鲁科化学市公开课获奖课件

1、第二节化学反应速率合成工业氨备 考 方 向知 识 导 图考纲定标1.理解化学反应速率概念、反应速率定量表示办法。2.理解催化剂在生产、生活和科学研究领域中重大作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率影响，结识其普通规律。4.理解化学反应速率调控在生活、生产和科学研究领域中主要作用。热点定位1.选择题重点考察化学反应速率概念、简朴计算以及外界条件对化学反应速率影响；2.非选择题通过图像(或图表)把化学反应速率融合在化学平衡、试验和计算之中考察数据处理能力。第1页第1页考点一化学反应速率1定义：单位时间内_。2表示式vc/t，单位：_，如密闭容器中，合成氨反应N23H2 2N

2、H3，开始时c(N2)8 mol/L，2 min后c(N2)4 mol/L，则用N2表示反应速率为_。3化学反应速率与化学计量数关系对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化学反应速率可用不同反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率数值之比等于化学计量数之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)_。mnpq反应物浓度减少或生成物浓度增长molL1s1或molL1min12molL1min1第2页第2页第3页第3页深度思考1化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？答案化学反应速率普通指平均速率。2反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)经一段时间后，SO3浓度增长了0.4

3、 molL1，在这段时间内用O2表示反应速率为0.04 molL1s1，则这段时间为_。答案5 s第4页第4页3对于可逆反应A(g)3B(s) 2C(g)2D(g)，在不同条件下化学反应速率以下，其中表示反应速率最快是()Av(A)0.5 molL1min1Bv(B)1.2 molL1s1Cv(D)0.4 molL1min1Dv(C)0.1 molL1s1D本题能够采取归一法进行求解，能够经过方程式计量数将不同物质反应速率折算成同一物质反应速率进行比较，B项中B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应v(A)0.2 molL1min1；D项中对应v(A)3 molL1min1。第5页第5页答案

4、D第6页第6页考点二影响化学反应速率原因1内因反应物本身性质是主要原因。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应速率大小关系为_。MgAl第7页第7页2外因增大固体表面积增大减小增大减小增大减小增大第8页第8页3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞分子。活化能：如图图中：E1为_，使用催化剂时活化能为_，反应热为_。有效碰撞：活化分子之间能够引起化学反应碰撞。E1E2反应活化能E3第9页第9页(2)活化分子、有效碰撞与反应速率关系总数分子百分数分子总数百分数第10页第10页尤其提醒气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率影响：(1)恒容：充入“

5、惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢。第11页第11页深度思考5有些人说压强对化学反应速率影响是通过改变浓度实现。这种说法是否正确，对此你如何理解？答案这句话是正确。但压强仅对有气体参与反应起作用。增大压强，所有参与反应气体浓度均增大，如2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3浓度均增大，正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物浓度，若只增大反应物浓度，v正瞬间增大，v逆不变。压强对无气体参与反应无影响，但浓度仍可改变无气体参与反应化学反应速

6、率。第12页第12页6对于反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，能增大正反应速率办法是()A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3 D减少体系温度A通入大量O2，反应物浓度增大，正反应速率增大，故A正确；增大容器容积，反应物浓度减小，正反应速率减小，故B错误；移去部分SO3，平衡正向移动，造成反应物浓度减小，正反应速率减小，故C错误；减少温度，正逆反应速率均减小，故D错误。第13页第13页7(西青区模拟)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组试验中最先出现浑浊是()D本题考察化学反应速率，旨在考察学生分析外界条件对化学反

7、应速率影响。结合选项知混合液体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。第14页第14页8.一定温度下，反应N2O2 2NO在密闭容器中进行，下列办法不改改变学反应速率是()A缩小体积使压强增大 B恒容，充入N2C恒容，充入He D恒压，充入HeCA选项，气体物质量不变，仅缩小体积，气体浓度必定增大，反应速率必定增大；B选项，容积不变，充入N2，使反应物N2浓度增大，浓度越大，反应速率越大；C选项，容积不变，充入He，即使反应容器内压强增大，但反应物N2、O2、NO浓度并没有改变，因此不影响反应速率；D选项，压强不变

8、，充入He，反应容器体积必定增大，压强即使没变，但N2、O2、NO浓度减小，反应速率减小。第15页第15页考点三合成氨条件选择1反应特点N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0S_02合成氨适宜条件选择(1)温度以_左右为宜；(2)压强大体可分为_ (1107 Pa)、_ (21073107 Pa)和_ (8.51071108Pa)三种类型；(3)用_做催化剂；(4)按N2与H2物质量之比为_投料并及时分离出_。NH3700K低压中压高压铁13第16页第16页尤其提醒工业合成氨条件选择依据合成氨反应是一个气体体积减小放热反应。从反应速率考虑：高温、高压、催化剂。从反应平衡和转化率考虑：低温、

9、高压、分离产物。考虑设备、技术条件、催化剂活泼性等原因。第17页第17页深度思考9对于可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)；H0，下列研究目的和示意图相符是()ABCD研究目的温度(T)对反应影响(T2T1)压强(p)对平衡常数影响温度(T)对反应影响压强(p)对反应影响(p2p1)图示CA中，T2比T1大，因此反应速率更快(图象斜率应更大)；B中，改变压强，K应不变；D中p2p1，p2时，反应速率更快，相应曲线斜率应更大。第18页第18页10合成氨反应：N23H2 2NH3，在一定条件下已达到平衡状态。(1)此时_相等，_保持不变，而_却仍在进行，因此化学平衡是_平衡。(2)若减少

10、温度，会使上述化学平衡向生成氨方向移动，则正反应是_反应，生成每摩尔氨反应热是46.2 kJ，则该反应热化学方程式为_。(3)合成氨时，选择500高温目的是_。(4)若反应容器体积不变，原反应温度不变，而将平衡体系中混合气体浓度增大1倍，则上述平衡向_移动；若在平衡体系中加入氦气，则上述平衡_移动。第19页第19页答案(1)正、逆反应速率 各反应物和生成物浓度正、逆反应 动态(2)放热 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)；H92.4 kJmol1(3)加快反应速率，工业上用催化剂在该温度时活性最大(4)正反应方向不第20页第20页第21页第21页第22页第22页 (济南月考)(1)将4 m

11、ol A气体和2 mol B气体在2 L容器中混合，并在一定条件下发生下列反应：2A(g)B(g)2C(g)，若经2 s后测得C浓度为0.6 molL1，既有下列几种说法：用物质A表示反应平均速率为0.3 molL1s1用物质B表示反应平均速率为0.6 molL1s12 s时物质A转化率为70%2 s时物质B浓度为0.7 molL1其中正确是()AB C D(2)若中用A、 B表示反应平均速率分别为 0.3 molL1s1、 0.6 molL1s1，哪种物质表示反应速率更快？(3)若物质A转化率通过计算为30%，那么，物质B转化率为多少？你能快速得出答案吗？第23页第23页第24页第24页(2

12、)把v(B)转化为v(A)可得， v(A) 2v(B)20.6 molL1 s11.2 molL1s1，因此，用物质B表示该反应速率更快。(3)通入A、B两气体物质量之比等于化学计量数之比21，消耗物质量之比也为21，则A、B转化率相等，都为30%。【答案】(1)B(2)B物质表示反应速率更快(3)30%，能快速得出答案，由于通入和消耗A、B物质量之比均为21，则A、B转化率相等。第25页第25页 NH3和纯净O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g)现向一容积不变2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成H2O占混合

13、气体体积40%，则下列表示此段时间内该反应平均速率不正确是()Av(N2)0.125 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1第26页第26页第27页第27页【答案】C第28页第28页规律办法控制变量法探究影响化学反应速率原因影响化学反应速率原因有各种， 在探究相关规律时，需要控制其它条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率影响。变量探究试验由于能够考察学生对于图表观测、分析以及处理试验数据归纳得出合理结论能力，因而在这几年高考试题中有所考察。 解答这类题时，要认真审题，清楚试

14、验目的，弄清要探究外界条件有哪些。然后分析题给图表， 拟定一个改变量，弄清在其它几种量不变情况下，这个改变量对试验结果影响，进而总结出规律。然后再拟定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数目的有效性。第29页第29页 某同窗在用稀硫酸与锌制取氢气试验中，发觉加入少许硫酸铜溶液可加快氢气生成速率。请回答下列问题：(1)上述试验中发生反应化学方程式有_；(2)硫酸铜溶液能够加快氢气生成速率原因是_；(3)试验室中既有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述试验中CuSO4溶液起相同作用是_；(4)要加快上述试验中气体产生速率，还可采用办法有_(

15、答两种)；第30页第30页(5)为了进一步研究硫酸铜量对氢气生成速率影响，该同窗设计了下列一系列试验。将表中所给混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒反应瓶中，搜集产气愤体，统计取得相同体积气体所需时间。请完毕此试验设计，其中：V1_，V6_，V9_。反应一段时间后，试验A中金属呈_色，试验E中金属呈_色；该同窗最后得出结论为当加入少许CuSO4溶液时，生成氢气速率会大大提升，但当加入CuSO4溶液超出一定量时，生成氢气速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降主要原因_。第31页第31页【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H

16、2。(2)由于Zn与反应生成Cu及硫酸铜溶液构成了CuZn微电池，大大加快了生成氢气反应速率。(3)只要是比锌金属性差金属都能够与锌构成原电池，都能够加快生成氢气反应速率，故在所给物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气反应速率，还能够采用下列办法：升高温度、适当增大硫酸浓度、增长锌粒比表面积等。(5)由于要研究硫酸铜量对反应速率影响，故应保持硫酸浓度在各组试验中相同，则硫酸溶液体积均取30 mL，依据F中增长水与硫酸铜溶液体积之和为20 mL，能够求得V610 mL，V819.5 mL，V917.5 mL，V1015 mL。当溶液中析出少许铜时，因不能形成铜晶体，故铜显示颜色是灰

17、黑色，E中析出较多铜，则显示了铜晶体颜色：暗红色。由于析出铜量较多，会覆盖在锌表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。第32页第32页【答案】(1)CuSO4Zn=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4与Zn反应产生Cu与Zn可形成CuZn微电池，加快了氢气产生速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增大硫酸浓度、增长锌比表面积等(答两种即可)(5)301017.5灰黑暗红当加入一定量CuSO4后，生成单质Cu会沉积在Zn表面，减少了Zn与H2SO4溶液接触面积而使反应速率下降第33页第33页 在学习了化学反应速率知识后，某研究性学习小组进行了

18、科学探究活动。探究活动一探究金属与不同酸反应反应速率：常温下，从经过砂纸打磨铝片中取两片质量相等、表面积相同铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H)相同足量稀硫酸和稀盐酸溶液两支试管中，发觉铝片在稀盐酸中消失时间比在稀硫酸中短。探究活动二探究影响稀硫酸与某金属反应速率原因。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应试验数据：第34页第34页第35页第35页请回答：(1)对探究活动一试验现象发生原因，请你帮该研究性学习小组提出两个假设：假设_。假设_。并请你设计试验对以上假设进行验证：_。验证假设_。第36页第36页(2)分析探究活动二试验数据回答下列问题：试验4和5表明，_对反应速率有影响，_

19、反应速率越快，能表明同一规律试验尚有_(填试验序号)。仅表明反应物浓度对反应速率产生影响试验有_(填试验序号)。本试验中影响反应速率其它原因尚有_，其试验序号是_。试验中所有反应，反应前后溶液温度改变值(约15)相近，推测其原因：_。第37页第37页【答案】(1)假设：Cl对铝和酸反应有增进作用假设：SO对铝和酸反应有克制作用验证假设：在铝和稀硫酸反应试管中加入固体氯化钠，看是否加快放出氢气速率验证假设：在铝和稀盐酸反应试管中加入固体硫酸钠，看是否减慢放出氢气速率(2)固体反应物表面积表面积越大1和21、3、4、6、8；2、5反应温度6和7；8和9由于所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，

20、且硫酸过量，产生热量相等，故溶液温度改变值相近第38页第38页学科思想数形结合思想用化学反应速率图像突破化学平衡概念速率时间图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率影响)而改变规律，表达了外界条件改变对可逆反应速率影响，以及由此引起平衡移动。第39页第39页第40页第40页第41页第41页第42页第42页 某温度时，在一个容积为2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质物质量随时间改变曲线如图所表示。依据图中数据，试填写下列空白：第43页第43页(4)若上述反应在2 min后t1t6内反应速率与反应时间图像下列，在每一时刻均改变一个影响反应速率原因，则()A在t1时增大了压强B在t3时加入了

21、催化剂C在t4时减少了温度Dt2t3时A转化率最高第44页第44页第45页第45页(4)在t1时假如增大压强，则正、逆反应速率都增大，A错误；在t3时应当是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大倍数时同，平衡不移动，B正确；在t4时假如是减少了温度，则平衡正向移动，正反应速率不小于逆反应速率，C错误；由图能够看出，从t1t2，平衡向逆反应方向移动，A转化率减少，从t2t4，平衡不移动，A转化率不变，从t4t5，平衡继续向逆反应方向移动，A转化率又减少，因此，t0t1时A转化率最高，D错误。【答案】(1)3XY 2Z(2)0.05 molL1min1(3)0.9放热(4)B第46页第46页

22、【规律办法】解图像题三步曲：“一看”“二想”“三判断”(1)“一看”看图像看面：弄清纵、横坐标含义。看线：弄清线走向、改变趋势及线陡与平。看点：弄清曲线上点含义，尤其是一些特殊点，如与坐标轴交点、曲线交点、折点、最高点与最低点等。看量改变：弄清是浓度改变、温度改变还是转化率改变。看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。(2)“二想”想规律看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡影响规律。(3)“三判断”通过对比分析，作出正确判断。第47页第47页 (开封模拟)在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)C(g)，在三种不同条件下进行，其中试验、都在800下发生，试验在850下发生，B、

23、C起始浓度都为0，反应物A浓度(molL1)随时间(min)改变如图所表示：第48页第48页请回答下列问题：(1)在试验中，反应在20 min至40 min内A平均反应速率为_molL1min1。(2)试验和试验相比，也许隐含反应条件是_。(3)依据试验和试验比较，可推测该反应减少温度，平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(4)与试验相比，若试验中A起始浓度改为0.8 molL1，其它条件不变，则达到平衡时所需用时间_试验(填写“不小于”、“等于”或“小于”)。第49页第49页【答案】(1)0.007 5(2)加入了催化剂(3)逆吸热(4)不小于

24、第50页第50页高考题组一化学反应速率计算和比较1(福建理综，12)一定条件下，溶液酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应影响以下图所表示。以下判断正确是()第51页第51页A在050 min之间，pH2和pH7时R降解百分率相等B溶液酸性越强，R降解速率越小CR起始浓度越小，降解速率越大D在2025 min之间，pH10时R平均降解速率为0.04 molL1min1第52页第52页2(海南，8)对于可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，以下说法正确是()AH2(g)消耗速率与HI(g)生成速率之比为21B反应进行净速率是正、逆反应速率之差C正

25、、逆反应速率比值是恒定D达到平衡时，正、逆反应速率相等BA项用各物质表示化学反应速率之比等于其化学计量数之比，则有2v(H2，消耗)v(HI，生成)；C项伴随反应进行，v正不停减小，v逆不停增大，二者比值也不停改变；D项达到平衡，对于某一物质来说，其正、逆反应速率相等，但对于不同物质，则不一定相等，如平衡时v(HI，逆)2v(H2，正)。第53页第53页3(福建理综， 12) 化合物 Bilirubin 在一定波长光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间改变以下图所表示，计算反应48 min间平均反应速率和推测反应16 min时反应物浓度，结果应是()A2.5 molL1min1和2.0 m

26、olL1 B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1 D5.0 molL1min1和3.0 molL1解题指导(1)反应速率呈递减趋势。(2)计算出各时间段平均反应速率。(3)找出反应速率递减规律。(4)求出16 min时反应物浓度。第54页第54页第55页第55页4(海南，3)对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)第56页第56页高考题组二外界条件对反应速率影响5(上海化学，18)为探究锌与稀硫酸反应速率以

27、v(H2)表示，向反应混合液中加入一些物质，下列判断正确是()A加入NH4HSO4固体，v(H2)不变B加入少许水，v(H2)减小C加入CH3COONa固体，v(H2)减小D滴加少许CuSO4溶液，v(H2)减小第57页第57页第58页第58页第59页第59页D本题考察反应速率概念，旨在考察考生对反应速率概念理解(速率计算)及试验数据处理能力。、两组数据中HCl初始浓度相同，而中CH3COCH3初始浓度大，而溴颜色消失所需时间短，得出v(Br2)大，故A正确；、中Br2初始浓度相同，颜色消失即c(Br2)为0时所用时间相同，故v(Br2)相同；、两组数据中CH3COCH3初始浓度相同，而中HC

28、l初始浓度大，且颜色消失所用时间少，故v(Br2)大，C正确；、两组数据中CH3COCH3、HCl初始浓度相同，而v(Br2)为v(Br2)0.001 0 molL1290 s3.45106 molL1s1，中v(Br2)为v(Br2)0.002 0 molL1580 s3.45106 molL1s1，可见v(Br2)是相同，故D错误。第60页第60页第61页第61页D本题考察化学反应速率与化学平衡知识，旨在考察学生利用化学反应速率和化学平衡处理实际问题能力。催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，A项错误；压强对化学反应速率影响是通过改变浓度来实现，增大反应体系压强，浓度不一定增大，如恒容下充入惰性气体，速率并没有增大，B项错误；减少温度反应速率减小，将延长反应达到平衡时间，C项错误；化学反应速率通惯用单位时间内反应物浓度减少许或生成物浓度增长量来表示，D项正确。答案纠错易错选A或B。催化剂不但增大正反应速率，同时也增大逆反应速率，压强增大，反应速率不一定增大，如无气体参与反应，及恒容下充入稀有气体，压强增大对反应速率无影响。第62页第62页第63页第63页(2)为探究反应物浓度对化学反应速率影响，设计试验方案下列表：表中Vx_mL，理由是_。第64页第64页第65页第65页第66页第66页第67页第67页9(重庆理综，29改编)臭氧是一个强氧化剂，惯用