人教版2022届高中化学一轮复习 第七单元　第1节　化学反应速率及影响因素 课件

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2.化学反应速率应用中的注意事项(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的物质的量浓度随时间的变化来表示,其数值可能相同,也可能不同,因此表示化学反应速率时要指明具体物质。(2)由v= 计算的反应速率是一段时间内的　　　　　　而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取　　　　值。 
(3)对于固体或纯液体反应物,其浓度视为　　　　,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。 (4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的　　　　　　　　　之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　　　　。 
3.化学反应速率的基本图像
自我诊断1.判断正误,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0.8 ml·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L-1。(　　)(4)由v= 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的快慢。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
2.在2 L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　　　　　　　,化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 (2)0~10 s的平均反应速率v(H2)=　　　　　　　;v(HI)=　　　　　　　　　　　　。 (3)根据上述反应速率数值,分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内的化学反应速率的值是否必须相同?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)H2和I2、HI　H2(g)+I2(s) 2HI(g)(2)0.039 5 ml·L-1·s-1　0.079 ml·L-1·s-1(3)同一反应在同一时间内,用不同物质表示的化学反应速率的值可能相同,也可能不同,但表示的意义都相同,并且各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比
考向1　化学反应速率的计算【典例1】 (2020山东烟台模拟)化学反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少0.6 ml·L-1,对此反应速率的表示正确的是(　　)A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L-1·min-1B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶2∶1C.2 min末的反应速率用B表示是0.3 ml·L-1·min-1D.2 min内,用B和C表示的反应速率的值是相等的
答案 B　解析 该化学反应中物质A是固体,不能用A表示该反应的反应速率,A项错误;化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,则v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶2∶1,B项正确;2 min末的反应速率为即时速率,用B表示的速率0.3 ml·L-1·min-1是2 min内的平均速率,C项错误;化学方程式中B和C前面的化学计量数不相等,则表示的反应速率的值不相等,D项错误。
对点演练1一定条件下,在体积为10 L的固定容器中发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.t1 min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.0~8 min,H2的平均反应速率v(H2)=0.75 ml·L-1·min-1D.10~12 min时,N2的平均反应速率v(N2)=0.25 ml·L-1·min-1
方法点拨 化学反应速率的计算方法(1)根据定义公式直接计算。(2)运用“三段式法”进行计算(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:反应方程式　　　　 mA+nB pCt0 s时刻浓度/(ml·L-1) a b 0
(3)根据图像计算:找出图像中相应物质的变化量,再根据定义公式计算。
考向2　化学反应速率大小比较【典例2】 对于反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)来说,下列反应速率中表示该反应进行得最快的是(　　)A.v(A2)=0.6 ml·L-1·s-1B.v(B2)=2.7 ml·L-1·min-1C.v(AB3)=12 ml·L-1·min-1D.v(A2)=6 ml·L-1·min-1
答案 A　解析 A项,可表示为v(A2)=36 ml·L-1·min-1;B项,经转化可表示为v(A2)=0.9 ml·L-1·min-1;C项,经转化可表示为v(A2)=6 ml·L-1·min-1,故A项反应速率表示反应进行得最快。
对点演练2(2020湖南长沙模拟)对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(　　)A.v(A)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(B)=1.2 ml·L-1·s-1C.v(D)=0.4 ml·L-1·min-1D.v(C)=0.1 ml·L-1·s-1
答案 D　解析 本题可以采用归一法进行求解,通过化学方程式中的化学计量数将不同物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率进行比较,B物质是固体,不能表示反应速率;C项中对应的v(A)=0.2 ml·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 ml·L-1·min-1,故D项表示的反应速率最快。
方法技巧 化学反应速率大小的比较方法(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反应速率,再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与对应化学计量数的比值,即对于一般反应
知识梳理1.内因(主要因素)反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)
3.化学反应速率的理论解释——有效碰撞理论(1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。(2)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。(3)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。图中:E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。
(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
自我诊断1.判断正误,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和粉状CaCO3与等浓度的盐酸反应产生氢气的速率一样快。(　　)(3)两试管各加入5 mL 0.1 ml·L-1Na2S2O3溶液,同时分别滴入55 mL 0.1 ml·L-1硫酸和盐酸,两支试管同时变浑浊。(　　)(4)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。(　　)
(5)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)。(　　)(6)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。(　　)(7)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。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×
2.一定温度下,反应H2(g)+Cl2(g) ==2HCl(g)在密闭容器中进行,分析下列措施对该反应的反应速率的影响:(1)升高温度:　　　　。 (2)缩小体积增大压强:　　　　。 (3)恒容充入氢气:　　　　。 (4)恒容充入氮气:　　　　。 (5)恒压充入氮气:　　　　。 
答案 (1)增大　(2)增大　(3)增大　(4)无影响　(5)减小
考向1　外界条件对化学反应速率的影响【典例1】 10 mL浓度为1 ml·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是(　　)①K2SO4溶液　②CH3COONa溶液　③CuSO4溶液　④Na2CO3溶液A.①②B.①③C.③④D.②④
答案 A　解析 K2SO4溶液对盐酸起到稀释作用,使反应速率降低,但不影响H+的总物质的量,故不影响氢气生成量,①符合题意;CH3COONa溶液中的CH3COO-结合盐酸中的H+生成弱酸CH3COOH,即发生反应CH3COO-+H+ CH3COOH,降低了H+浓度,随着反应的进行上述平衡向左移动,故不影响氢气生成量,②符合题意;CuSO4会与Zn发生置换反应生成铜,铜附着在Zn表面,形成原电池,加快产生氢气的速率,③不符合题意;Na2CO3与HCl发生反应2H++C ==H2O+CO2↑,减小了H+的总物质的量,虽然能够降低反应速率,但同时也减少了氢气的总量,④不符合题意。
对点演练1在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)+3H2(g) 2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　)A.减小容器容积B.保持容器容积不变,增加H2输入量C.充入He,保持容器内压强不变D.升高体系温度
答案 C　解析 A项减小容器容积,气体的浓度增大,正、逆反应速率均加快;B项保持容器容积不变,增加H2输入量,c(H2)增大,正、逆反应速率均加快;C项充入He,保持容器内压强不变,c(H2)、c(H2O)减小,正、逆反应速率减慢;D项升高温度,正、逆反应速率均增大。
规律小结 充入惰性气体(不参与反应)对反应速率的影响(1)恒容。充入“惰性气体”→总压增大→各物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。(2)恒压。充入“惰性气体”→体积增大→各物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
考向2　化学反应速率图像分析【典例2】 (双选)向某密闭容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法错误的是(　　)
A.若t1=15,生成物C在t0~t1时间段的化学反应速率为0.04 ml·L-1·s-1B.t4~t5阶段改变的条件为减小压强,t5~t6阶段改变的条件是升高温度C.B的起始物质的量为0.02 mlD.该化学反应的表达式为3A(g) B(g)+2C(g)
对点演练2某密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)　ΔHv(逆),若平衡逆移,v(正)