高三复习专题化学反应速率及其影响因素

关于高三复习专题化学反应速率及其影响因素第1页，课件共35页，创作于2023年2月知识框架反应速率和化学平衡第2页，课件共35页，创作于2023年2月考纲要求（1）了解化学反应速率的概念及其定量表示方法。（2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。（3）了解焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。（4）了解化学反应的可逆性。（5）了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。（6）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。（7）了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。第3页，课件共35页，创作于2023年2月一、化学反应速率1.定义：2.表示方法：3.数学表达式：△cv=t4.单位：衡量化学反应进行的快慢程度的物理量通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol·L-1·h-1第4页，课件共35页，创作于2023年2月化学反应速率注意几点★

1.反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率；★

2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，可能有不同的速率值，但表示的物理意义完全相同。等价速率★3.用不同的物质来表示的同一化学反应的反应速率之比，等于化学方程式的计量系数之比。对于反应：aA+bB=cC+dD比例关系：

v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=a：b：c：d等式关系：1a1b1c1dV(A)V(B)V(C)V(D)===★

4.比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应：

①统一基准物质；②统一单位。第5页，课件共35页，创作于2023年2月【例1】反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.15mol/(L·s);②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=24mol/(L·min);④v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应进行的快慢顺序为

。④>③=②>①【例2】在2L容器中，发生3A+B=2C的反应，若最初加入的A和B均为4mol，A的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则10s后容器内的B物质是()A.2.8molB.1.6molC.3.2mol

D.3.6molC典型例题解析第6页，课件共35页，创作于2023年2月典型例题解析【例3】某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为：

。反应开始至2min，Z的平均反应速率为

。

n/molt/min1230.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.23X+Y2Z0.05mol/(L·min)YXZ由图象求化学方程式一般应解决三个问题：1.确定反应物和生成物（根据曲线的斜率）；2.反应物和生成物前的系数

（根据同一时间内浓度的变化量）；3.反应可逆与否

（观察最后浓度是否随时间的变化而变化，即是否具有与x轴平行的直线存在）。第7页，课件共35页，创作于2023年2月【例4】

（2010福建卷）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试随反应时间变化如右图所示，计算反应4~8min间的平均反应速率和推测反应16min反应物的浓度，结果应是A2.5μmol·L-1·min-1和

2.0μmol·L-1B2.5μmol·L-1·min-1和

2.5μmol·L-1C3.0μmol·L-1·min-1和

3.0μmol·L-1D5.0μmol·L-1·min-1和

3.0μmol·L-1B·L第8页，课件共35页，创作于2023年2月二、影响化学反应速率的因素决定因素：参加化学反应的物质的性质（即反应物的本性）影响因素：当其他条件不变时1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。2.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率3.温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。4.催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。5.其他因素的影响：如：光、固体颗粒大小、溶剂等第9页，课件共35页，创作于2023年2月特别提醒1.浓度问题（1）若增加一种物质的浓度（无论是反应物或是生成物），反应速率总是加快，反之则减慢。（2）固体（或纯液体）的浓度视为常数，增加或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率和化学平衡均不改变；故不能用它表示反应速率。但固体的颗粒越小，反应速率越快。第10页，课件共35页，创作于2023年2月特别提醒2.压强问题

压强的改变必须是对气体物质的量浓度产生影响而不是外表上的升高或不变。（1）对于有气体参加和生成的化学反应，增大压强，体积缩小，气体物质的浓度增大，无论是正反应速率或是逆反应速率均增大；（2）压强对平衡体系中气体的系数大的方向影响的幅度大；（3）气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍，相当于各种物质的物质的量不变，而体系体积缩小一半，即相当于“加压”了。第11页，课件共35页，创作于2023年2月（4）恒容条件下，充入反应无关气体（惰气），容器总压尽管增大了，但与反应有关的气体各自的分压不变，各自的浓度也不变，故反应速度不变，化学平衡不移动。（5）善于辩认“真”“假”压强改变，即没有气态物质浓度改变的压强变化是“假”的；非反应气体对反应速率的影响N2、H2

、NH3HeC减小V减小N2、H2

、NH3HeC不变V不影响第12页，课件共35页，创作于2023年2月（1）升高温度，无论是放热反应或是吸热反应（正、逆反应），速率都加快，但温度对吸热方向影响的幅度大（即升温加快的幅度大，降温下降的幅度大）；（2）温度每升高10℃，反应速率就提高到原来的2~4倍。3.温度问题特别提醒Vt=V始×(2～4)△T/10第13页，课件共35页，创作于2023年2月4.催化剂问题特别提醒（1）催化剂在化学反应前后质量不变，化学性质不变，物理性质可能发生改变。（2）催化剂能同等程度的改变正、逆反应的反应速率，因而对化学平衡无影响，不能改变反应物的转化率和生成物的总产量。（3）催化剂参加化学反应，改变了反应进行的途径，因而大大降低了反应的活化能，大大增大了活化分子百分数。第14页，课件共35页，创作于2023年2月影响化学反应速率外因很多物质间接触面大小接触机会的多少（互溶性）原电池的形成各种能量因素

第15页，课件共35页，创作于2023年2月例在密闭容器里，通入xmol氢气和ymol碘蒸气，改变下列条件，反应速率如何改变？（填“增大”或“减小”或“不变”）（1）升高温度()

（2）加入催化剂()

（3）保持容器的容积不变，充入更多的氢气()

（4）扩大容器的体积()

（5）保持容器的容积不变，通入氖气()（6）保持压强不变充入Ne()增大增大增大减小不变减小第16页，课件共35页，创作于2023年2月（1）有效碰撞：反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，但不是每次碰撞都能发生反应，能发生反应的碰撞称为有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有较高的能量；二是分子在一定的方向上发生碰撞。（2）活化分子：（3）活化分子百分数：在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子。指活化分子在反应物分子中所占的百分数。三、有效碰撞理论第17页，课件共35页，创作于2023年2月（4）有效碰撞的碰撞角度：（5）活化能：是指活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量的差值。足够的能量和恰当的碰撞角度注意：a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞；b.活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快。E反应物E生成物E活化分子第18页，课件共35页，创作于2023年2月外界条件改变单位体积内分子总数反应的活化能活化分子百分数单位体积内活化分子总数有效碰撞次数化学反应速率增大反应物浓度增大气体反应压強升高温度使用催化剂增大不变增多加快增大不变增多加快不变增大增多加快不变增多增多增多增多增大不变不变不变降低增多加快第19页，课件共35页，创作于2023年2月①冒气泡的快慢②颜色变化的快慢③固体溶解的快慢④浑浊程度⑤温度变化的快慢等1.定性观察化学反应速率的方法四、化学反应速率的测定方法第20页，课件共35页，创作于2023年2月2.化学反应速率的实验测定可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算。例1：2H2O2=2H2O+O2↑可测量一定温度和压强下释放出来的气体的体积例2：有些物质有颜色，随着反应的进行，溶液的颜色不断地变化，可以用比色的方法测定溶液的颜色的深浅，再根据物质音颜色与浓度的关系，换算成物质在不同时刻的浓度。第21页，课件共35页，创作于2023年2月CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O实验：CaCO3与稀盐酸反应速率的测定实验药品：5g大理石、2mol/L的盐酸V(H2)实验原理：测定生成的CO2的体积随时间的变化组装好实验装置称取5g大理石量取20mL2mol/L

盐酸倒入锥形瓶中将大理石投入锥形瓶中，立刻塞好橡皮塞每30min钟测定注射器中收集的CO2的体积，至反应结束。将所得数据绘成曲线实验步骤：实验仪器：量筒,带塞的锥形瓶，注射器，秒表第22页，课件共35页，创作于2023年2月时间(s)

V(CO2)mL306090120150180210240270300实数据记录及数据处理第23页，课件共35页，创作于2023年2月C【例6】已知某反应温度每升高10℃，反应速率增大为原来的3倍，在10℃时完成该反应的10%需要81min,将温度提高到50℃，完成该反应的10%需要时间

s。60典型例题解析【例5】pH相同,体积也相同的盐酸与醋酸溶液,分别同时与过量的锌粒(大小相同)反应,正确的描述为（）

A.开始时产生氢气的速率：v(HCl)＞v(CH3COOH)B.开始时产生氢气的速率：v(HCl)＜v(CH3COOH)C.经过7秒钟产生氢气的速率：v(CH3COOH)＞v(HCl)D.最终产生氢气的量：n(HCl)==n(CH3COOH)第24页，课件共35页，创作于2023年2月ACDH【例７】第25页，课件共35页，创作于2023年2月【例8】如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如下情况，请解释原因。

【例9】已知：5H2O2+2KMnO4＋3H2SO4＝K2SO4＋5O2↑＋MnSO4＋5H2O当H2O2与酸化的KMnO4溶液混和时，开始放出O2速率很慢，一会儿后产生O2速率很迅速，经测定容器中温度变化不大，请解释此现象

第26页，课件共35页，创作于2023年2月

【例10】已知氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应时，生成－1价的氯和＋6价的硫的化合物，反应速率v和反应时间t的关系如右图所示．已知这个反应速率随溶液中氢离子浓度增大而加快。试解释：（1）为什么开始时反应速率加快？（2）为什么反应进行到一定程度后又减慢？反应开始时，产生H＋，使c(H＋)增加，ClO3－氧化性增强，故开始时反应速率增加随着反应的不断进行，c（ClO3－）不断减小，故反应速率减小。第27页，课件共35页，创作于2023年2月11(2008上海)等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积v的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是（）A．4-3-2-1 B．1-2-3-4 C．3-4-2-1 D．1-2-4-3AC第28页，课件共35页，创作于2023年2月【例12】在2L密闭容器中充有2molSO2和一定量的O2，发生下列反应：2SO2＋O22SO2，当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4mol，若反应进行到2min时，密闭容器中SO2的物质的量是（）

A．1.6molB．1.2molC．大于1.6molD．小于l.2mol第29页，课件共35页，创作于2023年2月

【例13】丙酮和碘在酸性溶液中发生以下反应：CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+H++I－，25℃时，该反应速率由下列经验公式决定：V＝k·c(CH3COCH3)·c(H+)，（式中k为速率常数，k＝2.73×10－5L.mol-1.s-1）。（1）己知刚开始时c(CH3COCH3)＝0.1mol/L，c(H+)＝0.01mol/L,c(I2)＝0.01mol/L,问25℃时，当溶液中的I2反应掉一半时，反应速率比刚开始时是快或是慢?（2）试分析该反应的速率变化情况。刚开始时V1=2.73×10－5×0.1×0.01＝2.73×10－8(mol/L·s)I2反应掉一半时,c(CH3COCH3)＝0.1－0.01/2＝0.095(mol/L)c(H+)＝0.01＋0.01/2＝0.015(mol/L)V2=2.73×10－5×0.095×0.015＝3.89×10－8(mol/L·s)∴V2＞V1第30页，课件共35页，创作于2023年2月

【例14】在锥形瓶X中放有颗粒状碳酸钙10g，在Y锥形瓶中放入10g粉末状碳酸钙，然后各向两个瓶中倒入50mL1mol/L的盐酸，下列各图（W为锥形瓶中减少的质量，t为时间）能正确表示该实验结果的是（）第31页，课件共35页，创作于2023年2月

【例15】称取三份锌粉分盛三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上导管塞子，定时测得生成氢气体积。试