2021学年第二节 化学反应的速率与限度背景图ppt课件

这是一份2021学年第二节 化学反应的速率与限度背景图ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了化学反应速率概念，知识点一，进行的快慢程度，反应物浓度的减少量，生成物浓度的增加量，浓度的变化量，mol·L-1，s或min，知识点二，反应物本身的性质等内容，欢迎下载使用。
ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1
[素养养成] 对于反应A(g)+B(s)＝2C(g),能否用B物质表示该反应的反应速率?为什么?
[答案]提示:不能,因为B物质为固体,其浓度为常数。不能表示反应速率。
例1 下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少量或任何一种生成物浓度的增加量C.化学反应速率为0.8 ml·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L-1D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
[解析] A项,化学反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液的反应;B项,固体或纯液体的浓度可视为常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率;
C项,0.8 ml·L-1·s-1表示1 s的时间内,某物质的浓度变化了0.8 ml·L-1;D项,化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。
例2 反应:3A(g)+B(g)＝2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:①v(A)=0.6 ml·L-1·min-1②v(B)=0.45 ml·L-1·min-1③v(C)=0.015 ml·L-1·min-1④v(D)=0.45 ml·L-1·min-1则此反应在不同条件下进行最快的是(　　)A.②③ B.①③ C.②④ D.②
物质的化学计量数之比。(5)在同一时间内的同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但它们表示的意义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。
1.影响化学反应速率的因素(1)内因:　　　　　　　　　是影响反应速率的主要因素。 (2)外因①浓度:增大　　　　的浓度可以增大化学反应速率。 ②压强:对于有　　　　参加的反应来说,增大压强,就是增加单位体积里反应物的物质的量,即增大反应物的　　　　,因而可以　　　化学反应速率。改变体系的压强时,固态和液态物质受压强的影响很小,可以忽略不计。 
影响化学反应速率的因素
③温度:当其他条件不变时,升高温度一般可以使化学反应速率增大。④催化剂:当其他条件不变时,加入催化剂一般可以使化学反应速率　　　。 ⑤其他因素:反应物间的　　　　　 ,如粉末状的物质比块状的反应速率快。此外,还有光辐射、电磁波、超声波等因素。 
2.温度对化学反应速率影响的探究
3.催化剂对化学反应速率影响的探究
[素养养成] 1.单位时间内,反应物消耗的物质的量越多,是不是反应速率越大?
[答案]提示:不一定。反应物物质的量消耗越多,浓度变化不一定大。
2.把形状、大小相同的锌粒分别投入到10 mL 1 ml·L-1的盐酸和20 mL 1 ml·L-1的盐酸中,哪个反应速率较大?
[答案]提示:一样大。
3.固体物质或纯液体用量多少对反应速率有没有影响?
4.气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率有什么影响?
例3 NO和CO都是汽车尾气中的物质,它们能很缓慢地反应生成N2和CO2,对此反应有关的叙述中不正确的是 (　　)A.升高温度能加快化学反应速率B.使用适当催化剂可以加快化学反应速率C.降低压强能降低化学反应速率D.增大压强对化学反应速率没有影响
[解析] 升高温度、加入催化剂均能加快化学反应速率,降低压强,对有气体参加的反应其反应速率降低,而增大压强,可增大有气体参加的反应的反应速率。
[解析] 铁是固体,固体和纯液体的浓度视为常数,增加铁的量对化学反应速率无影响,故A正确;容器的体积缩小一半,相当于增大压强,化学反应速率增大,故B错误;恒压下,充入非反应气体,体积增大,各组分的浓度减小,反应速率减小,故C错误;加入催化剂,加快反应的反应速率,故D错误。
[方法点拨] 化学探究实验中控制变量法的思路在进行探究实验时,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。
2.控制变量法是化学实验的常用方法之一。如图实验探究影响反应速率的因素是 (　　)A.浓度 B.温度 C.催化剂 D.固体质量
[解析] 两个实验中,盐酸浓度相同、镁条相同,温度不同,则该实验探究影响反应速率的因素是温度,温度不同,反应速率不同。
[解析] 根据反应速率之比等于化学计量数之比,将反应速率都转化为同一物质的速率。都转化为C的速率,则速率分别为:0.75 ml·L-1·s-1、0.9 ml·L-1·s-1、0.8 ml·L-1·s-1、0.75 ml·L-1·s-1,所以反应最快的为B。
[解析] 对于同一反应,用不同的反应物或生成物来表示的化学反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比,所以m∶n∶p=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。
5.在铝与稀硫酸的反应中,已知10 s末硫酸的浓度减少了0.6 ml·L-1,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　) ml·L-1·min-1B.1.8 ml·L-1·min-1C.1.2 ml·L-1·min-1 ml·L-1·min-1
[解析]消耗B的浓度是2 ml÷2 L=1 ml·L-1,则v(B)=1 ml·L-1÷5 min= 0.2 ml·L-1·min-1。
[解析]根据同一反应中、同一时间段内,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)∶v(D)=(0.2 ml·L-1·min-1)∶(0.2 ml·L-1·min-1)=2∶n,所以n=2。
[解析]把所有速率都换算成A的反应速率:①v(A)=5 ml·L-1·min-1;②由v(B)=6 ml·L-1·min-1知,v(A)=3 ml·L-1·min-1;③由v(C)=4.5 ml·L-1·min-1知,v(A)=1.5 ml·L-1·min-1;④由v(D)=8 ml·L-1·min-1知,v(A)=4 ml·L-1·min-1,可见化学反应速率最快的是①。
1.决定化学反应速率的主要因素是(　　)A.反应物的浓度B.反应温度C.使用催化剂 D.反应物的性质
[解析] 反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素;反应物的浓度、反应的温度、催化剂等是影响化学反应速率的外界因素。
2.下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.10.0 mL 2 ml·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
[解析] 常温下浓硫酸与铁发生钝化,若加热,则生成二氧化硫气体,故改用98%的浓硫酸后不能增大生成氢气的速率,A项错误;加入氯化钠溶液后,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,相当于稀释,导致盐酸浓度减小,反应速率减小,B项错误;升高温度,反应速率增大,C项错误;压强越低反应速率越慢,所以减小压强反应速率减慢,D项正确。
3.某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素。(1)研究催化剂对化学反应速率的影响,实验步骤如下:Ⅰ.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入相同体积(2 mL)5%H2O2溶液;Ⅱ.向试管a中加入少量MnO2粉末,向试管b中滴加1~2滴1 ml·L-1 FeCl3溶液。得出实验结论:MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解速率,均作催化剂,且前者的催化效率高得多。①步骤Ⅰ中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是　　　　　　　。 ②设计试管c的目的是　　　　　　　　。 ③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响,为了便于观察,选择的催化剂是　　　 ,原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
FeCl3作催化剂反应速率适中,有利于观察反应速率的变化
(2)现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素。实验仪器:试管、烧杯、量筒、天平、秒表实验药品:铝片、铝粉、0.5 ml·L-1盐酸、5 ml·L-1盐酸①利用所提供实验用品,可研究的化学反应速率的影响因素是　　　　　　　　　， ,为了便于观察,你建议记录的数据是　　　 　　　　　　　　　。 ②若要研究温度对化学反应速率的影响,还需用到的主要仪器是　　 　,设计实验完成研究温度对化学反应速率的影响,说明实验步骤(文字表述、图示均可)。
盐酸的浓度、铝的表面积
反应开始到停止所用的时间
在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片,再分别加入相同浓度、相同体积盐酸,将其中一支试管浸入盛有约40 ℃(或一定温度)的热水的烧杯中,另一支试管浸入盛有约5 ℃冷水的烧杯中,观察记录对比反应开始到停止所用的时间。
4.某课外兴趣小组用实验的方法通过图(a)所示装置研究反应速率的有关问题。(1)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。镁条与足量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图(b)所示。①请在答卷方框中画出上述反应的速率(mL·min-1)与时间(min)的关系曲线。
(a)　　　 　　(b)
(图中要标明2 min、4 min、6 min时刻的速率及要画出速率走向弧线)
[解析] 2 min、4 min、6 min时氢气的体积分别为10 mL、30 mL、36 mL,其平均反应速率分别为5 mL·min-1、7.5 mL·min-1、6 mL·min-1。然后标出反应速率与时间图像。
②在前4 min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4 min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因。 
[答案]镁和盐酸反应是放热反应,随着反应体系温度升高,反应速率增大;4 min后由于溶液中H+浓度降低,所以反应速率减小