2016年高考化学一轮复习精品课件：第八章 化学反应速率和化学平衡 8-1 化学反应速率及其影响因素

高三第1轮总复习·化学第八章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率及其影响因素知识层面•主干层级突破考点一化学反应速率一|知识梳理1.化学反应速率的含义化学反应速率是用来衡量化学反应进行_____的物理量。2.化学反应速率的表示方法(1)定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较。(2)定量：用单位时间内反应物浓度的_____或生成物浓度的_____来表示。3.数学表达式及单位v＝ΔcΔt，单位：______________________________，如密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H22NH3，开始时c(N2)＝8mol·L－1,2min后c(N2)＝4mol·L－1，则用N2表示该反应的反应速率为_______________。快慢减少增加mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－12mol·L－1·min－14.规律(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能_____，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。(2)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)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_____________。如在一个2L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2molA,1s后剩余1.4mol，则v(A)＝_____________，v(B)＝_____________，v(C)＝_____________。不同化学计量数m∶n∶p∶q0.3mol·L－1·s－10.1mol·L－1·s－10.2mol·L－1·s－1易错警示(1)由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)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。(3)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(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)由v＝ΔcΔt计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(3)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。()提示：(1)×(2)×(3)√二|递进题组题组一“v＝ΔcΔt”的应用1.一定条件下反应A(s)＋3B(g)2C(g)在10L的密闭容器中进行，测得2min内，A的物质的量由20mol(560g)减小到8mol(224g)，则下列说法中正确的是()A.用反应物A表示该反应的反应速率为0.6mol·L－1·min－1B.用反应物B表示该反应的反应速率为2.4mol·L－1·min－1C.23v(B)＝v(C)D.用反应物C表示该反应的反应速率为3.6mol·L－1·min－1答案：C解析：2min内，A的物质的量由20mol减小到8mol，同时B的物质的量减少36mol，C的物质的量增加24mol，根据v＝Δn/(VΔt)，代入数值计算，可知v(B)＝1.8mol·L－1·min－1，v(C)＝1.2mol·L－1·min－1。A为固体，所以不能用A的浓度变化量来表示该反应的反应速率。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，23v(B)＝v(C)。2.[2014·广东实验中学测试]一定温度下，向容积为2L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＋4D6A＋2CB.反应进行到1s时，v(A)＝v(D)C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L－1·s－1D.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等答案：C解析：由图可知，B、C为反应物，A、D为生成物，由于各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比都等于化学计量数之比，故B、D选项错误。题组二化学反应速率大小的比较3.[2014·凯里一中测试]反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45mol·L－1·min－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1该反应进行的快慢顺序为()A.④③＝②①B.④③＝②①C.①②③④D.④③②①答案：A解析：本题考查化学反应速率大小的比较。若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率，且以mol·(L·s)－1为单位，①、②、③、④表示的速率分别是0.0225mol·(L·s)－1、0.6mol·(L·s)－1、0.6mol·(L·s)－1、0.675mol·(L·s)－1，故A正确。4．容器甲中在550℃时，发生反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，容器乙中在420℃时，发生反应2D(g)＋E(g)2F(g)，相同时间内测得甲中A减少了5mol，乙中F增加了5mol，则甲乙两个容器中反应速率大小关系为()A.甲乙B.甲乙C.甲＝乙D.无法确定答案：D解析：甲、乙两个容器的容积没有给明，而且反应本质不同，温度不同，故无法确定反应速率的大小。总结提升化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(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速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较vAa与vBb，若vAavBb，则A表示的反应速率比B的大。题组三“三段式”模板突破化学反应速率的计算5.将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)＋aQ(g)，2min达到平衡时生成0.8molZ，测得Q的浓度为0.4mol·L－1，下列叙述错误的是()A.a的值为2B.平衡时X的浓度为0.2mol·L－1C.Y的转化率为60%D.反应速率v(Y)＝0.3mol·(L·min)－1答案：B解析：此题主要考查反应速率的计算，我们在做这种类型的题时常用以下形式：X(g)＋3Y(g)2Z(g)＋aQ(g)始态/(mol·L－1)1100转化/(mol·L－1)0.20.60.40.4终态/(mol·L－1)0.80.40.40.4由已知量可求出其他未知量，在做这种类型的题时，一定要注意，方程式中的量要统一，一般用物质的量浓度。6．在一个容积固定为2L的密闭容器中，发生反应aA(g)＋bB(g)pC(g)ΔH＝？反应情况记录如表：请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：(1)a＝________，b＝________，p＝________。(取最小正整数)(2)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。(3)若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ，则该反应的ΔH＝________。答案：(1)122(2)0.2(3)－196.6kJ·mol－1解析：(1)由表中数据可知在4～6min时反应达到平衡状态，则4min内A、B、C的浓度变化分别为0.6mol·L－1、1.2mol·L－1、1.2mol·L－1，A、B、C的浓度变化之比为1∶2∶2，所以a＝1，b＝2，p＝2。(2)2～4min内A的浓度变化为0.8mol·L－1－0.4mol·L－1＝0.4mol·L－1，所以A的反应速率为0.4mol·L－1÷2min＝0.2mol·L－1·min－1。(3)从开始到第4min建立平衡，参加反应的A的物质的量为0.6mol·L－1×2L＝1.2mol，所以1molA反应放出的热量为235.92kJ÷1.2mol＝196.6kJ·mol－1，所以ΔH＝－196.6kJ·mol－1。总结提升“三段式法”的解题模式对于反应mA＋nBpC＋qD，t0s时A的浓度为amol·L－1，B的浓度为bmol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了xmol·L－1，则反应速率可计算如下：mA＋nBpC＋qD起始浓度/mol·L－1ab00转化浓度/mol·L－1xnxmpxmqxmt1时刻浓度/mol·L－1a－xb－nxmpxmqxm则：v(A)＝xt1－t0mol·(L·s)－1，v(B)＝nxmt1－t0mol·(L·s)－1，v(C)＝pxmt1－t0mol·(L·s)－1，v(D)＝qxmt1－t0mol·(L·s)－1。考点二影响化学反应速率的因素一|知识梳理1.内因(主要因素)反应物本身的_____是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为：____________，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为：_______________。性质F2Cl2Br2I2MgAlZnFe3.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。②活化能：如图图中：E1为_________________；E2为____________________；E3为_______________________；反应热ΔH＝________。③有效碰撞：活化分子之间能够引发___________的碰撞。正反应的活化能逆反应的活化能使用催化剂时的活化能E1－E2化学反应易错警示(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。(2)升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为v(吸)加快而v(放)减慢。(3)改变压强，实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。(4)加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)催化剂不参加化学反应。()(2)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。()(3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液。()(4)反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，则1min末的化学反应速率为v(NO)＝0.06mol·L－1·min－1。()(5)已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)的ΔH0，升高温度可缩短达到平衡的时间。()(6)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。()(7)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。()(8)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。()提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×2．铁片与足量1mol·L－1硫酸反应，为了加快化学反应速率，且不影响产生氢气的量，采取的下列措施，可行的是________。①加入4mol·L－1的HNO3溶液②加入少量CuSO4固体③加入少量铜粉④加入少量CH3COONa固体⑤加热⑥向溶液中通入HCl气体⑦将硫酸改为18.4mol·L－