化學反應速率(高考)省公開課一等獎全國示范課微課金獎

第8講化學反應速率第二單元化學基本理論第1頁考綱展示高考導視1.了解化學反應速率概念、反應速率定量表示方法。2.了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中重大作用。3.了解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡影響，認識其普通規(guī)律。4.了解化學反應速率和化學平衡調控在1.要掌握相關速率計算，尤其是依據(jù)濃度(物質量或其他)——時間曲線來計算速率。2.對影響速率原因考查主要是控制變量思想應用。是年以前考題高頻考點，在以后也應該是高考熱點。3.c—t、v—t圖像繪制也是熱點，需要重點關注。第2頁考點1化學反應速率1．基本概念濃度改變mol/(L·s)

化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物________來表示，單位為__________。 在容積不變反應器中，慣用單位時間內反應物濃度增加_____或生成物濃度_____來表示。

2．速率計算公式及其意義v＝Δc/Δt慣用速率計算公式：____________。意義為衡量化學反應進行______?？炻档突A知識第3頁

3．同一反應中不一樣物質速率之間關系

表示反應速率要指明詳細物質，用不一樣物質表示同一反應速率時其數(shù)值可能不一樣，但表示意義是相同，各物質表示反應速率數(shù)值有相互關系，彼此能夠依據(jù)化學方程式化學計量數(shù)進行換算。對于任一反應mA＋nB===pY＋qZ，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_____________。m∶n∶p∶q

4．注意問題

(1)化學反應速率是一段時間內改變量，不論用反應物還是生成物表示均取正值。

(2)一定溫度下，固體和純液體物質，改變其用量，不影響反應速率。第4頁(3)純液體和固體濃度可視為常數(shù)，所以普通不用固體或純液體來表示化學反應速率。(4)化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。5．化學反應速率測量

測量化學反應速率方法主要是圍繞著時間和物質量展開。時間：要么是在要求時間內測改變量，要么是測一定改變量所需時間；而和物質量改變相關有：濃度改變、氣體體積改變、質量改變等等。中學階段最常采取就是量氣法。第5頁

1．化學反應速率用單位時間內物質量改變來表示，這是最根本表示形式。由此派生出通常采取用單位時間內濃度改變(這是最慣用表示形式)、氣體體積改變、固體質量改變等來表示。

2．在Zn和稀硫酸反應里測得速率就是用“mL/s”表示，為何？能用生成氫氣濃度改變表示嗎？物質量改變呢？

答：化學反應速率能夠用單位時間氣體體積改變來表示；因為用濃度改變來表示時，必須是在固定容積容器中進行，而此試驗中容積不固定；能，不過對于這個試驗而言較難測定。第6頁

閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣物質量增加了0.45mol，則此反應平均速率v(X)(反應物消耗速率或產物生成速率)可表示為()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頁組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物質量/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)，依據(jù)題意，

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．(年廣東化學改編)甲酸甲酯水解反應方程式為

該反應為吸熱反應，某小組經過試驗研究該反應(反應過程中體積改變忽略不計)。反應體系中各組分起始量以下表：第8頁甲酸甲酯轉化率在溫度T1

下隨反應時間(t)改變如圖2－8－1：圖2－8－1

請依據(jù)上述條件，計算15－20min范圍內甲酸甲酯降低量為________mol，甲酸甲酯平均反應速率為第9頁第10頁考點2影響化學反應速率原因

決定化學反應速率原因是______，而影響化學反應速率原因主要有_________________________、固體反應物比表面積(一定質量下表面積)、能否組成原電池等。反應物濃度、壓強、溫度、催化劑1．濃度對化學反應速率影響在其它條件相同時，增大反應物濃度，反應________；減小反應物濃度，反應________。速率增大速率減小第11頁2．壓強對化學反應速率影響

對于有氣體參加反應來說，增大壓強(減小容器容積)，___________；減小壓強，___________。壓強改變，從實質上講是引發(fā)了濃度改變(如圖2－8－2)，這么才改變了反應速率。 圖2－8－2反應速率增大反應速率減小第12頁3．溫度對化學反應速率影響

在其它條件不變情況下，升高溫度_____________；降低溫度，_____________。冰箱里能較長時間保留食物就是這個道理。反應速率增大反應速率減小

4．催化劑對化學反應速率影響

催化劑對化學反應速率影響是_______________________________________________。催化劑含有選擇性，酶(蛋白質)是一個特殊含有選擇性極高生物催化劑(有一定適用溫度)。我們還把加緊化學反應速率催化劑稱為正催化劑，減慢反應速率催化劑稱為負催化劑。催化劑能夠改變反應速率且正逆反應速率改變程度相同第13頁5．活化分子有效碰撞理論活化分子有效碰撞

化學反應是經過活化分子間有效碰撞實現(xiàn)，含有足夠高能量分子(能發(fā)生有效碰撞)稱_________，能夠發(fā)生化學反應碰撞是__________?；罨肿邮前l(fā)生有效碰撞必要條件，而有效碰撞是活化分子充分條件。活化分子有效碰撞理論對濃度、壓強、溫度(升高溫度，分子熱運動也加劇)、催化劑等對化學反應速率影響解釋如圖2－8－3和圖2－8－4:

圖2－8－3第14頁圖2－8－4

1．普通來說，升高溫度速率加緊，不過要注意對一些反應溫度超出一定范圍整個反應是否發(fā)生改變，如乙醇脫水反應等。第15頁

2．注意隱含條件對反應速率影響，如一定濃度高錳酸鉀溶液和一定濃度草酸溶液反應時，起初速率不快，不過反應一段時間后速率快速增大，后又漸漸減小，為何？

反應物消耗完。

3．對于有氣體參加反應來說，一定溫度時，往一定容積容器內加入某種不參加反應氣體，反應速率是否發(fā)生改變？在一定溫度一定壓強容器中加入某種不參加反應氣體，反應速率是否又發(fā)生改變？

答：一定溫度時，往一定容積容器內加入某種不參加反應氣體，反應速率不變；在一定溫度一定壓強容器中加入某種不參加反應氣體，相當于降低了反應物濃度，反應速率減小。

答：生成錳離子對該反應有催化作用，以后速率減小是第16頁3．以下辦法對增大反應速率顯著有效是()

A．Na與水反應時增大水用量

B．Fe與稀硫酸反應制取H2

時，改用濃硫酸

C．在K2SO4

與BaCl2

兩溶液反應時，增大壓強

D.Al在氧氣中燃燒生成Al2O3

反應中，將Al片改成Al粉

解析：A項，一定溫度下，固體和純液體物質，改變其用量，不影響反應速率；B項，濃硫酸使鐵鈍化，使反應停頓；C項，增大壓強對溶液反應影響不大；D項，增大了固體比表面積。

答案：D第17頁試驗反應溫 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：濃度越大，溫度越高，反應速率越大，渾濁出現(xiàn)得越快。

答案：D第18頁A．同時增大C．v1

增大，v2

降低1

B．同時降低D．v1

降低，v2

增大

解析：不論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度，反應速率都增大。

答案：A第19頁熱點1化學反應速率基本計算

化學反應速率計算有這么幾個基本類型： ①給出始量、終量和時間求速率。求出差量化成濃度再除以時間即可。 ②經過濃度(或物質量)－時間曲線求速率。要會讀曲線(注意坐標及其單位)即可求出速率。 ③速率比較。把不一樣物質速率化成用同一物質表示速率。第20頁

(1)一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.10mol水蒸氣，不一樣時段產生O2

量見下表： 計算： 前20min反應速率v(H2O)＝__________；該反應平衡常數(shù)表示式K＝__________；達平衡時，最少需要吸收光能為__________kJ。時間/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020

【典例1】科學研究發(fā)現(xiàn)納米級Cu2O可作為太陽光分解水催化劑。用制得Cu2O進行催化分解水實驗：第21頁

(2)已知制備Cu2O有四種方法，制得Cu2O在某相同條件下分別對水催化分解，產生氫氣速率v隨時間t改變如圖2-8-5所表示。以下敘述正確是_________。圖2－8－5第22頁A.c、d方法制得Cu2O催化效率相對較高B.d方法制得Cu2O作催化劑時，水平衡轉化率最高C.催化效果與Cu2O顆粒粗細、表面活性等相關D.Cu2O催化水分解時，需要適宜溫度第23頁1.(年廣東中山檢測)將1molI2(g)和2molH2(g)置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0,2min時，測得I2物質量為0.6mol。10min后到達平衡，HI體積分數(shù)V%隨時間改變如圖2－8－6中曲線Ⅱ所表示。 圖2－8－6第24頁請回答以下問題：(1)前2min內，用H2表示平均反應速率為________。

(3)若改變反應條件，在某條件下V%改變如圖2－8－6曲線I所表示，則該條件可能是___________________(填序號)。①恒容條件下，升高溫度②恒容條件下，降低溫度③恒溫條件下，縮小反應容器體積④恒溫條件下，擴大容器體積⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑第25頁第26頁熱點2影響化學反應速率原因

在影響化學反應速率原因探究問題上，我們注意到影響速率原因有條件1、條件2、條件3、……等，要比較哪個條件對速率影響，那么就要控制除該條件外其它條件不變，這就是控制變量思想。關于曲線問題，這里主要談是濃度—時間曲線。作曲線時，要考慮“始”、“勢”、“終”(就是起始情況、改變趨勢、終態(tài)情況)，還要注意坐標、坐標單位等。 第27頁(1)請完成以下試驗設計表，并在試驗目標一欄中填出對應試驗編號：第28頁(2)試驗①中CO2

質量隨時間改變關系見圖2－8－7：圖2－8－7第29頁(3)請在2－8－7中，畫出試驗②、③和④中CO2質量隨時間改變關系預期結果示意圖。

解析：作圖時，要注意溫度、固體規(guī)格都對化學反應速率有影響。②中化學反應速率減小生成二氧化碳也降低(固體過量酸不足)；本題也是控制變量思想詳細利用。第30頁

答案：（1）

(2)由圖讀得：70s～90s時，m(CO2)＝0.95g－0.85g＝0.10g,依據(jù)方程式可知試驗編號T/K大理石規(guī)格

-1HNO3

濃度/mol·L試驗目標①（Ⅱ）③（Ⅲ）④②298粗顆粒1.00③308粗顆粒2.00④298粗顆粒2.00第31頁圖2－8－8（3）第32頁

2.超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中NO和CO轉變

為了測定在某種催化劑作用下反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不一樣時間NO和CO濃度以下表：第33頁試驗編號T(℃)NO初始速度 （mol/L)CO初始速度

(mol/L)催化劑比表面積

（m/g2）Ⅰ2801.20×1035.80×10-382Ⅱ124Ⅲ350124請回答以下問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率影響)：(1)前2s內平均反應速率v(N2)=___________。(2)研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提升化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率影響規(guī)律，某同學設計了三組試驗，部分實驗條件已經填在下面試驗設計表中。

第34頁①請在上表空格中填入剩下試驗條件數(shù)據(jù)。

②請在給出坐標圖2－8－9中，分別畫出上表中三個試驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間改變趨勢曲線圖，并標明各條曲線試驗編號。圖2－8－9第35頁第36頁第37頁

A．通入大量O2

C．移去部分SO3

B．增大容器容積

D．降低體系溫度

解析：增大反應物濃度，正反應速率加緊，此時瞬間逆反應速率不變。

答案：A第38頁試驗序號

初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第39頁分析試驗數(shù)據(jù)所得出結論不正確是()

A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大

B．試驗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：比較①和④數(shù)據(jù)，易知c(Br2)增大1倍，溴顏色消失時間也增加1倍，故v(Br2)無改變，D錯誤。

答案：D第40頁

A．升高溫度可使該反應逆反應速率降低

B．使用高效催化劑可有效提升正反應速率

C．反應到達平衡后，NO反應速率保持恒定

D．單位時間內消耗CO和CO2物質量相等時，反應達到平衡

解析：A項升高溫度速率都增大；B項催化劑能夠加緊速率；C項到達平衡后各速率都不改變；D項消耗CO表示正反應速率而消耗CO2

表示逆反應速率，二者計量數(shù)相同，所以相等時到達平衡。

答案：A第41頁4．(年廣東汕頭模擬，雙選)以下關于圖2－8－10各項敘述正確是()圖2－8－10第42頁第43頁

解析：A中燃燒熱是指1molH2

完全燃燒時反應熱；B中用NO2表示速率和用N2O4表示速率相等時沒有到達平衡狀態(tài)，到達平衡后二者速率不改變。

答案：CD第44頁A．若X反應速率為0.15mol/(L·s)，則Z反應速率為0.1mol/(L·s)B．若向容器中充入氦氣，Y轉化率增大C．開始充入容器X、Y物質量之比為2∶3

解析：反應容器是固定容積，故加入不參加反應氦氣，對化學平衡無影響，Y轉化率不變，B錯誤；升高溫度，反應向吸熱方向移動，即向逆反應方向移動，D錯誤。答案：AC

D．升高溫度，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動第45頁圖2－8－17第46頁A．點a正反應速率比點b大B．點c處反應到達平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣D．其它條件不變，773K下反應至t1

時刻，n(H2)比上圖中d點值大

解析：合成氨反應是可逆放熱反應。曲線斜率點a大于點b，即點a正反應速率比點b大，故A正確；點c處n(H2)繼續(xù)降低，n(NH3)繼續(xù)增加，反應未平衡，B錯；d、e兩點均處于平衡狀態(tài)，故n(N2)一樣大；其它條件不變情況下，反應溫度升高，平衡向逆反應方向移動，且抵達平衡時間縮短，n(H2)增大，D正確。答案：AD第47頁圖2－8－18第48頁A．反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1減小，E2增大B．反應體系中加入催化劑，反應速率增大，C．ΔH<0，反應到達平衡時，升高溫度，A轉化率增大D．ΔH>0，反應到達平衡時，升高溫度，A轉化率降低升高溫度轉化率減小，C、D均錯誤。答案：B解析：A中加入催化劑E1

和E2

都減?。辉摲磻<0，第49頁圖2－8－19第50頁A．保持壓強不變，升高反應溫度B．保持溫度不變，增大容器體積C．保持溫度和容器體積不變，充入1molSO3(g)D．保持溫度和壓強不變，充入1molSO3(g)

解析：A中升高溫度，正逆反應速率都增大；B中溫度不變增大致積，相當于減小壓強，正逆反應速率都減??；C中充入SO3，假如保持容積不變，那么正反應速率不變逆反應速率增大；D中溫度和壓強不變，容器容積增大，但SO3

濃度仍然增大而反應物濃度減小，所以正反應速率減小，逆反應速率增大。

答案：D第51頁試驗序號初始濃度c/mol·L-1

溴顏色消失所需時間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580HCl第52頁分析試驗數(shù)據(jù)所得出結論不正確是()

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.試驗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：依據(jù)化學反應速率定義我們判斷出速率關系是②＝③>①>④，再找出對應濃度和速率關系，切不可陷入濃度大速率一定大誤區(qū)。由①、④對比Br2

濃度增大一倍，而溴顏色消失所需時間增加一倍，D錯。

答案：D第53頁t/s05001000

c(N2O5)/mol·L-15.003.522.48mol·L-1，則T2__________T1。①反應達平衡后，若再通入一定量氮氣，則N2O5

轉化率將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。②下表為反應在T1溫度下部分試驗數(shù)據(jù)：則500s內N2O5分解速率為_____________。③在T2