【高优指导2017版高三化学一轮复习 第7单元 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应速率 工业合成氨课件 鲁科版

1、第第2 2节化学反应速率工业节化学反应速率工业 合成氨合成氨-2-考纲要求:1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。-3-基础梳理考点突破化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。2.数学表达式及单位-4-基础梳理考点突破自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显 ()(2)由计算

2、平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值 ()(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快 ()(4)工业合成氨中,压强越大,温度越高,产物中氨的质量分数越高 ()-5-基础梳理考点突破化学反应速率计算、比较的方法1.公式法:(2)同一反应速率,用不同的物质表示时,反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。2.“三段式”法:(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列化学方程式计算。-6-基础梳理考点突破-7-基础梳理考点突破例1(2014北京理综)在一定温度下,10mL0.40molL-1H2

3、O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2mol(Lmin)-1B.610min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2mol(Lmin)-1C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30molL-1D.反应至6min时,H2O2分解了50% 答案解析解析关闭 答案解析关闭-8-基础梳理考点突破技巧点拨:(1)由于固体、纯液体的浓度视为常数,所以一般不计算它们的化学反应速率,某些情况下可以用它们的物质的量或质量的变化来表示。(2)对于mA(g)+nB(g

4、)pC(g),单位相同时,不同物质的反应速率数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比,同时它们的物质的量浓度变化量、物质的量的变化量之比也等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。即v(A)v(B)v(C)=n(A)n(B)n(C)=c(A)c(B)c(C)=mnp。(3)由求出的反应速率为一段时间内的平均反应速率,而不是即时反应速率。若反应保持温度不变,随反应进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减慢。-9-基础梳理考点突破 答案解析解析关闭根据速率之比等于化学计量数之比,将给出的关系式整理可知D项正确。 答案解析关闭D-10-基础梳理考点突破解析解析关闭解析-11-基础梳理考

5、点突破影响反应速率的因素工业合成氨1.内因(主要因素)反应物本身的性质。2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)-12-基础梳理考点突破3.从活化分子角度的理论解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能有效碰撞:能发生反应的分子之间的碰撞。活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化能:如图所示,E1表示活化能;使用催化剂时的活化能为E3,E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量;反应热为E1-E2。-13-基础梳理考点突破(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系:-14-基础梳理考点突破(2)合成氨适宜条件的选择:降低温度,有利于合成氨反应正向移动,但温度越低,反应速率越慢,且催化剂的活性有一个适宜的温

6、度。工业合成氨选用温度以700K左右为宜;增大压强,有利于合成氨反应正向移动,但压强越大,对设备的要求越高,成本越大。工业合成氨的压强大致可分为低压(1107Pa)、中压(21073107Pa)和高压(8.51071108Pa)三种类型;使用催化剂,能大幅度提高反应速率,工业合成氨用铁做催化剂;按N2与H2的物质的量之比为12.8投料并及时分离出NH3。 -15-基础梳理考点突破自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)化学反应速率一定随着时间的延长而减小 ()(2)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂 ()(3)表面积相同的镁片和铁片与0.1molL-1的盐酸反应速率

7、相同 ()(4)大理石块与大理石粉分别与0.1molL-1的盐酸反应的速率相同 ()(5)升高温度,增大压强可以增加活化分子百分数,使反应速率加快 ()(6)改变反应物的用量反应速率一定发生改变 ()(7)温度越高工业合成氨反应的速率越快 ()-16-基础梳理考点突破分析外界条件改变对反应速率影响的4注意1.对于固体和纯液体物质,可认为其浓度是一个常数,改变它们的用量不会影响化学反应速率。2.温度改变,化学反应速率一定改变。3.压强对反应速率的影响是通过改变浓度来实现的,浓度不变,速率不变。(1)压强改变时,对固体、液体或溶液的体积影响很小,因而它们的浓度变化也很小,因此可以认为改变压强对无气

8、体参与的化学反应的反应速率无影响。(2)气体反应体系中充入稀有气体(不参与反应)时,在恒温条件下对反应速率的影响:-17-基础梳理考点突破4.催化剂是通过改变反应历程,降低反应的活化能而加快反应速率,催化剂能等程度加快正逆反应速率,对化学平衡常数和反应热无影响。催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降,甚至遭到破坏,这种现象称为催化剂中毒。为防止催化剂中毒,工业上需要把原料净化除杂,催化剂的活性还受温度影响,使用时应选择适宜的温度,催化剂具有专一性,应根据具体反应选择合适的催化剂。-18-基础梳理考点突破例2(2015福建理综)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表

9、。下列判断不正确的是 ( )A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.bT1,升高温度生成物的体积分数增大,平衡向正反应方向移动,所以正反应一定是吸热反应,错误;C项,当A2的物质的量一定时,B2的物质的量越大,A2的转化率越大,故达到平衡时A2的转化率大小为QNM,错误;D项,温度越高,反应速率越大,若T2T1,达到平衡时N、P点的反应速率为v(P)v(N),错误。 答案解析关闭A-57-考情分析解题策略跟踪训练-58-考情分析解题策略跟踪训练A.是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应Hp2 答案解析解析关闭 答案解析关闭-59-考情分析解题策略跟踪训练3.

10、在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量04.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标准状况下)。据图分析,下列说法不正确的是()-60-考情分析解题策略跟踪训练A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.A、C两点对应的氢气生成速率相等C.B点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.010-3molL-1s-1D.D点没有构成原电池,反应速率减慢 答案解析解析关闭 答案解析关闭-61-考情分析解题策略跟踪训练-62-考情分

11、析解题策略跟踪训练A.反应:若p1p2,则此反应只能在高温下自发进行B.反应:此反应的H0,且T10且T2T1或H0且T2T1D.反应:T1p2,由图像知,增大压强(A)升高,则a+bc,该反应为熵减的反应,即S0,又因随温度升高,(A)降低,则H0,由自发反应进行的条件分析,若H-TS0,则升高温度(C)应该升高,即T1T2,同理HT1;D项,若T1T2,即升高温度,(A)降低,即平衡向左移动,则HEa(Cu)Ea(Pt)Ea(Ag)(括号内填写催化剂的化学式)。金属Pt催化下,H2O2分解的反应速率v(O2)=8.910-7mols-1。-67-考情分析解题策略跟踪训练(3)为研究温度对H2O2分解速率的影响(不加催化剂),可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中,在某温度下,经过一