高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 微型专题4课件 鲁科版选修4.ppt

微型专题4化学反应速率 第2章化学反应的方向 限度与速率 学习目标定位 1 掌握化学反应速率的有关计算 2 熟知外界条件对化学反应速率影响的规律 一 化学反应速率的影响因素 1 控制变量思想在比较反应速率中的应用例1某探究小组用hno3与大理石反应过程中质量减小的方法 研究影响反应速率的因素 所用hno3浓度为1 00mol l 1 2 00mol l 1 大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格 实验温度为298k 308k 请完成以下实验设计表 并在实验目的一栏中填出对应的实验编号 答案 解析 298 粗颗粒 1 00 308 2 00 298 细颗粒 2 00 解析考查影响反应速率的因素的实验设计 实验 和 探究hno3浓度对反应速率的影响 故大理石规格和反应温度应相同 而hno3浓度不同 同理 和 应选择不同的温度 和 应选择不同的规格 而另外2个条件相同 规律方法 当分析多个因素对化学反应速率的影响时 注意 求同存异 确定相同的因素 研究某一因素的不同所导致的结果的变化 从而得到相应的结论 例2碘在科研与生活中有重要应用 某兴趣小组用0 50mol l 1ki 0 2 淀粉溶液 0 20mol l 1k2s2o8 0 10mol l 1na2s2o3等试剂 探究反应条件对化学反应速率的影响 解析由表格数据观察分析得知其他条件不变 只要改变k2s2o8的浓度就可以达到探究反应物浓度对化学反应速率的影响的目的 表中vx为 ml 理由是 保证反应物k2s2o8浓度改变 而其他的条件不变 才能达到实验目的 答案 解析 2 0 1 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响 设计的实验方案如表所示 2 已知某条件下 与反应时间t的变化曲线如图所示 若保持其他条件不变 请在坐标图中分别画出降低反应温度和加入催化时的变化曲线示意图 进行相应的标注 答案如图 答案 解析 解析催化剂可以加快反应的反应速率 而降低温度会减慢反应的反应速率 所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线 但要注意两点 第一是曲线的拐点 第二是曲线的终点 方法规律 研究多因素对化学反应速率的影响的解题思路为确定变量 定多变一 教师用书独具 相关链接控制变量法分析化学反应速率影响因素的解题策略影响化学反应速率的因素有多种 在探究相关规律时 需要控制其他因素不变 只改变某一因素 探究这一因素对反应速率的影响 故解答此类问题的策略 首先确定变量 通过认真分析 理清影响实验探究结果的因素有哪些 然后采取 定多变一 法 在探究时 应该首先确定其他因素不变 只改变一种因素 看这种因素与探究的问题存在怎样的关系 这样确定一种以后 再确定另一种 通过分析每种因素与所探究问题之间的关系 得出所有因素与探究问题之间的关系 此外 在解答过程中应确保数据有效且变量要统一 2 充入 惰性气体 对化学反应速率的影响例3已知 n2 g 3h2 g 2nh3 g h0 反应速率为v2 对于上述两个可逆反应 当改变条件时 试判断v1 v2的变化 填 增大 减小 或 不变 1 保持压强不变 反应 通入 he 气 v1 v2 2 反应 均压缩体积 v1 v2 3 保持体积不变 反应 通入 he 气 v1 v2 答案 减小 减小 增大 增大 不变 不变 误区警示 分析充入气体对反应速率影响时 不能只看表面上压强的变化 关键是充入气体后 反应体系中相关物质的浓度是否发生了变化 要注意如下事项 1 充入的气体是否真的是 无关 气体 是否与某种成分发生反应 2 反应容器是恒压容器还是恒容容器 教师用书独具 相关链接充入 惰性气体 对化学反应速率的影响改变压强 对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变 对于有气体参加的反应体系 有以下几种情况 1 恒温时 增大压强 体积缩小 浓度增大 反应速率增大 2 恒容时 充入气体 反应物浓度增大 总压强增大 反应速率增大 充入 稀有气体 总压强增大 但各物质的浓度不变 反应速率不变 3 恒压时 充入 稀有气体 体积增大 各物质浓度减小 反应速率减小 解析a项 可表示为v a2 36mol l 1 min 1 b项 经转化可表示为v a2 0 9mol l 1 min 1 c项 经转化可表示为v a2 6mol l 1 min 1 故a项符合要求 二 化学反应速率的计算 例4对于反应a2 g 3b2 g 2ab3 g 来说 下列反应速率中表示该反应进行得最快的是a v a2 0 6mol l 1 s 1b v b2 2 7mol l 1 min 1c v ab3 12mol l 1 min 1d v a2 6mol l 1 min 1 答案 解析 规律方法 根据各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比 首先将不同物质表示的反应速率统一转化成同一物质的反应速率 然后看反应速率的单位是否统一 最后再比较数值的大小 例5在2l的密闭容器中 放入0 4mola和0 6molb 在一定温度下 压强为p 加入催化剂 体积忽略 发生反应 2a g 3b g xc g 2d g 保持温度不变 在amin后反应达到平衡状态 容器中c d 0 1mol l 1 容器内压强变为0 9p 则 1 物质b的转化率是 2 化学反应速率v c 是 3 x为 答案 解析 50 2 同温同体积下气体的压强之比等于气体的物质的量之比 0 6 0 4 0 2 0 3 0 1x 0 2 1 0 9 解得x 2 v c 0 2mol 2l amin mol l 1 min 1 解析2a g 3b g xc g 2d g 起始 mol0 40 600转化 mol0 20 30 1x0 2平衡 mol0 20 30 1x0 2 方法规律 可以利用 三段式法 进行较复杂的化学反应速率的相关计算 教师用书独具 相关链接化学反应速率大小比较的注意事项由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同 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 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反应速率 再比较数值的大小 3 比较反应速率与化学系数的比值 即对于一般的化学反应 aa g bb g cc g dd g 比较 的反应速率比b的大 三 速率 平衡图像题的分析 1 化学平衡图像题的分析例6对于可逆反应a2 g 3b2 g 2ab3 g h 0 下列图像中正确的是 答案 解析 解析该反应的正反应是气体分子数减小的反应 且是放热反应 升高温度 正 逆反应速率都增大 同时平衡向逆反应方向移动 说明逆反应速率增大得更快 a项错误 压强不变 升高温度 平衡向逆反应方向移动 a2的物质的量分数增加 温度不变 增大压强 平衡向正反应方向移动 a2的物质的量分数减小 b项正确 对可逆反应来说 温度越高 达到平衡所用的时间越短 c项错误 增大压强 正 逆反应速率均增大 且v正 v逆 d项错误 2 速率 平衡图像题的综合分析例7臭氧是理想的烟气脱硝试剂 其脱硝反应为2no2 g o3 g n2o5 g o2 g 若反应在恒容密闭容器中进行 下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 答案 解析 解析从能量变化的图像分析 该反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 平衡常数减小 a项正确 催化剂会同等程度地改变正 逆反应速率 所以加入催化剂 平衡不移动 c项错误 增大c o2 平衡逆向移动 no2的转化率降低 d项错误 教师用书独具 相关链接1 常见的图像类型 1 全程速率 时间图 2 浓度 时间图 3 反应速率 时间图 4 反应速率 温度 压强 图 正反应为吸热反应 且体积减小 5 含量 时间 温度图 6 含量 时间 压强图 7 含量 时间 催化剂图 8 恒压 或恒温 线图 9 特殊图像 对于反应aa g bb g cc g dd g hv逆 m点为平衡点 m点后为平衡受温度的影响情况 如图所示曲线是其他条件不变时 某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线 图中标出的1 2 3 4四个点 表示v正 v逆的是点3 表示v正 v逆的是点1 而点2 4表示v正 v逆 2 速率 平衡图像题的解题思路及方法 1 解题思路与步骤 2 解题技巧与方法 先拐先平数值大 即在含量 转化率 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线表示的反应速率快 表示温度较高 压强较大或有催化剂等 定一议二 即当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 有时还需要作辅助线 等温线 等压线 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看v正 v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 a 由图甲推断 b点so2的平衡浓度为0 3mol l 1b 由图甲推断 a点对应温度下的平衡常数为80mol 1 lc 达平衡后 缩小容器容积 则反应速率变化图像可以用图乙表示d 压强为0 50mpa时 不同温度下so2的平衡转化率与温度的关系如图丙 则t2 t1 例8已知反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 0 某温度下 将2molso2和1molo2置于10l密闭容器中 反应达平衡后 so2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图甲所