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文档介绍
高考化学一轮配套课件：第15讲 化学反应速率
第 15 讲 化学反应速率 考纲定位 选项示例 1.了解化学反应速率的概念及其表 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.理解外界条件(浓度、温度、压 强、催化剂等)对反应速率的影响 ，认识其一般规律。 4.了解化学反应速率在生活、生产 和科学研究领域中的重要作用。 1.升高温度可缩短反应达 平衡的时间并能提高平衡 转化率。(2011年北京高考 T12－C) 2.一定条件下，使用催化 剂能加快反应速率并提高 反应物的平衡转化率。 (2010年江苏高考T8－C) 一、化学反应速率 1．表示方法：通常用__________内反应物浓度的________ 或生成物浓度的________来表示化学反应速率。 2．计算公式：__________。 3．意义：衡量化学反应进行的__________的物理量。单位： __________；__________等。 单位时间 减少量 增加量 v＝Δc/Δt 快慢 mol/(L·s) mol/(L·min) 二、影响化学反应速率的因素 1．内因：反应物的__________是化学反应速率大小的决定 因素。 2．外因：浓度、温度、压强、催化剂等因素。 (1)浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速 率________。 (2) 温度：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率 ________。一般来说，温度每升高 10 ℃，反应速率增大为原来 的________倍。 本身性质 加快 加快 2～4 (3)压强：其他条件不变时，增大压强，对于有气体物质参 加的化学反应，反应速率________。 (4)催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率，且正逆反应 速率改变程度________。(未特别指明时，均指正催化剂) (5)其他因素：反应物间的__________、光辐射、超声波等。 加快 相同 接触面积 三、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1 化学反应速率的计算 1．数学表达式：v＝Δc/Δt。 2．对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来 表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方 程式中化学计量数之比，如：aA＋bB===dD＋eE，有：v(A)∶ v(B)∶ v(D)∶ v(E)＝a∶ b∶ d∶ e。 【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 mol·L－1，c(A)∶ c(B)＝3∶ 5，v(C)＝ 0.1 mol/(L·min)。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 mol/(L·min) (3)50% 化学反应速率的注意问题 (1)无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正 值。 (2)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。 图3151 【例2】(2013年湖南模拟)用纯净的CaCO3与100 mL稀盐 酸反应制取CO2，实验过程记录如图3151所示(CO2的体积已 折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )。 A．OE段表示的平均速率最快 B．EF段，用盐酸表示该反应的 平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1 C．OE、EF、FG三段中，该反应用 二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶ 6∶ 7 D．F点收集到的CO2的量最多 解析：由于横坐标都是1个单位，EF段产生的CO2多， 所以该段反应速率最快，不是OE段，A错；EF段产生的CO2 共0.02 mol，由于反应中n(HCl)∶ n(CO2)＝2∶ 1，所以该段 消耗HCl＝0.04 mol，时间1 min，所以用盐酸表示的EF段平 均化学速率是0.4 mol·L－1·min－1，B正确；由于OE、EF、 FG时间都是1 min，所以三段的速率之比就等于产生CO2的 体积之比，即224∶ (672－224)∶ (784－672)＝2∶ 4∶ 1，C错； 收集的CO2是看总量的，F点只有672 mL，自然是G点的体积 最多，D错。 答案：B 考点2 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 算成同一物质表示，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3】反应：A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)，在四种不同 情况下的化学反应速率分别为：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：__________。 思路指导：将四种不同情况下的化学反应速率转化换算成 同一物质表示的化学反应速率，再比较快慢。 解析：运用反应速率之比等于化学计量系数之比：①v(C) ＝2v(A)＝0.3 mol/(L·s)；②v(C)＝2v(B)/3＝0.4 mol/(L·s)；④v(C) ＝v(D)＝0.45 mol/(L·s)。答案：④＞③＝②＞① 【例4】(2013年湖南衡阳模拟)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 ①v(A)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 下列有关反应速率的比较中正确的是( )。 A．④>③＝②>① B．④<③＝②<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 解析：若将各反应速率均化为以B表示的速率，且以 mol/(L·s)为单位，①②③④表示的速率分别是0.0225 mol/(L·s)、 0.6 mol/(L·s)、0.6 mol/(L·s)、0.675 mol/(L·s)，故A正确。 答案：A 考点3 影响化学反应速率的因素 【例5】把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素 中：①盐酸的浓度；②镁带的表面积；③溶液的温度；④氯离子的浓度，对反应速率有影响的是( )。 A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③ 思路指导：影响反应速率的因素有浓度、温度、表面积等。 反应物浓度越大，温度越高，表面积越大，化学反应速率越快。 子浓度无关，所以④对此反应速率无影响。 答案：D 解析：此反应的实质是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，与氯离 【例6】(创新题)为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、 乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论 不正确的是( )。 A．将铜片放入稀硫酸中，无现象。若再向所得溶液中加入 硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生 成 B．将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相 同浓度盐酸反应，前者速率大于后者 C．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管 中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同 D．相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐 酸反应时，粉末状的反应速率快 ··· 解析：加入硝酸银溶液，铜与其置换出的银形成原电池， 铜为负极，失去电子，正极发生还原反应，析出银单质，没 有氢气生成，A项错误；由于镁比铝活泼，在相同条件下， 镁条与盐酸反应比铝条要快，B项正确；在加热氯酸钾制氧 气的实验中，加入二氧化锰作为催化剂，反应速率加快，C 项正确；粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石 大，所以反应速率快，D项正确。 答案：A 考点4 化学反应速率图像及其应用 1．物质的量(或浓度)—时间图像及其应用 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三种物质 的物质的量随时间的变化曲线如图 3152 所示。 根据图像可进行如下计算： 图 3152 (1)求某物质的反应速率、转化率。 【例7】(2013 年广东广州模拟，双选)在容积为 2L 的密闭 容器中进行反应：CO(g)＋2H2 (g) CH3OH(g)，其他条件不变， 在 300 ℃ 和 500 ℃ 时，物质的量 n(CH3OH)－反应时间 t 的变 )。化曲线如图 3153，下列说法正确的是( 图 3153 A．该反应的ΔH查看更多