（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题六 第1讲 化学反应速率课件

第1讲化学反应速率考点一化学反应速率的概念及计算考点二影响化学反应速率的因素总纲目录高考演练考点一化学反应速率的概念及计算1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的①减少或生成物浓度的②增加来表示。2.表达式v= ,单位:③mol·L-1·s-1或④mol·L-1·min-1。如密闭容器中,合成氨的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),开始时c(N2)=8mol·L-1,2min后c(N2)=4mol·L-1,则用N2表示的反应速率为⑤2mol·L-1·min-1。 特别提醒(1)化学反应速率指的是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率,且都取正值。(2)同一化学反应,相同条件下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)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,固体和纯液体的浓度视为常数。(4)化学反应速率越快,反应现象不一定越明显。3.化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示该反应的化学反应速率,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的⑥化学计量数之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。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)=⑦0.3mol·L-1·s-1,v(B)=⑧0.1mol·L-1·s-1,v(C)=⑨0.2mol·L-1·s-1。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显。(✕)(2)化学反应速率一般指的是平均速率,可以用固体物质来表示。 (✕)(3)化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1。 (✕)(4)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。 (√)2.【多维思考】某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。 (1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为。(2)反应开始至2min、5min时Z的平均反应速率为、。答案(1)3X+Y 2Z(2)0.05mol·L-1·min-10.04mol·L-1·min-1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)根据已知条件列式计算。例如:mA(g)+nB(g) pC(g)起始浓度(mol·L-1)abc转化浓度(mol·L-1)x  nxmpxm某时刻浓度(mol·L-1)a-xb- c+ nxmpxm典例X(g)+3Y(g) 2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1,一定条件下,将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是 (C)A.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·s-1B.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1C.10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZD.10min内,X和Y反应放出的热量为akJ解析X(g)+3Y(g) 2Z(g)开始/mol:130转化/mol:0.20.60.410min/mol:0.82.40.410min内,Y的平均反应速率为0.6mol÷(2L×10min)=0.03mol·L-1·min-1,A项错误;10min内,X的平均反应速率为0.2mol÷(2L×10min)=0.01mol·L-1·min-1,无法计算即时速率,B项错误;由上述分析可知,10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZ,C项正确;1molX与3molY完全反应放出热量为akJ,则10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ,D项错误。题组一化学反应速率的相关计算1.一定温度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述中不正确的是(溶液体积变化忽略不计) (C)A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2mol/(L·min)C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/LD.反应至6min时,H2O2分解了50%解析2H2O2 2H2O+O2↑。6min时,生成O2的物质的量n(O2)= =1×10-3mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)=2×10-3mol,所以0~6min时,v(H2O2)= ≈3.3×10-2mol/(L·min),A项正确;6~10min时,生成O2的物质的量n(O2)= ≈0.335×10-3mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)=0.335×10-3mol×2=0.67×10-3mol,6~10min时,v(H2O2)= ≈1.68×10-2mol/(L·min)3.3×10-2mol/(L·min),322.41022.4L/molL32100.01L6minmol3(29.922.4)1022.4L/molL30.67100.01L4minmolB项正确;反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×10-3mol,剩余n(H2O2)=0.40mol/L×0.01L-2×10-3mol=2×10-3mol,c(H2O2)= =0.20mol/L,C项错误;反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×10-3mol, =4×10-3mol,所以H2O2分解了50%,D项正确。32100.01Lmol22(HO)n总2.一定条件下,在体积为10L的固定密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程如下。下列说法正确的是 () A.t1min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.0~8min,H2的平均反应速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的平均反应速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1答案Bt1min时没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A项错误;B项正确;0~8min时,v(NH3)= =0.0075mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)= =0.01125mol·L-1·min-1,C项错误;10~12min,v(NH3)= =0.005mol·L-1·min-1,v(N2)= =0.0025mol·L-1·min-1,D项错误。0.6mol10L8min3(NH)32v(0.70.6)mol10L2min3(NH)2v3.(1)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。 在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1。(2)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3mol01.83.75.47.2计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。答案(1)0.0010(2)v(HCl)= =1.8×10-3mol·min-1。3(5.41.8)102(6.02.0)minmol解析(1)由题图可知,0~60s时段,N2O4的物质的量浓度变化为0.060mol·L-1,v(N2O4)= =0.0010mol·L-1·s-1。10.060molL60s方法技巧计算化学反应速率的方法(1)公式法:利用v(A)= 计算。注意:Δc(A)指物质A浓度的变化,而不是物质的量的变化。(2)化学计量数法:利用化学反应速率之比=化学计量数之比。(A)ct(3)三段式法:利用起始量、变化量、一段时间后的量的关系计算。计算中注意以下量的关系:①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)题组二化学反应速率的大小比较4.已知反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是 (C)A.v(CO)=1.5mol·L-1·min-1B.v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.4mol·L-1·min-1D.v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1解析换算成同一物质的反应速率再比较,如以N2为标准,A、B、D项分别换算为0.375mol·L-1·min-1、0.35mol·L-1·min-1、0.275mol·L-1·min-1,故选C。5.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·s)②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=0.4mol/(L·s)④v(D)=0.45mol/(L·s)。下列有关反应速率的比较中正确的是 (B)A.④③=②①B.①④②=③C.①②③④D.④③②①解析可用比值法进行反应速率大小的比较, =0.45mol/(L·s);=0.2mol/(L·s); =0.2mol/(L·s); =0.225mol/(L·s),故①④②=③,B项正确。(A)1v(B)3v(C)2v(D)2v6.A、B、C三个容器,分别发生合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得:ABC反应速率(mol·L-1·min-1)v(H2)=3v(N2)=3v(NH3)=4则三个容器中合成氨的反应速率 (B)A.v(A)v(B)v(C)B.v(B)v(C)v(A)C.v(C)v(A)v(B)D.v(B)v(A)v(C)解析根据物质的反应速率之比等于物质的化学计量数之比,也可以换算成“vk= ”(单位略):v(A)k= =1、v(B)k= =3、v(C)k= =2,进行比较即可。B项正确。()v某物质该物质的化学计量数333142方法技巧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(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),比较 与 ,若  ,则A表示的反应速率比B的大。(A)va(B)vb(A)va(B)vb考点二影响化学反应速率的因素1.内因(主要因素)反应物本身的性质。如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为①NaMgAl。2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)  特别提醒(1)对于固体和纯液体物质,可认为其浓度是一个常数,改变它们的用量不会影响化学反应速率,但是改变固体的表面积能改变化学反应速率。(2)压强只能对有气体参与的化学反应的反应速率有影响,对无气体参与的化学反应的反应速率基本无影响。(3)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生改变的角度来分析,若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。3.理论解释——有效碰撞理论(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⑨正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为⑩E3,E2为 逆反应的活化能,反应热为 E1-E2。(3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(4)外界条件改变,引起反应速率改