化學反應速率張

化學反應速率張第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一化學反應速率1．表示方法通常用單位時間內(nèi)

的減少或_______

的增加來表示。反應物濃度生成物濃度mol/(L·s)第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3．同一反應用不同物質(zhì)表示的反應速率之間的關系對于任一反應mA＋nB===pY＋qZ，在同一時間段內(nèi)化學反應速率v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝

。m∶n∶p∶q第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[思考探究]提示：不能。因固體或純液體的濃度是常數(shù)，不隨量的改變而改變，即Δc＝0，故一般不用固體或純液體表示化學反應速率。提示：比較化學反應速率的大小時，必須使用同一物質(zhì)且反應速率的單位必須一致，v(N2)換算成v(H2)時，相當于3mol/(L·s)，所以上述反應中v(N2)＞v(H2)。第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[自測自評]1．下列有關化學反應速率的認識正確的是(

)A．對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯B．化學反應速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加C．選用適當?shù)拇呋瘎?，分子運動加快，增加了碰撞頻率，故反應速率增大D．H＋和OH—的反應活化能接近于零，反應幾乎在瞬間完成第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：反應速率的大小與反應現(xiàn)象是否明顯沒有直接關系，如H＋和OH—的反應幾乎在瞬間完成，沒有明顯現(xiàn)象，A項錯誤，D項正確；固體或純液體的濃度是常數(shù)，即Δc＝0，所以一般不用固體或純液體表示化學反應速率，B項錯誤；催化劑不改變分子的能量，分子運動沒有加快，C項錯誤。答案：D

第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一答案：0.01mol/(L·s)

0.015mol/(L·s)

0.0125mol/(L·s)第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一影響化學反應速率的因素1．影響反應速率的因素(1)內(nèi)因：反應物本身的

。如Na、Mg、Al與水反應的速率由大到小的順序是

。

(2)外因：我們可以通過改變反應的條件來改變反應速率。

①濃度：在其他條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率

；反之則

。②壓強：在其他條件不變時，增大氣體反應體系壓強，化學反應速率

；反之則

。③溫度：在其他條件不變時，升高溫度，反應速率

。④催化劑：使用催化劑，能

化學反應速率。且正、逆反應速率的改變程度

。性質(zhì)Na＞Mg＞Al加快減慢加快減慢加快加快相等第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．有效碰撞理論解釋反應速率的影響因素(1)有效碰撞：滿足一定方向要求、能夠發(fā)生

的分子之間的碰撞。(2)活化分子：能量較高，能夠發(fā)生

的分子。化學反應有效碰撞第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)活化能：

比

多出的那部分能量，如上圖：E1表示

；E2是活化分子變成生成物分子放出的能量(逆反應的活化能)；能量差E1－E2表示

。(4)從微觀角度解釋影響反應速率的因素：①增大濃度→反應的活化能

→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)

→有效碰撞次數(shù)

→反應速率增大活化分子普通分子反應的活化能反應熱不變增加增加第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一②增大壓強→反應的活化能

→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)

→有效碰撞次數(shù)

→反應速率增大③升高溫度→反應的活化能

→活化分子百分數(shù)

→有效碰撞次數(shù)

→反應速率增大④加入催化劑→反應的活化能

→活化分子百分數(shù)

→有效碰撞次數(shù)

→反應速率增大不變增加增加不變增加增加減小增加增加第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[思考探究]1．對于固體和純液體反應物，若改變反應物的用量，對反應速率有何影響？提示：固體和純液體的濃度視為常數(shù)，其量的變化對反應速率無影響。但固體反應物表面積的大小會影響化學反應速率，一般地固體反應物表面積越大，反應速率越大；表面積越小，反應速率越小。第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．活化分子的碰撞一定是有效碰撞嗎？提示：活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)就越多，反應速率就越快，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)反應物分子總數(shù)成正比。3．壓強對反應速率影響的實質(zhì)是什么？改變體系壓強，反應速率是否一定改變？提示：改變壓強實質(zhì)是改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實現(xiàn)反應速率的改變。對于沒有氣體參加的反應，改變體系壓強，反應物的濃度不變，反應速率不發(fā)生改變。第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[自測自評]1．下列說法正確的是(

)A．升高溫度能使化學反應速率增大，主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)B．有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大C．增大反應物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增加D．催化劑不影響反應的活化能，但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，從而增大反應速率第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：升高溫度，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變，活化分子數(shù)增加，活化分子百分數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增加，反應速率加快，A對；增大壓強，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)不變，B錯；增大反應物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，但單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)不變，C錯；催化劑可降低反應的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增加，D錯。答案：A

第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．下列判斷正確的是(

)A．0.1mol·L－1的鹽酸和0.1mol·L－1的醋酸分別與2mol·L－1的NaOH溶液反應的速率相同B．0.1mol·L－1的鹽酸和0.1mol·L－1的硝酸分別與大小相同的大理石反應的速率相同C．Mg和Fe分別與0.1mol·L－1的鹽酸反應的速率相同D．大理石塊與大理石粉分別與0.1mol·L－1的鹽酸反應的速率相同第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：影響化學反應速率的因素有內(nèi)因與外因。內(nèi)因指的是反應物本身的性質(zhì)。C中在完全相同的外界條件下，Mg、Fe由于自身金屬活動性的不同，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0.1mol·L－1的鹽酸與0.1mol·L－1的醋酸中自由移動的c(H＋)是不相同的；D中大理石粉改變了與鹽酸的接觸面積，所以改變了反應的速率。答案：B

第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3．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(

)第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：t1時刻升高溫度，v(逆)、v(正)均增大，且v(逆)>v(正)，正反應放熱的可逆反應就符合此變化，即ΔH<0，排除C、D兩項；增大壓強時，由于v(逆)>v(正)，所以可逆反應中右邊氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)大于左邊氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)，可以排除A項，只有B項符合題意。答案：B

第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一4．判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)增大反應物的量，化學反應速率一定加快。(

)(2)氣體反應體系的壓強越大，化學反應速率一定越快。(

)(3)鋅與硫酸反應時，硫酸的濃度越大，產(chǎn)生氫氣的速率越快。(

)(4)同一化學反應，用不同物質(zhì)表示的化學反應速率，其數(shù)值越大，反應速率越快。(

)

第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：(1)增大固體(或純液體)的用量，不能改變化學反應速率。(2)壓強對反應速率的影響，關鍵是看改變壓強時是否引起濃度的改變，若濃度不變，反應速率不變，若濃度增大，反應速率加快，如在恒溫下往恒容容器中充入“惰性氣體”，則反應速率不變。(3)當硫酸濃度增大為濃硫酸時，鋅與濃硫酸反應不產(chǎn)生氫氣。(4)同一化學反應，用不同物質(zhì)表示的化學反應速率，其化學反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比。答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一★★★★3年12考三、化學反應速率的圖像及其應用★★★3年9考二、影響化學反應速率的因素★★★3年9考一、化學反應速率的計算及比較命題指數(shù)考頻考點第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一化學反應速率的計算及比較化學反應速率的計算是對化學反應的定量研究，體現(xiàn)了對化學反應速率及其變化規(guī)律的理解與應用能力?；瘜W反應速率的考查重點是運用化學計量數(shù)進行化學反應速率的大小判斷及有關計算，或者根據(jù)化學反應速率書寫反應的化學方程式等。[例1]

(2012·江蘇高考)溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5，反應PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)經(jīng)一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一0.200.200.190.160n(PCl3)/mol350250150500t/s下列說法正確的是(

)A．反應在前50s內(nèi)的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol/(L·s)B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11mol·L－1，則反應的ΔH＜0C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，達到平衡前v(正)＞v(逆)D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，達到平衡時，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一故平衡右移，v(正)>v(逆)。D.從等效平衡的角度，先建立原容器兩倍關系的模型，即與原平衡完全等效，再把容器兩倍關系壓縮成原容器，則平衡向逆反應方向移動，PCl3的轉(zhuǎn)化率應大于80%。[答案]

C第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[例2]

(2010·福建高考)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如圖所示，計算反應4～8min間的平均反應速率并推測反應16min時反應物的濃度，結(jié)果應是(

)第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一A．2.5μmol/(L·min)和2.0μmol/LB．2.5μmol/(L·min)和2.5μmol/LC．3.0μmol/(L·min)和3.0μmol/LD．5.0μmol/(L·min)和3.0μmol/L第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[答案]

B第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1．化學反應速率的計算化學反應速率的解題模式：“三段式法”依據(jù)化學方程式計算化學反應速率時，可按以下模式求解：①寫出有關反應的化學方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。③根據(jù)已知條件列方程式計算。第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(1)x＝________。(2)前5min內(nèi)B的反應速率v(B)＝____________。(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為____________。第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一答案：(1)2

(2)0.05mol/(L·min)

(3)50%第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一影響化學反應速率的因素近幾年高考中不斷出現(xiàn)化學反應速率影響因素的探究題目，該類題目綜合考查了化學反應速率的影響因素，同時也考查了學生的實驗操作能力及分析問題解決問題的能力。[例3]

[雙選題](2012·上海高考)為探究鋅與稀硫酸的反應速率[以v(H2)表示]，向反應混合液中加入某些物質(zhì)。下列判斷正確的是(

)

第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(2)為探討反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：2.04.04.0Vx8.0③2.04.04.01.09.0②2.04.04.00.010.0①淀粉溶液Na2S2O3溶液KI溶液水K2S2O8溶液體積V/mL實驗序號表中Vx＝____mL，理由是________________________________________________________________________。第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一外界條件對反應速率的影響1．濃度對有氣體參加的反應或在溶液中發(fā)生的反應產(chǎn)生影響，在其他條件不變時都符合“濃快稀慢”的原理。2．溫度(1)升高溫度，無論是吸熱反應，還是放熱反應，反應速率都增大。(2)升高溫度，正、逆反應速率都增大，但吸熱反應速率增大得快。(3)降低溫度，正、逆反應速率都減小，但吸熱反應速率減小得快。第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3．壓強(1)反應物為固體或純液體時，改變壓強對反應速率無影響。(2)改變壓強，對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變。在討論壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因。(3)對于氣體反應體系，有以下幾種情況：第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．(2012·福建高考)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反應的影響如圖所示。下列判斷正確的是(

)A．在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等B．溶液酸性越強，R的降解速率越小C．R的起始濃度越小，降解速率越大D．在20～25min之間，pH＝10時的平均降解速率為0.04mol/(L·min)第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一答案：A

第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一化學反應速率的圖像及其應用化學反應速率的圖像，實質(zhì)上就是化學反應速率變化規(guī)律的圖形化(二維坐標系圖)表達。從知識要求方面來看，題型主要是化學反應速率題，還有更多內(nèi)容的綜合題；從能力要求方面來看，題型有識圖題和畫圖題。化學反應速率的圖像靈活多變、小巧新穎，考查學生的讀圖、析圖、獲取信息、采集、處理數(shù)據(jù)的能力等。第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1．物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖像及應用第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一答案：B

第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一測定影響化學反應速率的因素及變量控制思想的應用

1．教材實驗再現(xiàn)(1)濃度對反應速率的影響：KMnO4溶液褪色，且褪色時間較短KMnO4溶液褪色，且褪色時間較長實驗現(xiàn)象向4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液中加入0.2mol·L－1的H2O4溶液2mL向4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液中加入0.1mol·L－1的H2O4溶液2mL實驗操作第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一①反應原理為：2KMnO4＋5H2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。②為保證KMnO4溶液的紫紅色徹底褪去，常加入過量的草酸。③實驗開始時褪色較慢，隨反應進行，生成的Mn2＋具有催化作用，隨后褪色加快。實驗結(jié)論第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(2)溫度對反應速率的影響：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O反應原理熱水中的試管首先出現(xiàn)渾濁實驗現(xiàn)象一段時間后分別混合實驗操作第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)催化劑對反應速率的影響：①對于H2O2溶液，F(xiàn)eCl3、CuSO4均具有催化作用。②FeCl3的催化作用更強，說明催化劑具有選擇性。實驗結(jié)論滴加FeCl3溶液的試管中產(chǎn)生的氣泡快產(chǎn)生氣泡的快慢向盛H2O2溶液的兩支試管中分別加入FeCl3溶液和CuSO4溶液，搖勻比較H2O2的分解速率實驗步驟第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．變量控制思想在實驗中的應用變量控制思想是中學化學實驗中常用的思想方法，對影響實驗結(jié)果的因素進行控制，以明確各因素對實驗的影響規(guī)律。在研究影響化學反應速率和化學平衡的因素時，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，再進行實驗。因此，變量控制思想在這部分體現(xiàn)較為充分，在高考題中近幾年也考查較多，且多以探究型實驗題目的形式出現(xiàn)。盡管涉及因素較多，有其復雜性，但仍然重在考查學生的基礎知識和基本技能、學生分析能力和實驗能力。第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(1)常見考查形式：①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)的變化對反應的影響。②給出影響化學反應的幾種因素，讓考生設計實驗分析各因素對反應的影響。(2)解題策略：①確定變量：解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結(jié)果的因素有哪些。第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一②定多變一：在探究時，應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系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。③數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[典題例析](2010·新課標全國卷)某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)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_________________________________________________。第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4中四種溶液，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生成的速率，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(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一010V10V9V8V7H2O/mL20V652.50.50飽和CuSO4溶液/mLV5V4V3V2V1304mol·L－1H2SO4/mLFEDCBA實驗混合溶液①請完成此實驗設計，其中：V1＝______，V6＝________，V9＝________。②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。第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一③該同學最后得出的結(jié)論為：當加入少量CuSO4溶液時，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)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn與反應生成的Cu及硫酸溶液組成了Cu-Zn微電池，大大加快了生成氫氣的反應速率。第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)只要是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池，都可以加快生成氫氣的反應速率，故在所給的物質(zhì)中只有Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應速率，還可以采取如下措施：升高溫度、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響，故應保持硫酸的濃度在各組實驗中相同，則硫酸溶液的體積均取30mL，根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20mL，可以求得各組實驗中加入水的體積分別為V6＝10mL，V8＝19.5mL，V9＝17.5mL，V10＝15mL。A中無CuSO4，沒有Cu生成，鋅呈灰黑色，E中析出較多的銅，則顯示出了銅晶體的顏色：暗紅色。由于析出的銅的量較多時，會覆蓋在鋅的表面，使得鋅與稀硫酸的接觸面積大大減小，故反應速率反而會減慢。第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一[針對訓練]某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液的酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液⑤1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液④1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液③無10mL5%H2O2溶液②無10mL2%H2O2溶液①催化劑反應物編號第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(1)催化劑能加快化學反應速率的原因是_____________________________________________________________。(2)常溫下5%H2O2溶液的pH約為6，H2O2的電離方程式為_____________________________________________。(3)實驗①和②的目的是___________________________。實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是___________________________________________________________________。第68頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(4)實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如下圖。分析上圖能夠得出的實驗結(jié)論是__________________________________________________________________。第69頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一解析：加入催化劑可降低反應的活化能，反應速率增大；因過氧化氫顯示出弱酸性，因此為部分電離；實驗①和②過氧化氫的濃度不同，實驗目的是探究濃度對反應速率的影響，但可能因過氧化氫性質(zhì)穩(wěn)定，反應速率太慢現(xiàn)象不明顯，可以給不同濃度的過氧化氫提供相同的溫度或催化劑，進行探究濃度對反應速率的影響。分析