《高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7單元 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 工業(yè)合成氨課件 魯科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7單元 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 工業(yè)合成氨課件 魯科版.ppt（68頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率工業(yè)合成氨 2 考綱要求 1 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念 化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法 2 了解催化劑在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 3 理解外界條件 濃度 溫度 壓強(qiáng) 催化劑等 對反應(yīng)速率的影響 認(rèn)識其一般規(guī)律 4 了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 3 基礎(chǔ)梳理 考點突破 化學(xué)反應(yīng)速率1 表示方法通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示 2 數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位 4 基礎(chǔ)梳理 考點突破 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 對于任何化學(xué)反應(yīng)來說 反應(yīng)速率越大 反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯 2 由計算平均速率 用反應(yīng)物表示為正值 用生成物表示為負(fù)值 3 同一化學(xué)反應(yīng) 相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率 數(shù)值越大 表示化學(xué)反應(yīng)速率越快 4 工業(yè)合成氨中 壓強(qiáng)越大 溫度越高 產(chǎn)物中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高 5 基礎(chǔ)梳理 考點突破 化學(xué)反應(yīng)速率計算 比較的方法1 公式法 2 同一反應(yīng)速率 用不同的物質(zhì)表示時 反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比 2 三段式 法 1 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 找出各物質(zhì)的起始量 轉(zhuǎn)化量 某時刻量 3 根據(jù)已知條件列化學(xué)方程式計算 6 基礎(chǔ)梳理 考點突破 7 基礎(chǔ)梳理 考點突破 例1 2014北京理綜 在一定溫度下 10mL0 40mol L 1H2O2溶液發(fā)生催化分解 不同時刻測得生成O2的體積 已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計 A 0 6min的平均反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min 1B 6 10min的平均反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min 1C 反應(yīng)至6min時 c H2O2 0 30mol L 1D 反應(yīng)至6min時 H2O2分解了50 答案 解析 8 基礎(chǔ)梳理 考點突破 技巧點撥 1 由于固體 純液體的濃度視為常數(shù) 所以一般不計算它們的化學(xué)反應(yīng)速率 某些情況下可以用它們的物質(zhì)的量或質(zhì)量的變化來表示 2 對于mA g nB g pC g 單位相同時 不同物質(zhì)的反應(yīng)速率數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比 同時它們的物質(zhì)的量濃度變化量 物質(zhì)的量的變化量之比也等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比 即v A v B v C n A n B n C c A c B c C m n p 3 由求出的反應(yīng)速率為一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率 而不是即時反應(yīng)速率 若反應(yīng)保持溫度不變 隨反應(yīng)進(jìn)行 反應(yīng)物的濃度逐漸減小 反應(yīng)速率逐漸減慢 9 基礎(chǔ)梳理 考點突破 答案 解析 10 基礎(chǔ)梳理 考點突破 解析 11 基礎(chǔ)梳理 考點突破 影響反應(yīng)速率的因素工業(yè)合成氨1 內(nèi)因 主要因素 反應(yīng)物本身的性質(zhì) 2 外因 其他條件不變 只改變一個條件 12 基礎(chǔ)梳理 考點突破 3 從活化分子角度的理論解釋 1 有效碰撞 活化分子和活化能 有效碰撞 能發(fā)生反應(yīng)的分子之間的碰撞 活化分子 能夠發(fā)生有效碰撞的分子 活化能 如圖所示 E1表示活化能 使用催化劑時的活化能為E3 E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量 反應(yīng)熱為E1 E2 13 基礎(chǔ)梳理 考點突破 2 活化分子 有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系 14 基礎(chǔ)梳理 考點突破 2 合成氨適宜條件的選擇 降低溫度 有利于合成氨反應(yīng)正向移動 但溫度越低 反應(yīng)速率越慢 且催化劑的活性有一個適宜的溫度 工業(yè)合成氨選用溫度以700K左右為宜 增大壓強(qiáng) 有利于合成氨反應(yīng)正向移動 但壓強(qiáng)越大 對設(shè)備的要求越高 成本越大 工業(yè)合成氨的壓強(qiáng)大致可分為低壓 1 107Pa 中壓 2 107 3 107Pa 和高壓 8 5 107 1 108Pa 三種類型 使用催化劑 能大幅度提高反應(yīng)速率 工業(yè)合成氨用鐵做催化劑 按N2與H2的物質(zhì)的量之比為1 2 8投料并及時分離出NH3 15 基礎(chǔ)梳理 考點突破 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 化學(xué)反應(yīng)速率一定隨著時間的延長而減小 2 決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的根本因素是溫度 濃度和催化劑 3 表面積相同的鎂片和鐵片與0 1mol L 1的鹽酸反應(yīng)速率相同 4 大理石塊與大理石粉分別與0 1mol L 1的鹽酸反應(yīng)的速率相同 5 升高溫度 增大壓強(qiáng)可以增加活化分子百分?jǐn)?shù) 使反應(yīng)速率加快 6 改變反應(yīng)物的用量反應(yīng)速率一定發(fā)生改變 7 溫度越高工業(yè)合成氨反應(yīng)的速率越快 16 基礎(chǔ)梳理 考點突破 分析外界條件改變對反應(yīng)速率影響的4注意1 對于固體和純液體物質(zhì) 可認(rèn)為其濃度是一個常數(shù) 改變它們的用量不會影響化學(xué)反應(yīng)速率 2 溫度改變 化學(xué)反應(yīng)速率一定改變 3 壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度來實現(xiàn)的 濃度不變 速率不變 1 壓強(qiáng)改變時 對固體 液體或溶液的體積影響很小 因而它們的濃度變化也很小 因此可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對無氣體參與的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率無影響 2 氣體反應(yīng)體系中充入稀有氣體 不參與反應(yīng) 時 在恒溫條件下對反應(yīng)速率的影響 17 基礎(chǔ)梳理 考點突破 4 催化劑是通過改變反應(yīng)歷程 降低反應(yīng)的活化能而加快反應(yīng)速率 催化劑能等程度加快正逆反應(yīng)速率 對化學(xué)平衡常數(shù)和反應(yīng)熱無影響 催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而明顯下降 甚至遭到破壞 這種現(xiàn)象稱為催化劑中毒 為防止催化劑中毒 工業(yè)上需要把原料凈化除雜 催化劑的活性還受溫度影響 使用時應(yīng)選擇適宜的溫度 催化劑具有專一性 應(yīng)根據(jù)具體反應(yīng)選擇合適的催化劑 18 基礎(chǔ)梳理 考點突破 例2 2015福建理綜 在不同濃度 c 溫度 T 條件下 蔗糖水解的瞬時速率 v 如下表 下列判斷不正確的是 A a 6 00B 同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度 v可能不變C b 318 2D 不同溫度時 蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 答案 解析 19 基礎(chǔ)梳理 考點突破 跟蹤訓(xùn)練1 下列說法正確的是 答案 解析 20 基礎(chǔ)梳理 考點突破 答案 解析 21 基礎(chǔ)梳理 考點突破 答案 解析 22 基礎(chǔ)梳理 考點突破 化學(xué)反應(yīng)速率圖像及應(yīng)用1 全程速率 時間圖像 如Zn與足量鹽酸的反應(yīng) 反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況 解釋原因 AB段 v漸大 因為是放熱反應(yīng) 隨反應(yīng)的進(jìn)行 溫度漸高 導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大 BC段 v漸小 則主要因為隨反應(yīng)的進(jìn)行 溶液中c H 漸小 導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小 23 基礎(chǔ)梳理 2 物質(zhì)的量 或濃度 時間圖像 考點突破 24 基礎(chǔ)梳理 考點突破 25 基礎(chǔ)梳理 續(xù)表 考點突破 26 基礎(chǔ)梳理 考點突破 27 基礎(chǔ)梳理 考點突破 28 基礎(chǔ)梳理 考點突破 29 基礎(chǔ)梳理 考點突破 分析速率 時間圖像的方法一看起點 看速率變化有無從原點開始 從原點開始改變 一定是改變了反應(yīng)物或生成物的濃度 若未從原點開始 發(fā)生跳躍式變化 則改變的是溫度 壓強(qiáng)或使用了催化劑 二看變化 若v 正 和v 逆 加快 說明增大濃度 壓強(qiáng) 升高溫度或使用催化劑 反之 為減小濃度 壓強(qiáng) 或降低溫度 三看 v 正 和v 逆 的相對大小 結(jié)合反應(yīng)特點 聯(lián)系外界條件對化學(xué)平衡的影響規(guī)律判斷改變的條件 30 基礎(chǔ)梳理 考點突破 例3某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng) H 在t1時刻反應(yīng)達(dá)到平衡 在t2時刻縮小容器體積 t3時刻再次達(dá)到平衡狀態(tài)后未再改變條件 下列有關(guān)說法中正確的是 A Z和W在該條件下至少有一個為氣態(tài)B t1 t2時間段與t3時刻后 兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等C 若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K c X 則t1 t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等D 若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進(jìn)行 則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大 答案 解析 31 技巧點撥 1 溫度或壓強(qiáng)的改變對正 逆反應(yīng)速率的影響是一致的 改變條件的瞬間即要增大都增大 要減小都減小 當(dāng)對v 正 和v 逆 的影響程度不同時 v 正 v 逆 平衡發(fā)生移動 在平衡移動的過程中v 正 和v 逆 的變化趨勢相反 直至達(dá)到新的平衡狀態(tài) 2 分析外界條件對反應(yīng)速率的影響時 只能分析達(dá)到平衡之后化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況 考點突破 基礎(chǔ)梳理 32 跟蹤訓(xùn)練 變化的情況如圖所示 下列對X Y W Z四種物質(zhì)狀態(tài)的描述正確的是 A W Z均為氣體 X Y中只有一種為氣體B X Y均為氣體 W Z中只有一種為氣體C X Y或W Z中均只有一種為氣體D X Y均為氣體 W Z均為液體或固體 考點突破 基礎(chǔ)梳理 答案 解析 33 考點突破 基礎(chǔ)梳理 答案 解析 34 可見在t1 t3 t5 t7時反應(yīng)都達(dá)到平衡 如果t2 t4 t6 t8時都只改變了一個反應(yīng)條件 則下列對t2 t4 t6 t8時改變條件的判斷正確的是 A 使用了催化劑 增大壓強(qiáng) 減小反應(yīng)物濃度 降低溫度B 升高溫度 減小壓強(qiáng) 減小反應(yīng)物濃度 使用了催化劑C 增大反應(yīng)物濃度 使用了催化劑 減小壓強(qiáng) 升高溫度D 升高溫度 減小壓強(qiáng) 增大反應(yīng)物濃度 使用了催化劑 考點突破 基礎(chǔ)梳理 答案 解析 35 實驗探究 外界條件對反應(yīng)速率的影響在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時 由于外界影響因素較多 故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變時 再進(jìn)行實驗 因此 常用變量控制思想解決該類問題 1 常見考查形式 以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù) 讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應(yīng)的影響 給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素 讓考生設(shè)計實驗分析各因素對反應(yīng)的影響 36 2 解題策略 確定變量 解答這類題目時首先要認(rèn)真審題 理清影響實驗探究結(jié)果的因素有哪些 定多變一 在探究時 應(yīng)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 數(shù)據(jù)有效 解答時注意選擇數(shù)據(jù) 或設(shè)置實驗 要有效 且變量統(tǒng)一 否則無法作出正確判斷 37 典例 2014廣東理綜節(jié)選 H2O2是一種綠色氧化還原試劑 在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛 某小組擬在同濃度Fe3 的催化下 探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響 限選試劑與儀器 30 H2O2溶液 0 1mol L 1Fe2 SO4 3溶液 蒸餾水 錐形瓶 雙孔塞 水槽 膠管 玻璃導(dǎo)管 量筒 秒表 恒溫水浴槽 注射器 1 設(shè)計實驗方案 在不同H2O2濃度下 測定 要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小 2 設(shè)計實驗裝置 完成如圖裝置示意圖 38 39 40 41 42 答案 解析 43 2 Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水 通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2 濃度的廢水中加入H2O2 所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物 現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p CP 探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響 實驗設(shè)計 控制p CP的初始濃度相同 恒定實驗溫度在298K或313K 其余實驗條件見下表 設(shè)計如下對比實驗 1 請完成以下實驗設(shè)計表 表中不要留空格 44 數(shù)據(jù)處理 實驗測得p CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖 2 請根據(jù)上圖實驗 曲線 計算降解反應(yīng)在50 150s內(nèi)的反應(yīng)速率 v p CP mol L 1 s 1 45 解釋與結(jié)論 3 實驗 表明溫度升高 降解反應(yīng)速率增大 但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小 請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因 4 實驗 得出的結(jié)論是 pH等于10時 思考與交流 5 實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣 并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來 根據(jù)上圖中的信息 給出一種迅速停止反應(yīng)的方法 46 47 2 8 0 10 6 3 過氧化氫在溫度過高時迅速分解 4 反應(yīng)速率趨向于零 或該降解反應(yīng)趨于停止 5 將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中 使pH約為10 或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可 48 解析 1 實驗 是參照實驗 所以與實驗 相比 實驗 和 只能改變一個條件 這樣才能起到對比實驗的目的 實驗 是探究溫度對反應(yīng)速率的影響 則T 313K pH 3 c H2O2 6 0mol L 1 c Fe2 0 30mol L 1 實驗 顯然是探究pH的大小對反應(yīng)速率的影響 2 在50 150s內(nèi) c p CP 0 8 10 3mol L 1 則v p CP 8 0 10 6mol L 1 s 1 3 溫度過高時 H2O2分解 c H2O2 濃度減小 導(dǎo)致反應(yīng)速率減小 4 從圖中看出 pH 10時 c p CP 不變 即反應(yīng)速率為零 說明堿性條件下 有機(jī)物p CP不能降解 5 從第 4 問可以得出 將反應(yīng)液加入到NaOH溶液中 使溶液的pH迅速增大 反應(yīng)停止 49 考情分析 解題策略 專題突破七巧解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題考情分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像類試題是一種特殊題型 其特點是 圖像是題目的主要組成部分 把所要考查的化學(xué)知識寓于圖中曲線上 具有簡明 直觀 形象的特點 因為圖像是用二維坐標(biāo)表示的 所以該類試題包含的信息量比較大 隨著高考的不斷改革以及對學(xué)科能力要求的不斷提高 這種數(shù)形結(jié)合的試題將頻頻出現(xiàn) 常見的命題角度有 1 以物質(zhì)的量 或濃度 隨時間的變化圖像為載體 考查化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及其相關(guān)計算 跟蹤訓(xùn)練 50 考情分析 解題策略 2 以反應(yīng)過程速率隨時間的變化圖像為載體 考查反應(yīng)速率的影響因素及相關(guān)分析 3 以物質(zhì)的含量隨時間的變化圖像為載體 考查外界條件對化學(xué)平衡的影響以及平衡移動過程中相關(guān)量的變化分析 4 以反應(yīng)速率隨溫度 壓強(qiáng)等的變化圖像為載體 考查化學(xué)平衡移動的規(guī)律及化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 跟蹤訓(xùn)練 51 考情分析 解題策略 1 解題思路 2 解題步驟 跟蹤訓(xùn)練 52 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 53 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 54 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 55 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 56 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 答案 解析 57 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 58 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 A 是其他條件一定時 反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像 正反應(yīng) Hp2 答案 解析 59 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 3 在稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實驗中 探究加入硫酸銅溶液的量對氫氣生成速率的影響 實驗中Zn粒過量且顆粒大小相同 飽和硫酸銅溶液用量0 4 0mL 保持溶液總體積為100 0mL 記錄獲得相同體積 336mL 的氣體所需時間 實驗結(jié)果如圖所示 氣體體積均轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下 據(jù)圖分析 下列說法不正確的是 60 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 A 飽和硫酸銅溶液用量過多不利于更快收集氫氣B A C兩點對應(yīng)的氫氣生成速率相等C B點對應(yīng)的反應(yīng)速率為v H2SO4 1 0 10 3mol L 1 s 1D D點沒有構(gòu)成原電池 反應(yīng)速率減慢 答案 解析 61 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 62 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 A 反應(yīng) 若p1 p2 則此反應(yīng)只能在高溫下自發(fā)進(jìn)行B 反應(yīng) 此反應(yīng)的 H0且T2 T1或 H 0且T2 T1D 反應(yīng) T1 T2 則該反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行 答案 解析 63 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 64 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 解析 65 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 66 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 在不同催化劑存在下 H2O2分解反應(yīng)的活化能大小順序是Ea TiO2 Ea Cu Ea Pt Ea Ag 括號內(nèi)填寫催化劑的化學(xué)式 金屬Pt催化下 H2O2分解的反應(yīng)速率v O2 8 9 10 7mol s 1 67 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 3 為研究溫度對H2O2分解速率的影響 不加催化劑 可將一定濃度和體積的H2O2置于密閉容器中 在某溫度下 經(jīng)過一定的時間t 測定生成O2的體積V 然后保持其他初始條件不變 改變溫度T 重復(fù)上述實驗 獲得V O2 T關(guān)系曲線 下列趨勢圖最可能符合實測V O2 T關(guān)系曲線的是C 填字母 原因是該反應(yīng)是不可逆反應(yīng) 不考慮溫度對平衡移動的影響 溫度升高反應(yīng)速率加快 因而經(jīng)過相同反應(yīng)時間后測得的O2體積隨溫度升高而增大 68 考情分析 解題策略 跟蹤訓(xùn)練 解析