化学反应速率张

化学反应速率张第1页，课件共82页，创作于2023年2月化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内

的减少或_______

的增加来表示。反应物浓度生成物浓度mol/(L·s)第2页，课件共82页，创作于2023年2月3．同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系对于任一反应mA＋nB===pY＋qZ，在同一时间段内化学反应速率v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝

。m∶n∶p∶q第3页，课件共82页，创作于2023年2月[思考探究]提示：不能。因固体或纯液体的浓度是常数，不随量的改变而改变，即Δc＝0，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。提示：比较化学反应速率的大小时，必须使用同一物质且反应速率的单位必须一致，v(N2)换算成v(H2)时，相当于3mol/(L·s)，所以上述反应中v(N2)＞v(H2)。第4页，课件共82页，创作于2023年2月[自测自评]1．下列有关化学反应速率的认识正确的是(

)A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大D．H＋和OH—的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成第5页，课件共82页，创作于2023年2月解析：反应速率的大小与反应现象是否明显没有直接关系，如H＋和OH—的反应几乎在瞬间完成，没有明显现象，A项错误，D项正确；固体或纯液体的浓度是常数，即Δc＝0，所以一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B项错误；催化剂不改变分子的能量，分子运动没有加快，C项错误。答案：D

第6页，课件共82页，创作于2023年2月答案：0.01mol/(L·s)

0.015mol/(L·s)

0.0125mol/(L·s)第7页，课件共82页，创作于2023年2月影响化学反应速率的因素1．影响反应速率的因素(1)内因：反应物本身的

。如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序是

。

(2)外因：我们可以通过改变反应的条件来改变反应速率。

①浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率

；反之则

。②压强：在其他条件不变时，增大气体反应体系压强，化学反应速率

；反之则

。③温度：在其他条件不变时，升高温度，反应速率

。④催化剂：使用催化剂，能

化学反应速率。且正、逆反应速率的改变程度

。性质Na＞Mg＞Al加快减慢加快减慢加快加快相等第8页，课件共82页，创作于2023年2月2．有效碰撞理论解释反应速率的影响因素(1)有效碰撞：满足一定方向要求、能够发生

的分子之间的碰撞。(2)活化分子：能量较高，能够发生

的分子。化学反应有效碰撞第9页，课件共82页，创作于2023年2月(3)活化能：

比

多出的那部分能量，如上图：E1表示

；E2是活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应的活化能)；能量差E1－E2表示

。(4)从微观角度解释影响反应速率的因素：①增大浓度→反应的活化能

→单位体积内活化分子数

→有效碰撞次数

→反应速率增大活化分子普通分子反应的活化能反应热不变增加增加第10页，课件共82页，创作于2023年2月②增大压强→反应的活化能

→单位体积内活化分子数

→有效碰撞次数

→反应速率增大③升高温度→反应的活化能

→活化分子百分数

→有效碰撞次数

→反应速率增大④加入催化剂→反应的活化能

→活化分子百分数

→有效碰撞次数

→反应速率增大不变增加增加不变增加增加减小增加增加第11页，课件共82页，创作于2023年2月[思考探究]1．对于固体和纯液体反应物，若改变反应物的用量，对反应速率有何影响？提示：固体和纯液体的浓度视为常数，其量的变化对反应速率无影响。但固体反应物表面积的大小会影响化学反应速率，一般地固体反应物表面积越大，反应速率越大；表面积越小，反应速率越小。第12页，课件共82页，创作于2023年2月2．活化分子的碰撞一定是有效碰撞吗？提示：活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快，单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。3．压强对反应速率影响的实质是什么？改变体系压强，反应速率是否一定改变？提示：改变压强实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。第13页，课件共82页，创作于2023年2月[自测自评]1．下列说法正确的是(

)A．升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大C．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增加D．催化剂不影响反应的活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率第14页，课件共82页，创作于2023年2月解析：升高温度，单位体积内分子总数不变，活化分子数增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加，反应速率加快，A对；增大压强，单位体积内活化分子数增加，但单位体积内活化分子百分数不变，B错；增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但单位体积内活化分子百分数不变，C错；催化剂可降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数增加，D错。答案：A

第15页，课件共82页，创作于2023年2月2．下列判断正确的是(

)A．0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的醋酸分别与2mol·L－1的NaOH溶液反应的速率相同B．0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率相同C．Mg和Fe分别与0.1mol·L－1的盐酸反应的速率相同D．大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L－1的盐酸反应的速率相同第16页，课件共82页，创作于2023年2月解析：影响化学反应速率的因素有内因与外因。内因指的是反应物本身的性质。C中在完全相同的外界条件下，Mg、Fe由于自身金属活动性的不同，反应速率v(Mg)>v(Fe)。外因主要指的是温度、浓度、压强、催化剂、反应物颗粒的大小、紫外线辐射等因素。A中0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的醋酸中自由移动的c(H＋)是不相同的；D中大理石粉改变了与盐酸的接触面积，所以改变了反应的速率。答案：B

第17页，课件共82页，创作于2023年2月3．右图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是(

)第18页，课件共82页，创作于2023年2月解析：t1时刻升高温度，v(逆)、v(正)均增大，且v(逆)>v(正)，正反应放热的可逆反应就符合此变化，即ΔH<0，排除C、D两项；增大压强时，由于v(逆)>v(正)，所以可逆反应中右边气体物质的化学计量数大于左边气体物质的化学计量数，可以排除A项，只有B项符合题意。答案：B

第19页，课件共82页，创作于2023年2月4．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)增大反应物的量，化学反应速率一定加快。(

)(2)气体反应体系的压强越大，化学反应速率一定越快。(

)(3)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生氢气的速率越快。(

)(4)同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值越大，反应速率越快。(

)

第20页，课件共82页，创作于2023年2月解析：(1)增大固体(或纯液体)的用量，不能改变化学反应速率。(2)压强对反应速率的影响，关键是看改变压强时是否引起浓度的改变，若浓度不变，反应速率不变，若浓度增大，反应速率加快，如在恒温下往恒容容器中充入“惰性气体”，则反应速率不变。(3)当硫酸浓度增大为浓硫酸时，锌与浓硫酸反应不产生氢气。(4)同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其化学反应速率之比等于其化学计量数之比。答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×第21页，课件共82页，创作于2023年2月★★★★3年12考三、化学反应速率的图像及其应用★★★3年9考二、影响化学反应速率的因素★★★3年9考一、化学反应速率的计算及比较命题指数考频考点第22页，课件共82页，创作于2023年2月化学反应速率的计算及比较化学反应速率的计算是对化学反应的定量研究，体现了对化学反应速率及其变化规律的理解与应用能力。化学反应速率的考查重点是运用化学计量数进行化学反应速率的大小判断及有关计算，或者根据化学反应速率书写反应的化学方程式等。[例1]

(2012·江苏高考)温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：第23页，课件共82页，创作于2023年2月0.200.200.190.160n(PCl3)/mol350250150500t/s下列说法正确的是(

)A．反应在前50s内的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol/(L·s)B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)＞v(逆)D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%第24页，课件共82页，创作于2023年2月第25页，课件共82页，创作于2023年2月故平衡右移，v(正)>v(逆)。D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%。[答案]

C第26页，课件共82页，创作于2023年2月[例2]

(2010·福建高考)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率并推测反应16min时反应物的浓度，结果应是(

)第27页，课件共82页，创作于2023年2月A．2.5μmol/(L·min)和2.0μmol/LB．2.5μmol/(L·min)和2.5μmol/LC．3.0μmol/(L·min)和3.0μmol/LD．5.0μmol/(L·min)和3.0μmol/L第28页，课件共82页，创作于2023年2月[答案]

B第29页，课件共82页，创作于2023年2月1．化学反应速率的计算化学反应速率的解题模式：“三段式法”依据化学方程式计算化学反应速率时，可按以下模式求解：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根据已知条件列方程式计算。第30页，课件共82页，创作于2023年2月第31页，课件共82页，创作于2023年2月第32页，课件共82页，创作于2023年2月(1)x＝________。(2)前5min内B的反应速率v(B)＝____________。(3)平衡时A的转化率为____________。第33页，课件共82页，创作于2023年2月答案：(1)2

(2)0.05mol/(L·min)

(3)50%第34页，课件共82页，创作于2023年2月影响化学反应速率的因素近几年高考中不断出现化学反应速率影响因素的探究题目，该类题目综合考查了化学反应速率的影响因素，同时也考查了学生的实验操作能力及分析问题解决问题的能力。[例3]

[双选题](2012·上海高考)为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]，向反应混合液中加入某些物质。下列判断正确的是(

)

第35页，课件共82页，创作于2023年2月第36页，课件共82页，创作于2023年2月第37页，课件共82页，创作于2023年2月(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：2.04.04.0Vx8.0③2.04.04.01.09.0②2.04.04.00.010.0①淀粉溶液Na2S2O3溶液KI溶液水K2S2O8溶液体积V/mL实验序号表中Vx＝____mL，理由是________________________________________________________________________。第38页，课件共82页，创作于2023年2月第39页，课件共82页，创作于2023年2月外界条件对反应速率的影响1．浓度对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响，在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。2．温度(1)升高温度，无论是吸热反应，还是放热反应，反应速率都增大。(2)升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应速率增大得快。(3)降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应速率减小得快。第40页，课件共82页，创作于2023年2月3．压强(1)反应物为固体或纯液体时，改变压强对反应速率无影响。(2)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改变。在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。(3)对于气体反应体系，有以下几种情况：第41页，课件共82页，创作于2023年2月第42页，课件共82页，创作于2023年2月2．(2012·福建高考)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是(

)A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等B．溶液酸性越强，R的降解速率越小C．R的起始浓度越小，降解速率越大D．在20～25min之间，pH＝10时的平均降解速率为0.04mol/(L·min)第43页，课件共82页，创作于2023年2月答案：A

第44页，课件共82页，创作于2023年2月化学反应速率的图像及其应用化学反应速率的图像，实质上就是化学反应速率变化规律的图形化(二维坐标系图)表达。从知识要求方面来看，题型主要是化学反应速率题，还有更多内容的综合题；从能力要求方面来看，题型有识图题和画图题。化学反应速率的图像灵活多变、小巧新颖，考查学生的读图、析图、获取信息、采集、处理数据的能力等。第45页，课件共82页，创作于2023年2月第46页，课件共82页，创作于2023年2月第47页，课件共82页，创作于2023年2月第48页，课件共82页，创作于2023年2月第49页，课件共82页，创作于2023年2月1．物质的量(或浓度)—时间图像及应用第50页，课件共82页，创作于2023年2月第51页，课件共82页，创作于2023年2月第52页，课件共82页，创作于2023年2月答案：B

第53页，课件共82页，创作于2023年2月测定影响化学反应速率的因素及变量控制思想的应用

1．教材实验再现(1)浓度对反应速率的影响：KMnO4溶液褪色，且褪色时间较短KMnO4溶液褪色，且褪色时间较长实验现象向4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液中加入0.2mol·L－1的H2O4溶液2mL向4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液中加入0.1mol·L－1的H2O4溶液2mL实验操作第54页，课件共82页，创作于2023年2月①反应原理为：2KMnO4＋5H2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。②为保证KMnO4溶液的紫红色彻底褪去，常加入过量的草酸。③实验开始时褪色较慢，随反应进行，生成的Mn2＋具有催化作用，随后褪色加快。实验结论第55页，课件共82页，创作于2023年2月(2)温度对反应速率的影响：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O反应原理热水中的试管首先出现浑浊实验现象一段时间后分别混合实验操作第56页，课件共82页，创作于2023年2月(3)催化剂对反应速率的影响：①对于H2O2溶液，FeCl3、CuSO4均具有催化作用。②FeCl3的催化作用更强，说明催化剂具有选择性。实验结论滴加FeCl3溶液的试管中产生的气泡快产生气泡的快慢向盛H2O2溶液的两支试管中分别加入FeCl3溶液和CuSO4溶液，摇匀比较H2O2的分解速率实验步骤第57页，课件共82页，创作于2023年2月2．变量控制思想在实验中的应用变量控制思想是中学化学实验中常用的思想方法，对影响实验结果的因素进行控制，以明确各因素对实验的影响规律。在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，变量控制思想在这部分体现较为充分，在高考题中近几年也考查较多，且多以探究型实验题目的形式出现。尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查学生的基础知识和基本技能、学生分析能力和实验能力。第58页，课件共82页，创作于2023年2月(1)常见考查形式：①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响。②给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。(2)解题策略：①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。第59页，课件共82页，创作于2023年2月②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，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，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。第60页，课件共82页，创作于2023年2月[典题例析](2010·新课标全国卷)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________________________________。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________________________。第61页，课件共82页，创作于2023年2月(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4中四种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是____________________________________________________。(4)要加快上述实验中气体生成的速率，还可采取的措施有______________________________________(答两种)。(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。第62页，课件共82页，创作于2023年2月010V10V9V8V7H2O/mL20V652.50.50饱和CuSO4溶液/mLV5V4V3V2V1304mol·L－1H2SO4/mLFEDCBA实验混合溶液①请完成此实验设计，其中：V1＝______，V6＝________，V9＝________。②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色。第63页，课件共82页，创作于2023年2月③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因__________________________________________________________________。[解析]

(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸溶液组成了Cu­Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。第64页，课件共82页，创作于2023年2月(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL，可以求得各组实验中加入水的体积分别为V6＝10mL，V8＝19.5mL，V9＝17.5mL，V10＝15mL。A中无CuSO4，没有Cu生成，锌呈灰黑色，E中析出较多的铜，则显示出了铜晶体的颜色：暗红色。由于析出的铜的量较多时，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小，故反应速率反而会减慢。第65页，课件共82页，创作于2023年2月第66页，课件共82页，创作于2023年2月[针对训练]某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液⑤1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液④1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液10mL5%H2O2溶液③无10mL5%H2O2溶液②无10mL2%H2O2溶液①催化剂反应物编号第67页，课件共82页，创作于2023年2月(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________________________________。(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_____________________________________________。(3)实验①和②的目的是___________________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________________________________________________。第68页，课件共82页，创作于2023年2月(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出的实验结论是__________________________________________________________________。第69页，课件共82页，创作于2023年2月解析：加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探