2021版高考化学一轮复习专题7化学反应速率与化学平衡1化学反应速率课件苏教版

专题7化学反应速率与化学平衡第一单元化学反应速率考点1:化学反应速率的计算及大小比较化学反应速率(a、b)1.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的_____或生成物浓度的_____来表示。2.数学表达式及单位:v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。减少增加ct3.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)====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___________之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=____________。化学计量数m∶n∶p∶q如在一个2L的容器中发生反应:3A(g)+B(g)====2C(g),加入2molA,1s后剩余1.4mol,则v(A)=________________,v(B)=________________,v(C)=________________。0.3mol·L-1·s-10.1mol·L-1·s-10.2mol·L-1·s-1【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错的打“×”)(1)同一化学反应,2mol·L-1·s-1的化学反应速率一定比1mol·L-1·s-1的化学反应速率快。()提示:×。同一化学反应,不同物质表示的化学反应速率的比值等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,其数值可能不同,但表示的意义相同。(2)有时也可以用单位时间内某物质质量或物质的量的变化量来表示化学反应速率。()提示:√。反应速率表达式是一种通常用物质的量浓度的改变量来表示的,在某些特定情况下也可用单位时间内质量或物质的量的改变量来表示。(3)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。()提示:×。反应速率快的现象不一定明显,如NaOH与HCl的反应。(4)对于反应4NH3+5O2====4NO+6H2O,v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)=5v(O2)。()提示:×。同一化学反应,不同物质表示的化学反应速率的比值等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,即5v(NO)=4v(O2)。2.一定温度下,10mL0.40mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表:t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.0～6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6～10min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反应至6min时,H2O2分解了50%【解析】选C。根据题目信息可知,0～6min,生成22.4mL(标准状况)氧气,消耗0.002molH2O2,则v(H2O2)≈3.3×10-2mol·(L·min)-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至6min时,剩余0.002molH2O2,此时c(H2O2)=0.20mol·L-1,C项错误;反应至6min时,消耗0.002molH2O2,转化率为50%,D项正确。3.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【解题思路】比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。【解析】选D。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折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。【考题变式】将4molA气体和2molB在2L的容器中混合,并在一定条件下发生上述反应,若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,用物质A表示的反应的平均速率为________mol·L-1·s-1,2s时物质A的浓度为________mol·L-1。提示:0.151.7。A的起始浓度为2mol·L-1,由2s后C的浓度可得A的变化浓度为0.3mol·L-1,所以用A表示的反应的平均速率为0.15mol·L-1·s-1。2s时A的浓度为1.7mol·L-1。4.(新题预测)煤在高温下与水蒸气可生成CO和H2,再将它们转化为甲醇,在一恒温密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:世纪金榜导学号t/s05001000c(H2)/(mol·L-1)5.003.522.48c(CO)/(mol·L-1)2.50(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是________。(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是________,1000s时CO的转化率是________。(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________。【解析】(1)在500s内,v(H2)==2.96×10-3mol·L-1·s-1。115.00molL3.52molL500s(2)在1000s时反应的H2的浓度是Δc(H2)=5.00mol·L-1-2.48mol·L-1=2.52mol·L-1,则反应了的CO的浓度是:Δc(CO)=Δc(H2)=1.26mol·L-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)==1.26×10-3mol·L-1·s-1,CO的转化率为×100%=50.4%。1211.26molL1000s111.26molL2.50molL(3)在500s时反应了的H2的浓度为Δc(H2)=1.48mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)=Δc(H2)=0.74mol·L-1。答案:(1)2.96×10-3mol·L-1·s-1(2)1.26×10-3mol·L-1·s-150.4%(3)0.74mol·L-112【归纳总结】1.反应速率的计算及大小比较的常用依据“速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比”是反应速率的计算及大小比较的常用依据。同一个反应的速率,用不同物质表示时,数值之比等于方程式中各物质的计量数之比,即对于反应:aA+bB====cC+dD,有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d或v(A)=v(B)=v(C)=v(D);可利用此比例关系计算用不同物质表示的反应速率或计算方程式中各物质的化学计量数。1a1b1c1d2.计算化学反应速率的基本模式(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+nBpC起始浓度(mol·L-1)abc转化浓度(mol·L-1)x某时刻浓度(mol·L-1)a-xb-c+nxmpxmnxmpxm考点2:化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素(a、b、c)1.内因:反应物本身的_____。2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)性质3.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__,反应热为_____。③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。E1E3E1-E2(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。【典例精析】【典例】某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。若上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间图象如下,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素世纪金榜导学号()A.在t1时增大了压强B.在t3时加入了催化剂C.在t4时一定降低了温度D.t2～t3时X的转化率最高【解题思路】解答化学反应速率图象题的思路【解析】选B。在t1时如果增大压强,则正、逆反应速率都会增大,且应是v(正)增大的幅度大于v(逆),A错误;在t3时应该是加入了催化剂,正、逆反应速率都增大,并且增大的倍数相同,平衡不移动,B正确;在t4时不知道正反应是吸热还是放热,无法确定是降低温度,由图象知t4时应是减小压强,C错误;由题图可以看出,从t1～t2,平衡向逆反应方向移动,X的转化率降低,从t2～t4,平衡不移动,X的转化率不变,从t4～t5,平衡继续向逆反应方向移动,X的转化率又降低,因此,t0～t1时X的转化率最高,D错误。【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错的打“×”)(1)固体、纯液体的“物质的量”变化,而化学反应速率不改变。()提示:√。固体或纯液体物质的浓度可视为常数,故其反应速率只与表面积的大小和其扩散的速率有关,而与其用量多少无关。(2)用铁片与硫酸反应制备氢气时,增大硫酸浓度一定会加快产生氢气的速率。()提示:×。浓硫酸能够使铁钝化,形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触,反应停止。(3)对可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加氯化钾浓度,逆反应速率加快。()提示:×。该反应属于离子反应,K+、Cl-实际没有参与离子反应。(4)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。()提示:×。增大反应物的浓度,正反应速率增大,逆反应速率也增大。(5)化学反应速率既有正值,又有负值。()提示:×。化学反应速率是一段时间内的平均速率,只有正值没有负值。(6)通入不反应的稀有气体He增大容器压强,对于有气体参加的反应,反应速率一定增大。()提示:×。因为没有改变单位体积内活化分子数目,所以不影响反应速率。2.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)ΔH0。测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10min内CO2的平均反应速率是世纪金榜导学号()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】选C。由题图可知,该反应在8至10min内,H2的物质的量在对应的c、d点都是2mol,因为v(H2)=0mol·L-1·min-1,说明反应达到平衡,各组分的物质的量的变化值为0,则v(CO2)=0mol·L-1·min-1,故C正确。3.(2017·江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大【解析】选D。A项,从图甲看,起始时H2O2的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,错误;B项,OH-的浓度越大,pH越大,图中0.1mol·L-1NaOH对应的pH最大,曲线下降得最快,即溶液pH越大H2O2分解速率越快,错误;C项,从图丙看,相同时间内,0.1mol·L-1NaOH条件下,H2O2分解最快,0mol·L-1NaOH条件下反应最慢,而1.0mol·L-1NaOH条件下反应处于中间,错误;D项,从图丁看,在Mn2+存在越多时,H2O2的分解速率越快,正确。4.(2016·浙江10月选考真题)为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不