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第1讲化学反应速率及影响因素-2-考纲要求: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产、生活和科学研究领域中的重要作用。-3-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破化学反应速率的计算及大小比较导学诱思在一密闭容器中有A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol·L-1。反应进行2min后A的浓度为0.8mol·L-1,B的浓度为0.6mol·L-1,C的浓度为0.6mol·L-1。则2min内反应的平均速率v(A)=,v(B)=,v(C)=。该反应的化学方程式为。0.1mol·L-1·min-10.2mol·L-1·min-10.3mol·L-1·min-1A+2B3C-4-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础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=,单位为或等。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),在同一时间内,用不同物质来表示该反应速率,当单位相同时,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。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=。减小增大Δ𝑐Δ𝑡mol·L-1·min-1mol·L-1·s-1化学计量数m∶n∶p∶q-5-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破易错辨析判断正误,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)由计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值()(3)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()v=Δ𝑐Δ𝑡×××-6-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度一化学反应速率与化学计量数的关系例1已知反应4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列正确的关系是()A.45v(NH3)=v(O2)B.56v(O2)=v(H2O)C.23v(NH3)=v(H2O)D.45v(O2)=v(NO)答案解析解析关闭根据速率之比等于化学计量数之比,将给出的关系式整理可知D项正确。答案解析关闭D-7-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破方法指导(1)对于mA(g)+nB(g)pC(g),单位相同时,不同物质的反应速率数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比,同时它们的物质的量浓度变化量之比、物质的量的变化量之比也等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=m∶n∶p。(2)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。-8-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度二化学反应速率的计算及比较例2反应aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:回答问题:(1)反应的化学方程式中,a∶b∶c为;(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为。答案解析解析关闭(1)由题图知,A、B、C三种气体达到平衡时浓度的变化值分别为1.00mol·L-1、3.00mol·L-1、2.00mol·L-1,在一定时间内,三种气体浓度的变化量之比等于化学计量数之比,则a∶b∶c=1∶3∶2。(2)vⅠ(A)=1.00mol·L-120.0min=0.05mol·L-1·min-1,vⅡ(A)=0.38mol·L-115.0min≈0.025mol·L-1·min-1,vⅢ(A)=0.12mol·L-110.0min=0.012mol·L-1·min-1,则三个阶段A的平均反应速率从大到小的排列为vⅠ(A)vⅡ(A)vⅢ(A)。答案解析关闭(1)1∶3∶2(2)vⅠ(A)vⅡ(A)vⅢ(A)-9-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破互动探究1.题中化学反应速率指瞬时速率还是平均速率?2.若该反应中v(B)=0.6mol·L-1·min-1,v(A)=0.2mol·L-1·min-1,哪种物质表示的反应速率更快?答案:由化学反应速率的计算式可知,化学反应速率是在一段时间内的平均速率,而非瞬时速率。答案:同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,速率之比等于其化学计量数之比:v(B)∶v(A)=0.6∶0.2=3∶1,两者表示的反应速率相同。-10-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破方法指导(1)由于固体、纯液体的浓度视为常数,所以一般不计算它们的化学反应速率,某些情况下可以用它们的物质的量或质量的变化来表示。(2)化学反应速率大小比较的解题思路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对于反应mA+nBpC,v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p,则𝑣(A)𝑚=𝑣(B)𝑛=𝑣(C)𝑝。直接比较化学反应速率与化学计量数的比值,数值大的反应速率快。-11-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破跟踪训练1.反应A(g)+3B(g)==2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol·L-1·s-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.4mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是()A.④③=②①B.①④②=③C.①②③④D.④③②①答案解析解析关闭可用比值法进行反应速率大小比较,𝑣(A)1=0.45mol·L-1·s-1;𝑣(B)3=0.6mol·L-1·s-13=0.2mol·L-1·s-1;𝑣(C)2=0.4mol·L-1·s-12=0.2mol·L-1·s-1;𝑣(D)2=0.45mol·L-1·s-12=0.225mol·L-1·s-1,故①④②=③,B项正确。答案解析关闭B-12-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.以煤为原料合成天然气是煤气化的一种重要方法,其工艺核心是合成过程中的甲烷化,涉及的主要反应:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH0①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH0②现在300℃、容积为2L的密闭容器中进行有关合成天然气的实验,相关数据记录如下:t/minn(CO)/moln(CO2)/moln(H2)/moln(CH4)/moln(H2O)/mol04340003022a3701bcd6-13-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破下列有关说法错误的是()A.a=30,b=1.5B.c=25,d=4.5C.前30min内,反应①的平均反应速率v(CH4)=0.05mol·L-1·min-1D.后40min内,反应②的平均反应速率v(H2)=0.025mol·L-1·min-1答案解析解析关闭反应至30min时,反应①消耗2molCO,则消耗H2物质的量为6mol,反应②消耗CO2的物质的量为1mol,则消耗氢气的物质的量为4mol,共消耗氢气的物质的量为10mol,a=(40-10)mol=30mol;反应至70min时,反应①消耗CO的物质的量为3mol,生成水的物质的量为3mol,因此反应②中产生H2O的物质的量为(6-3)mol=3mol,则消耗CO2的物质的量为1.5mol,因此b=1.5mol,A项说法正确。根据选项A分析,反应至70min时,反应①消耗H2的物质的量为9mol,产生3mol甲烷,反应②消耗氢气的物质的量为6mol,产生甲烷的物质的量为1.5mol,故c=25mol,d=4.5mol,B项说法正确。v(CO)=v(CH4)=2mol2L×30min=130mol·L-1·min-1,C项说法错误。后40min,v(H2)=4v(CO2)=4×(2mol-1.5mol)2L×40min=0.025mol·L-1·min-1,D项说法正确。答案解析关闭C-14-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破3.在恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(g)B(g)+C(g)ΔH0。若反应物的浓度由2mol·L-1降到0.8mol·L-1需20s,那么反应物浓度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1所需的时间()A.10sB.大于10sC.小于10sD.无法判断答案解析解析关闭由于反应进行过程中随着浓度的减小反应速率减慢,则后一个阶段反应速率变慢,所需的时间应延长。答案解析关闭B-15-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破4.在一定温度下,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。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·min)-1B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2mol·(L·min)-1C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反应至6min时,H2O2分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9答案答案关闭C-16-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破影响反应速率的因素导学诱思判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率()(2)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:等容时,通入惰性气体,各反应速率不变()(3)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快()a(g)+b(g)2c(g)ΔH10x(g)+3y(g)2z(g)ΔH20SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)ΔH0答案解析解析关闭(1)中,常温下,浓硫酸与铁发生钝化,错误;(2)中,等容时通入惰性气体,各组分浓度均保持不变,故反应速率不变,正确;(3)中,硫为液体,减少其量不影响化学反应速率,错误。答案解析关闭(1)×(2)√(3)×-17-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础1.内因(主要因素)反应物本身的。2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)性质增大减小增大减小增大减小增大接触面增大-18-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破3.从活化分子理论的角度解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能:①有效碰撞:能引起化学反应的分子之间的碰撞。②活化分子:能够发生的分子。③活化能:如图所示,E1表示;使用催化剂时的活化能为,E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量;反应热为。有效碰撞活化能E3E1-E2-19-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系:分子总数不变增大分子总数增大增大-20-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破易错辨析判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)化学反应速率一定随着时间的延长而减小()(2)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂()(3)表面积相同的镁片和铁片与0.1mol·L-1的盐酸反应速率相同()(4)大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L-1的盐酸反应的速率相同()(5)升高温度,可以增加活化分子百分数,使反应速率加快()(6)改变反应物的用量反应速率一定发生改变()××××√×-21-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破考查角度一催化剂对反应速率的影响例1已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.I