2020高考化学一轮复习 第七章 第1讲 化学反应速率课件 新人教版

第1讲化学反应速率最新考纲要求核心素养脉络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。1.变化观念与平衡思想：能认识化学反应速率是变化的，知道化学反应速率与外界条件有关，并遵循一定规律；能多角度、动态地分析化学反应速率，运用化学反应原理解决实际问题。2．证据推理与模型认知：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识化学反应速率的本质特征及其相互关系，建立模型；能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。3．科学探究与创新意识：能发现和提出有关化学反应速率的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反应速率的外界条件。考点一化学反应速率一、概念、表达式及单位二、同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系对于任一反应mA(g)＋nB(g)pY(g)＋qZ(g)，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_______________。m∶n∶p∶q注意(1)同一反应可用不同物质的化学反应速率来表示，数值可能不同，但表示的都是同一个反应的速率。(2)该公式所得速率为一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。(3)用同一个反应中同一反应物浓度的减少或同一生成物浓度的增加表示此反应速率时，如果使用单位不同，速率的数值不同。如某物质的反应速率为0.6mol/(L·min)和0.01mol/(L·s)是相等的。(4)同一化学反应用不同物质表示的速率大小可不同，但表示的意义相同，并且没有负值。[思维诊断]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)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()(2)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()(3)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()×××(4)由v＝ΔcΔt计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值()(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)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行快慢()×√√教材习题创编在2L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题：(1)该反应的反应物和生成物分别是_________________，反应方程式为___________________________________。(2)0～10s的平均反应速率v(H2)＝_________________。(3)能否用I2(s)的物质的量变化量来表示该反应的速率？________(填“能”或“否”)。答案：(1)H2和I2、HIH2(g)＋I2(s)2HI(g)(2)0.0395mol·L－1·s－1(3)否1．定义式法：根据“v＝ΔcΔt”进行计算。2．比例式法：根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。3．三段式法：具体步骤如下。(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＋nBpCt0s时刻浓度/(mol·L－1)ab0转化浓度/(mol·L－1)xnxmpxmt1s时刻浓度/(mol·L－1)a－xb－nxmpxm则：v(A)＝xt1－t0mol·(L·s)－1；v(B)＝nxmt1－t0mol·(L·s)－1；v(C)＝pxmt1－t0mol·(L·s)－1。1．一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过程如图。下列说法正确的是()BA．t1min时正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.75mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25mol·L－1·min－1解析：选B。t1时刻没有达到平衡状态，且未指明具体物质，正、逆反应速率不一定相等，A项错误；根据图像，X的物质的量增加，属于生成物，因此X为NH3的曲线，B项正确；0～8min时，v(NH3)＝0.6mol10L×8min＝0.0075mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比v(H2)＝vNH3×32＝0.01125mol·L－1·min－1，C项错误；10～12min，v(NH3)＝0.7－0.6mol10L×2min＝0.005mol·L－1·min－1，v(N2)＝vNH32＝0.0025mol·L－1·min－1，D项错误。2.用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。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)。解析：用时间段2.0～6.0min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。答案：设2.0～6.0min内，HCl转化的物质的量为n，则2HCl(g)＋12O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)2mol1moln(5.4－1.8)×10－3moln＝7.2×10－3mol所以v(HCl)＝7.2×10－3mol6.0－2.0min＝1.8×10－3mol·min－11．看单位是否相同，若不相同，换算成相同的单位。2．归一法：换算成同一物质相同单位的速率，再比较数值的大小。3．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，数值大的反应速率大。如反应mA＋nB===pC＋qD，若vAmvBn，则反应速率v(A)v(B)。3．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．④＞③＝②＞①B．①＞④＞②＝③C．①＞②＞③＞④D．④＞③＞②＞①B解析：选B。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①＞④＞②＝③，B项正确。4．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图所示。由此分析：(1)该反应的化学方程式为__________________________。(2)从反应开始至2min时，Z的反应速率为___________。(3)对于上述反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是________。A．v(X)＝1.2mol·L－1·min－1B．v(Y)＝1.5mol·L－1·min－1C．v(Z)＝0.6mol·L－1·min－1D．v(Z)＝0.015mol·L－1·s－1解析：(1)根据图像找出2min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为Δc(X)＝0.2mol2L＝0.1mol·L－1，Δc(Y)＝1.0mol－0.7mol2L＝0.15mol·L－1，Δc(Z)＝1.0mol－0.9mol2L＝0.05mol·L－1。根据浓度变化量之比等于化学计量数之比，可以确定X、Y、Z三种物质的化学计量数分别等于2、3、1。根据图像可以确定X是生成物，Y、Z是反应物，即可以确定化学反应方程式为3Y(g)＋Z(g)2X(g)。(2)根据反应速率的概念，可求出从反应开始至2min时，Z的反应速率为v(Z)＝Δc(Z)/Δt＝0.05mol·L－12min＝0.025mol·L－1·min－1。(3)注意换算成用同一物质表示且单位相同再比较。答案：(1)3Y(g)＋Z(g)2X(g)(2)0.025mol·L－1·min－1(3)D考点二影响化学反应速率的因素一、内因(主要因素)反应物本身的性质。二、外因(其他条件不变，只改变一个条件)注意(1)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。(2)改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率不一定发生变化。三、有效碰撞理论1．有效碰撞与化学反应能够引起化学反应的分子碰撞叫作有效碰撞，能发生有效碰撞的分子叫作活化分子。活化分子碰撞后有可能使原子间的化学键断裂，从而导致化学反应发生。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。2．活化能(如图)图中：E1为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，ΔH＝E1－E2。3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系[思维诊断]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”)(1)升高温度：________；(2)增大盐酸浓度：________；(3)增大铁的质量：________；(4)增加盐酸体积：________；(5)把铁片改成铁粉：________；(6)滴入几滴CuSO4溶液：________；(7)加入NaCl固体：________；(8)加入CH3COONa固体：________；(9)加入一定体积的Na2SO4溶液：________。答案：(1)增大(2)增大(3)不变(4)不变(5)增大(6)增大(7)不变(8)减小(9)减小教材对接高考1．(RJ选修4·习题改编)判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)对于反应：2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率()(2)由于固体浓度为一常数，所以块状CaCO3与粉状CaCO3与等浓度的盐酸反应速率一样快()××(3)两试管各加入5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，同时分别滴入55mL0.1mol·L－1硫酸和盐酸，两支试管同时变浑浊()(4)100mL2mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变()××2．(溯源题)(高考组合)判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2016·高考天津卷，3A)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)()(2)(2016·高考浙江卷，8B)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高()(3)(2015·高考天津卷，3C)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同()×××探源本高考题组源于教材RJ选修4P20～22“实验2－2、2－3、2－4”和P23“科学探究”及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。(一)影响3注意1．催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。2．升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。3．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。(二)压强对反应速率的影响情况的分析压强只对有气体参与的化学反应的反应速率有影响。1．恒温时，压缩体积――→引起压强增大――→引起反应物浓度增大