1、第七单元化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率及影响因素考纲要求:1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。(宏观辨识与微观探析)2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。(宏观辨识与微观探析)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,能用相关理论解释其一般规律。(科学探究与创新意识)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。(科学态度与社会责任)-4-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的来表示。2.数学表达式及单位v=,单位为或等。3.化学反应速率与化学
2、计量数的关系对于已知反应:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示该反应速率,当单位相同时,反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的 之比。即v(A)v(B)v(C)v(D)=。如在一个2 L的容器中发生反应:3A(g)+B(g)=2C(g),加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol A,则v(A)=,v(B)=,v(C)=。减小 增大 molL-1min-1 molL-1s-1 化学计量数 mnpq 0.3 molL-1s-1 0.1 molL-1s-1 0.2 molL-1s-1-5-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三
3、自主练习自主练习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)对于反应4NH3+5O2 4NO+6H2O,v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)=5v(O2)()(3)可逆反应达到平衡后,增大反应物的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小()(4)对有气体参加的反应体系,缩小容器体积,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大()-6-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是()A.用A
4、表示的反应速率是0.8 molL-1s-1B.分别用B、C、D表示的反应速率,其比值是3 2 1C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 molL-1min-1D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的B解析A物质是固体,浓度视为常数,不能用来表示反应速率,A项错误;化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,B项正确;v(B)=molL-1min-1=0.3 molL-1min-1,该反应速率是2 min内的平均速率,不是2 min末的瞬时速率,C项错误;化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,D项错误。-7-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突
5、破 考点三考向化学反应速率的计算例(2018陕西榆林模拟)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1,下列几种说法不正确的是()用物质A表示的平均反应速率为0.3 molL-1s-1用物质B表示的平均反应速率为0.6 molL-1s-12 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1A.B.C.D.答案解析解析关闭 答案解析关闭-8-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三易错警示(1)由 计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速
6、率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)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,但表示的意义相同。(3)固体或纯液体其浓度保持不变(可视为常数),因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。-9-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三归纳总结1.化学反应中各物质浓度的计算模式“三段式”(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。-10-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.化学反应速率的比较方法(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。(2)换算成用同一物质
7、表示的反应速率,再比较反应速率的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),比较 ,则用A表示的反应速率比用B表示的反应速率大。-11-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三对点演练对点演练反应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 molL-1s-1 v(B)=0.6 molL-1s-1v(C)=0.4 molL-1s-1v(D)=0.45 molL-1s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是()A.=B.=C.D.答案解析解析关闭 答案解析关闭-12-考
8、点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三外界条件对化学反应速率的影响1.影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)。反应物本身的。性质-13-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)。增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 接触面积增大-14-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.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:如图 图中:E1为,使用催化剂时的活化能为,反应热为。(注:E2为逆反应的活化能)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。正反
9、应的活化能 E3 E1-E2-15-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。分子总数 百分数 分子总数 百分数-16-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大()(2)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大()(3)对可逆反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,增加氯化钾的浓度,逆反应速率加快()(4)催化剂能降低反应所需的活化能,H也会发生变化()(5)温度、催
10、化剂能改变活化分子的百分数()-17-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.恒压,通入稀有气体,反应速率不变C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1t2内,SO2(g)消耗的平均速率为解析催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,A项错误;恒压下通入稀有气体,反应速率减小,B项错误;降低温度可增大反应限度,但反应速率减小,达到平衡的时间延长,C项错误;v(SO2)=v
11、(SO3)=,D项正确。-18-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三考向影响化学反应速率的因素例下列说法中正确的是()A.已知t1 时,反应C+CO2 2COH0的速率为v,若升高温度则逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2+O2 2NO,若在容器中充入He,正逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6 molL-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生H2的总量,可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.对任何一个化学反应,温度发生变化,化学反应速率一定发生变化 答案解析解析关闭 答案解析关闭-19-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一
12、考点二考点三易错警示(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率增大。(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以,分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。(3)改变温度、使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素改变,反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。(4)其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要增大,只不过正逆反应速率增加的程度不同。-20-必备知识自主预诊 关键能力考
13、向突破 考点一考点二考点三-21-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三对点演练对点演练(2018福建厦门高三质检)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-198 kJmol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为V2O5+SO2=2VO2+SO3(快)4VO2+O2=2V2O5(慢)下列说法正确的是()A.反应速率主要取决于V2O5的质量B.VO2是该反应的催化剂C.逆反应的活化能大于198 kJmol-1D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率 答案解析解析关闭由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的
14、表面积,故A、B项都错误;H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198 kJmol-1,所以逆反应的活化能大于198 kJmol-1,故C项正确;使用催化剂可以显著提高反应速率,增大SO2的浓度可以提高反应速率,但不是显著提高,故D项错误。答案解析关闭C-22-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三化学反应速率图像及应用1.v-t图像分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和平衡移动的影响。对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是()A.10 min时,改变的外界条件可能是升
15、高温度B.010 min内,v(H2)=0.15 molL-1min-1C.恒温下,缩小容器体积,一段时间内v(逆)v(正)D.12 min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化 答案解析解析关闭 答案解析关闭-37-12344.(2017天津,10,节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列问题。生物脱H2S的原理为H2S+Fe2(SO4)3=S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍,该菌的作用是。(2)由图(a)和(b)判断使用硫杆菌的最佳条件为。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是。-38-1234-39-1234答案(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30、pH=2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)解析(1)硫杆菌的存在加快了FeSO4的氧化速率,故起到催化剂作用;(2)由图(a)可知30 时氧化速率最快,由图(b)可知pH=2.0时氧化速率最快,故使用硫杆菌的最佳条件为30、pH=2.0。酶一般属于蛋白质,温度过高会使蛋白质变性,从而使酶失去生理活性,从而丧失催化能力。
