高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.1化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素課件.ppt

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第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素,考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。,1．表示方法 通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的 或生成物濃度的_____來表示。,考點一 化學(xué)反應(yīng)速率,減小,增加,3．化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系 對于已知反應(yīng)mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示，當(dāng)單位相同時，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的________________之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_________________。 如在一個2 L的容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol，則v(A)＝_____________________，v(B)＝_________________，v(C)＝____________________。,化學(xué)計量數(shù),m∶n∶p∶q,0.3_molL－1s－1,0.1_molL－1s－1,0.2_molL－1s－1,答案：(1) (2) (3)√ (4)√,1．(2014年長沙模擬)反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為： ①v(A)＝0.45 mol/(Lmin) ②v(B)＝0.6 mol/(Ls) ③v(C)＝0.4 mol/(Ls) ④v(D)＝0.45 mol/(Ls) 下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是( ) A．④③＝②① B．④②③④ D．④③②①,化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較,解析：若四種反應(yīng)速率都用A表示[單位mol/(Ls)]，數(shù)值分別為：①v(A)＝0.007 5 mol/(Ls)， ②v(A)＝0.2 mol/(Ls)， ③v(A)＝0.2 mol/(Ls)， ④v(A)＝0.225 mol/(Ls)， 所以④③＝②①，故A正確。 答案：A,解析：將各項換算為v(A)且以mol/(Ls)為單位進(jìn)行比較：,答案：A,化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法 由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小。 (1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。 (2)轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法： 將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進(jìn)行速率的大小比較。,化學(xué)反應(yīng)速率的計算,答案：B,4．(2015年安溪質(zhì)檢)反應(yīng)4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2 min，B的濃度減少0.6 molL－1。對此反應(yīng)速率的表示，正確的是( ) ①用A表示的反應(yīng)速率是0.4 molL－1min－1 ②分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值為3∶2∶1 ③在2 min末的反應(yīng)速率，用B表示是 0．3 molL－1min－1 ④在這2 min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率的值是逐漸減小的，用C表示的反應(yīng)速率的值是逐漸增大的 A．①② B．②③ C．② D．②④ 答案：C,答案：B,化學(xué)反應(yīng)速率計算的解題模式——“三段式法” 依據(jù)化學(xué)方程式計算化學(xué)反應(yīng)速率時，可按以下模式求解： (1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。 (3)根據(jù)已知條件列方程式計算。,(1)計算速率時忽略體積，用物質(zhì)的量變化值除以時間。 (2)單位運算不規(guī)范。 如把a(bǔ) mol/(Lmin)表示為a mol/Lmin或a mol/(Lmin)。,1．內(nèi)因(主要因素) 反應(yīng)物本身的 是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素。如鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的速率F2Cl2Br2I2。,考點二 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,性質(zhì),2．外因(其他條件不變，改變一個條件),①③⑥⑦,3．理論解釋——有效碰撞理論 (1)活化分子、活化能、有效碰撞： ①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ②活化能：如圖所示。 圖中：E1為 反應(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為____，反應(yīng)熱為ΔH＝__________。 ③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。,,正,E3,E1－E2,(2)理論解釋：,4.具體影響規(guī)律及變化圖像 (1)濃度： ①影響規(guī)律：,,②變化圖像：,,,(2)溫度： ①影響規(guī)律：,,②變化圖像： 對于正反應(yīng)放熱的反應(yīng)：,,(3)壓強(qiáng)： ①影響規(guī)律： 總之，壓強(qiáng)對氣體分子數(shù)較多的一側(cè)影響更大。,,②變化圖像： 對于正反應(yīng)方向氣體體積增大的反應(yīng)： 對于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)：,,,(4)催化劑： ①影響規(guī)律： 催化劑可以同等程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。 ②變化圖像： 圖像(與反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)中增大壓強(qiáng)對反應(yīng)速率影響圖像相似)：,,總之：(1)條件增強(qiáng)，曲線在原圖像的上方；條件減弱，曲線在原圖像的下方。 (2)濃度改變時，圖像曲線一條連續(xù)，一條不連續(xù)，其他條件改變，圖像曲線不連續(xù)。 上述v t圖像可簡記為：“增上減下，哪移哪大；濃度相連，溫壓要斷”。,1．思考 (1)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率影響的實質(zhì)是什么？改變體系壓強(qiáng)，反應(yīng)速率是否一定改變？ (2)升高溫度，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減慢。這種說法正確嗎？ 提示：(1)改變壓強(qiáng)，實質(zhì)是改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實現(xiàn)反應(yīng)速率的改變。對于沒有氣體參加的反應(yīng)，改變體系壓強(qiáng)，反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不發(fā)生改變。 (2)不正確。 不論反應(yīng)是放熱還是吸熱，升高溫度，反應(yīng)速率都加快。,答案：(1) (2) (3) (4)√ (5) (6),1．將質(zhì)量相同的鋅粉分別投入下列4個燒杯的溶液中，反應(yīng)速率最快的是( ) 答案：D,外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,,2．(2014年高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為： H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－ 慢 H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2＋I(xiàn)－ 快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( ) A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān) B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑 C．反應(yīng)活化能等于98 kJmol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2),解析：A.將題給兩個反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2===2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 B．該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑。 C．反應(yīng)的活化能表示一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能。 D．由反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。 答案：A,3．(2014年安慶模擬)對恒溫恒容密閉容器中的可逆反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g) ΔH0，下列敘述錯誤的是( ) A．升高溫度v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增大得更大 B．增大壓強(qiáng)v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增大得更大 C．增大A的濃度v(正)會增大，但v(逆)會減小 D．采用正的催化劑一般v(正)、v(逆)同時增大，而且增大的倍數(shù)相同,解析：根據(jù)方程式可知，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，正逆反應(yīng)速率都是增大的，總能量較低的生成物受影響更大，即逆反應(yīng)速率增大得更大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A正確；正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率都是增大的，化學(xué)計量數(shù)大的反應(yīng)物受影響更大，即正反應(yīng)速率增大得更大，平衡向正反應(yīng)方向移動，B正確；增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率突然增大，而逆反應(yīng)速率逐漸增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，C不正確；催化劑是同等程度改變正逆反應(yīng)速率，選項D正確，答案選C。 答案：C,答案：(1)增大 (2)增大 (3) 不變 (4)減小,影響化學(xué)反應(yīng)速率的圖像,,A．圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是增大反應(yīng)物的濃度 B．圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件可能是增大壓強(qiáng) C．圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是升高溫度 D．圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是從體系中分離出水蒸氣,答案：B,6．等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進(jìn)行反應(yīng)，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是( ),A．第4組實驗的反應(yīng)速率最慢 B．第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 molL－1 C．第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 molL－1 D．第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30 ℃ 解析：由圖像可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實驗，反應(yīng)所用時間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實驗，反應(yīng)所用時間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5 molL－1，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 molL－1，C正確；由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ℃，D錯誤。 答案：D,,,(1)下列時刻所改變的外界條件是： t1____________；t3____________；t4____________。 (2)反應(yīng)速率最快的時間段是____________。 (3)下列措施能增大正反應(yīng)速率的是________。 a．通入A(g) B．分離出C(g) c．降溫 D．增大容積,解析：(1)t1時，v正、v逆都增大，條件改變應(yīng)是升高溫度或增大壓強(qiáng)，但v逆增大的程度大，結(jié)合ΔHv′(逆)，但v′(正)比v(正)要小。d項v(正)、v(逆)均減小。 答案：(1)升高溫度 加入催化劑 減小壓強(qiáng) (2)t3～t4段 (3)a,1．全程速率—時間圖像 如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況。 解釋原因：AB段(v漸大)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大；BC段(v漸小)，則主要因為隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。,,2．物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖像 如：,,由圖可知v(吸熱)受溫度的影響大，v(縮體)受壓強(qiáng)的影響大。,,控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變時，再進(jìn)行實驗。因此，常用變量控制思想解決該類問題。 1．考查形式 (1)以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應(yīng)速率的影響。 (2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓考生設(shè)計實驗分析各因素對反應(yīng)速率的影響。,2．解題策略 (1)確定變量： 在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素時，由于外界影響因素較多，故搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變時，再進(jìn)行實驗，從而理清影響實驗探究結(jié)果的因素。 (2)定多變一： 在探究時，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。 (3)數(shù)據(jù)有效： 解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。,(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案見下表： 表中Vx＝________，理由是_______________________________ _______________________________________________________。,,,答案 (1)Na2S2O3 2∶1 (2)2.0 保證反應(yīng)物K2S2O8的濃度改變，而其他的不變 (3)如圖所示,,即時訓(xùn)練 1．在298 K時，實驗測得溶液中的反應(yīng)：H2O2＋2HI===2H2O＋I(xiàn)2，在不同濃度時的化學(xué)反應(yīng)速率見下表，由此可推知當(dāng)c(HI)＝0.500 molL－1，c(H2O2)＝0.400 molL－1時的反應(yīng)速率為( ),A.0.038 0 molL－1s－1 B．0.152 molL－1s－1 C．0.608 molL－1s－1 D．0.760 molL－1s－1,答案：B,2．一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是( ),,A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越小 C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為0.04 molL－1min－1,答案：A,3．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。,①請完成此實驗設(shè)計，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。 解析：為保證實驗的可比性，實驗中H2SO4的體積應(yīng)固定不變，還要保證溶液的總體積相等，這樣才能保證硫酸和鋅的因素固定不變，研究CuSO4對反應(yīng)的影響，所以飽和硫酸銅與水的體積和可以由F組實驗來確定，為20 mL。則V1＝30、V6＝10、V9＝17.5。 答案：30 10 17.5,回答下列問題： (1)該實驗的目的是______________________________________。 (2)顯色時間t1＝________。 (3)溫度對反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律，若在40 ℃以下進(jìn)行編號③對應(yīng)濃度的實驗，顯色時間t2的范圍為________。 A．44.0 s D．?dāng)?shù)據(jù)不足，無法判斷 (4)通過分析比較表中數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是__________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。,