鲁科化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第七章 化学反应的方向、限度和速率第二节化学反应速率合成工业氨备 考 方 向知 识 导 图考纲定标1.了解化学反应速率概念、反应速率定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中重大作用。3.了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率影响,认识其普通规律。4.了解化学反应速率调控在生活、生产和科学研究领域中主要作用。热点定位1.选择题重点考查化学反应速率概念、简单计算以及外界条件对化学反应速率影响;2.非选择题经过图像(或图表)把化学反应速率融合在化学平衡、试验和计算之中考查数据处理能力。第1页第七章 化学反应的方向、限度和速率考点一化学反应速率1定义:单位时间内_。2表示
2、式vc/t,单位:_,如密闭容器中,合成氨反应N23H2 2NH3,开始时c(N2)8 mol/L,2 min后c(N2)4 mol/L,则用N2表示反应速率为_。3化学反应速率与化学计量数关系对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g),其化学反应速率可用不一样反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率数值之比等于化学计量数之比,即v(A)v(B)v(C)v(D)_。mnpq反应物浓度降低或生成物浓度增加molL1s1或molL1min12molL1min1第2页第七章 化学反应的方向、限度和速率第3页第七章 化学反应的方向、限度和速率深度思索1化学反应速率指瞬时速率还是平均
3、速率?答案化学反应速率普通指平均速率。2反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)经一段时间后,SO3浓度增加了0.4 molL1,在这段时间内用O2表示反应速率为0.04 molL1s1,则这段时间为_。答案5 s第4页第七章 化学反应的方向、限度和速率3对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g),在不一样条件下化学反应速率以下,其中表示反应速率最快是()Av(A)0.5 molL1min1Bv(B)1.2 molL1s1Cv(D)0.4 molL1min1Dv(C)0.1 molL1s1D本题能够采取归一法进行求解,能够经过方程式计量数将不一样物质反应速率折算成同一物质反应速率进行
4、比较,B项中B物质是固体,不能表示反应速率;C项中对应v(A)0.2 molL1min1;D项中对应v(A)3 molL1min1。第5页第七章 化学反应的方向、限度和速率答案D第6页第七章 化学反应的方向、限度和速率考点二影响化学反应速率原因1内因反应物本身性质是主要原因。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应速率大小关系为_。MgAl第7页第七章 化学反应的方向、限度和速率2外因增大固体表面积增大减小增大减小增大减小增大第8页第七章 化学反应的方向、限度和速率3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:能够发生有效碰撞分子。活化能:如图图中:E1为_,使用催化剂时活化能为_
5、,反应热为_。有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应碰撞。E1E2反应活化能E3第9页第七章 化学反应的方向、限度和速率(2)活化分子、有效碰撞与反应速率关系总数分子百分数分子总数百分数第10页第七章 化学反应的方向、限度和速率尤其提醒气体反应体系中充入惰性气体(不参加反应)时,对反应速率影响:(1)恒容:充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变),反应速率不变。(2)恒压:充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢。第11页第七章 化学反应的方向、限度和速率深度思索5有些人说压强对化学反应速率影响是经过改变浓度实现。这种说法是否正确,对此你怎样了解?答
6、案这句话是正确。但压强仅对有气体参加反应起作用。增大压强,全部参加反应气体浓度均增大,如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)增大压强,SO2、O2、SO3浓度均增大,正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物浓度,若只增大反应物浓度,v正瞬间增大,v逆不变。压强对无气体参加反应无影响,但浓度仍可改变无气体参加反应化学反应速率。第12页第七章 化学反应的方向、限度和速率6对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率办法是()A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3 D降低体系温度A通入大量O2,反应物浓度增大,正反应速率增大,故A正确;增大容器容积,反应物浓
7、度减小,正反应速率减小,故B错误;移去部分SO3,平衡正向移动,造成反应物浓度减小,正反应速率减小,故C错误;降低温度,正逆反应速率均减小,故D错误。第13页第七章 化学反应的方向、限度和速率7(西青区模拟)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,以下各组试验中最先出现浑浊是()D本题考查化学反应速率,意在考查学生分析外界条件对化学反应速率影响。结合选项知混合液体积都为20 mL,但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3浓度最大,其反应速率最大,故最先看到浑浊(有硫单质生成)。第14页第七章 化学反应的方向、限度和速率8.一定温度下,反应
8、N2O2 2NO在密闭容器中进行,以下办法不改改变学反应速率是()A缩小体积使压强增大 B恒容,充入N2C恒容,充入He D恒压,充入HeCA选项,气体物质量不变,仅缩小体积,气体浓度必定增大,反应速率必定增大;B选项,容积不变,充入N2,使反应物N2浓度增大,浓度越大,反应速率越大;C选项,容积不变,充入He,即使反应容器内压强增大,但反应物N2、O2、NO浓度并没有改变,所以不影响反应速率;D选项,压强不变,充入He,反应容器体积必定增大,压强即使没变,但N2、O2、NO浓度减小,反应速率减小。第15页第七章 化学反应的方向、限度和速率考点三合成氨条件选择1反应特点N2(g)3H2(g)2
9、NH3(g)H0S_02合成氨适宜条件选择(1)温度以_左右为宜;(2)压强大致可分为_(1107 Pa)、_(21073107 Pa)和_(8.51071108Pa)三种类型;(3)用_做催化剂;(4)按N2与H2物质量之比为_投料并及时分离出_。NH3700K低压中压高压铁13第16页第七章 化学反应的方向、限度和速率尤其提醒工业合成氨条件选择依据合成氨反应是一个气体体积减小放热反应。从反应速率考虑:高温、高压、催化剂。从反应平衡和转化率考虑:低温、高压、分离产物。考虑设备、技术条件、催化剂活泼性等原因。第17页第七章 化学反应的方向、限度和速率深度思索9对于可逆反应N2(g)3H2(g)
10、2NH3(g);H0,以下研究目标和示意图相符是()ABCD研究目标温度(T)对反应影响(T2T1)压强(p)对平衡常数影响温度(T)对反应影响压强(p)对反应影响(p2p1)图示CA中,T2比T1大,所以反应速率更加快(图象斜率应更大);B中,改变压强,K应不变;D中p2p1,p2时,反应速率更加快,对应曲线斜率应更大。第18页第七章 化学反应的方向、限度和速率10合成氨反应:N23H2 2NH3,在一定条件下已到达平衡状态。(1)此时_相等,_保持不变,而_却仍在进行,所以化学平衡是_平衡。(2)若降低温度,会使上述化学平衡向生成氨方向移动,则正反应是_反应,生 成 每 摩 尔 氨 反 应
11、 热 是 46.2 kJ,则 该 反 应 热 化 学 方 程 式 为_。(3)合成氨时,选择500高温目标是_。(4)若反应容器体积不变,原反应温度不变,而将平衡体系中混合气体浓度增大1倍,则上述平衡向_移动;若在平衡体系中加入氦气,则上述平衡_移动。第19页第七章 化学反应的方向、限度和速率答案(1)正、逆反应速率 各反应物和生成物浓度正、逆反应 动态(2)放热 N2(g)3H2(g)2NH3(g);H92.4 kJmol1(3)加紧反应速率,工业上用催化剂在该温度时活性最大(4)正反应方向不第20页第七章 化学反应的方向、限度和速率第21页第七章 化学反应的方向、限度和速率第22页第七章
12、化学反应的方向、限度和速率 (济南月考)(1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L容器中混合,并在一定条件下发生以下反应:2A(g)B(g)2C(g),若经2 s后测得C浓度为0.6 molL1,现有以下几个说法:用物质A表示反应平均速率为0.3 molL1s1用物质B表示反应平均速率为0.6 molL1s12 s时物质A转化率为70%2 s时物质B浓度为0.7 molL1其中正确是()AB C D(2)若中用A、B表示反应平均速率分别为 0.3 molL1s1、0.6 molL1s1,哪种物质表示反应速率更加快?(3)若物质A转化率经过计算为30%,那么,物质B转化率为多少?你能
13、快速得出答案吗?第23页第七章 化学反应的方向、限度和速率第24页第七章 化学反应的方向、限度和速率(2)把v(B)转化为v(A)可得,v(A)2v(B)20.6 molL1 s11.2 molL1s1,所以,用物质B表示该反应速率更加快。(3)通入A、B两气体物质量之比等于化学计量数之比21,消耗物质量之比也为21,则A、B转化率相等,都为30%。【答案】(1)B(2)B物质表示反应速率更加快(3)30%,能快速得出答案,因为通入和消耗A、B物质量之比均为21,则A、B转化率相等。第25页第七章 化学反应的方向、限度和速率 NH3和纯净O2在一定条件下发生反应:4NH3(g)3O2(g)2N
14、2(g)6H2O(g)现向一容积不变2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,测得生成H2O占混合气体体积40%,则以下表示此段时间内该反应平均速率不正确是()Av(N2)0.125 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1第26页第七章 化学反应的方向、限度和速率第27页第七章 化学反应的方向、限度和速率【答案】C第28页第七章 化学反应的方向、限度和速率规律方法控制变量法探究影响化学反应速率原因影响化学反应速率原因有各种,在探究相关规律时,需要控制其它条
15、件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率影响。变量探究试验因为能够考查学生对于图表观察、分析以及处理试验数据归纳得出合理结论能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答这类题时,要认真审题,清楚试验目标,搞清要探究外界条件有哪些。然后分析题给图表,确定一个改变量,搞清在其它几个量不变情况下,这个改变量对试验结果影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。但在分析相关数据时,要注意题给数目标有效性。第29页第七章 化学反应的方向、限度和速率 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气试验中,发觉加入少许硫酸铜溶液可加紧氢气生成速率。请回答以下问题:(1)上述试验中发生反应化学方程式有_
16、;(2)硫酸铜溶液能够加紧氢气生成速率原因是_;(3)试验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述试验中CuSO4溶液起相同作用是_;(4)要加紧上述试验中气体产生速率,还可采取办法有_(答两种);第30页第七章 化学反应的方向、限度和速率(5)为了深入研究硫酸铜量对氢气生成速率影响,该同学设计了以下一系列试验。将表中所给混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒反应瓶中,搜集产生气体,统计取得相同体积气体所需时间。请完成此试验设计,其中:V1_,V6_,V9_。反应一段时间后,试验A中金属呈_色,试验E中金属呈_色;该同学最终得出结论为当加入少许CuSO4溶液
17、时,生成氢气速率会大大提升,但当加入CuSO4溶液超出一定量时,生成氢气速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降主要原因_。第31页第七章 化学反应的方向、限度和速率【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)因为Zn与反应生成Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn微电池,大大加紧了生成氢气反应速率。(3)只要是比锌金属性差金属都能够与锌组成原电池,都能够加紧生成氢气反应速率,故在所给物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加紧生成氢气反应速率,还能够采取以下办法:升高温度、适当增大硫酸浓度、增加锌粒比表面积等。(5)因为要研
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