2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第21講 化學(xué)反應(yīng)速率課件

1、第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第21講　化學(xué)反應(yīng)速率,【考綱要求】 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響。3.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。,考點突破,真題體驗,考點突破 梳理、講解、訓(xùn)練 一站式突破,知識梳理,考點一　化學(xué)反應(yīng)速率,1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念與表示

2、,快慢,減少,增加,2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系對于已知反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的 之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= 。,化學(xué)計量數(shù),m∶n∶p∶q,【思維診斷】判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1

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,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。(　　)(2)10 mol·L-1·s-1的反應(yīng)速率一定比 1 mol·L-1·s-1 的反應(yīng)速率大。(　　)(3)固體和純液體的濃度是固定的,增加固體或純液體的用量,反應(yīng)速率保持不變。(　　)(4)化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進行的限度。(　　),,提示:(1)√　(2)×　(3)√　(4)&#

4、215;,,提示:(5)×　(6)×　(7)×,考點演練,C,,2.一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,對該反應(yīng)的推斷合理的是(　 　)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D 6A+2CB.反應(yīng)進行到1 s時,v(A)=v(C)C.反應(yīng)進行到6 s時,B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·s-1D

5、.反應(yīng)進行到6 s時,各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等,C,,化學(xué)反應(yīng)速率的求算方法,,練后反思,,考向二　比較反應(yīng)進行的快慢3.對于反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列為四種不同情況下測得的反應(yīng)速率,其中能表明該反應(yīng)進行最快的是(　 　)A.v(NH3)=0.2 mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.24 mol·L-1·s-1C.v(H2O)=0.25

6、 mol·L-1·s-1D.v(NO)=0.15 mol·L-1·s-1,A,,B,4.(2018·湖南長沙模擬)反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1?、趘(B)=0.6 mol·L-1·s-1?、踲(C)=0.4 mol·L-1·

7、s-1?、躹(D)=0.45 mol·L-1·s-1。下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是(　 　)A.④>③=②>①B.①>④>②=③C.①>②>③>④D.④>③>②>①,,化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法1.歸一法將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,再進行速率的大小比較。,,練后反思,考點二　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,知

8、識梳理,1.內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì),如Na、Mg、Al與水反應(yīng)的速率由大到小的順序為 。2.外因,Na>Mg>Al,增大,減小,減小,增大,增大,減小,相同,接觸面積,3.理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:如圖,圖中:E1為 ,使用催化劑時的活化能為 ,E2為逆反應(yīng)的活化能,反應(yīng)熱為

9、 。③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,正反應(yīng)的活化能,E3,E1-E2,分子,總數(shù),百分?jǐn)?shù),分子,總數(shù),百分?jǐn)?shù),,提示:(1)×　(2)×　(3)×,,提示:(4)×　(5)×　(6)×,(4)對于固體而言,其濃度可以看作是一個常數(shù),所以塊狀的CaCO3和粉末狀的CaCO3與等濃度的鹽酸反應(yīng)速率沒差別。(　

10、　)(5)升高溫度可以使吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,但放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減慢。(　　)(6)兩試管各加入5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,同時分別滴入55 mL 0.1 mol·L-1硫酸和鹽酸,兩支試管同時變渾濁。(　　),考點演練,D,考向一　外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1.下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是(　 　)A.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時,改用98%的硫酸可以加快反應(yīng)速率

11、B.100 mL 2 mol·L-1的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變C.SO2的催化氧化反應(yīng)是一個放熱的反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率變慢D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強反應(yīng)速率變慢,,解析:A項,鐵遇濃硫酸鈍化,錯誤;B項,加入NaCl溶液,溶液體積增大,c(H+)減小,反應(yīng)速率減小,錯誤;C項,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,錯誤;D項,減小壓強,反應(yīng)速率變慢,正確。,

12、A,,解析:在容器中加入氬氣,各反應(yīng)組分的濃度不變,反應(yīng)速率不變,A項正確;W為固體,加入少量W,反應(yīng)速率不變,B項錯誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,C項錯誤;將容器的容積壓縮,可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)和有效碰撞次數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,D項錯誤。,氣體反應(yīng)體系中充入“惰性氣體”(不參加反應(yīng))時對反應(yīng)速率的影響,,練后反思,考向二　化學(xué)反應(yīng)速率圖像(v-t圖)3.可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH&

13、lt;0,在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)。在t1時刻改變某一條件,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　 　)A.維持溫度、反應(yīng)體系容積不變,t1時充入SO3(g)B.維持壓強不變,t1時升高反應(yīng)體系溫度C.維持溫度、反應(yīng)體系容積不變,t1時充入一定量ArD.維持溫度、壓強不變,t1時充入SO3(g),D,,解析:溫度、容積不變,充入SO3(g)的瞬時正反應(yīng)速率不變,A錯誤;升溫條件下,正、逆反應(yīng)速率都加快,

14、B錯誤;溫度、容積不變,充入一定量Ar,各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,C錯誤;SO3(g)的濃度增大,維持恒壓則容積變大,反應(yīng)物的濃度變小,正反應(yīng)速率變小、逆反應(yīng)速率變大,D正確。,B,,解析:A項,t1時正反應(yīng)速率增大,且大于逆反應(yīng)速率,則應(yīng)為增大壓強,錯誤;B項,t2時正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,為使用了催化劑,正確;C項,t3時正反應(yīng)速率減小,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則為減小壓強,錯誤;D項,t4時正反應(yīng)速率瞬間不變,然后減

15、小,應(yīng)為減小生成物濃度,錯誤。,外界條件改變后,化學(xué)反應(yīng)速率的變化圖像可分為以下幾類:1.漸變型:在圖像上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率逐漸發(fā)生變化,則改變的條件一定是濃度。速率增大則為增大濃度;速率減小則為減小濃度。2.突變型:在圖像上呈現(xiàn)為反應(yīng)速率從平衡速率跳躍性發(fā)生變化,然后逐漸到達(dá)平衡,改變的條件是溫度或壓強。速率增大,則為升高溫度或增大壓強;速率減小,則為降低溫度或減小壓強。3.平變型:在圖像上呈現(xiàn)為正、逆反應(yīng)速率同等程度地增

16、大或減小,平衡不變。增大則是使用了催化劑或反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增大了壓強(容器容積減小);減小則是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)減小了壓強(容器容積增大)。,,練后反思,強化突破20　控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,要點解讀,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,再進行實驗。此方法稱為控制變 量法。(1)常見考查形式①以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù),讓學(xué)生找

17、出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。②給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素,讓學(xué)生設(shè)計實驗分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。,(2)解題策略①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。②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。③數(shù)據(jù)有

18、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。,對點專訓(xùn),1.某學(xué)習(xí)小組用鐵與稀硫酸反應(yīng)探究“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”,數(shù)據(jù)如 下表:,C,請分析上表信息,下列說法錯誤的是(　 　)A.實驗①和②表明固體反應(yīng)物的表面積越大,反應(yīng)速率越大B.表明反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實驗為①和③C.實驗③和④表明反應(yīng)物溫度越高,反應(yīng)速率越小D.實驗③將稀硫酸改為同體積、c(H+)相同的鹽酸(其他條件不變),

19、發(fā)現(xiàn)放出氣泡的速率鹽酸明顯比硫酸快,其可能的原因是Cl-起催化作用,,D,2.對水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時間(min)變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見表。下列說法不正確的是(　 　),A.在0～20 min內(nèi),Ⅰ中M的分解速率為 0.015 mol·L-1·min-1B.水樣酸性越強,M的分解速率越快C.在0～20 min內(nèi),Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大

20、D.由于Ca2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快,,3.某實驗小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。,(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是 　 。 (2)實驗①和②的目的是  。 實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象

21、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(dá)到實驗?zāi)康?你對原實驗方案的改進是   　 。(3)實驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。分析圖示能夠得出的實驗結(jié)論是 

22、 　。,,解析:加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率增大。實驗①和②過氧化氫的濃度不同,實驗?zāi)康氖翘骄繚舛葘Ψ磻?yīng)速率的影響,但可能因過氧化氫性質(zhì)穩(wěn)定,反應(yīng)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(yīng)速率的影響。分析實驗③、④、⑤表中的反應(yīng)物和催化劑結(jié)合圖像知道,酸堿性環(huán)境影響反應(yīng)速率,對平衡移動沒有影響。答案:(1)降低了反應(yīng)的活化能(2)探究濃度對反應(yīng)速率的影響　

23、向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(3)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率,酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率,但酸堿性環(huán)境對平衡移動無影響,,4.某同學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式有  　。,,(2)硫酸銅溶液可以加快H2生成速率的原因是

24、60; 。(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是  　。,解析:(2)由于Zn與CuSO4反應(yīng)生成的Cu附著在Zn片表面,構(gòu)成銅鋅原電池,從而加快了H2產(chǎn)生的速率。,答案:(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成銅鋅原電

25、池,加快了H2產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4,,(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有     (答兩種)。,解析:(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素,加快反應(yīng)速率的方法還有:增大反應(yīng)物濃度、升高溫

26、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(yīng)不能生成H2。,答案:(4)升高反應(yīng)溫度,適當(dāng)增大硫酸的濃度,增大鋅粒的表面積等(答兩種即可),(5)為了進一步探究CuSO4的量對H2生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積氣體所需的時間。,,①請完成此實驗設(shè)計,其中:V1=　　　　, V6=　　　,V9=　　

27、　　。 ②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液,生成H2的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成H2的速率反而會下降。請分析H2生成速率下降的主要原因:  　。,解析:(5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,實驗中除CuSO4的量不同之外,其他物質(zhì)的量均相同,則V1=V2=V3=V4=V5=30,最終溶液總體積相

28、同。由實驗F可知,溶液的總體積均為50 mL,可知V6=10,V9=17.5。隨著CuSO4的量增大,附著在Zn粒表面的Cu會越來越多,被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸,生成H2的反應(yīng)速率會減慢。答案:(5)①30　10　17.5?、诋?dāng)加入一定量的CuSO4溶液后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,減小了Zn與溶液的接觸面積,真題體驗 考題、考向、考法 感悟中升華,A,1.下列說法正確的是(　 　)A.(20

29、18·全國Ⅲ卷)用稀硫酸和鋅粒制取H2時,加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率B.(2018·全國Ⅱ卷)探究濃度對反應(yīng)速率的影響:向 2支盛有5 mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時加入2 mL 5% H2O2溶液,觀察實驗現(xiàn)象C.(2018·江蘇卷)在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快D.(2018·北京卷)由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程中

30、的催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,,解析:Zn與Cu及稀H2SO4構(gòu)成原電池,可以加快反應(yīng)速率,A項正確;NaHSO3溶液中加入5% H2O2溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4和H2O,無明顯實驗現(xiàn)象,故不能利用該實驗探究濃度對反應(yīng)速率的影響,B項錯誤;酶是一種蛋白質(zhì),溫度過高則發(fā)生變性,失去生理活性,C項錯誤;催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D項錯誤。,2.(2017·江蘇卷,1

31、0)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　 　),D,A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大,,解析:由圖甲可知,起始時H2O2的濃度越

32、小,曲線下降越平緩,說明反應(yīng)速率越慢,A項錯誤;OH-的濃度越大,pH越大,即0.1 mol·L-1 NaOH對應(yīng)的pH最大,曲線下降最快,即H2O2分解最快,B項錯誤;由圖丙可知,相同時間內(nèi),0.1 mol·L-1 NaOH條件下H2O2分解最快,0 mol·L-1 NaOH條件下H2O2分解最慢,而 1.0 mol·L-1 NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間,C項錯誤;由圖丁可知,堿性條

33、件下c(Mn2+)越大,H2O2的分解速率越快,說明Mn2+對H2O2分解速率影響較大,D項正確。,D,3.下列說法正確的是(　 　)A.(2016·天津卷)使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)B.(2015·天津卷)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同C.(2016·浙江卷)探究溫度對硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響時,若先將兩種溶液混合并計時,再

34、用水浴加熱至設(shè)定溫度,則測得的反應(yīng)速率偏高D.(2015·江蘇卷)探究催化劑對H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和 1 mL FeCl3溶液,觀察并比較實驗現(xiàn)象,,解析:使用催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱;FeCl3和MnO2為不同的催化劑,催化效果不同;C中實驗應(yīng)先用水浴加熱至設(shè)定溫度,再將兩

35、溶液混合,題干中做法會使測得的反應(yīng)速率偏低。,,A,4.(2015·海南卷,8改編)10 mL濃度為1 mol·L-1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列溶液,能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是(　 　)A.K2SO4B.H2SO4C.CuSO4D.Na2CO3,解析:A項,加入K2SO4溶液對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用,氫離子濃度減小,但H+物質(zhì)的量不變,正確;B項,加入H2SO4溶液,使溶液中H+的濃度和物

36、質(zhì)的量均增大,導(dǎo)致反應(yīng)速率加快,生成氫氣的量增大,錯誤;C項,加入硫酸銅溶液,Cu2+會與鋅反應(yīng)生成銅,構(gòu)成原電池,會加快反應(yīng)速率,錯誤;D項,加入碳酸鈉溶液,會與鹽酸反應(yīng),使溶液中氫離子的物質(zhì)的量減少,導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢,生成氫氣的量減少,錯誤。,D,5.(2015·福建卷,12)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

37、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,,,,解析:根據(jù)題中數(shù)據(jù)分析,溫度不變時,反應(yīng)的瞬時速率與濃度成正比,則可求出a=6.00,A項正確;溫度為b K、濃度為0.500 mol·L-1和溫度為 318.2 K、濃度為 0.300 mol·L-1對應(yīng)的瞬時速率相等,B項正確;濃度不變時,溫度由 318.2 K變?yōu)閎 K時,反應(yīng)速率減小,則b<318.

38、2,C項正確;不同溫度時,反應(yīng)速率不同,蔗糖濃度減少一半所需的時間不同,D項不正確。,6.(2014·北京卷,12)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2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.0～6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol/(L·min)B.6～10 mi

39、n的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min)C.反應(yīng)至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol/LD.反應(yīng)至6 min時,H2O2分解了50%,C,,A,,解析:H2O2的分解反應(yīng)主要是由第一個反應(yīng)決定的,I-濃度越大,反應(yīng)速率越快,A項正確;根據(jù)總反應(yīng)可確定該反應(yīng)的催化劑為I-,而IO-為中間產(chǎn)物,B項錯誤;根據(jù)所給信息無法確定反應(yīng)活化能,C項錯誤;反應(yīng)速率關(guān)系為v(