(新高考)高考化学大一轮复习课件第7章第40讲化学反应速率(含解析)

这是一份(新高考)高考化学大一轮复习课件第7章第40讲化学反应速率(含解析)，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，化学反应速率，3应用举例，③①②⑤④，答案3930，0×104，Mg＞Al，E1－E2，反应的活化能，百分数等内容，欢迎下载使用。

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。
化学反应速率的概念及计算
2.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”(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。
3.比较化学反应速率大小的常用方法(1)先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。
①v(CO)＝1.5 ml·L－1·min－1②v(NO2)＝0.7 ml·L－1·min－1③v(N2)＝0.4 ml·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1 ml·L－1·min－1⑤v(NO2)＝0.01 ml·L－1·s－1请比较上述5种情况反应的快慢：________________(由大到小的顺序)。
1.由v＝ 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)2.单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率(　　)  3.对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(　　)4.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(　　)5.同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(　　)
一、化学反应速率的计算1.(2021·浙江6月选考，20改编)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O5 4NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
(1)计算600～1 200 s，生成NO2的平均速率。
则生成NO2的平均速率v(NO2)＝2v(N2O5)＝2×5.0×10－4 ml·L－1·s－1＝1.0×10－3 ml·L－1·s－1。
答案　600～1 200 s内平均速率v(N2O5)
(2)计算反应2 220 s时，放出标准状况下的O2体积。
答案　0～2 220 s内N2O5的浓度变化为1.40 ml·L－1－0.35 ml·L－1＝1.05 ml·L－1，Δn(N2O5)＝1.05 ml·L－1×0.1 L＝0.105 ml，
则标准状况下的V(O2)＝0.052 5 ml×22.4 L·ml－1＝1.176 L。
(3)分析上表的变化规律，推测表中x值。
计算2～6 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以ml·min－1为单位，写出计算过程)。
答案　解法一　2～6 min内，Δn(Cl2)＝5.4×10－3 ml－1.8×10－3 ml＝3.6×10－3 ml，
所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4 ml·min－1＝1.8×10－3 ml·min－1。解法二　HCl转化的物质的量为n，则
3.工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550 ℃时，在1 L的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：
若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压＝总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)＝____ kPa·min－1。
二、速率常数的应用4.工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：
由上述数据可得该温度下，c2＝_____，该反应的逆反应速率常数k＝________ L3·ml－3·min－1。
5.300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如下表：
n＝____；k＝____________________。
4.0×10－8 L·ml－1·s－1
1.速率常数的含义速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 ml·L－1时的反应速率。在相同浓度的条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
3.速率常数的影响因素温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
影响化学反应速率的因素
1.内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为 。2.外因
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(必须具有足够的能量)。②活化能：如图图中：E1表示 ，使用催化剂时的活化能为 ，反应热为 (注：E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量)。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
4.稀有气体对反应速率的影响A(g)＋B(g) C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后的性质保持不变(　　)2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　)3.对于反应：A＋B C，改变容器容积，化学反应速率一定发生变化(　　)4.碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，可以加快反应速率(　　)5.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(　　)6.100 mL 2 ml·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)
影响化学反应速率的因素1.某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)　ΔH>0。下列叙述正确的是A.向容器中充入氩气，反应速率不变B.加入少量W，逆反应速率增大C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D.将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
2.一定温度下，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：_____，原因是___________________________________________________。(2)恒容充入N2：_____。(3)恒容充入He：_____，原因是_________________________。(4)恒压充入He：_____。
单位体积内，活化分子数目增加，有效碰
不变　 单位体积内活化分子数不变
3.(2022·潍坊模拟)“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2＋O2 2SO3，在催化剂表面的反应历程如图：下列说法正确的是A.使用催化剂只能加快正反应速率B.反应②的活化能比反应①大C.该反应的催化剂是V2O4D.过程中既有V—O的断裂，又有V—O的形成
1.(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C.条件①，反应速率为0.012 ml·L－1·min－1D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰 期为62.5 min
2.(2021·河北，13)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是A.0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3 ml· L－1·min－1B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应①的活化能比反应②的活化能大
3.[2020·全国卷Ⅱ，28(2)]高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4 C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为r＝k× ，其中k为反应速率常数。①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2＝_______ r1。
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_____。A.增加甲烷浓度，r增大B.增加H2浓度，r增大C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，k减小
1.下列说法正确的是A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大D.催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率
2.反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是A.保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量B.将容器的容积缩小一半C.保持容积不变，充入Ar使压强增大D.保持压强不变，充入Ar使容积增大
3.如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(Zn的相对原子质量为65)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mL。下列说法不正确的是A.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示10 s内该反应 的速率为0.01 ml·L－1·s－1B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示10 s内该反 应的速率为0.01 ml·L－1·s－1C.用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1D.用H2表示10 s内该反应的速率为0.000 2 ml·s－1
4.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是A.该反应的化学方程式为3B＋4D 6A＋2CB.反应进行到1 s时，v(A)＝v(C)C.反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 ml·L－1·s－1D.反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
5.O3在水中易分解，一定条件下，相同浓度的O3的浓度减小一半所需的时间(t)如下表。
根据表中的递变规律，推测O3分别在以下条件下反应：①40 ℃、pH＝3.0；②10 ℃、pH＝5.0；③30 ℃、pH＝7.0，分解速率依次增大的顺序为A.①②③ B.③②①C.②①③ D.③①②
6.一定温度下反应：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min，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表示反应速率，其比值是1∶2∶3C.在2 min末的反应速率，用B表示为0.3 ml·L－1·min－1D.在这2 min内用B和C表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的
7.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·ml－1，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO2―→2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2―→2V2O5(慢)。下列说法正确的是A.反应速率主要取决于V2O5的质量B.VO2是该反应的催化剂C.逆反应的活化能大于198 kJ·ml－1D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
8.研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是A.反应中Fe＋是催化剂，FeO＋是中间产物B.总反应速率由反应②的速率决定C.升高温度，总反应的平衡常数K减小D.当有14 g N2生成时，转移1 ml e－
9.下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是
10.丙酮的碘代反应CH3COCH3＋I2―→CH3COCH2I＋HI的速率方程为v＝kcm(CH3COCH3)·cn(I2)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为 ，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。
下列说法正确的是A.速率方程中的m＝1、n＝1B.该反应的速率常数k＝2.8×10－2min－1C.增大I2的浓度，反应的瞬时速率加快D.当过量的I2存在时，反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是375 min
下列有关该反应的说法正确的是A.化学反应速率与Fe3＋浓度的大小有关B.该反应为吸热反应C.Fe2＋是该反应的催化剂D.若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大
12.工业上，可采用还原法处理尾气中的NO，其原理为2NO(g)＋2H2(g) N2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。在化学上，正反应速率方程可表示为v正＝k正·cm(NO)·cn(H2)，逆反应速率方程可表示为v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y为反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下：
下列有关推断正确的是A.上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能B.若升高温度，则k正增大，k逆减小C.在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1D.在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同
13.过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下：
下列有关说法正确的是A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞B.活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快C.第一步反应需要吸收能量D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
14.用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫)，某同学依据文献资料对该实验进行探究。(1)资料1：KI在该反应中的作用：H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－。总反应的化学方程式为_______________________。
(2)资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。下列判断正确的是__(填字母)。a.加入KI后改变了反应的路径b.加入KI后改变了总反应的能量变化c.H2O2＋I－===H2O＋IO－是放热反应
(3)实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。①加CCl4并振荡、静置后还可观察到__________________，说明有I2生成。②气泡明显减少的原因可能是：i.H2O2浓度降低；ii.______________________。以下对照实验说明i不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管中加入CCl4，B试管中不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_____________________________________________________________。
在水溶液中I2的浓度降低
A试管中产生气泡明显变少；B试管中产生气泡速率没有明显减小
为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10 mL 0.10 ml·L－1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：
①a＝_________。