PPT《第一单元 化学反应速率》

第一单元 化学反应速率 专题七 化学反应速率与化学平衡 2013高考导航 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.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响, 认识其一般规律. 考纲要求 3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用. 4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用. 命题热点 由于化学反应速率、化学平衡与化学学科、工农业生产、环境保护、日常生活等方面有广泛的联系, 预测这方面的综合题将成为今后高考命题的趋势. 教材回扣?夯实双基

一、化学反应速率1.表示方法: 通常用单位时间内_常用物质的量浓度)的减少或_的增加来表示. 2.计算公式: v= 反应物浓度 生成物浓度 单位: mol・L-1・s-1或mol・L-1・min-1. 3.同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系: 对于反应aA+bB===cC+dD, 在同一时间段内化学反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) a∶b∶c∶d 思想感悟1.表示或计算化学反应速率时应注意哪些问题?【提示】 (1)计算化学反应速率时, 要注意题目要求用何种物质表示, 且注意是单位时间内物质的量浓度的变化量, 一般不用物质的量的变化量来表示. (2)计算化学反应速率一般是在一段时间内的平均速率, 且均取正值. (3)固体或纯液体(不是溶液), 其浓度可视为常数, 因此不用固体或纯液体表示化学反应速率.

二、影响化学反应速率的因素1.影响因素(1)内因(主要因素): 反应物本身的性质, 如金属与水反应的速率: Na>

Mg>

Al. (2)外因(其他条件不变, 改变一个条件) 2.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①有效碰撞: 本身具有较高能量的分子之间发生化学反应的碰撞. ②活化分子: 能够发生有效碰撞的分子. ③活化能: 如图: E1表示反应的_E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量或逆反应的活化能. E1-E2表示_ 活化能 反应热 (2)理论解释(有气体参加的化学反应) 活化能 增大浓度 不变 增大压强 不变 升高温度 不变 加催化剂 减小 单位体积内 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大浓度 增加 增加 不变 增大压强 增加 增加 升高温度 不变 增加 加催化剂 不变 增加 增加 不变 增加 有效碰撞次数 化学反应速率 增大浓度 增加 ________ 增大压强 增加 增大 升高温度 增加 增大 加催化剂 增加 增大 增大 思考感悟2.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】 改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响, 但改变固体表面积会影响化学反应速率. 当固体或纯液体参加反应时, 反应速率只和接触面积、扩散速率的大小有关, 所以增大接触面积(将固体研碎)或加快扩散速率(对反应物进行搅拌)均可提高反应速率. 考点串讲?深度剖析 考点一 化学反应速率的计算及速率大小比较1.公式法利用v=Δc/Δt直接进行计算. 2.比例关系法 对于任一化学反应: aA+bB===cC+dD可用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示其反应速率, 则有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d, 即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的 化学计量数之比(还可等于其浓度变化之比或物质的量变化之比), 利用这一关系, 可以方便求解用不同物质表示的反应速率, 还可以利用这一关系求解方程式中未知的化学计量数. 3.比值法 速率大小比较时, 可以用各物质表示的速率除以对应物质的化学计量数, 对求出的数值进行大小排序, 数值大的, 表示该反应速率快. 【特别提醒】 (1)计算化学反应速率时, 注意单位的换算. (2)反应速率大小的比较中, 单位一定要统一. (3)有些反应还可以通过观察反应现象、消耗快慢、完成时间等方式进行速率比较. 即时应用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)=0.15 mol/(L・s);

②v(B)=0.6 mol/(L・s);

③v(C)=0.4 mol/(L・s);

④v(D)=0.45 mol/(L・s). 该反应进行的快慢顺序为______. 解析: 将用不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率, 再比较速率数值的大小. 若以物质A为标准, 将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率, 则有: v(A)∶v(B)=1∶3, 则②表示的v2(A)=0.2 mol/(L・s);

v(A)∶v(C)=1∶2, 则③表示的v3(A)=0.2 mol/(L・s);

v(A)∶v(D)=1∶2, 则④表示的v4(A)=0.225 mol/(L・s). 故反应进行的快慢顺序为:答案: 考点二 外界条件的改变对化学反应速率的影响及图像变化1.浓度(1)对一个可逆反应, 增大反应物(或生成物)浓度, 正反应(或逆反应)速率立即增大, 逆反应(或正反应)速率瞬时不变, 随后增大. 同理可分析减小浓度的情况. (2)对应图像 图像特点: 浓度变化时, 图像中速率的变化是连续的, 无跳跃性. 2.温度(1)对一个可逆反应, 升高温度, 正、逆反应速率立即增大, 但吸热反应增大的程度更大. 降低温度, 正、逆反应速率立即减小, 但吸热反应降低的程度更大. (2)对应图像(正反应为放热反应):图像特点: 温度变化时, 图像中速率的变化是不连续的, 具有跳跃性. 3.压强(1)若参加反应的物质为固体或液体(溶液), 由于压强的变化对它们浓度的变化几乎无影响, 可以认为改变压强反应速率不变. (2)对于有气体参加的可逆反应, 增大压强, 正、逆反应速率都增大;

减小压强, 正、逆反应速率都减小, 但压强对气体分子数较多一侧的影响更大一些. (3)对应图像(以增大压强为例): ①以N2+3H2 2NH3为例②以H2+I2 2HI为例 图像特点: 压强变化时, 图像中速率的变化是不连续的, 具有跳跃性. 【特别提醒】 对于有气体参加的反应, 讨论压强对反应速率的影响时, 应落脚在压强的改变对物质浓度产生出何种影响, 由此判断出对反应速率的影响. 对于气体反应体系, 有以下几种情况: (1)恒温时: 增大压强→体积缩小→浓度增大→反应速率加快. (2)恒温恒容时: ①充入气体反应物→浓度增大→速率加快;

②充入 惰性气体 →总压强增大, 但各气体的分压不变, 即各物质的浓度不变, 反应速率不变. (3)恒温恒压时: 充入 惰性气体 →体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢. 4.催化剂催化剂能降低反应的活化能, 增大活化分子百分比, 同等程度地改变正、逆反应的速率. 对应图像(使用正催化剂): 即时应用2.一定温度下, 在2 L的密闭容器中, X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示: (1)从反应开始到10 s, 用Z表示的反应速率为_____, X的物质的量浓度减小了______, Y的转化率为_2)该反应的化学方程式为_3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件, 其速率随时间的变化图像如图所示: 则下列说法符合该图像的是_ A.t1时刻, 增大了X的浓度B.t1时刻, 升高了体系温度C.t1时刻, 缩小了容器体积D.t1时刻, 使用了催化剂 (2)由各物质转化的量: X为0.79 mol, Y为0.79 mol, Z为1.58 mol, 可知方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2. 则化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g). (3)由图像可知, 外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率, 增大X的浓度、升高体系温度不会同等程度地改变正、逆反应速率, A、B错误. 由(2)中的解析可知, 该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g), 缩小容器体积, 增大压强, 可同等程度地增大正、逆反应速率, C正确. D使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率, D正确. 答案: (1)0.079 mol・L-1・s-1 0.395 mol・L-1 79.0%(2)X(g)+Y(g)2Z(g)(3)CD 命题视角?把脉高考 教材高频考点 例1 煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法, 其工艺核心是合成过程中的甲烷化, 涉及的主要反应: CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔHΔv(放). 分清气体体积变化情况, 若增大压强, Δv(增大)99.5%) [实验过程]往三支相同的试管中分别加入相同的铝片一片, 再往试管中分别加入等体积的3.0 mol/L盐酸、1.5 mol/L硫酸、3.0 mol/L硫酸. 观察反应进行到

1、

2、

5、

15、20 min时铝与酸反应的情况. 结果如下: 反应进程(min)

1 2

5 15

20 3.0 mol/L盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽 1.5 mol/L硫酸 均无明显现象(无气泡产生) 3.0 mol/L硫酸 均无明显现象(无气泡产生) 通过上述实验可知, 无论是用1.5 mol/L硫酸还是3.0 mol/L 硫酸, 均无明显的现象. 而3.0 mol/L盐酸与铝片反应的现象却十分明显. (1)为了探究 铝与稀盐酸和稀硫酸反应现象差异的原因 , 你能对问题的答案作出哪些假设或猜想(列出两种即可). 假设1:假设2:2)为了验证上述假设, 你设计的实验方案是(探究过程) 【解析】 根据题目给出的实验可知, 实验中涉及铝片与盐酸、硫酸的反应, 对应的离子反应为 2Al+6H+===2Al3++3H2↑. 稀盐酸、稀硫酸都是非氧化性的酸, 在水溶液中都能电离出H+, 而且在1.5 mol/L的硫酸和3.0 mol/L的盐酸中, 氢离子的浓度相等, 均为3.0 mol/L;

同时, 由于铝片的大小和纯度都相同, 根据所发生的离子反应和反应速率理论, 它们的反应速率应该相同(因其他外界条件也相同). 知能演练?高分跨栏 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 ........