大增大增大(4)有气体参加的反应,化学反应速率随着容器体积的增大而_______(5)分别在较低温度和较高温度下反应,化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大减小图中:E1为,使用催化剂时的活化能为,反应热为。(注:E2为逆反应的活化能)③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。正反应的活化能4.理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。②活化能:如图E3E1－E2(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系分子总数百分数分子总数百分数[解疑释惑]稀有气体对反应速率的影响A(g)＋B(g)C(g),恒温恒容,充入氦气,对反应速率有何影响？恒温恒压,充入氦气,对反应速率又有何影响？理解应用一定温度下,反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大:______,原因是_____________________________________________________________________。(2)恒容充入N2:______。(3)恒容充入He:______,原因是_____________________________________________。(4)恒压充入He:______。增大单位体积内,活化分子数目增加,有效碰撞的次数增多,因而反应速率增大增大不变单位体积内活化分子数不变,因而反应速率不变减小(1)催化剂都不参加化学反应()(2)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大()(3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,滴入少量硫酸铜能够提高反应速率()(4)已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)的ΔH0,升高温度可缩短达到平衡的时间()(5)碳酸钙与盐酸反应的过程中,再增加CaCO3固体,可以加快反应速率()(6)增大反应体系的压强,反应速率一定增大()×辨析易错易混∙正误判断√√√××(7)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()(8)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大()(9)100mL2mol·L－1盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变()×√×题组一影响化学反应速率的因素1.10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是①K2SO4②CH3COONa③CuSO4④Na2CO3A.①②B.①③C.③④D.②④解题能力提升√解析K2SO4溶液对盐酸起稀释作用,使反应速率降低,但不影响H＋的总物质的量,故不影响生成H2的物质的量,①正确;CH3COONa溶液中的CH3CO