原创2015年南方新高考化学广东专用大一轮配套课件第15讲化学反应速率共52张PP

第15讲化学反应速率考纲定位选项示例1.了解化学反应速率的概念及其表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。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，认识其一般规律。4.了解化学反应速率在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。1.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率。(2011年北京高考T12－C)2.一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。(2010年江苏高考T8－C)一、化学反应速率1．表示方法：通常用__________内反应物浓度的________或生成物浓度的________来表示化学反应速率。2．计算公式：__________。3．意义：衡量化学反应进行的__________的物理量。单位：__________；__________等。单位时间减少量增加量v＝Δc/Δt快慢mol/(L·s)mol/(L·min)二、影响化学反应速率的因素1．内因：反应物的__________是化学反应速率大小的决定因素。2．外因：浓度、温度、压强、催化剂等因素。(1)浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率________。(2)温度：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率________。一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大为原来的________倍。本身性质加快加快2～4(3)压强：其他条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反应，反应速率________。(4)催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率，且正逆反应速率改变程度________。(未特别指明时，均指正催化剂)(5)其他因素：反应物间的__________、光辐射、超声波等。加快相同接触面积三、注意的问题1．化学反应速率是一段时间内的变化量，无论用反应物还是用生成物表示均取正值。2．一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率。3．纯液体和固体浓度可视为常数，所以一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。4．化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。考点1化学反应速率的计算1．数学表达式：v＝Δc/Δt。2．对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，如：aA＋bB===dD＋eE，有：v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e。【例1】将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，v(C)＝0.1mol/(L·min)。则：(1)x＝________；(2)前5min内B的反应速率v(B)＝____________；(3)平衡时A的转化率为____________。思路指导：依据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，可以求得x和v(B)；运用“三段式”即可求得A的转化率。答案：(1)2(2)0.05mol/(L·min)(3)50%解析：(1)v(D)＝0.5mol·L－15min＝0.1mol/(L·min)＝v(C)，由此推知x＝2。(2)v(B)＝vC2＝0.1mol/L·min2＝0.05mol/(L·min)。(3)3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)起始浓度/(mol·L－1)aa00转化浓度/(mol·L－1)0.750.250.50.5平衡浓度/(mol·L－1)a－0.75a－0.250.50.5(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，解得：a＝1.5；A的转化率αA＝0.75mol·L－1×2L1.5mol·L－1×2L×100%＝50%。化学反应速率的注意问题(1)无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正值。(2)计算化学反应速率时，要注意题目要求用何种物质表示，且注意是单位时间内物质的量浓度的变化量。图3151【例2】(2013年湖南模拟)用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图3151所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是()。A．OE段表示的平均速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2的量最多解析：由于横坐标都是1个单位，EF段产生的CO2多，所以该段反应速率最快，不是OE段，A错；EF段产生的CO2共0.02mol，由于反应中n(HCl)∶n(CO2)＝2∶1，所以该段消耗HCl＝0.04mol，时间1min，所以用盐酸表示的EF段平均化学速率是0.4mol·L－1·min－1，B正确；由于OE、EF、FG时间都是1min，所以三段的速率之比就等于产生CO2的体积之比，即224∶(672－224)∶(784－672)＝2∶4∶1，C错；收集的CO2是看总量的，F点只有672mL，自然是G点的体积最多，D错。答案：B考点2化学反应速率快慢比较1．同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，因此比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。3．注意反应速率单位的一致性。4．注意外界条件对化学反应速率的影响规律。2．比较化学反应速率与化学计量数的比值，即比较vAa与vBb，若vAavBb，则A表示的反应速率比B大。【例3】反应：A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)，在四种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(A)＝0.15mol/(L·s)；②v(B)＝0.6mol/(L·s)；③v(C)＝0.4mol/(L·s)；④v(D)＝0.45mol/(L·s)。该反应进行的快慢顺序为：__________。思路指导：将四种不同情况下的化学反应速率转化换算成同一物质表示的化学反应速率，再比较快慢。解析：运用反应速率之比等于化学计量系数之比：①v(C)＝2v(A)＝0.3mol/(L·s)；②v(C)＝2v(B)/3＝0.4mol/(L·s)；④v(C)＝v(D)＝0.45mol/(L·s)。答案：④＞③＝②＞①【例4】(2013年湖南衡阳模拟)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下列有关反应速率的比较中正确的是()。A．④③＝②①B．④③＝②①C．①②③④D．④③②①解析：若将各反应速率均化为以B表示的速率，且以mol/(L·s)为单位，①②③④表示的速率分别是0.0225mol/(L·s)、0.6mol/(L·s)、0.6mol/(L·s)、0.675mol/(L·s)，故A正确。答案：A考点3影响化学反应速率的因素【例5】把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素中：①盐酸的浓度；②镁带的表面积；③溶液的温度；④氯离子的浓度，对反应速率有影响的是()。A．①②B．③④C．①②③④D．①②③思路指导：影响反应速率的因素有浓度、温度、表面积等。反应物浓度越大，温度越高，表面积越大，化学反应速率越快。子浓度无关，所以④对此反应速率无影响。答案：D解析：此反应的实质是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，与氯离【例6】(创新题)为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是()。A．将铜片放入稀硫酸中，无现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生成B．将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应，前者速率大于后者C．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D．相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时，粉末状的反应速率快···解析：加入硝酸银溶液，铜与其置换出的银形成原电池，铜为负极，失去电子，正极发生还原反应，析出银单质，没有氢气生成，A项错误；由于镁比铝活泼，在相同条件下，镁条与盐酸反应比铝条要快，B项正确；在加热氯酸钾制氧气的实验中，加入二氧化锰作为催化剂，反应速率加快，C项正确；粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石大，所以反应速率快，D项正确。答案：A考点4化学反应速率图像及其应用1．物质的量(或浓度)—时间图像及其应用例如：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图3-15-2所示。根据图像可进行如下计算：图3-15-2(1)求某物质的反应速率、转化率。如：t3时刻内v(X)＝n1－n3V·t3mol/(L·s)，Y的转化率＝n2－n3n2×100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。【例7】(2013年广东广州模拟，双选)在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH)－反应时间t的变)。化曲线如图3-15-3，下列说法正确的是(图3-15-3A．该反应的ΔHOB．其他条件不变，升高温度反应的平衡常数增大C．300℃时，0～t1min内CH3OH的平均生成速率为n12t1mol·L－1·min－1D．A点的反应体系从300℃升高到500℃，达到平衡时nH2nCH3OH减小思路指导：观察图像中的关键点、变化趋势等方面，分析该反应物质的量的变化与时间、温度的关系。答案：AC解析：由图可知，CH3OH是反应物，反应达到平衡时，温度升高，CH3OH的物质的量减小，则正反应为放热反应，ΔH0，A正确；升高温度，n(CH3OH)减小，n(CO)和n(H2)增大，则平衡常数减小，B错误；A点的反应体系刚好达到平衡，温度升高，平衡向反方向进行，n(H2)增大，n(CH3OH)减小，则nH2nCH3OH增大，D错误。化学反应速率图像的分析技巧分析图像问题时，应从以下几个方面着手：(1)看起点，分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。(2)看变化趋势，分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。(3)看终点，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度(或物质的量)之比等于反应方程式中各物质化学计量数之比。(4)时间—速率图像，看清曲线是连续的还是跳跃的，分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。【例8】(双选)T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图3-15-4(Ⅰ)所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图3-15-4(Ⅱ)所示，则下列结论正确的是()。(Ⅰ)(Ⅱ)图3-15-4A．在(t1＋10)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动B．(t1＋10)min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动C．T℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L－1A,0.1mol·L－1B和0.4mol·L－1C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4mol·L－1D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大答案：BC解析：设反应为：aA(g)＋bB(g)cC(g)，由图(Ⅰ)可得a∶b∶c＝(0.5－0.3)∶(0.7－0.1)∶0.4＝1∶3∶2，即反应为：A(g)＋3B(g)2C(g)。由图(Ⅱ)可知：T1时达到平衡比T2时快，故温度T1＞T2。增大压强，反应向气体体积减小的方向移动，即正反应方向，A错误；稀有气体不参与反应，容器总压强不变，则容器体积增大，反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动，B正确