化学反应速率(高考)省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第8讲化学反应速率第二单元化学基本理论第1页考纲展示高考导视1.了解化学反应速率概念、反应速率定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中重大作用。3.了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡影响，认识其普通规律。4.了解化学反应速率和化学平衡调控在1.要掌握相关速率计算，尤其是依据浓度(物质量或其他)——时间曲线来计算速率。2.对影响速率原因考查主要是控制变量思想应用。是年以前考题高频考点，在以后也应该是高考热点。3.c—t、v—t图像绘制也是热点，需要重点关注。第2页考点1化学反应速率1．基本概念浓度改变mol/(L·s)

化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物________来表示，单位为__________。 在容积不变反应器中，惯用单位时间内反应物浓度增加_____或生成物浓度_____来表示。

2．速率计算公式及其意义v＝Δc/Δt惯用速率计算公式：____________。意义为衡量化学反应进行______。快慢降低基础知识第3页

3．同一反应中不一样物质速率之间关系

表示反应速率要指明详细物质，用不一样物质表示同一反应速率时其数值可能不一样，但表示意义是相同，各物质表示反应速率数值有相互关系，彼此能够依据化学方程式化学计量数进行换算。对于任一反应mA＋nB===pY＋qZ，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_____________。m∶n∶p∶q

4．注意问题

(1)化学反应速率是一段时间内改变量，不论用反应物还是生成物表示均取正值。

(2)一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率。第4页(3)纯液体和固体浓度可视为常数，所以普通不用固体或纯液体来表示化学反应速率。(4)化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。5．化学反应速率测量

测量化学反应速率方法主要是围绕着时间和物质量展开。时间：要么是在要求时间内测改变量，要么是测一定改变量所需时间；而和物质量改变相关有：浓度改变、气体体积改变、质量改变等等。中学阶段最常采取就是量气法。第5页

1．化学反应速率用单位时间内物质量改变来表示，这是最根本表示形式。由此派生出通常采取用单位时间内浓度改变(这是最惯用表示形式)、气体体积改变、固体质量改变等来表示。

2．在Zn和稀硫酸反应里测得速率就是用“mL/s”表示，为何？能用生成氢气浓度改变表示吗？物质量改变呢？

答：化学反应速率能够用单位时间气体体积改变来表示；因为用浓度改变来表示时，必须是在固定容积容器中进行，而此试验中容积不固定；能，不过对于这个试验而言较难测定。第6页

闭容器中进行，半分钟后，水蒸气物质量增加了0.45mol，则此反应平均速率v(X)(反应物消耗速率或产物生成速率)可表示为()A．v(NH3)＝0.010mol/(L·s)B．v(O2)＝0.0010mol/(L·s)C．v(NO)＝0.0010mol/(L·s)D．v(H2O)＝0.045mol/(L·s)第7页组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物质量/mol1.001.990.010.52解析：已知Δc(H2O)＝0.45mol/10L

＝0.045mol/L，那么v(H2O)＝0.0015mol/(L·s)，依据题意，

v(O2)＝5/6v(H2O)＝0.0125mol/(L·s)，

v(NO)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s),

v(NH3)＝2/3v(H2O)＝0.001mol/(L·s)。

答案：C2．(年广东化学改编)甲酸甲酯水解反应方程式为

该反应为吸热反应，某小组经过试验研究该反应(反应过程中体积改变忽略不计)。反应体系中各组分起始量以下表：第8页甲酸甲酯转化率在温度T1

下随反应时间(t)改变如图2－8－1：图2－8－1

请依据上述条件，计算15－20min范围内甲酸甲酯降低量为________mol，甲酸甲酯平均反应速率为第9页第10页考点2影响化学反应速率原因

决定化学反应速率原因是______，而影响化学反应速率原因主要有_________________________、固体反应物比表面积(一定质量下表面积)、能否组成原电池等。反应物浓度、压强、温度、催化剂1．浓度对化学反应速率影响在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应________；减小反应物浓度，反应________。速率增大速率减小第11页2．压强对化学反应速率影响

对于有气体参加反应来说，增大压强(减小容器容积)，___________；减小压强，___________。压强改变，从实质上讲是引发了浓度改变(如图2－8－2)，这么才改变了反应速率。 图2－8－2反应速率增大反应速率减小第12页3．温度对化学反应速率影响

在其它条件不变情况下，升高温度_____________；降低温度，_____________。冰箱里能较长时间保留食物就是这个道理。反应速率增大反应速率减小

4．催化剂对化学反应速率影响

催化剂对化学反应速率影响是_______________________________________________。催化剂含有选择性，酶(蛋白质)是一个特殊含有选择性极高生物催化剂(有一定适用温度)。我们还把加紧化学反应速率催化剂称为正催化剂，减慢反应速率催化剂称为负催化剂。催化剂能够改变反应速率且正逆反应速率改变程度相同第13页5．活化分子有效碰撞理论活化分子有效碰撞

化学反应是经过活化分子间有效碰撞实现，含有足够高能量分子(能发生有效碰撞)称_________，能够发生化学反应碰撞是__________。活化分子是发生有效碰撞必要条件，而有效碰撞是活化分子充分条件。活化分子有效碰撞理论对浓度、压强、温度(升高温度，分子热运动也加剧)、催化剂等对化学反应速率影响解释如图2－8－3和图2－8－4:

图2－8－3第14页图2－8－4

1．普通来说，升高温度速率加紧，不过要注意对一些反应温度超出一定范围整个反应是否发生改变，如乙醇脱水反应等。第15页

2．注意隐含条件对反应速率影响，如一定浓度高锰酸钾溶液和一定浓度草酸溶液反应时，起初速率不快，不过反应一段时间后速率快速增大，后又渐渐减小，为何？

反应物消耗完。

3．对于有气体参加反应来说，一定温度时，往一定容积容器内加入某种不参加反应气体，反应速率是否发生改变？在一定温度一定压强容器中加入某种不参加反应气体，反应速率是否又发生改变？

答：一定温度时，往一定容积容器内加入某种不参加反应气体，反应速率不变；在一定温度一定压强容器中加入某种不参加反应气体，相当于降低了反应物浓度，反应速率减小。

答：生成锰离子对该反应有催化作用，以后速率减小是第16页3．以下办法对增大反应速率显著有效是()

A．Na与水反应时增大水用量

B．Fe与稀硫酸反应制取H2

时，改用浓硫酸

C．在K2SO4

与BaCl2

两溶液反应时，增大压强

D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3

反应中，将Al片改成Al粉

解析：A项，一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响反应速率；B项，浓硫酸使铁钝化，使反应停顿；C项，增大压强对溶液反应影响不大；D项，增大了固体比表面积。

答案：D第17页试验反应温 度/℃Na2S2O3

溶液稀H2SO4H2OV/mL

c/mol·L-1V/mL

c/mol·L-1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210

解析：浓度越大，温度越高，反应速率越大，浑浊出现得越快。

答案：D第18页A．同时增大C．v1

增大，v2

降低1

B．同时降低D．v1

降低，v2

增大

解析：不论是吸热反应还是放热反应，升高温度，反应速率都增大。

答案：A第19页热点1化学反应速率基本计算

化学反应速率计算有这么几个基本类型： ①给出始量、终量和时间求速率。求出差量化成浓度再除以时间即可。 ②经过浓度(或物质量)－时间曲线求速率。要会读曲线(注意坐标及其单位)即可求出速率。 ③速率比较。把不一样物质速率化成用同一物质表示速率。第20页

(1)一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，不一样时段产生O2

量见下表： 计算： 前20min反应速率v(H2O)＝__________；该反应平衡常数表示式K＝__________；达平衡时，最少需要吸收光能为__________kJ。时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020

【典例1】科学研究发现纳米级Cu2O可作为太阳光分解水催化剂。用制得Cu2O进行催化分解水实验：第21页

(2)已知制备Cu2O有四种方法，制得Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气速率v随时间t改变如图2-8-5所表示。以下叙述正确是_________。图2－8－5第22页A.c、d方法制得Cu2O催化效率相对较高B.d方法制得Cu2O作催化剂时，水平衡转化率最高C.催化效果与Cu2O颗粒粗细、表面活性等相关D.Cu2O催化水分解时，需要适宜温度第23页1.(年广东中山检测)将1molI2(g)和2molH2(g)置于2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0,2min时，测得I2物质量为0.6mol。10min后到达平衡，HI体积分数V%随时间改变如图2－8－6中曲线Ⅱ所表示。 图2－8－6第24页请回答以下问题：(1)前2min内，用H2表示平均反应速率为________。

(3)若改变反应条件，在某条件下V%改变如图2－8－6曲线I所表示，则该条件可能是___________________(填序号)。①恒容条件下，升高温度②恒容条件下，降低温度③恒温条件下，缩小反应容器体积④恒温条件下，扩大容器体积⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂第25页第26页热点2影响化学反应速率原因

在影响化学反应速率原因探究问题上，我们注意到影响速率原因有条件1、条件2、条件3、……等，要比较哪个条件对速率影响，那么就要控制除该条件外其它条件不变，这就是控制变量思想。关于曲线问题，这里主要谈是浓度—时间曲线。作曲线时，要考虑“始”、“势”、“终”(就是起始情况、改变趋势、终态情况)，还要注意坐标、坐标单位等。 第27页(1)请完成以下试验设计表，并在试验目标一栏中填出对应试验编号：第28页(2)试验①中CO2

质量随时间改变关系见图2－8－7：图2－8－7第29页(3)请在2－8－7中，画出试验②、③和④中CO2质量随时间改变关系预期结果示意图。

解析：作图时，要注意温度、固体规格都对化学反应速率有影响。②中化学反应速率减小生成二氧化碳也降低(固体过量酸不足)；本题也是控制变量思想详细利用。第30页

答案：（1）

(2)由图读得：70s～90s时，m(CO2)＝0.95g－0.85g＝0.10g,依据方程式可知试验编号T/K大理石规格

-1HNO3

浓度/mol·L试验目标①（Ⅱ）③（Ⅲ）④②298粗颗粒1.00③308粗颗粒2.00④298粗颗粒2.00第31页图2－8－8（3）第32页

2.超音速飞机在平流层飞行时，尾气中NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中NO和CO转变

为了测定在某种催化剂作用下反应速率，在某温度下用气体传感器测得不一样时间NO和CO浓度以下表：第33页试验编号T(℃)NO初始速度 （mol/L)CO初始速度

(mol/L)催化剂比表面积

（m/g2）Ⅰ2801.20×1035.80×10-382Ⅱ124Ⅲ350124请回答以下问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率影响)：(1)前2s内平均反应速率v(N2)=___________。(2)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提升化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率影响规律，某同学设计了三组试验，部分实验条件已经填在下面试验设计表中。

第34页①请在上表空格中填入剩下试验条件数据。

②请在给出坐标图2－8－9中，分别画出上表中三个试验条件下混合气体中NO浓度随时间改变趋势曲线图，并标明各条曲线试验编号。图2－8－9第35页第36页第37页

A．通入大量O2

C．移去部分SO3

B．增大容器容积

D．降低体系温度

解析：增大反应物浓度，正反应速率加紧，此时瞬间逆反应速率不变。

答案：A第38页试验序号

初始浓度c/mol·L-1

溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第39页分析试验数据所得出结论不正确是()

A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大

B．试验②和③v(Br2)相等

C．增大c(HCl)，v(Br2)增大

D．增大c(Br2)，v(Br2)增大

解析：比较①和④数据，易知c(Br2)增大1倍，溴颜色消失时间也增加1倍，故v(Br2)无改变，D错误。

答案：D第40页

A．升高温度可使该反应逆反应速率降低

B．使用高效催化剂可有效提升正反应速率

C．反应到达平衡后，NO反应速率保持恒定

D．单位时间内消耗CO和CO2物质量相等时，反应达到平衡

解析：A项升高温度速率都增大；B项催化剂能够加紧速率；C项到达平衡后各速率都不改变；D项消耗CO表示正反应速率而消耗CO2

表示逆反应速率，二者计量数相同，所以相等时到达平衡。

答案：A第41页4．(年广东汕头模拟，双选)以下关于图2－8－10各项叙述正确是()图2－8－10第42页第43页

解析：A中燃烧热是指1molH2

完全燃烧时反应热；B中用NO2表示速率和用N2O4表示速率相等时没有到达平衡状态，到达平衡后二者速率不改变。

答案：CD第44页A．若X反应速率为0.15mol/(L·s)，则Z反应速率为0.1mol/(L·s)B．若向容器中充入氦气，Y转化率增大C．开始充入容器X、Y物质量之比为2∶3

解析：反应容器是固定容积，故加入不参加反应氦气，对化学平衡无影响，Y转化率不变，B错误；升高温度，反应向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，D错误。答案：AC

D．升高温度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动第45页图2－8－17第46页A．点a正反应速率比点b大B．点c处反应到达平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．其它条件不变，773K下反应至t1

时刻，n(H2)比上图中d点值大

解析：合成氨反应是可逆放热反应。曲线斜率点a大于点b，即点a正反应速率比点b大，故A正确；点c处n(H2)继续降低，n(NH3)继续增加，反应未平衡，B错；d、e两点均处于平衡状态，故n(N2)一样大；其它条件不变情况下，反应温度升高，平衡向逆反应方向移动，且抵达平衡时间缩短，n(H2)增大，D正确。答案：AD第47页图2－8－18第48页A．反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2增大B．反应体系中加入催化剂，反应速率增大，C．ΔH<0，反应到达平衡时，升高温度，A转化率增大D．ΔH>0，反应到达平衡时，升高温度，A转化率降低升高温度转化率减小，C、D均错误。答案：B解析：A中加入催化剂E1

和E2

都减小；该反应ΔH<0，第49页图2－8－19第50页A．保持压强不变，升高反应温度B．保持温度不变，增大容器体积C．保持温度和容器体积不变，充入1molSO3(g)D．保持温度和压强不变，充入1molSO3(g)

解析：A中升高温度，正逆反应速率都增大；B中温度不变增大致积，相当于减小压强，正逆反应速率都减小；C中充入SO3，假如保持容积不变，那么正反应速率不变逆反应速率增大；D中温度和压强不变，容器容积增大，但SO3

浓度仍然增大而反应物浓度减小，所以正反应速率减小，逆反应速率增大。

答案：D第51页试验序号初始浓度c/mol·L-1

溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580HCl第52页分析试验数据所得出结论不正确是()

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.试验②和③v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大

解析：依据化学反应速率定义我们判断出速率关系是②＝③>①>④，再找出对应浓度和速率关系，切不可陷入浓度大速率一定大误区。由①、④对比Br2

浓度增大一倍，而溴颜色消失所需时间增加一倍，D错。

答案：D第53页t/s05001000

c(N2O5)/mol·L-15.003.522.48mol·L-1，则T2________