2022屆高考化學(xué)（人教版）一輪總復(fù)習(xí)課件：第18講　化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第18講　化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素
考試要求：1．知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及簡(jiǎn)單計(jì)算，能通過實(shí)驗(yàn)探究分析不同組分濃度改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，能用一定的理論模型說明外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2．通過實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能運(yùn)用溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，解釋生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。3．知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
名師點(diǎn)撥：本講內(nèi)容中化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與圖像判斷是歷年高考的必考內(nèi)容之一，預(yù)計(jì)2022年高考仍會(huì)在化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較、數(shù)值計(jì)算及其影響因素等方面進(jìn)行考查。請(qǐng)?jiān)趶?fù)習(xí)中務(wù)必重點(diǎn)關(guān)注兩點(diǎn)：一是根據(jù)圖像、數(shù)據(jù)、表格等信息，計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，判斷影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，預(yù)測(cè)或總結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率的變化規(guī)律；二是通過控制變量，探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。選擇題部分多考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念的理解與延伸，非選擇綜合題部分多配合圖表，結(jié)合化工生產(chǎn)或環(huán)境保護(hù)等進(jìn)行綜合考查，也常以實(shí)驗(yàn)探究題的形式出現(xiàn)，試題難度有逐漸加大的趨勢(shì)。
考點(diǎn)一　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與大小比較
考點(diǎn)二　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1．化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量______________________程度的物理量。2．化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或生成物濃度的________ (均為正值)來表示。
3．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式及單位v＝______，單位為_________________或________________等。4．化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系對(duì)于已知反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段時(shí)間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示該反應(yīng)速率，當(dāng)單位相同時(shí)，反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的______________之比。
ml·L－1·min－1　
ml·L－1·s－1　
0.3 ml·L－1·s－1　
0.1 ml·L－1·s－1　
0.2 ml·L－1·s－1　
(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均反應(yīng)速率而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率，且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物表示均取正值。(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。(3)不能用固體或純液體物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w和純液體物質(zhì)的濃度可視為常數(shù)。(4)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，不要忘記轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)對(duì)于任何反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。(　　)(2)化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。(　　)(3)在同一化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示，也可以用生成物濃度的改變來表示，其數(shù)值可能相同，也可能不相同。(　　)
(2)某溫度時(shí)，在容積為3 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。②反應(yīng)開始至2 min末， X的反應(yīng)速率為______________________。③該反應(yīng)是由______(填序號(hào))開始的。A．正反應(yīng)　　　　B．逆反應(yīng)　　　　C．正、逆反應(yīng)同時(shí)(3)對(duì)于反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？
0.067 ml·L－1·min－1　
微考點(diǎn)1　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
　　　　　(2021·河北衡水高三檢測(cè))在四個(gè)不同的容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng)。根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果，判斷生成氨的速率最快的是(　　)A．v(H2)＝0.3 ml·L－1·min－1B．v(N2)＝0.05 ml·L－1·s－1C．v(N2)＝0.2 ml·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.3 ml·L－1·min－1
微考點(diǎn)2　化學(xué)反應(yīng)速率的快慢比較
(2)(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編)反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.45 ml·L－1·s－1　②v(B)＝0.6 ml·L－1·s－1?、踲(C)＝0.4 ml·L－1·s－1?、躹(D)＝0.45 ml·L－1·s－1。下列有關(guān)反應(yīng)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
下列說法正確的是(　　)A．t1 min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B．X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系C．0～8 min，H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝0.75 ml·L－1·min－1D．10～12 min，N2的平均反應(yīng)速率v(N2)＝0.25 ml·L－1·min－1
1．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：(1)內(nèi)因(主要因素)：反應(yīng)物本身的結(jié)構(gòu)與________，反應(yīng)類型相同，但反應(yīng)物不同，反應(yīng)速率不同。如相同條件下，Na、Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系是____________________。
(2)外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件)。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系。
(1)分析外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)3注意：①催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，降低了正、逆反應(yīng)的活化能，同等程度改變正、逆反應(yīng)速率，但不會(huì)改變反應(yīng)的限度和反應(yīng)熱。②升高溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快，但加快的程度不同；降低溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減慢，但減慢的程度不同，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是受溫度影響大。③對(duì)于固體和純液體反應(yīng)物，其濃度可視為常數(shù)，改變用量速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時(shí)，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)對(duì)于可逆反應(yīng)，加入催化劑，降低反應(yīng)所需的活化能，同等程度地提高正、逆反應(yīng)速率。(　　)(2)對(duì)于可逆反應(yīng)，恒容時(shí)充入稀有氣體，正、逆反應(yīng)速率都減小。(　　)(3)對(duì)于放熱的可逆反應(yīng)，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小，反應(yīng)放出的熱量不變。(　　)
(4)鋅與硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸的濃度越大，產(chǎn)生H2的速率越快。(　　)(5)恒壓時(shí)，增加惰性氣體的量，原化學(xué)反應(yīng)速率減慢。(　　)(6)其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度使分子獲得能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，反應(yīng)速率增大。(　　)(7)增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量，一定能使反應(yīng)速率增大。(　　)
(9)升高溫度可以使吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，但放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減慢。(　　)(10)對(duì)于高溫、高壓、使用催化劑條件下的反應(yīng)A一定比常溫常壓無催化劑條件下的反應(yīng)B速率快。(　　)(11)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小。(　　)(12)對(duì)有氣體參加的反應(yīng)體系，縮小容器體積，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大。(　　)
(13)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)過程中，再增加CaCO3固體的量，反應(yīng)速率不變，但把CaCO3固體粉碎，可以加快反應(yīng)速率。(　　)(14)固體、純液體的“物質(zhì)的量”變化，而化學(xué)反應(yīng)速率不改變。(　　)(15)用鐵片與硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，增大硫酸濃度一定會(huì)加快產(chǎn)生氫氣的速率。(　　)(16)通入不反應(yīng)的稀有氣體He增大容器壓強(qiáng)，對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，反應(yīng)速率一定增大。(　　)
(17)溫度、催化劑、壓強(qiáng)能改變活化分子的百分?jǐn)?shù)。(　　)(18)升高溫度時(shí)，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大。(　　)(19)反應(yīng)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在固定容積的容器中進(jìn)行，充入N2后，體系壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快。(　　)
2．深度思考：(1)按要求填空。①形狀、大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率：鐵________鋁。
②對(duì)于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對(duì)生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”“減小”或“不變”)A．升高溫度：________；B．增大鹽酸濃度：________；C．增大鐵的質(zhì)量：________；D．增加鹽酸體積：________；E．把鐵片改成鐵粉：________；F．滴入幾滴CuSO4溶液：________；G．加入NaCl固體：________
③若把②中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2，為什么？__________________________________________________________(2)一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，回答下列措施對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。
否。Fe和稀硝酸反應(yīng)生成NO；常溫下，F(xiàn)e遇濃硫酸鈍化。　
①縮小體積使壓強(qiáng)：________，原因是______________________ __________________________________________。②恒容充入N2：________。③恒容充入He：________，原因是___________________________ ___________________。④恒壓充入He：________。
(3)升高溫度和使用催化劑都能加快反應(yīng)速率，從活化分子的角度分析兩者有何相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)在鐵與稀硫酸的反應(yīng)混合物中分別加入少量①CuSO4，②CH3COONa固體，產(chǎn)生氫氣的速率如何變化？解釋變化的原因。
[提示]　(4)加少量CuSO4產(chǎn)生氫氣的速率加快；原因是Fe置換Cu2＋生成單質(zhì)Cu，Cu與Fe及H2SO4形成原電池加快反應(yīng)速率。加入CH3COONa固體產(chǎn)生H2的速率減??；原因是CH3COO－結(jié)合H＋，降低了H＋濃度，反應(yīng)速率減小。
微考點(diǎn)1　外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響
C．當(dāng)一定量的鋅粉和過量的6 ml·L－1鹽酸反應(yīng)時(shí)，為了減小反應(yīng)速率，又不影響產(chǎn)生H2的總量，可向反應(yīng)器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D．對(duì)任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，溫度發(fā)生變化，化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生變化
[解析]　溫度升高，正、逆反應(yīng)的速率均增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在恒壓容器中充入不參加反應(yīng)的氣體，導(dǎo)致容器的體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，正、逆反應(yīng)的速率均減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若能使溶液中氫離子濃度減小，則反應(yīng)速率將減小，因此可選水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，因?yàn)樵谒嵝匀芤褐蠳O將和鋅粉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮的氧化物，從而使生成的H2的量減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都有熱效應(yīng)，因此溫度發(fā)生變化，化學(xué)反應(yīng)速率一定會(huì)發(fā)生變化，D項(xiàng)正確。
萃取精華：由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時(shí)，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?！幐淖儨囟?、使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素改變，反應(yīng)速率是否發(fā)生變化要具體情況具體分析?！徠渌麠l件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。
　　　　　(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編)關(guān)于有效碰撞理論，下列說法正確的是________(填序號(hào))。①活化分子間所發(fā)生的所有碰撞均為有效碰撞②具有足夠能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③增大反應(yīng)物濃度能夠增大活化分子百分?jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大④升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大⑤催化劑能使活化能降低，使活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快⑥增大壓強(qiáng)，活化分子數(shù)一定增加，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
微考點(diǎn)2　催化劑與反應(yīng)機(jī)理、活化能
[解析]　能發(fā)生反應(yīng)的碰撞為有效碰撞，故①錯(cuò)誤?；罨肿影l(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果不是有效碰撞，則不能反應(yīng)，故②錯(cuò)誤。增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，單位體積內(nèi)分子總數(shù)增大，增加了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，故③錯(cuò)誤。升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，故④正確。
催化劑能使活化能降低，使活化分子數(shù)增多，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，故⑤正確。恒溫恒容下，通入不反應(yīng)的氣體，增大壓強(qiáng)，氣體反應(yīng)物的濃度不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目不變，氣體的反應(yīng)速率不變，故⑥錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)2〕　(2021·東莞模擬)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。
下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能[解析]　由圖可以看出，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)；催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，B錯(cuò)；由圖象可以看出，催化劑能降低該反應(yīng)的活化能，C正確；由圖象可以看出E1＞E2，即逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能，D錯(cuò)。
　　　　　(2021·山東青島高三檢測(cè))其他條件相同時(shí)，不同pH條件下，用濃度傳感器測(cè)得反應(yīng)2A＋B===3C＋D中產(chǎn)物D的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖。
微考點(diǎn)3　化學(xué)反應(yīng)速率的圖像
則下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．pH＝8.8時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率不變B．保持外界條件不變，反應(yīng)一段時(shí)間后，pH越小，D的濃度越大C．為了實(shí)驗(yàn)取樣，可以采用調(diào)節(jié)pH的方法迅速停止反應(yīng)D．減小外界壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定減小
[解析]　pH＝8.8時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率一定增大，A錯(cuò)誤；保持外界條件不變，反應(yīng)初期，pH＝7.5和pH＝8.2時(shí)D的濃度相同，B錯(cuò)誤；pH＝8.8時(shí)，反應(yīng)速率接近于0，可認(rèn)為反應(yīng)停止，所以調(diào)節(jié)pH可迅速停止反應(yīng)，C正確；對(duì)于沒有氣體參加的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率幾乎不變，D錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)3〕　(1)(2021·山東濟(jì)南高三檢測(cè))一定條件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化劑對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行回收，使SO2轉(zhuǎn)化生成為S。催化劑不同，其他條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))相同情況下，相同時(shí)間內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖，
下列說法不正確的是(　　)A．不考慮催化劑價(jià)格因素，選擇Fe2O3作催化劑可以節(jié)約能源B．其他條件相同時(shí)，選擇Cr2O3作催化劑，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率最小C．a(chǎn)點(diǎn)后SO2的轉(zhuǎn)化率減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了D．選擇Fe2O3作催化劑，最適宜溫度為340～380 ℃溫度范圍
[解析]　根據(jù)圖像可知，當(dāng)溫度在340 ℃時(shí)，在Fe2O3作催化劑條件下，反應(yīng)先達(dá)到平衡，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率最大，A正確；其他條件相同時(shí)，選擇Cr2O3作催化劑，在溫度為300 ℃時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率不是最小的，B錯(cuò)誤；催化劑催化能力需要維持在一定的溫度下，溫度太高，催化劑活性可能會(huì)降低，C正確；340～380 ℃溫度范圍內(nèi)，催化劑的催化能力較大，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率也較大，更高的溫度對(duì)轉(zhuǎn)化率影響不大且對(duì)設(shè)備要求較高，D正確。
反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度逐漸升高，導(dǎo)致v逐漸增大　
溶液中c(H＋)逐漸減小，導(dǎo)致　
萃取精華：有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析方法認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與有關(guān)的原理掛鉤?！幙辞迤瘘c(diǎn)，分清反應(yīng)物、生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn)。
抓住變化趨勢(shì)，分清正、逆反應(yīng)，吸、放熱反應(yīng)。升高溫度時(shí)，v(吸)＞v(放)，在速率－時(shí)間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反應(yīng)物濃度，v(正)突變，v(逆)漸變。
2．掌握1條規(guī)律對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)===pC(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝m∶n∶p。3．3個(gè)反應(yīng)速率的注意點(diǎn)(1)所求反應(yīng)速率為平均反應(yīng)速率。(2)不能用固體和純液體表示。(3)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率值可能不同。4．2個(gè)比較反應(yīng)速率大小的方法(1)歸一法；(2)比值法
5．理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的5個(gè)因素(1)增大反應(yīng)物濃度；(2)增大氣體反應(yīng)物壓強(qiáng)；(3)升高溫度；(4)使用催化劑；(5)增大反應(yīng)物表面積，化學(xué)反應(yīng)速率均增大。在溫度、濃度、催化劑等影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中，催化劑影響最大，其次是溫度，最后是濃度。

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