山西省大同一中高考化學一輪復習 夯實基礎(chǔ) 專題十八《化學反應速率及其影響因素》課件

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1、化學反應速率及其影響因素1了解化學反應速率的概念及反應速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領(lǐng)域中的重大作用。3理解濃度、溫度、壓強、催化劑影響化學反應速率的一般規(guī)律。4了解化學反應速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。 回歸教材 一、化學反應速率1表示方法減少增加通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的_或者生成物濃度的_來表示化學反應速率。2表達式：_。vct3單位mol/(Ls) ; molL1s1;mol/(Lmin) ; mol/(Lh)等。4意義衡量化學反應進行的_程度?？炻?特點數(shù)值意義平均瞬時(1)同一反應里，用不同物質(zhì)的濃度變化來表示同一段時間的反應速率時，其

2、_不一定相同，故應標明是用哪種物質(zhì)表示的化學反應速率，但這些數(shù)值表示的_是相同的。(2)化學反應速率是某段時間內(nèi)的 _ 速率而不是_速率。(3)對于固體或純液體參加的化學反應，因在反應中濃度_，故不用固體、純液體表示反應速率。(4)無論濃度的變化是增加還是減少，取其絕對值，所以化學反應速率為_。不改變正值(5)用不同物質(zhì)表示同一反應的速率時，速率的比值等于化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。如反應 mAnBpCqD則有 v(A)v(B)v(C)v(D)_。(6)比較反應速率的快慢，要轉(zhuǎn)化為_的速率來比較。mnpq同一物質(zhì)二、有效碰撞理論活化能活化能總能量總能量0，某小組通過試驗研究該反應(反應過

3、程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始量如下表：甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度 T1 下隨反應時間(t)的變化如下圖，請計算 1520 min 范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為_mol，出計算過程)。組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物質(zhì)的量/mol1.001.990.010.52解析：第(3)問中，15 min 時，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為6.7%，所以15 min 時，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1.00 mol 1.00mol6.7%0.933 mol；20 min 時，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為11.2%，所以20 min 時，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1.00 mol 1.00mol11.2%0.888 mol

4、，所以15 至20 min 甲酸甲酯的減少量為0.933 mol0.888 mol0.045 mol，則甲酸甲酯的平均速率0.045 mol5 min0.009 molmin1。重點二化學反應速率的圖像1圖像類型(1)物質(zhì)的量時間圖：反映濃度隨時間的變化關(guān)系，其橫坐標代表時間，縱坐標代表不同時間反應物或生成物物質(zhì)的量濃度。若曲線單調(diào)減小表示反應物濃度減少，反之表示生成物濃度增大。如：某溫度時，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如右圖所示。依據(jù)圖像可以判斷反應物和生成物，確定化學計量數(shù)，計算平均速率和轉(zhuǎn)化率。(2)速率時間圖：反映化學反應速率隨時間的變化關(guān)系，

5、其縱坐標代表不同時間的瞬時速率。若曲線單調(diào)減小表示反應速率減少，反之表示反應速率增大。如增大生成物濃度的圖像如下：看坐標 弄清縱、橫坐標所代表的意義，并與有關(guān)的原理掛鉤看起點分清反應物、生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物；一般生成物多數(shù)以原點為起點抓變化分清正、逆反應，吸、放熱反應。升高溫度時，v(吸)v(放)，在速率時間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變抓終點如在濃度時間圖上，一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進行推理判斷2解題方法(1)看圖像。(2)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。(3)“作判斷

6、”：通過對比分析，作出正確判斷。t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90【例2】某溫度時，在 2 L 密閉容器中氣態(tài)物質(zhì) X 和 Y 反應生成氣態(tài)物質(zhì) Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示。(1)根據(jù)下表中數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出X、Y、Z 的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線：甲(2)體系中發(fā)生反應的化學方程式是：_；(3)計算該反應在 03 min 時間內(nèi)產(chǎn)物 Z 的平均反應速率：_；(4)該反應達到平衡時

7、反應物 X 的轉(zhuǎn)化率等于_；(5)如果該反應是放熱反應。改變實驗條件(溫度、壓強、催化劑)得到 Z 隨時間變化的曲線、(如圖乙所示)則曲線、所對應的實驗條件改變分別是：_；_；_。乙解析：(1)根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標系中找出相應的點，然后用光滑的曲線描點即可。(2)根據(jù)題意，可以利用“三步法”求解：aX bYcZ開始轉(zhuǎn)化平衡1.000.450.551.000.90.100.90.9根據(jù)各物質(zhì)的量之比可得體系中發(fā)生反應的化學方程式是：X2Y2Z。其平均速率為v(Z)0.083 molL1min1。(3)根據(jù)圖像可知在3 min 時，生成物Z 的物質(zhì)的量為0.5 mol，ct0.5 mo

8、l2 L3 min(4)X 的轉(zhuǎn)化率等于(X)反應量起始量100%1.00 mol0.55 mol1.00 mol100%45%。(5)對比曲線1 和表中數(shù)據(jù)可知：曲線1 達到平衡所用時間短(2 min)，且生成的Z 較少，即相對原平衡來說是增大了反應速率且平衡向逆反應方向移動，故曲線1 改變的條件是升高了溫度；對比曲線 2 和表中數(shù)據(jù)可知：曲線2 達到平衡所用時間短(1 min)，但生成Z 的量不變，即加快了反應速率但平衡沒有移動，故曲線2 改變的條件是加入了催化劑；對比曲線3 和表中數(shù)據(jù)可知：曲線3 達到平衡所用時間短(7 min)，且平衡時生成Z 的量增多(0.95 mol)，即加快了反

9、應速率且平衡向正反應方向移動，故曲線 3 改變的條件是增大壓強。2 L3 min答案：(1)如下圖所示(2)X2Y2Z0.50 mol(3)(4)45%(5)升高溫度加入催化劑增大壓強0.083 molL1min1?？刂谱兞糠ㄌ骄坑绊懟瘜W反應速率的因素影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關(guān)規(guī)律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響。變量探究實驗考查對于圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力。表格型題目的解題要點在于通過審題，獲取有用信息，然后對表格中數(shù)據(jù)進行比較分析，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律進行解答；直角坐標系題的解題要點在于解題時要求學生首

10、先弄清楚自變量和因變量到底是什么，注意理解起點、終點、轉(zhuǎn)折點的含義，然后根據(jù)所學知識分析概念、圖像、數(shù)值三者之間的關(guān)系。解答試題時需注意以下問題：(1)認真審題：清楚實驗目的，理清影響實驗探究結(jié)果的因素。(2)確定變量：在探究時，應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，進而總結(jié)出規(guī)律。若需確定另一個變量，則要重新進行相關(guān)分析。(3)數(shù)據(jù)篩選：在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時，注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量唯一，否則無法做出正確判斷。(2)為探究反應物

11、濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：表中 Vx_，理由是_。實驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0答案：(1)2(2)2.0其他條件不變時，改變 K2S2O8 溶液的濃度，化學反應速度改變(3)c t 的變化曲線如下圖所示：【拓展應用】(2013 年廣州調(diào)研)某小組利用 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4溶液反應來探究“條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小

12、組設計了如下方案。(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是_(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是_。(3)實驗測得 KMnO4 溶液的褪色時間為 40 s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應速率 v(KMnO4)(1)已知反應后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1 mol H2C2O4轉(zhuǎn)移_mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4) n(KMnO4)_。_molL1min1。解析：(1)H2C2O4中碳的化合價是3，CO2中碳的化合價為4，故每消耗1 mo

13、l H2C2O4轉(zhuǎn)移2 mol電子。配平反應方程式為：2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O，為保證KMnO4完全反應，c(H2C2O4) c(KMnO4)2.5。(2)探究溫度對反應速率的影響，則濃度必然相同，則為編號和；同理探究濃度的實驗是和。(3)v(KMnO4)答案：(1)2 2.5(2)和和(3)1.0102(4)考點一化學反應速率1對于化學反應：3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反應速率關(guān)系中，正確的是(Av(W)3v(Z)C2v(X)v(Y)。B2v(X)3v(Z)D3v(W)2v(X)解析：速率之比等于方程式的計量系數(shù)之比

14、。v(W)v(Z)，A 錯誤；3v(X)2v(Z), B 錯誤；2v(X)v(Y)，C 正確；2v(W)3v(X)，D 錯誤。答案：C2化合物 Bilirubin 在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示，計算反應 48 min 間的平均反應速率和推測反應 16 min 時反應物的濃度，結(jié)果應是()。答案：B考點二 影響化學反應速率的因素選項事實結(jié)論A其他條件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應，升高溶液的溫度，析出硫沉淀所需的時間縮短當其他條件不變時，升高反應溫度，化學反應速率加快B工業(yè)制硫酸中，在SO3的吸收階段，吸收塔里要裝填瓷環(huán)增大氣液接觸面積，使S

15、O3的吸收速率增大C在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應：2NH3(g) N2H4(l)H2(g)，把容器的體積縮小一半正反應速率加快，逆反應速率減慢DA、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，在B試管中加入23滴FeCl3溶液，B試管中產(chǎn)生氣泡快當其他條件不變時，催化劑可以改變化學反應速率解析：壓縮容器體積，反應物、生成物濃度均增加，正逆反應速率均加快，C 錯誤。答案：CN2(g)2CO2(g)。下列說法不正確的是(4已知汽車尾氣無害化處理反應為：2NO(g)2CO(g)。A升高溫度可使該反應的逆反應速率降低B使用高效催化劑可有效提高正反應速率C反應達到平衡后，NO的反應速率保持恒定D單位

16、時間內(nèi)消耗CO和CO2 的物質(zhì)的量相等時，反應達到平衡. . .解析：升溫，無論是正反應，還是逆反應，速率均加快，A 錯誤；催化劑可以加快化學反應速率，B 正確；達平衡后，各組分的速率保持不變，C 正確；由于CO 和CO2 的計量系數(shù)相等，故當兩者同時消耗的量相等時，反應即達平衡，D 正確。答案：A考點三化學反應速率圖像5一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2 光催化染料 R降解)。反應的影響如下圖所示。下列判斷正確的是(A在 050 min 之間，pH2 和pH7 時 R 的降解百分率相等B溶液酸性越強，R 的降解速率越小CR 的起始濃度越小，降解速率越大D在 2025 min 之間， pH10 時 R 的平均降解速率為 0.04 molL1min1解析：在050 min 之間，pH2 和pH7 時反應物R 都能完全反應，降解率都是100%，A 正確；pH 為2、7、10 時，通過曲線的傾斜程度可看出溶液的酸性越強，R 的降解速率越大，B 錯誤；圖中無法比較同一pH 條件下，R的起始濃度與降解速率的關(guān)系，C 錯誤；2025 min 之間，pH10 時R 的平均降解速率為0.2104 molL1/5 min4106 molL1min1，D 錯誤。答案：A