第32讲化学反应速率与影响因素-2024年高考化学一轮复习课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
第32讲
化学反应速率及影响因素
诊断性评价
(2022·广东，15)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 mol·
L－1·min－1
√
一、化学反应速率定义
速率公式
单位
速率比值关系、速率大小比较
其他
①平均速率
②不同物质表示的反应速率，数值不同，意义相同
③固体或纯液体的浓度视为常数
概念辨析
1.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　)
×
3.化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　)
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(　　)
×
×
×
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
请比较上述5种情况反应的快慢：___________________(由大到小的顺序)。
③>①>②>⑤>④
二、有效碰撞理论
反应物分子间的碰撞
能够发生化学反应的碰撞
不能够发生化学反应的碰撞
有效碰撞
无效碰撞
普通分子
无效碰撞
活化分子
不发生化学反应
有效碰撞
发生化学反应
取向不合适
吸收能量
过渡态
升高温度 单位体积内 活化分子 百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；反之，反应速率减慢
不变
增大
增大
增多
三、影响反应速率因素
当其他条件不变时，使用适当的催化剂，较大程度地增大化学反应速率。
正催化剂 单位体积内 活化分子 百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
不变
增大
增大
增多
当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；反之，反应速率减慢。
增大浓度 单位体积内 活化分子 百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
增多
增大
不变
增多
当其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强(减少容器的容积)相当于
增大反应浓度，反应速率加快；减小压强(增大容器的容积)相当于减小反应浓度，
反应速率减慢。
增大压强 单位体积内 活化分子 百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
增多
增大
不变
增多
单位体积内
活化分子数
单位体积内
分子总数
活化分子
百分数
＝
×
与有效碰撞分数有关
f=
与活化能、温度有关
f 增大
温度升高
减小活化能
惰性气体对反应速率的影响
恒温恒容 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
概念辨析
×
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质保持不变(　　)
2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　)
3.一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率(　　)
4.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(　　)
5.100 mL 2 mol·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)
×
×
×
×
四、控制变量法研究化学反应速率
确定实验变量
控制其他变量（溶液体积要保持一致）
设置对照，排除无关变量
去除无效数据
已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：下列说法不正确的是
编号 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时
间/min
Ⅰ 2 2 0 20 2.1
Ⅱ V1 2 1 20 5.5
Ⅲ V2 2 0 50 0.5
A.V1＝1，V2＝2
B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响
C.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.01 mol·L－1·min－1
√
五、化学反应速率的计算——基于三段式
一定温度下反应：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 mol·L－1，对此反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
B.分别用B、C、D表示反应速率，其比值是1∶2∶3
C.在2 min末的反应速率，用B表示为0.3 mol·L－1·min－1
D.在这2 min内用B和C表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的
√
五、化学反应速率的计算——基于陌生物理量
温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝_____mL·g－1·min－1。
30
关注单位，结合信息
五、化学反应速率的计算——基于压强
有分压，直接以p列三段式
(1)已知：2N2O5(g) 2N2O4(g)＋O2(g)，起始时N2O5(g)为35.8 kPa，分解的反应速率v＝2×10－3× kPa·min－1。t＝62 min时，测得体系中 ＝2.9 kPa，则此时的
＝________kPa，v＝____________kPa·min－1。
30.0
6.0×10－2
工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步，550 ℃时，在1 L的恒温容器中，反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min SO2(g) /mol O2(g) /mol SO3(g) /mol
0 4 2 0
5 1.5
10 2
15 1
若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压
＝总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内SO2(g)的反应速率v(SO2)＝____ kPa·min－1。
无分压，列以n列三段式，求n%(关注前后气体总n 变化)
五、化学反应速率的计算——基于速率方程
Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、
k逆为速率常数，则k逆为_____(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝____________min－1。
1.95×10－3
结论：K=k正/k逆
某合成氨速率方程为： ，根据表中数据， ；
-1
反应级数计算，利用多组数据联立
终结性评价
1.(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速
率越大
B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应
速率越大
C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
√
2.(2022·浙江6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是
A.实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
B.实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40
C.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
√