2024年高考化学一轮总复习 第6单元 第1讲　化学反应速率 课件

这是一份2024年高考化学一轮总复习 第6单元 第1讲　化学反应速率 课件，共60页。PPT课件主要包含了第1讲化学反应速率，考点一化学反应速率，化学计量数，m∶n∶p∶q，①④②＝③，化学反应，反应的活化能，E1－E2，高考真题演练，＋908等内容，欢迎下载使用。
复习目标1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。2.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。3.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
1．化学反应速率提醒：化学反应速率在一定条件下，也可以用其他物理量表示。如单位时间内气体体积变化、压强变化、颜色变化、固体质量变化等。
ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1
请指出下列各说法的错因(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。错因：___________________________________________________(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率。错因：______________________________________________________________________
反应速率大，反应现象不一定明显，如酸碱中和反应。
单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加均表示正反应速率。
(3)某化学反应速率为0.8 ml·L－1·s－1，是指某时刻该反应的瞬时速率为0.8 ml·L－1·s－1。错因：___________________________________________________(4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快。错因：______________________________________________________________________________________________________
0.8 ml·L－1·s－1是指一段时间内的平均反应速率。
同一反应在同一条件下，不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，但都表示该反应的反应速率。
角度一　化学反应速率的计算1．一定条件下反应A(s)＋3B(g)2C(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，A的物质的量由20 ml减小到8 ml，下列说法正确的是(　　)A．用A表示该反应的反应速率为0.6 ml·L－1·min－1B．用B表示该反应的反应速率为2.4 ml·L－1·min－1C．2v(B)＝3v(C)D．2 min内，用C表示该反应的反应速率为3.6 ml·L－1·min－1
角度二　化学反应速率的大小比较3．对于反应A(g)＋3B(s)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　　)A．v(A)＝0.5 ml·L－1·min－1B．v(B)＝1.2 ml·L－1·s－1C．v(D)＝0.4 ml·L－1·min－1D．v(C)＝0.1 ml·L－1·s－1
4．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 ml·L－1·s－1，②v(B)＝0.6 ml·L－1·s－1，③v(C)＝0.4 ml·L－1·s－1，④v(D)＝0.45 ml·L－1·s－1。则有关反应速率大小顺序为________________。
考点二　影响化学反应速率的因素
F2>Cl2>Br2>I2
Mg>Al>Zn>Fe
2．外因提醒：对于有气体参加的可逆反应，升高温度或增大压强v正、v逆均增大，但增大的倍数可能不同。
3．有效碰撞理论(1)基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。如：2HI===H2＋I2实际上经过下列两步反应完成：①2HI―→H2＋2I·②2I·―→I2反应历程：基元反应反映了化学反应的历程，反应历程又称反应机理。
活化分子变成生成物分子放出的能量
使用催化剂时反应的活化能
(3)从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响
请指出下列各说法的错因(1)升温时，吸热反应速率增大，放热反应速率减小。错因：_______________________________________________________(2)增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率。错因：_________________________(3)反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。错因：______________________________________________________________________________________________________________
无论是吸热反应还是放热反应，升高温度，反应速率均加快。
铁遇冷的浓硫酸发生钝化。
容积固定，充入N2，体系压强增大，但N2不参与反应，各反应物浓度不变，故反应速率不变。
充入稀有气体，要想压强不变则容器的体积就要增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。
加入CuSO4形成原电池，使化学反应速率加快，而加入CH3COONa，会生成CH3COOH，c(H＋)减小，反应速率减慢。
加入适量NaCl溶液相当于稀释盐酸，反应速率减小。
1．浓度对化学反应速率的影响的注意事项(1)固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响，但要注意水对溶液的稀释作用。(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化)。(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
2．压强对化学反应速率的影响注意事项压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，压强改变反应速率的实质是通过改变物质浓度引起的，若压强的改变没有导致浓度发生变化，则反应速率不变。对于有气体参与的反应，有如下三种类型：(1)恒温时①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
(2)恒温恒容时①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。(3)恒温恒压时充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
3．催化剂对反应速率的影响注意事项
角度一　外界条件对化学反应速率的影响1．在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0。达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是(　　)A．加催化剂，v正、v逆都发生变化，且变化的倍数相等B．加压，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数C．降温，v正、v逆都减小，且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数D．恒容下通入氩气，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数
2．少量铁粉与100 mL 0.01 ml·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的(　　)①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CH3COONa固体　⑤加NaCl固体　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 ml·L－1盐酸A．①⑥⑦ B．③⑤⑦⑧C．③⑦⑧ D．③⑥⑦⑧
角度二　控制变量探究影响化学反应速率的因素3．为探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图a、图b所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)
解析因为氯化铁、硫酸铜中的阴离子不同，若图a实验中反应速率为①>②，不能说明Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好，D错误。
A．图b中的A为分液漏斗B．图b实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率C．图a实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率D．若图a实验中反应速率为①>②，则Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好
表中Vx＝________，理由是_____________________________________________________________。
保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质的浓度不变
利用“控制变量法”的解题策略
角度三　化学反应速率的图像5．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为________________。X的物质的量浓度减少了_______________，Y的转化率为________。(2)该反应的化学方程式为______________________。
0.079 ml·L－1·s－1
0.395 ml·L－1
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是________(填选项字母)。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，升高了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂
解析(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率。
1.33×10－3 ml·L－1·min－1
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是_________________________。(4)根据图示判断，10 min时改变的条件可能是________(填字母，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。a．加入催化剂 b．缩小容器容积c．降低温度 d．增加O2的物质的量
15～20 min，25～30 min
1．(2022·广东高考)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　)A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
A.实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 ml·L－1·min－1B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
4．(2021·广东高考)反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．a为c(X)随t的变化曲线B．t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
解析由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)＝c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0－c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0－c(Y)]，这种关系在t3后仍成立，D不正确。
5．(2020·山东高考改编)1，3­丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1，3­丁二烯生成碳正离子( )；第二步Br－进攻碳正离子完成1，2­加成或1，4­加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1，2­加成产物与1，4­加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是(　　)
A．1，2­加成产物比1，4­加成产物稳定B．与0 ℃相比，40 ℃时1，3­丁二烯的转化率增大C．从0 ℃升至40 ℃，1，2­加成正反应速率增大，1，4­加成正反应速率减小D．从0 ℃升至40 ℃，1，2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
解析物质能量越低越稳定，由题图可知A错误；该加成反应不管生成1，4­加成产物还是1，2­加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利于1，3­丁二烯的转化，即在40 ℃时其转化率会减小，故B错误；从0 ℃升至40 ℃，即升高温度，1，4­加成和1，2­加成反应的正反应速率均会增大，故C错误。
在选择使用催化剂Ⅰ和350 ℃条件下反应，0～2 min生成CH3OH的平均反应速率为________μml·L－1·min－1；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400 ℃的反应条件，原因是________________________________________________________________________________________________。
催化剂相同时，400 ℃的反应速率更快；温度相同时，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇的浓度比值大
7．(2022·辽宁高考节选)某合成氨速率方程为：v＝kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝________；
解析将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·(0.1p)γ，可得γ＝－1。合成氨过程中，不断分离出氨，即降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，平衡向正反应方向移动，提高正反应速率，a、c正确。
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为________。a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率
8．(2021·湖南高考节选)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面的方法由氨气得到氢气。氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：(1)反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝________ kJ·ml－1。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 ml NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)＝____ ml·L－1·min－1(用含t1的代数式表示)。②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是____ (用图中a、b、c、d表示)，理由是_____________________________________________________________________________________________________。
开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来的2倍要小
解析(1)根据r＝k×cCH4，若r1＝kc，甲烷转化率为α时，甲烷的浓度为c(1－α)，则r2＝kc(1－α)，所以r2＝(1－α)r1。
课时作业建议用时：40分钟
3．已知分解1 ml H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－　　　　慢，H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快，下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．反应速率与I－浓度有关B．IO－也是该反应的催化剂C．反应活化能等于98 kJ·ml－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
4．向某密闭容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。图乙为t2时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是(　　)
6．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是(　　)A．25 ℃时，在10～30 min内，R的分解平均速率为0.030 ml·L－1·min－1B．对比30 ℃和10 ℃曲线，在50 min时，R的分解百分率相等C．对比30 ℃和25 ℃曲线，在0～50 min内，能说明R的分解平均速率随温度的升高而增大D．对比30 ℃和10 ℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度的升高而增大
解析B项，D为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误。
解析C项，保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度保持不变，反应速率不变。
下列结论不正确的是(　　)A．实验②、④探究的是c(NO)对反应速率的影响B．反应达到化学平衡后，温度降低，逆反应速率减小幅度大于正反应速率减小幅度C．若该反应速率方程为v＝k·ca(NO)·cb(H2)(k为常数)，则b＝1D．实验⑤经过50 s达到化学平衡，用NO表示的平均反应速率为6.0×10－5 ml·L－1·s－1
解析实验②、④中氢气的浓度相同，NO的浓度不同，探究的是c(NO)对反应速率的影响，A正确；该反应为放热反应，反应达到化学平衡后，温度降低，平衡正向移动，逆反应速率减小幅度大于正反应速率减小幅度，B正确；将实验①③中数据代入该反应速率方程可得b＝1，C正确；若实验⑤经过50 s达到化学平衡，用NO表示的平均反应速率为6.0×10－5 ml·L－1·s－1，则反应过程中转化的NO浓度为6.0×10－5 ml·L－1·s－1×50 s＝0.003 ml·L－1，该反应为可逆反应，NO不可能100%转化，故D错误。
10．某同学在室温下进行如图所示实验。(已知：H2C2O4为二元弱酸)试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690 s、677 s、600 s。下列说法正确的是(　　)
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定_____________________________________________________来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②____________。
KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)