第一单元化学反应速率课件 苏教版.pdf

第一单元化学反应速率/r/r 弟单元化学反应速率基础自主梳理课堂互动讲练实验专项探究达标突破训练基础自主梳理清单一，化学反应速率自我诊断1.反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种 不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速 率最快的是()A.r(A)=0.15 mo bL-1*111111 1B.r(B)=0.01 mo bL-1*s-1C.r(C)=0.40 mo bL-1*111111 1D.r(D)=0.45 mo bL-1,miii_1解析：选D。对同一化学反应而言，可以用不同 的物质表示其速率，比较化学反应进行的快慢 时需用同一种物质表示不同条件下的反应速率，其计算依据是不同物质表示的反应速率之比等 于各物质的计量数之比。根据：D(A):r(B):v(C)：p(D)=l：3：2：2,转化为用A的浓度 变化表示的反应速率为：A项：p(A)=0.15 mo bL-1*min-1；B项：r(A)=0.20 mo l,L-L min-1；C项：r(A)=0.20 mo bL_1,min-1；D 项：p(A)=0.225 mo bL-1*min_1o 故反应速率 的快慢顺序为DC=BA,故选D。基础回归1.概念用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度 的增加(常用物质的量浓度)来表示。2.公式AcP=A7,单位：mo l/(Ls)或 mo l/(Lmin)或mo l/(L-h)o3.应用(1)化学反应速率是某段时间内的平均值。用不同物质表示同一反应的反应速率时，其 数值可能不同。对于反应A+力B=c C+加,用各物质表示的反应速率分别为：o(A)、”B)、v(C).77(D),则 17(A):p(B):v(C):0(D)=a：b：c：d o4.实验测定要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，应先通过观察和测量体系中的某一物质的相关 性质，再进行适当的转换和计算。思考感悟1.在反应wA+B=pC+夕D中，若妥(A)=2 mo l,L-1,miii而D(B)=L5 mo bL-1,111111-1,能否说明A表示的反应速率比B表示的反应速 率快？【提示】不一定，因为化学反应速率与其 化学计量数成正比，m,数值不知道，故无 法判断。清单二，._J影响化学反应速率的因素自我诊断2.判断下列说法是否正确：A.增大反应物的量，化学反应速率一定加快。（）（2010年福州模拟T-c）B.气体反应体系的压强增大，化学反应速率 一定加快。（）（2011年绍兴高三模拟16-A）C.硫酸的浓度越大，产生的速率越快。（）（2011年青岛模拟TzB）D.同样大小的石灰石分别放在。mo l/L的盐酸 和1.0mo l/L的盐酸中反应速率不同。（）答案：A.X B.X C.X D.V基础回归1.内因（主要因素）反应物的性质，如金属与水反应的速率：NaMgAL2.外因浓度：当其他条件不变时，增大反应物浓 度，反应速率增大，反之减小。压强：对于有气体参加的反应，当其他条 件不变时，增大压强，反应速率加快,反之 减慢（详见考点二）。温度：当其他条件不变时，升高温度，绝 大多数反应速率增大，反之减小。据测定,许多反应的温度每升高10 C,反应速率增加 24倍。而疏剂：有正催化剂和负催化剂之分。(5)其他因素：如反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波、磁场等。思考感悟2.对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为 常数，若增加反应物的用量，对反应速率有何 影响？【提示】对于固体和纯液体反应物，增加反 应物的用量，对反应速率无影响，但固体的表 面积会对反应速率产生影响。课堂互动讲练化学反应速率的计算化学方程式为/wA(g)+B=nC的反应中,其各种物质的化学反应速率满足关系：r(A):妥(B):v(C)=m:：p。1.对于同一个化学反应，要比较其在不同时 段内化学反应进行的快慢时，必须将化学反 应速率转化成同一种物质的化学反应速率，然后再进行比较。2.比较化学反应速率的大小时，必须使化学 反应速率的单位一致。3.化学反应速率是一段时间内的平均速率，且均取正值。4.在一定温度下，固体和纯液体物质，单位 体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度 为常数，因此，它们的化学反应速率也被视为 常数。将4 mo l A气体和2 mo l B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)=2C(g),若经 2 s 后测得 C 的浓度为0.6mo lLT,现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3mo l/(L*s)用物质B表示的反应的平均速率为0.6mo l/(L-s)2 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 mo l L 1其中正确的是（）A.B.C.D.【思路点拨】题目中可以应用的信息主要是:化学方程式中各物质的化学计量数；有关 数据。解答该题目时可以先计算出现C）,然后 根据化学计量数之比等于速率之比，解决相关 计算问题。.在力士匚,4口：i=r A c z 0.6 mo l/L【斛析】根据r(C)=-1s-=0.3mo bL J*s 1z;(A)=v(C)=0.3 mo l L s-1p(B)=|p(C)=0.15 mo l-L s-1 2 s时消耗A的物质的量为:0.3 mo l 1义2 LX2 s=1.2 mo l所以A的转化率为兴器X100%=30%,2 s 时，c(B)=l mo l 1-1一0.15 mo b L-1*s-1X2 s=0.7 mo l,L Jo【答案】B跟踪训练（随学随练，轻松夺冠）1.（2010年高考福建卷）化合物Bilimbiii在一定 波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随 反应时间变化如图所示，计算反应48 min间 的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的 浓度，结果应是（）40j35-0 24 6 8 10反应时间/minA.2.5 Nmo lLimin-i和2.0 t mo bL-1B.2.5|imo I0o某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各 组分的起始量如下表：组分hcooch3h2oHCOOHCH30H物质的量/mo l1.001.990.010.52化见下图:30252015105 0 卓、骷港(50,22.9)(80,24.0)/(20,11.2)/(15,6.7)(10,3.0)16 20 30 40 50 60 70.80 90 t/min(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯 的平均反应速率，结果见下表：反应时间 范围/min05101520253035404550557580平均反应速率/(103mo l min-1)1.97.47.84.41.60.80.0请计算1520 min范围内甲酸甲酯的减少量为 mo l,甲酸甲酯的平均反应速率为 mo HninT(不要求写出计算过程)。(2)依据以上数据，写出该反应的反应速率在 不同阶段的变化规律及其原因：上述反应的平衡常数表达式为:c(HCOOH)c(CH3OH)c(HCOOCH3)c(H2O)则该反应在温度。下的K值为(4)其他条件不变，仅改变温度为为(丁2大于。)，在图中画出温度为下甲酸甲酯转化率随反应 时间变化的预期结果示意图。【解析】本题考查考生对化学反应速率概念、化学平衡的了解及对其影响因素的理解；对化学 平衡常数简单计算的掌握；考查考生知识迁移、读图及表达能力。(1)由图中数据可以看出1520 min内甲酸甲酯转 化率提高了4.5%,利用转化率和速率的计算式计 算。(2)表格中平均反应速率的数据显示反应速率先增 大后减小，因该反应是吸热反应，排除温度升高 的影响，则只能是反应体系中的某物质对该反应 起到催化作用。见答案。(3)同一混合体系中各物质的浓度之比与物质的 量之比相等，故可将平衡时刻各物质的物质的 量代入平衡常数计算公式求算。(4)注意该反应是吸热反应，T2TP温度升高，既能加快反应速率，又能缩短达到平衡的时间,提高转化率。【答案】(1)0.045 9.0X103(2)该反应中甲酸具有催化作用。反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸量很小，催化效 果不明显，反应速率较慢；反应中期：甲酸 量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增 大；反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆 反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直 至变为零达到平衡状态(3)0.14转化率/%跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)2.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质 量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用 HNOa浓度为 LOO mo l LT、2.00 mo l-L1,大理 石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL,大理石用量为1000g。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏 中填出对应的实验编号：实验 编号77K大理石 规格hno3浓度/mo l,L-1实验目的298粗颗粒2.00(I)实验和探 究hno3浓度对该 反应速率的影响；(D)实验和_ 探究温度对该反应 速率的影响；(ID)实验和 探究大理石规格(粗、细)对该反应 速率的影响(2)实验中CO?质量随时间变化的关系见下图:00100 oto4(2 a 8 64(1 1 1 o o o及03)及0.2080 120 160 200 240 力/s0.00 0 401 1依据反应方程式5 CaCO3+HNO3=51 1Ca(NO3)2+CO2 t+5H2O,计算实验在 70s90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液 体积变化)。解析：（1）根据实验目的，实验只需将实验 中HNO3浓度由2.00 mo ELT改为LOO mo l-L1；实验只需将实验中温度由298 K改为308 K；实验只需将实验中大理石由粗颗粒改为细 颗粒。(2)根据图可知：70 s90 s内生成CO2的物质生日工 0.95 g0.85 g 0.10 e的堇为CO2)=44gmo L=1T mo L 因此反应中消耗HNO3的物质的量为m(HNO3)=0.10 mo l 1,八八 r44X2=220 mo l，所以在 70 s90 s 内HNO3的平均反应速率为r(HNO3)=画 mo l 0.025 L X 20 s=110mo LL xes xo答案：实验 编号77K大理石 规格HNC3浓度/mo bL-1实验目的298粗颗粒2.00(I)实验和探究 HNO3浓度对该反应 速率的影响；(H)实验和探究 温度对该反应速率的 影响；(ni)实验和探究 大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00(答案不惟一，只要实验目的一栏与前面所填对应即可)1(2)研HNO3)=而 mo l L-1s 1考点三:化学反应速率图象及其应用1.物质的量(或浓度)一时间图象及应用 例如：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图根据图象可进行如下计算：某物质的平均速率、转化率，如：r(X)=Hi%.2 3-4rpmo V(L-s),Y 的转化率=，义 100%。3 2(2)确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数比为：(%):(孙 一 3):2。2.速率时间图象及应用平衡 体系条件变化速率变化平衡 变化速率变化 曲线衡系 任平体增大反 应物浓度矶正）、0（逆）均增 大,且大（正）苏（逆）正向 移动1(I)0t1 t减小反 应物浓度矶正）、0（逆）均减 小，且0（逆）vf（正）逆向 移动0)1一h t平衡 体系条件变化速率变化平衡 变化速率变化 曲线衡系 任平体增大生 成物浓度0（正）、0（逆）均增 大，且苏（逆）vf（正）逆向 移动/v)Z(S)0力 t减小生 成物浓度0（正）、0（逆）均减 小，且0（正）0,（逆）正向 移动V0t t平衡 体系条件变化速率变化平衡 变化速率变化 曲线反方为体积大放反攵 正应向气体增的热叵增大压 强或升高 温度0（正）、研逆）均 增大，且小（逆）苏（正）逆向 移动0/)f(逆)/WE)ji t减小压 强或降低 温度0（正）、0（逆）均 减小,且加（正）0，（逆）正向 移动10/1 t平衡 体系条件 变化速率变化平衡 变化速率变化曲线前体计之等衡 应气学数相平 反后化量和的化增强 催或压 剂大0（正）、逆）均 增大相同倍数不移 动6VH正）B（逆）武正）=/（逆）tl 减小 压强矶正）、0（逆）同等倍数减小V改正）B（逆），（正）二”（逆）0力 t【特别提醒】L浓度改变时，反应速率图象 的变化中，/（正）或苏（逆）是连续的，无跳 跃性，如；2.温度、压强改变时其图象中加（正）或小（逆）是不连续的，有跳跃性，如。皿等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验 条件下进行反应，测定在不同时间，产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到如图所示图象,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（双选）（）0组别c(HCl)(mo l/L)温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A.4321B.1234C.3421D.1243【解析】由图象知四条曲线的反应速率大小 顺序为abc d,由表格中的信息结合影响因素 可知，2、3两组浓度、状态相同，温度越高反 应速率越大，即第3组大于第2组的速率；2、4 两组浓度、温度相同，粉末状的表面积大，即 第4组大于第2组的速率；由于第1组浓度小、温 度低、状态又为块状，反应速率最小；对于第3、4两组到底是温度影响大还是固体的状态影响大 皆有可能，因此答案为A、Co【答案】AC【规律方法】化学反应速率图象题解题思路先做到五看看面：弄清纵、横坐标的含义。看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与 平。卷点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特 殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还 是转化率的变化。看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。(2)再联想判断联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影 响规律。通过对比分析，作出正确判断。跟踪训练（随学随练，轻松夺冠）3.现将0.40 mo lA气体和0.20 mo l B气体充入10 L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反 应生成气体C,其物质的量的变化如图：若0=10 min,贝Ijo至匕时间内C物质的平均 反应速率为；该 反应在G时达到平衡，其化学方程式为(2)据图中曲线变化情况分析，。时刻改变的 反应条件可能是(填编号)。A.加入了催化剂 B.降低了反应温度C.向容器中充入了C D.缩小了容器体积解析：(1)由图可知，。10 min时间内C物质增加T 0.10 mo l,则(C)=t.=1.0X 10 LX10 min10 3mo iL Tmin-1；打时刻反应达到平衡，Aw(A)：A(B):Aw(C)=(0.40-0.10)mo l:(0.20-0.10)mo l:(0.20-0)mo l=3：1：2,对于该反应来 说，容器的体积相同，反应时间相同，则速率之比 等于物质的量的变化之比也等于化学计量数之比，即方程式为 3A(g)+B(g)=2C(g)。(2)由图可知，。时刻后，A、B的物质的量减少 加快，C物质的量增加加快，说明化学反应的 速率加快，加入催化剂，缩小容器体积(增大 压强)均可加快反应速率，A、D正确；降低温 度，速率减小，B错；向容器中充入C,C的物 质的量在，1时刻必变大，速率虽然能加快，但 不符合图象，C错。答案：(1)1.0 X10 3mo iL 1,min 13 A(g)+B(g)-2c(g)(2)AD实验专项探究变量控制思想在实验中的运用控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方 法，对影响实验结果的因素进行控制，以达到 明确各因素在实验中意义的目的。实验法优于 观察法和描述法的地方就在于它可以人为地干 预和控制所研究的对象，这实际上就是控制变 量思想的重要体现。在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素 时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个 因素的影响需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，变量控制思想在这部分 体现较为充分，在高考题中近几年也考查较 多，且多以探究型实验题的形式出现。这类 题目以实验为研究手段，模拟科学探究过程 对小课题展开研究。尽管涉及因素较多，有 其复杂性，但仍然重在考查学生基础知识和 基本技能、学生分析能力和实验能力。实际 上这类题目并不可怕。【典例探究】（2010年杭州第一次质量检测）某 同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下（见表格），请结合表中 信息，回答有关问题：实验 序号反应温 度（储参加反应的物质Na2S2O3H2SO4h2oV/mLc/mo l L-1V/mLc/mo l L TV/mLA20100.1100.10B2050.1100.15C20100.150.15D4050.1100.15。)写出上述反应的离子方程式 0(2)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 O(填实验序 号)(3)在利用比较研究某一因素对实验产生的影响 时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要 控制好与实验有关的各项反应条件。其中：能说明温度对该反应速率影响的组合比较 是;(填实验序号)A和B、A和C的组合比较所研究的问题是B和C的组合比较所研究的问题是(4)教材利用了出现黄色沉淀的快慢来比较 反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水 法测量单位时间内气体体积的大小进行比较【解析】(1)硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方 程式为S2O+2H+=S J+SO2 t+H2Oo(2)四组实验中，D组中反应温度最高，因此反 应速率最快。(3)利用控制变量法可以比较外界条件对反应速 率的影响。B和D反应物的浓度完全相同，但反应温度 不同，可以比较温度对反应速率的影响。A 和B、A和C的组合中反应温度相同，一种反应 物浓度相同，而另一种反应物浓度不同，可以 比较浓度对反应速率的影响。B和C的组合反 应温度相同，但两种反应物的浓度不同，可以 比较哪种反应物的浓度对反应速率的影响程度 大。(4)由于SO2可溶于水，测量不精确，因此不采 用测量气体的体积比较反应速率大小。【答案】(l)S2Cr+2H+=S I+SO2 t+h2o(2)D(3)B和D相同温度条件下浓度对该反应 速率的影响相同温度条件下，该反应速率更大程度上取 决于哪种反应物的浓度(4)SO2可溶于水，测量不精确(或实验装置较复 杂，不易控制)