高考化學一輪復習課件專題五化學反應速率與化學平衡第1講（57張）

第1講

化學反應速率【2019·備考】最新考綱：1.了解化學反應速率的概念和平均反應速率的表示方法。2.理解溫度、濃度、壓強和催化劑等對化學反應速率影響的一般規(guī)律。3.認識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。4.認識化學反應速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。最新考情：化學反應速率的考查，一般考查形式如下：一是考查化學反應速率圖像問題，如2017年T10、2016年T10B；二是考查化學反應速率的影響因素，如2015年T13D、2014年T11D；三是在填空題中綜合考查，如2016年T20。預測2019年高考延續(xù)這一命題特點，一是在選擇題某一選項中出現(xiàn)，二是在填空題中考查有關化學反應速率與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合應用?？键c一化學反應速率的概念及計算1.化學反應速率[知識梳理]快慢增加2.0mol·L－1·min－12.化學反應速率與化學計量數(shù)的關系(1)內(nèi)容：對于已知反應mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的____________之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝____________。(2)實例：一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生反應：3A(g)＋B(g)2C(g)。已知v(A)＝0.6mol·L－1·s－1，則v(B)＝______mol·L－1·s－1，v(C)＝______mol·L－1·s－1?；瘜W計量數(shù)m∶n∶p∶q0.20.4名師助學：(1)由v＝Δc/Δt計算的反應速率是一段時間內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應物還是用生成物表示均取正值。(2)同一化學反應，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。(3)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，對于固體或純液體反應物，其濃度視為常數(shù)，故一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學反應速率。(4)化學反應速率越快不等于化學反應現(xiàn)象越明顯，如某些中和反應。(5)計算反應速率時，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，要轉化為物質(zhì)的量的濃度的變化值(計算時一定要除以體積)再進行計算。1.基礎知識判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯(

)(2)化學反應速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加(

)(3)化學反應速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1(

)[題組診斷]化學反應速率的相關計算××××√√√2.在一定溫度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準標況)如下表。下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(

)A.0～6min的平均反應速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B.6～10min的平均反應速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1C.反應至6min時，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D.反應至6min時，H2O2分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9答案C【方法技巧】計算化學反應速率的常用方法(1)定義式法：根據(jù)“v＝Δc/Δt”進行計算。(2)比例式法：根據(jù)“化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比”進行計算。(3)三段式法：具體步驟如下：①寫出有關反應的化學方程式；②找出各物質(zhì)的起始量、轉化量、某時刻量；3.已知反應4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示反應速率最快的是(

)A.v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1 B.v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C.v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1 D.v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1解析先看單位是否相同，若不同，先換算成同一單位，再換算成同一物質(zhì)再比較，如以N2為標準，A、B、D項分別換算為0.375mol·L－1·min－1、0.35mol·L－1·min－1、0.275mol·L－1·min－1，C項正確。

答案C化學反應速率的大小比較4.(2017·南京模擬)反應A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)＝0.45mol·L－1·s－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1下列有關反應速率的比較中正確的是(

)A.④>③＝②>① B.①＞④＞②＝③C.①>②>③>④ D.④>③>②>①答案B【方法技巧】化學反應速率的比較方法考點二

影響化學反應速率的因素1.內(nèi)因反應物本身的_________是影響化學反應速率的主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應的速率大小關系為：_________________。[知識梳理]性質(zhì)v(Mg)>v(Al)2.外因(其他條件不變，只改變一個條件)加快減小加快減小減小相同表面積提醒：①壓強對化學反應速率的影響是通過改變濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強的改變對反應速率的影響時要從濃度是否發(fā)生改變的角度來分析，若改變總壓強而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應速率不變。②改變溫度，使用催化劑，反應速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應速率不一定發(fā)生變化。

3.理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。(2)活化能：如圖圖中：E1為_______________，使用催化劑時的活化能為_____，E2為___________________，反應熱為_________。(3)有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。正反應的活化能E3逆反應的活化能E1－E2提醒：活化分子、有效碰撞與反應速率的關系。1.正誤判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)溫度、催化劑能改變活化分子的百分數(shù)(

)(2)碳酸鈣與鹽酸反應的過程中，再增加CaCO3固體，反應速率不變，但把CaCO3固體粉碎，可以加快反應速率(

)(3)催化劑不參加化學反應(

)(4)其他條件相同時，增大反應物濃度使分子獲得能量，活化分子百分數(shù)提高，反應速率增大(

)[題組診斷]外界條件對化學反應速率的影響√√××(5)100mL2mol·L－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變(

)(6)升高溫度可使吸熱反應的反應速率增大，使放熱反應的反應速率也增大(

)(7)催化劑能降低反應所需的活化能，ΔH也會發(fā)生變化(

)(8)對于反應A＋BC，改變?nèi)萜黧w積，化學反應速率一定發(fā)生變化(

)×√××2.下列說法或者設計的實驗方案錯誤的是(

)A.(2016·江蘇化學，10B)如圖表示酶催化反應的反應速率隨反應溫度的變化B.(2015·江蘇化學，13D)探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，觀察并比較實驗現(xiàn)象

C.(2014·江蘇化學，11D)對于乙酸與乙醇的酯化反應(ΔH＜0)，加入少量濃硫酸并加熱，該反應的反應速率和平衡常數(shù)均增大D.(2011·江蘇化學，12D)對于反應2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率

解析酶在一定溫度下，催化效果好，但是如果溫度過高，酶會失去活性，反應速率反而減小，A項正確；H2O2的濃度相同時，一支試管中加催化劑，另一支不加，通過觀察生成氣泡的快慢來探究加催化劑對H2O2分解速率的影響，B項正確；濃H2SO4是催化劑和吸水劑，加熱和加入濃H2SO4都使反應速率增大，酯化反應為放熱反應，所以升高溫度，平衡常數(shù)減小，C項錯誤；MnO2起催化劑的作用，而升高溫度，反應速率會加快，D項正確。

答案C3.(2017·江蘇化學，10)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(

)A.圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快B.圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C.圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大解析A項，濃度對反應速率的影響是濃度越大，反應速率越快，錯誤；B項，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯誤；C項，由圖可知，Mn2＋存在時，0.1mol·L－1的NaOH時H2O2的分解速率比1mol·L－1的NaOH時快，錯誤；D項，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時，H2O2分解速率快，正確。答案D4.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是(

)控制變量法探究影響化學反應速率的因素實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析結合選項知混合液的體積都為20mL，但選項D中反應溫度最高、反應物Na2S2O3的濃度最大，其反應速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質(zhì)生成)。答案D5.(2017·揚州統(tǒng)考)某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”，實驗如下：實驗序號實驗溫度/K參加反應的物質(zhì)溶液顏色褪至無色時所需時間/sKMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t1(1)通過實驗A、B，可探究出

(填外部因素)的改變對反應速率的影響，其中V1＝

，T1＝

；通過實驗

可探究出溫度變化對化學反應速率的影響。(2)若t1<8，則由此實驗可以得出的結論是

；利用實驗B中數(shù)據(jù)計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為v(KMnO4)＝

。(3)該反應中有無色無味氣體產(chǎn)生且錳被還原為Mn2＋，寫出相應反應的離子方程式

。(4)該小組的一位同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，上述實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢如圖所示，并認為造成此種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與草酸之間的反應有某種特殊的作用，則該作用是

，相應的粒子最可能是(填序號)

。解析(1)分析表中數(shù)據(jù)知，本實驗是探究濃度、溫度變化對反應速率產(chǎn)生的影響。實驗中，探究濃度(溫度)對反應速率的影響時，就要確保影響反應速率的其他因素相同。A、B兩組實驗，草酸濃度不同，故溫度應相同，T1＝293；為使A、B兩組實驗中KMnO4濃度相同，則溶液總體積均應為6mL，故V1＝1。C組溫度與另外兩組不同，加水量與B組相同，故實驗B、C是探究溫度對化學反應速率的影響，因此V2＝3。(2)由A、B實驗現(xiàn)象及濃度差異知，在其他條件相同的情況下，增大反應物濃度可加快化學反應速率。計算反應速率時，c(KMnO4)應是混合溶液中的濃度。利用實驗B中數(shù)據(jù)計算，v(KMnO4)＝0.02mol·L－1×2L×10－3÷(6L×10－3)÷8s＝8.3×10－4mol·L－1·s－1。

【方法技巧】利用“控制變量法”的解題策略6.如圖所示為800℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結論是(

)A.發(fā)生的反應可表示為：2A(g) 2B(g)＋C(g)B.前2minA的分解速率為0.1mol·L－1·min－1C.開始時，正逆反應同時開始D.2min時，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1三類化學反應速率的圖像問題答案C7.圖甲、圖乙分別表示反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

ΔH>0在t1時刻達到平衡，在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況，下列說法正確的是(

)A.圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是增大反應物的濃度B.圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件可能是增大壓強C.圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是升高溫度D.圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是從體系中分離出水蒸氣

解析圖甲中t2時刻改變條件，正、逆反應速率同等程度的增大，且反應CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)為反應前后氣體體積不變的反應，所以改變的條件為增大壓強或使用催化劑，A項錯誤，B項正確；圖乙中t2時刻改變條件，CO2濃度增大，CO濃度減小，說明平衡向逆反應方向移動。升高溫度，平衡正向移動，C項錯誤；減小H2O(g)濃度，平衡向正反應方向移動，則CO2濃度減小，D項錯誤。

答案B8.[2016·江蘇化學，20(3)]納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物?！練w納總結】三類速率圖像(1)全程速率—時間圖像例如：Zn與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況。原因解釋：AB段(v漸大)，因反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度逐漸升高，導致反應速率逐漸增大；BC段(v漸小)，則主要因為隨反應的進行，溶液中c(H＋)減小，導致反應速率減小。

(2)確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比，如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。(3)常見含“斷點”的速率變化圖像圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低升高降低適合正反應為放熱的反應適合正反應為吸熱的反應壓強增大減小增大減小適合正反應為氣體物質(zhì)的量增大的反應適合正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應(4)分析化學反應速率圖像有三看：①看面：弄清縱、橫坐標的含義；②看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的斜率；③看點：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點，如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最低點等。

【知識網(wǎng)絡回顧】1.化學反應4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol/L，對此反應速率的表示正確的是(

)A.用A表示的反應速率是0.4mol·L－1·min－1B.分別用B、C、D表示的反應速率其比值是3∶2∶1C.2min末的反應速率用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.2min內(nèi)，v正(B)和v逆(C)表示的反應速率的值都是逐漸減小的解析物質(zhì)A是固體，濃度不變，不能用A表示該反應的反應速率，A錯誤；速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶2∶1，B正確；2min末的反應速率為即時速率，用B表示速率0.3mol/(L·min)是2min內(nèi)的平均速率，C錯誤；條件不變時，可逆反應達到平衡前，無論v正和v逆用何種物質(zhì)表示，都是一個逐漸增大，一個逐漸減小的，D錯誤。答案B2.下列措施能明顯增大原反應的化學反應速率的是(

)A.Na與水反應時增大水的用量B.將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應制取H2C.在H2SO4與NaOH兩溶液反應時，增大壓強D.恒溫、恒