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1、第15讲化学反应速率,考纲导视,.,基础反馈 1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越,明显(,)。,(2)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(,)。,(3)化学反应速率为0.8 molL1s1是指1 s时某物质的浓度,为 0.8 molL1(,)。,(4)由 v,c t,计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生,成物表示时为负值(,)。,(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速,率，其数值可能不同，但表示的实际意义相同(,)。,(6) 根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢
2、,( (,)。 (7) 催化剂能降低反应所需的活化能，H 也会发生变化 )。,(8)温度、催化剂能改变活化分子的百分数(,)。,答案：(1),(2),(3),(4),(5) (6),(7),(8),2.对于Fe2HCl=FeCl2H2，改变下列条件对生成氢 气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”),升高温度：_；,增大盐酸浓度：_； 增大铁的质量：_； 增加盐酸体积：_； 把铁片改成铁粉：_；,滴入几滴 CuSO4 溶液：_； 加入 NaCl 固体：_； 加入 CH3COONa 固体：_； 加入一定体积的 Na2SO4 溶液：_。,答案：增大,增大,不变,不变,增大,增大,不变,减小
3、,减小,2.0 molL1min1,考点一 化学反应速率的计算和大小比较 【知识梳理】,1.化学反应速率。,快慢,增加,2.化学反应速率与化学计量数的关系。 (1)内容：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的反应物或生成物来表示，当单位相 同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计 量数之比，即 v(A)v(B)v(C)v(D)_。 (2)实例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g),B(g),2C(g)。已知v(A)0.6 molL1s1，则v(B)_,molL1s1，v(C)_molL1s1。,mnpq,0.2,0.4,【考点
4、集训】 例 1将等物质的量的 A、B 混合放于 2 L 的密闭容器中，,发生反应：3A(g)B(g),xC(g)2D(g)。经 5 min 后达到平,衡，平衡时测得 D 的浓度为 0.5 molL1，c(A)c(B)35， v(C)0.1 molL1min1。则： (1)x_。 (2)前 5 min 内 B 的反应速率 v(B)_。 (3)平衡时 A 的转化率为_。,思路指导：依据化学反应速率之比等于化学方程式中化学 计量数之比，可以求得x 和v(B)；运用“三段式”即可求得A 的转化率。,答案：(1)2(2)0.05 molL1min1,(3),3A(g),B(g),2C(g)2D(g),a
5、,a,0,0,0.75,0.25,0.5,0.5,a0.75,a0.25,0.5,0.5,(a0.75)(a0.25)35，解得：a1.5；,(3)50%,解题模型 求解化学反应速率的计算题的一般计算步骤： (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。,例如：,mA nB pC,例2(2015年广东卷)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益， 减少污染。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：,计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速,率(以 molmin1为单位，写出计算过程)。,(5.4
6、1.8)103 mol,解：设 2.06.0 min 内，HCl 转化的物质的量为 n。,2,1,n,解得n7.2103 mol,A. C.,B. D.,例3(2016年湖南长沙模拟)反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)0.45 mol L1s1；v(B)0.6 molL1s1；v(C)0.4 molL1 s1；v(D)0.45 molL1s1。下列有关反应速率的比较中正确的是()。,答案：B,方法技巧 化学反应速率快慢比较 1.同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，因 此比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换 算成用同一物
7、质表示，再比较数值的大小。,3.注意反应速率单位的一致性。 4.注意外界条件对化学反应速率的影响规律。,例 4反应aAbB,cC 在体积为 2 L 的容器中进行,反应。在、阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线 如图所示：,请回答下列问题：,(1)反应的化学方程式为_。 (2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次,序为_。,(3)由计算可知，第阶段20 min时，C的平均速率v(C),_。,解析：(1)反应达到平衡时，n(A)2.0 mol1.0 mol1.0 mol，n(B)6.0 mol3.0 mol3.0 mol，n(C)2.0 mol0 mol 2.0 mol ，
8、则 n(A)n(B)n(C) 1.0 mol3.0 mol2.0,mol 132 ，即该反应的 化学方程式为A 3B,2C 。,答案：(1)A3B,2C,(2)v(A)v(A)v(A) (3)0.05 molL1min1,方法技巧,化学反应速率图象的分析技巧,分析图象问题时，应从以下几个方面着手：,(1)看起点，分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，,浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。,(2)看变化趋势，分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸,热反应。,(3)看终点，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度 和生成物的增加浓度(或物质的量)之比等于反应方程式中各物 质的化学计量数之比
9、。,(4)时间速率图象，看清曲线是连续的还是跳跃的，分清,“渐变”和“突变”“大变”和“小变”。,考点二,影响化学反应速率的因素 【知识梳理】,一、影响化学反应速率的因素,本身性质,1.内因：反应物的_是化学反应速率大小的决定 性因素。,2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)。,加快,减慢,相同,接触面积,加快,减慢,加快,减慢,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：能够发生有效碰撞的分子。 活化能。 图中：E1 为_，使用催化剂时的活化能为_，,反应热为_。,反应的活化能,E3,E1E2,有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)活化分子、有
10、效碰撞与反应速率的关系。,分子,百分数,活化分子百分数,总数,分子,总数,二、注意的问题 1.化学反应速率是一段时间内的变化量，无论用反应物还,是用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。,3.纯液体和固体浓度可视为常数，所以一般不用固体或纯 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。,【考点集训】,例5(2016年山东烟台质检)反应C(s)H2O(g),CO(g),H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其,增加 C 的量,将容器的体积缩小一半,保持体积不,保持压强不变，充入 N2 使容,变，充入 N2
11、 使体系压强增大 器体积变大,A.,B.,C.,D.,答案：C,归纳总结,气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速,率的影响规律：,(1)恒容：充入“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)反应速率减小。,例 6(2015 年福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗,A.a6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变 C.b318.2 D.不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同,升高温度，水解速率增大。增大浓度，水解速率也增大，若同 时改变反应物的浓度和反应的温度
12、，则二者对水解反应速率的 影响可能相互抵消，反应速率可能不发生改变，B 正确；由表 可知温度由328.2 Kb，在浓度相同的情况下，水解速率变小， 所以温度降低，所以温度b318.2 K，C 正确；温度越高反应 速率越快，所以蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，温度高的 所需时间短，D 错误。 答案：D,例 7某实验小组以 H2O2 分解为例，研究浓度、催化剂、 溶液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。,(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)实验和的目的是_； 实验时由于没有观察到明显现象
13、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 实验方案的改进措施是_ _。,(4)实验、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_ _。,思路指导：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关 规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这 一条件对反应速率的影响。解答此类题时，要认真审题，清楚 实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。 解析：(1)加入催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分 子成为活化分子，从而加快化学反应速率。(2)常温下， H2O2,的pH约为6，则H2O2为弱酸，其电离方程式为H2O2
14、,H,的浓度，故实验、的目的是探究浓度对化学反应速率的影 响。因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂,的方法加快反应速率来达到实验目的。(4)实验、中H2O2 的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是 中酸性增强，中碱性增强。通过相同时间内产生O2 的快慢 ()可得出如下结论：溶液的碱性增强，能加快H2O2 的 分解，而溶液的酸性增强，能减慢 H2O2的分解。,答案：(1)降低了活化能,(3)探究浓度对反应速率的影响,向反应物中加入等量同,种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (4) 碱性环境能增大 H2O2分解的速率，酸性环境能减小 H2O2分解的速率,例
15、8兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们准备了以下化学用品：0.20 molL1与0.40 molL1的HCl溶液、0.20 molL1与0.40 molL1的CH3COOH溶液、0.10 molL1 CuCl2溶液、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298 K和308 K。 (1)酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表(表中不要留空格)：,(2)若(1)中实验锌片消失的时间是 20 s，则锌片剩余质量 与时间关系图如图所示。假设：该反应温度每升高 10 ，反应 速率是原来的 2 倍；温度相同、浓度
16、相同时，醋酸的平均反应,“实验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线。,假设一：Cu2对该反应起催化剂作用；,假设二：Cl对该反应起催化剂作用；,(3)某实验小组在做(1)中实验时误加少量0.10 molL1 CuCl2 溶液，发现反应速率与(1)中实验接近。该组同学对影 响因素提出如下假设，请完成假设三：,假设三：_。 (4)请你设计实验验证上述假设三是否成立，写出实验步骤,及预期现象：,解析：(1)实验和的不同点是盐酸的温度，所以是探究 不同温度对Zn 与盐酸反应速率的影响，实验和的不同点是 盐酸的浓度，所以是探究不同浓度对 Zn 与盐酸反应速率的影 响，实验和是探究相同温度下，相同浓度的盐
17、酸、醋酸与 锌反应速率的区别，所以实验的温度是 298 K，醋酸的浓度 是0.20 molL1。(2)该反应温度每升高10 ，反应速率是原来 的 2 倍，温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速度是盐酸,时间是的 2 倍，即 20 s240 s，据此可画出图象。(3)Zn 置换出 Cu，构成 Zn-Cu 原电池，能够加快反应速率。(4)设计 对照实验，其中一个为原电池，如：将不连接的铜、锌电极 插入稀硫酸中，此过程中铜电极不反应，锌电极产生氢气； 将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中，可以观察到在铜电极 上迅速产生氢气，产生氢气的速率大于，根据可知， Zn-Cu构成原电池后可以大大加快反应速率。,
18、答案：(1)298,0.20,a.不同温度,b.不同浓度,(2) (3)形成 Zn-Cu 原电池，加快反应速率(其他答案合理亦可) (4)将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中，将铜、锌电,极用导线连接放入稀硫酸中,产生氢气的速率大于，证明,构成原电池后可以大大加快反应速率,解题模型,有关化学反应速率影响因素题型的考查,1.常见考查形式。,(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据,的变化对反应的影响。,(2)给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各,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。,(2)定
19、多变一。,在探究时，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素， 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，,否则无法做出正确判断。,思维模型,数形结合思想用化学反应速率图象突破化,学平衡概念 速率时间图象能定性揭示 v正、v逆随时间(含条件改变对 速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速 率的影响，以及由此引发的平衡移动。,(续表),(续表),(续表),(续表),典例某密闭容器中充入等物质的量的气
20、体 A 和 B，一定,温度下发生反应：A(g)xB(g),2C(g)，达到平衡后，只改变,反应的一个条件，测得容器中物质的量浓度、反应速率随时间,)。,变化的图象如下图所示。下列说法中正确的是( A.8 min 前正反应速率大于逆反应速率 B.20 min时A的反应速率为0.05 molL1min1,C.反应方程式中的 x1,4054 min 时为升高温度，正反应,为吸热反应,D.30 min 时降低温度，40 min 时升高温度,解析：前20 min内A的平均反应速率为0.05 molL1min1， B 错误；因为A、B 变化的趋势一样，故x1，再根据时间- 速率图象可知，升高温度反应逆向移
21、动，因此正反应为放热反 应，C 错误；30 min 时，速率下降，但平衡未发生移动，故改 变的条件是减小压强，D 错误。,答案：A,方法技巧,解图象题“三步曲”：“一看”“二想”“三判断”,(1)“一看”看图象。,看面：弄清纵、横坐标的含义。,看线：弄清线的走向、变化趋势及线的平陡情况。 看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与 坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。 看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的,变化。,看要不要作辅助线，如等温线、等压线等。,(2)“二想”想规律。,观察图象后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影,响规律。,(3)“三判断”。,通过
22、对比分析，作出正确判断。,应用(20162017 学年河南开封杞县高级中学月考)某研 究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡 常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空 容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定,2NH3(g),温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) CO2(g)。,实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：,可以判断该分解反应已经达到平衡的是_(填编号)。 A.2v(NH3)v(CO2),B.密闭容器中总压强不变,C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变,根据表中数据
23、，列式计算 25.0 时的分解平衡常数： _。 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空 容器中，在 25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积， 氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”“减少”或“不 变”)。,氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0(填“”“” 或“”)，熵变S_0(填“”“”或“”)。,(2)已知：NH2COONH42H2O,NH4HCO3NH3H2O，,该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水 解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。 计算 25.0 时，06 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率 _。,解析：(1) 2v(NH3)v(
24、CO2)，不能说明正逆反应速率相等， 不一定是平衡状态，A 错误；该反应是一个前后系数和变化的 反应，密闭容器中总压强不变，证明达到了平衡状态，B 正确；,容器中总密度不变，证明达到了平衡状态，C 正确；由于氨气 和二氧化碳的体积比是固定的，且只有这两种物质是气体，因 此氨气的体积分数始终不变，则密闭容器中氨气的体积分数不 变，不能证明达到平衡状态，D 错误。若在恒温下压缩容器,体积，则会使压强增大，平衡向左移动，固体质量增大。根 据表中的数据分析：温度越高，则平衡气体的总浓度越大，所 以升高温度，平衡正向移动，该反应是吸热反应，H0，反应 物是固体，产物是气体，该反应是熵增加的过程，即S0。,(2)0.05 molL1min1,答案：(1)BC,增加,