苏教版 (2019)第一单元 化石燃料与有机化合物精品课件ppt

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1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中 的相关化学现象。3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。
二、影响化学反应速率的因素
1.感受化学反应的快慢(1)爆炸、酸碱的中和反应等化学反应进行的 ；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的 ；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的____ 。
2.化学反应速率的概念和表示方法
化学反应过程进行快慢程度
ml·L－1·min－1
(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)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率(　　)(3)化学反应速率的单位通常为ml·L－1或ml·min－1(　　)(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率(　　)(5)化学反应速率为0.8 ml·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L－1(　　)
1.在盛有18 g碳的2 L的密闭容器中，充入0.8 ml CO2，一定条件下发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 ml。(1)固体碳减少的质量为____g，固体或纯液体的浓度视为常数，_____(填“可”或“不可”)用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比 ＝___，它与化学方程式中CO2、CO的化学计量系数之比______(填“相同”或“不相同”)。
(2)请完成下表中相关空格
2.已知反应4CO＋2NO2 N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：①v(CO)＝1.5 ml·L－1·min－1　②v(NO2)＝0.01 ml·L－1·s－1　③v(N2)＝0.4 ml·L－1·min－1　④v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1请比较上述4种情况反应的快慢：_________(由大到小的顺序)。
解析　②经转化可表示为v(CO)＝2v(NO2)＝2×0.01 ml·L－1·s－1×60 s＝1.2 ml·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 ml·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1。
1.对化学反应速率的理解
2.化学反应速率大小的比较方法(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较 ，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
1.方法引导——控制变量法探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。其大致步骤如下：
2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率的影响
(2)温度对化学反应速率的影响
(3)浓度对化学反应速率的影响
(4)固体反应物表面积对化学反应速率的影响
3.影响化学反应速率的因素(1)内因反应物本身的 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)
(2)对一定条件下C(s)＋O2(g) CO2(g)的反应，增加C的量，该反应的化学反应速率加快(　　)(3)升高温度，化学反应速率减小(　　)(4)改变压强，化学反应速率必然改变(　　)(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时，换成浓硫酸，产生氢气的速率加快(　　)
(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小(　　)
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是
解析　温度越高，Na2S2O3和H2SO4浓度越大，则生成硫的速率越快，现象则越明显，由选项分析，D项中温度高，反应物Na2S2O3和H2SO4浓度最大，故反应速率最快。
2.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。(1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由___________________________________________________。(2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由__________________________________。(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气____，理由_____________________________________________________________________________。
为常数，改变用量不影响化学反应速率
浓度，化学反应速率加快
充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小
(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由____________________________________________________________________________。
变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变
压强对化学反应速率的影响有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积使反应物的浓度改变。(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
1.(2019·淄博高一检测)下列有关反应速率的说法正确的是A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率B.100 mL 2 ml·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C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速 率减慢
解析　铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，A错误；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，B错误；升高温度，反应速率加快，C错误；减小压强，反应速率减慢，D正确。
2.(2019·大连学业考试)一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 ml减小到8 ml，则2 min内N2的反应速率为A.1.2 ml·L－1·min－1B.6 ml·L－1·min－1C.0.6 ml·L－1·min－1D.0.4 ml·L－1·min－1
A.甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂B.甲－浓度、乙－催化剂、丙－温度C.甲－催化剂、乙－温度、丙－浓度D.甲－温度、乙－催化剂、丙－浓度
3.(2020·淮北市杜集区校级期中)H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是
解析　由图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水中反应速率加快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率加快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂。
4.(2020·鱼台县校级月考)下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是
解析　硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。
5.(2020·凌源市校级月考)容积可变的密闭容器中加入WO3和H2发生反应：WO3(s)＋3H2(g) W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变C.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小
解析　将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应的气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应的气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。
6.(2020·合肥期中)如图所示，某温度下，向锥形瓶内装入6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗向锥形瓶内加入40 mL 2.5 ml·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是A.用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示 10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示 10 s内该反应的速率为0.01 ml·L－1·s－1D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s－1
题组一　化学反应速率的概念及表示方法1.在1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 ml·L－1。对此反应的反应速率的正确表示是A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1B.用B、C、D分别表示的反应速率，其比值是3∶2∶1C.在第2 min末的反应速率用B表示是0.3 ml·L－1·min－1D.在这2 min内用B表示的反应速率的值逐渐减小，用C表示的反应速率 的值逐渐增大
解析　A为固体，一般不用固体的浓度表示反应速率，所以A项错误；同一反应中，用不同物质表示的反应速率与方程式中各物质的化学计量数成正比，B项正确；反应速率为平均值，并非2 min末的瞬时速率，所以C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的反应速率的意义是相同的，变化趋势也是相同的，D项错误。
2.(2019·河南学业水平测试)在2 L密闭容器中，某气体反应物在2 s内由8 ml变为7.2 ml，则用此反应物表示该反应的平均反应速率为A.0.1 ml·L－1·s－1 B.0.2 ml·L－1·s－1C.0.3 ml·L－1·s－1 D.0.4 ml·L－1·s－1
3.(2019·重庆市大足区高一下学期期末联考)在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 ml·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 ml·L－1·s－1。则反应所经过的时间是A.2 s B.2 min C.3 s D.3 min
4.某温度下，浓度都是1 ml·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得各物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 ml·L－1，c(Y2)＝0.8 ml·L－1、c(Z)＝0.4 ml·L－1，则该反应的化学方程式可表示为A.X2＋2Y2===2XY2 B.2X2＋Y2===2X2YC.3X2＋Y2===2X3Y D.X2＋3Y2===2XY3
5.(2019·黑龙江省龙东南高一期末联考)H2、N2合成NH3的反应中，当分别用以下各种物质表示反应速率时，则反应速率最快的是A.v(N2)＝0.6 ml·L－1·min－1B.v(NH3)＝0.9 ml·L－1·min－1C.v(H2)＝1.2 ml·L－1·min－1D.v(H2)＝0.025 ml·L－1·s－1
解析　N2＋3H2 2NH3，同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，把这些反应速率都换算成H2的反应速率。A项，v(H2)＝3v(N2)＝1.8 ml·L－1·min－1；B项，v(H2)＝ ＝1.35 ml·L－1·min－1；C项，v(H2)＝1.2 ml·L－1·min－1；D项，v(H2)＝0.025 ml·L－1·s－1＝1.5 ml·L－1·min－1；故选A。
题组二　化学反应速率的影响因素6.(2019·廊坊高一检测)为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是
解析　没有对比实验，A错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B错误；前者没有催化剂，后者有催化剂，且温度不同，无法比较，C错误；只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行，D正确。
7.(2019·上海吴淞中学期中)将质地相同的大理石磨制成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 ml·L－1的盐酸、15 ℃ 0.25 ml·L－1的盐酸、20 ℃ 2 ml·L－1的盐酸、15 ℃ 1 ml·L－1的盐酸反应，得到图中的四条曲线，其中表示15 ℃ 1 ml·L－1的盐酸和大理石反应的曲线是A.1 B.2 C.3 D.4
解析　将质地相同的大理石磨成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 ml·L－1的盐酸、15 ℃ 0.25 ml·L－1的盐酸、20 ℃ 2 ml·L－1的盐酸、15 ℃ 1 ml·L－1的盐酸反应，一般来说，温度越高，浓度越大，反应速率越大，则反应速率从大到小的顺序为20 ℃ 2 ml·L－1的盐酸、20 ℃ 1 ml·L－1的盐酸、15 ℃ 1 ml·L－1的盐酸和15 ℃ 0.25 ml·L－1盐酸，故表示15 ℃ 1 ml·L－1的盐酸和大理石反应的是曲线3，C正确。
解析　要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。
8.(2020·山西长治二中高一期中)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_____________________________________________________。
CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
解析　在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________________________________________________(答两种)。
适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计，其中V1＝____，V6＝____，V9＝_____。
解析　因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，即V1＝30，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10，V7＝20，V8＝19.5，V9＝17.5，V10＝15。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_____________________________________________________________________________________。
当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与稀H2SO4的接触面积
解析　因析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
1.(2019·嘉兴一中期末)碳酸二甲酯[CO(OCH3)2]是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成，CO2＋2CH3OH―→CO(OCH3)2＋H2O。某研究小组在某温度下，在0.1 L恒容密闭容器中投入2.5 ml CH3OH(g)、适量CO2和6×10－5 ml催化剂，研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响，其变化曲线如图所示。计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。下列说法不正确的是A.在该温度下，最佳反应时间是10 hB.4～10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是7.5×10－4 ml·L－1·h－1C.向反应体系中添加催化剂，一定能提高反应的TOND.该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循 环利用和环境保护方面具有重要意义
解析　由图可知10 h时，曲线达到最高点，转化的甲醇的物质的量最大，A正确；4～10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率为 ＝7.5×10－4 ml·L－1·h－1，B正确；添加催化剂，转化的甲醇的物质的量不变，则不能提高反应的TON，C错误；该反应可以把二氧化碳转化成无毒、环保性能优异、用途广泛的碳酸二甲酯，D正确。
2.(2019·合肥高一检测)为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是A.相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反 应时，两者速率一样大B.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大 理石粉反应快C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸 的分解D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量 二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
解析　影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和盐酸反应要快得多，反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，反应速率越大，B项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂和升高温度都可以加快反应速率，D项正确。
3.(2019·宁波模拟)研究反应2X(g) Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(ml·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A.比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快B.比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C.若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D.在0～10 min之间，实验②的平均速率v(Y)＝0.04 ml·L－1·min－1
解析　实验②④起始浓度相同，但温度不同，实验④反应速率较大，则可得出：升高温度，化学反应速率加快，故A正确；实验①②温度相同，但浓度不同，实验①浓度较大，则可得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；实验②③温度、浓度相同，实验③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；
4.(2020·广东佛山三水中学高一检测)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是A.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比 浓度大B.一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋) 减小C.反应在2～4 min内平均反应速率最大D.反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 ml·L－1·s－1
解析　随着反应的进行，c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图像可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率，D项错误。
5.(2019·北京四中高一下学期期末)Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察_________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 ml·L－1FeCl3改为_____ml·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________________。
解析　甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl－本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是 和Cl－是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将0.1 ml·L－1 FeCl3换为0.05 ml·L－1Fe2(SO4)3，以确保Fe3＋的物质的量和Cu2＋的物质的量相同。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________________________。
产生40 mL气体需要
解析　题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。
(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________________________________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析　催化剂在整个化学反应中，可以看成是先参加了反应，再被生成了，这两个反应相加就是一个总反应，催化剂刚好被抵消了，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，用总反应减去已知离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认______________________________。
解析　化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。
MnO2的质量和化学性质
(2)加入0.10 ml MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________。