高考化學一輪復習 第9章 第1講 化學反應速率及影響因素課件
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1、 必考部分必考部分第九章第九章化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡第第1講講 化學反應速率及影響因素化學反應速率及影響因素導導 航航 高高 考考考考 點點 突突 破破隨隨 堂堂 演演 練練自自 我我 診診 斷斷課課 時時 作作 業(yè)業(yè)1了解化學反應速率概念,反應速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。3理解外界條件(溫度、濃度、壓強和催化劑)對化學反應速率的影響,認識并能用相關理論解釋其一般規(guī)律??季V解讀考綱解讀 本講重要知識有化學反應速率的概念及影響化學反應的因素;主要考查化學反應速率的簡單計算,外界條件對化學反應速率的影響。預測2014年的高考仍會以下
2、面幾個方面為主:化學反應速率的大小比較,外界條件對速率影響的分析判斷,結合具體圖象與化學平衡綜合考查。 考向分析考向分析 考點圖析考點圖析 一、化學反應速率基礎知識梳理2同一反應用不同物質表示的反應速率之間的關系對于任一反應mAnB=pYqZ,v(A) v(B) v(Y) v(Z)_。3注意的問題(1)一般來說,化學反應速率隨反應的進行而逐漸減慢。因此,某一段時間內的反應速率,實際是一段時間內的_速率,而不是指_速率。(2)固體或純液體(不是溶液),其濃度可視為_,因此不用固體或純液體表示化學反應速率。思考對于3A(g)B(g)=2C(g)反應,在不同容器中發(fā)生反應,通過測定知道兩容器中速率分
3、別為v(A)0.3 mol/(Ls)、v(B)0.1 mol/(Ls)。請判斷兩容器中反應的快慢是否相同?有什么啟發(fā)?二、影響化學反應速率的因素(1)內因(主要因素):反應物本身的性質,如Na、Mg、Al與水反應的速率由大到小的順序為:_。(2)外因(其他條件不變,改變一個條件)三、化學反應速率的測定化學反應的速率是通過_測定的,與其中任何一種化學物質的濃度(或質量)有關的性質在測量反應速率時都可以加以利用,包括能夠直接觀察的某些性質,如_和_,也包括必須依靠科學儀器才能測量的性質,如_、_、_、_等。在溶液中,當反應物或產物本身有比較明顯的顏色時,人們常常利用_關系來跟蹤反應的過程和測量反應
4、速率。答案:一、1.減少增加2.m n p q3.(1)平均瞬時(2)常數思考:相同,同一化學反應用不同物質濃度的改變量表示速率,數值可能不同,但表示的意義可能相同。因此,在表示化學反應速率時,必須注明是以哪種物質作標準的。二、(1)NaMgAl(2)加快減小加快減小加快減小相同接觸面積三、實驗釋放出氣體的體積顏色的深淺體系壓強光的吸收光的發(fā)射導電能力顏色深淺和顯色物質濃度間的正比1下列過程中化學反應速率的加快對人類有益的是()A金屬的腐蝕B食物的腐敗C塑料的老化 D氨的合成答案D自主檢查自主檢查 2下列判斷正確的是()A0.1 molL1的鹽酸和0.1 molL1的醋酸溶液分別與2 molL
5、1的NaOH溶液反應的速率相同B0.1 molL1的鹽酸和0.1 molL1的HNO3溶液分別與大小相同的大理石反應的速率相同CMg和Fe分別與0.1 molL1的鹽酸反應的速率相同D大理石塊與大理石粉分別與0.1 molL1的鹽酸反應的速率相同答案B解析影響化學反應的速率有內因與外因之分。內因指的是反應物本身的結構性質。例如:在完全相同的外界條件下,Mg、Fe由于自身金屬活潑性的不同,反應速率v(Mg)v(Fe)。外因主要指的是溫度、濃度、壓強、催化劑、反應物顆粒的大小、紫外線輻射等因素。A中0.1 molL1的鹽酸與0.1 molL1的醋酸溶液中自由移動的c(H)是不相同的;D中大理石粉改
6、變了與鹽酸的接觸面積,所以改變了反應速率。3. 下列關于化學反應速率的說法正確的是()A對于任何化學反應來說,反應速率越大,反應現象就越明顯B化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減小或任何一種生成物濃度的增加C化學反應速率為0.8 molL1s1是指1 s時某物質的濃度為0.8 molL1D根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢答案D解析反應進行得越快,反應現象不一定明顯,如鹽酸和NaOH溶液的反應,A錯誤;化學反應速率不用固體或純液體表示,B錯誤;C項是指某物質的濃度在1 s內變化了0.8 molL1,C錯誤;化學反應速率就是表示化學反應進行快慢的物理量,D正確。4對于化
7、學反應3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g),下列反應速率關系中,正確的是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y)D3v(W)2v(X)答案C解析本題考查了化學反應速率的有關計算。化學反應速率與方程式的計量數成正比,A項應為v(W)v(Z);B項應為3v(X)2v(Z);D項應為2v(W)3v(X)。5一定量的鋅與過量的稀硫酸反應制取氫氣,一定溫度下為減慢反應速率而不影響生成H2的量,可向其中加入()AKCl固體B鐵粉CK2SO4溶液DKNO3溶液答案C解析A項對速率無影響;B項加入鐵粉生成H2總量增加;C項加入K2SO4溶液,溶液體積增大,H的濃度降低,速率減慢
8、;D項加入KNO3,因酸性條件下NO具有較強的氧化性,無H2放出。對上述反應來說:(1)在同一段時間內,v(A)、v(B)、v(C)、v(D)的數值不一定相同,但其表達的意義完全相同,都表示同一個反應在某一段時間內,反應向同一個方向進行的快慢。(2)v(A) v(B) v(C) v(D)m n p q,即速率之比等于相應物質的化學計量數之比。(3)可以利用化學反應速率數值的大小比較化學反應進行的快慢。例1如圖表示800 時,A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間變化的情況,t是反應充分時的時間。試回答:(1)該反應的反應物是_。(2)該反應的化學方程式為_。(3)若反應充分時的時間為2 min,A
9、物質的平均反應速率為_。此時容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時_(填“增大”“減小”或“相等”)。計算化學反應速率時,要注意用何種物質表示,并且是用單位時間內物質的量濃度的變化量,而一般不用物質的量的變化量來表示。特別提醒特別提醒 變式訓練變式訓練 其中正確的是()ABCD答案B2在四個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨反應。根據在相同時間內測定的結果判斷,生成氨氣的速率最快的是()Av(H2)0.3 molL1min1Bv(N2)0.2 molL1min1Cv(NH3)0.25 molL1min1Dv(H2)0.4 molL1min1答案B1濃度(1)增大反應物(或生成物)濃度
10、,正反應(或逆反應)速率立即增大,逆反應(或正反應)速率瞬時不變,隨后增大。(2)同理可得減小濃度的情況。3壓強(1)若參加反應的物質為固體或液體(溶液),由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響,可以認為改變壓強反應速率不變。(2)對于有氣體參加的可逆反應,增大壓強,正反應速率、逆反應速率都增大,反應物氣體系數之和大者增大的快,減小壓強,正反應速率、逆反應速率都減小,反應物氣體系數之和大者減小的快。例2某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有_;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_;(3)實
11、驗室中現有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_;(4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有_(答兩種);(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。實驗實驗混合溶液混合溶液ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和飽和CuSO4溶液溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請完成此實驗設計,其中:V1_,V6_,V
12、9_;反應一段時間后,實驗A中的金屬呈_色,實驗E中的金屬呈_色;該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因_。解析(1)分析實驗中涉及的物質:Zn、CuSO4、H2SO4,其中能發(fā)生的化學反應有2個:ZnCuSO4=ZnSO4Cu,ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面,構成銅鋅原電池,從而加快了H2產生的速率。(3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4,ZnAg2SO4=ZnSO42Ag。(4)根據影
13、響化學反應速率的外界因素,則加快反應速率的方法還有:增大反應物濃度,升高溫度,使用催化劑,增大鋅粒的表面積等。注意H2SO4濃度不能過大,濃硫酸與Zn反應不生成H2。(5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,則實驗中除CuSO4的量不同之外,其他物質的量均相同,則V1V2V3V4V530 mL,最終溶液總體積相同,由實驗F可知,溶液的總體積均為50 mL,則V610 mL,V917.5 mL。隨著CuSO4的量增大,則附著在Zn片表面的Cu會越來越多,被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸,則H2生成速率會減慢,且Zn片表面的Cu為暗紅色。答案(1)ZnCuSO4=ZnSO4Cu,ZnH2SO
14、4=ZnSO4H2(2)CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成CuZn原電池,加快了H2產生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應溫度,適當增加硫酸的濃度,增大鋅粒的表面積等(答兩種即可)(5)301017.5灰黑暗紅當加入一定量的CuSO4后,生成的單質Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積規(guī)律方法對于同一個化學反應,不同外界條件對反應速率的影響程度不同,影響程度的大小為催化劑溫度濃度(或壓強),因此比較化學反應的快慢時,首先看有無催化劑,其次看溫度的高低,最后看濃度或壓強的大小。3已知下列各組反應的反應物(表中的物質均為反應物)及溫度,則反應開始時,放出H2的速率最快的是()
15、變式訓練變式訓練 編號編號金屬金屬(大小、形狀相大小、形狀相同的粉末同的粉末)物質的量物質的量酸的濃度及體積酸的濃度及體積反應溫度反應溫度/AMg 0.1 mol3 molL1的硝酸的硝酸10 mL60BMg 0.1 mol3 molL1的鹽酸的鹽酸10 mL30CFe 0.1 mol3 molL1的鹽酸的鹽酸10 mL60DMg 0.1 mol3 molL1的鹽酸的鹽酸10 mL60答案答案D解析影響化學反應速率的因素,首先是反應物的性質,然后考慮外界條件的影響,A不能放出H2,錯;B、D相比外界溫度不同,TDTB,則vDvB,C、D相比外界條件相同,但Mg比Fe活潑,vDvC,故D正確。實
16、驗實驗初始濃度初始濃度c/molL1溴顏色消失所需時間溴顏色消失所需時間t/s序號序號CH3COCH3HClBr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析實驗數據所得出的結論不正確的是()A增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B實驗和的v(Br2)相等C增大c(HCl),v(Br2)增大D增大c(Br2),v(Br2)增大答案D解析由和對比可知,增大c(CH3COCH3),Br2顏色消失的時間變短,即v(Br2)變大。A正確。和反應時間相同,說明v(Br2)相等,B對。比較和可知
17、,增大c(HCl)時,反應時間變短,說明v(Br2)增大,C對。對比實驗和可知,增大c(Br2)時,反應時間變長,v(Br2)不變,D錯。答案為D。對于可逆反應,外界條件對正、逆反應速率的影響可用以下詞語概括:突變、漸變;強變、弱變;等變、不變。1增大反應物濃度:v(正)突變,v(逆)漸變。2增大壓強:(1)若n(g)0,則v(正)弱變,v(逆)強變。3升高溫度:(1)若H0,則v(正)強變,v(逆)弱變。4使用催化劑或對n(g)0的反應加壓:v(正)與v(逆)等變。5若加入固體反應物(或產物),或向恒容反應器內充入惰性氣體:則v(正)與v(逆)不變。6物質的量(或濃度)時間圖像及應用(1)圖
18、像:某溫度時,在定容(V L)的容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示:A加了催化劑B增加SO3的物質的量C升高溫度D縮小容器體積解析10 min到15 min時,O2、SO2的物質的量都是逐漸減小,SO3的物質的量逐漸增大;只是10 min前變化較緩,10 min后變化較快,這是改變了某條件使反應速率加快所造成的,所以,可能是加入了催化劑或升高溫度或縮小容器體積,不可能是增加了SO3的物質的量。答案B規(guī)律方法分析圖像問題時,應從以下幾個方面著手:(1)看起點,分清反應物和生成物,濃度減小的是反應物,濃度增大的是生成物,生成物多數以原點為起點。(2)看變化趨勢,分清正反應
19、和逆反應,分清放熱反應和吸熱反應。(3)看終點,分清消耗濃度和增加濃度,反應物的消耗濃度和生成物的增加濃度之比等于反應方程式中各物質化學計量數之比。(4)時間速率圖像,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”。變式訓練變式訓練 5把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中,發(fā)現H2的生成速率v隨時間t的變化關系如圖所示。其中Ot1段速率變化的主要因素是_;t1t2段速率變化的主要因素是_。答案該反應是放熱反應,反應放出的熱量使溶液溫度升高,所以反應速率增大隨著反應的進行,c(H)減小,反應速率逐漸減小解析由圖像看出,Ot1反應速率增大,可想到該反應為放熱反
20、應,反應放熱使溫度逐漸升高,因此反應速率逐漸增大。隨著反應的進行,鹽酸的濃度是逐漸減小的,當反應進行到一定程度,反應物濃度的減小成了影響反應速率的主要因素,因此反應速率減小。6(2012濱州質檢)右圖為某化學反應的速率與時間的關系示意圖。在t1時刻升高溫度或增大壓強,速率的變化都符合示意圖的反應是()答案B解析t1時刻升高溫度,v吸、v放均增大,且v吸v放,即正反應是放熱的反應就符合此變化,Hv正,所以可逆反應中右邊氣體物質的計量系數大于左邊的氣體物質的計量系數,可以排除A項,只有B項符合題意。典例一定溫度下在密閉容器內進行著某一反應,X氣體、Y氣體的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖。易錯剖析
21、易錯剖析 常見錯誤選A錯因剖析(1)常見錯誤分析本題易錯選A的原因是對化學方程式的意義理解不透徹。化學方程式表示反應體系中各物質的物質的量的變化關系,而不是物質的量關系,若不明白這一關系會造成錯選。(2)其他錯誤分析錯選擇項錯選擇項錯誤原因錯誤原因錯選錯選C對化學反應速率的意義理解不透徹容易對化學反應速率的意義理解不透徹容易錯選錯選C?;瘜W反應速率表示反應進行的。化學反應速率表示反應進行的快慢程度,當反應物和生成物的物質的快慢程度,當反應物和生成物的物質的量濃度相等時,正、逆反應速率不一定量濃度相等時,正、逆反應速率不一定相等相等錯選錯選D不理解外界因素對化學反應速率的影響不理解外界因素對化學
22、反應速率的影響機理,容易造成錯選。增大壓強時,機理,容易造成錯選。增大壓強時,v(正正)和和v(逆逆)同時增大,但增大的幅度不同時增大,但增大的幅度不同,所以會引起平衡移動同,所以會引起平衡移動正確解答選B。Y、X的物質的量變化分別為7 mol和3 mol,故A不正確;t1時Y為6 mol;X為4 mol,故B正確;t2時X、Y物質的量濃度相等,但未達到平衡狀態(tài),故正、逆反應速率不相等,故C項不正確;t3時的曲線表明已達平衡,故v(正)v(逆),增大壓強時,v(正)和v(逆)同時增大,但增大的比例v(正)大于v(逆),所以平衡正向移動,D項不正確。1一定量的Fe與過量的稀硫酸反應制取氫氣,一定
23、溫度下為加快反應速率而又不影響氫氣的量,可向其中加入()AKCl固體BZn粉CSO3固體DCuSO4晶體答案C解析A項不能使速率加快;B項加快了反應速率,但是產生氫氣的量增加;C項SO3與水反應生成H2SO4,H2SO4的濃度增大,速率加快,而氫氣的產量只決定于Fe,故不影響氫氣的量;D項Fe置換出CuSO4中的Cu,與H2SO4反應的Fe的量減少,氫氣產量減少。答案答案C答案C解析隨著反應的不斷進行,c(HI)逐漸減小,v(正)逐漸減小,所以c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1與c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1相比雖然濃度改變量之比是2 3,但隨反應
24、變慢,所需時間要長,即時間之比不是23,大于10 s。4把下列四種X溶液分別加入四個盛有10 mL 2 mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50 mL,此時,X和鹽酸緩慢地進行反應,其中反應最快的是()A10 20 mL 3 mol/L的X溶液B10 10 mL 2 mol/L的X溶液C20 10 mL 4 mol/L的X溶液D20 30 mL 2 mol/L的X溶液答案D解析依題意,最終稀釋的體積相等。本題中化學反應速率的影響因素有濃度和溫度,從濃度看,其濃度大小順序為ADCB,從溫度看,C、D溶液加入燒杯中后使體系溫度高且相等,反應物濃度最大、體系溫度最高的化學反應,其化學反應速率最大,選
25、D項。答案C解析根據影響化學反應速率的條件,直接加以判斷:增大壓強,反應速率加快;增加固體反應物的量,其濃度不變,不能加快反應速率;通入CO2相當于增大反應物濃度,反應速率加快;恒壓下充入N2,容器體積擴大,氣體物質的濃度減小,反應速率減??;恒容下充入N2,參加反應的各物質濃度沒變,故反應速率不變;通入CO即增大生成物的濃度,最終使正、逆反應速率都要加快。6硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,下列各組實驗中最先出現渾濁的是()實驗實驗反應溫度反應溫度/Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mLc/(m
26、olL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案答案D解析出現渾濁的快慢主要由溫度和濃度決定,分析表中數據知D反應最快,本題要注意正確運用影響化學反應速率的因素。7在密閉容器里,通入a mol H2和b mol I2(g),改變下列條件,反應速率將如何改變?(填“增大”、“減小”或“不變”)(1)升高溫度_。(2)加入催化劑_。(3)容器容積不變,充入更多的H2_。(4)擴大容器的體積_。答案(1)增大(2)增大(3)增大(4)減小解析升高溫度、加入催化劑均使反應速率增大;容器容積不變,加入反應物,濃度增大,反應速率
27、增大;擴大容器體積,反應物濃度減小,反應速率減小。8加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL過氧化氫溶液(1.1 gmL1)中,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。答案(1)60 mL(2)1 min(3)2 min(4)DCBA(5)隨著反應的進行,c(H2O2)逐漸降低,反應速率逐漸變慢解析根據Vt圖像知,反應進行至1 min時,放出O2的體積為30 mL,反應進行至2 min時,放出O2的體積為45 mL,反應進行至5 min時,放出O2的體積達最大值60 mL;由Vt曲線的斜率變化可知:D、C、B、A的反應速率逐漸減小,這是因為隨著反應的進行,c(H2O2)逐漸降低,反應速率逐漸變小。
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