2020年高三化学 第七章 第一节 化学反应速率及其影响因素课件 新人教版

第七章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率及其影响因素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1考点(一)化学反应速率2考点(二)影响化学反应速率的因素4课时跟踪检测目录CONTENTS考点(一)化学反应速率【精讲精练快冲关】知能学通1．化学反应速率2．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化学方程式中相应物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝，或1mv(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。m∶n∶p∶q1n1p1q注意①由公式v＝ΔcΔt计算得到的反应速率是指某一时间段内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时反应速率。②同一化学反应在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。③不能用固体或纯液体物质(不是溶液)表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度视为常数。题点练通题点一化学反应速率的计算1.(2019·湖北八校联考)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：由题图可知，该反应在8～10min内，H2的物质的量在对应的c、d点都是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可得v(CO2)＝13×v(H2)＝0mol·L－1·min－1。答案：C2．(2014·北京高考)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：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－1·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。答案：C[方法规律]化学反应速率计算的3种常用方法(1)定义式法v＝ΔcΔt＝ΔnV·Δt。(2)比例关系法化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或1mv(A)＝1nv(B)＝1pv(C)。(3)三段式法列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为amol·L－1，B的浓度为bmol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了xmol·L－1，则化学反应速率可计算如下：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00转化/(mol·L－1)xnxmpxmqxmt1/(mol·L－1)a－xb－nxmpxmqxm则：v(A)＝xt1mol·L－1·s－1，v(B)＝nxmt1mol·L－1·s－1，v(C)＝pxmt1mol·L－1·s－1，v(D)＝qxmt1mol·L－1·s－1。题点二化学反应速率的比较3.(2019·宿州模拟)对于反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)，表示该反应的速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D．v(D)＝1.0mol·L－1·s－1解析：均用v(B)表示。A项，v(B)＝12v(A)＝0.25mol·L－1·s－1；C项，v(B)＝13v(C)＝0.83mol·L－1·s－1；D项，v(B)＝14v(D)＝0.25mol·L－1·s－1。答案：B4．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。上述反应速率的大小关系为____________。解析：用比值法比较反应速率的大小，v(A)＝0.45mol·L－1·s－1；13v(B)＝0.2mol·L－1·s－1；12v(C)＝0.2mol·L－1·s－1；12v(D)＝0.225mol·L－1·s－1，故①④②＝③。答案：①④②＝③[方法规律]化学反应速率的2种比较方法(1)转化同一物质法将同一反应中用不同物质表示的反应速率转化成用同一种物质表示的反应速率，再进行比较。如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3mol·L－1·min－1，③v(SO3)＝4mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小时，可以将三者表示的反应速率都转化为用O2表示的反应速率，再作比较。换算后①v(O2)＝1mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2mol·L－1·min－1，则反应速率的大小顺序为②③①。(2)比值法用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若vAmvBn，则反应速率AB。无论采用何种方法，都要确保所比较化学反应速率的单位统一。考点(二)影响化学反应速率的因素【点多面广精细研】过基础1．主要因素——内因反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)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：如图注意E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，且ΔH＝E1－E2，E3为使用催化剂时正反应的活化能。③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系[小题练微点]1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)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()(2)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大()(3)对有气体参加的反应体系，缩小容器体积，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大()(4)铁与浓硫酸反应时,硫酸的浓度越大,产生H2的速率越快()(5)对于可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快()×√×××2．(1)形状、大小相同的镁、铝、铁、铅四种金属与浓度相同的盐酸反应，生成H2的速率快慢顺序是________________。(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”“不变”或“不产生氢气”)①升高温度：____________；②增大盐酸浓度：___________；③增大铁的质量：___________；④增加盐酸的体积：_________；⑤把铁片改成铁粉：_______；⑥滴加几滴CuSO4溶液：_______；⑦加入NaCl固体：___________；⑧增大压强：___________；⑨将反应中的稀盐酸改为浓H2SO4：________。(3)Zn与盐酸反应，真正影响反应速率的是________的浓度，而与________的浓度无关。(4)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：_______；②恒容充入N2：_______；③恒容充入He：_______；④恒压充入He：_______。答案：(1)v(Mg)v(Al)v(Fe)v(Pb)(2)①增大②增大③不变④不变⑤增大⑥增大⑦不变⑧不变⑨不产生氢气(3)H＋Cl－(4)①增大②增大③不变④减小过题点题点一影响化学反应速率的因素1.(2019·贵阳模拟)在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH0，下列说法正确的是()A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2(g)，反应速率一定加快B．保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，反应速率一定加快解析：增大H2的物质的量且保持容器容积不变，H2的浓度增大，反应速率加快，A项正确；保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应混合物各组分的浓度不变，反应速率不变，B项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1molN2(N2不参加反应)，容器体积增大，各组分的浓度减小，反应速率减小，C项错误；保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，因容器的体积变为原来的2倍，起始物质的量变为原来的2倍，则浓度不变，反应速率不变，D项错误。答案：A2．(2019·福州质检)某恒容密闭容器中进行反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝akJ·mol－1；某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示，下列说法中正确的是()A．10～15min内反应速率小于15～20min的反应速率，P为升高温度B．10～20min内反应速率小于20～40min的反应速率，P为减小SO3的浓度C．10～15min内反应速率大于40～50min的反应速率，P为减小压强D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小解析：在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。由题图数据知，10～15min、15～20min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%，故后一个时间段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A正确，C、D项错误；10～20min、20～40min内，反应物转化率变化值分别为8.2%、10.3%(时间间隔不同)，故10～20min内消耗的反应物比20～40min消耗的多，反应速率快，B项错误。答案：A[归纳拓展]影响化学反应速率的因素(1)升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率均加快。(2)催化剂能同等程度的改变正、逆化学反应速率，但不能改变反应进行的程度。(3)增大反应物浓度或生成物浓度，正、逆反应速率均加快。(4)压强及“惰性气体”对化学反应速率的影响①充入“惰性气体”对化学反应速