第6章 第2节 第1课时 化学反应的速率(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

第六章　化学反应与能量 第二节　化学反应的速率与限度 第1课时　化学反应的速率 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 知识整合 新知探究 01 随堂演练 知识落实 02 课时作业 知能达标 03 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 01 知识整合 新知探究 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 减少 增大 mol/(L·s) mol/(L·min) 0.5 mol/(L·min) 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 加入FeCl3溶液的试管中产生气泡的速率明显增大 催化剂可以增大化学反应速率 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 浸在热水的试管中产生气泡的速率明显大于浸在冷水中的试管 温度越高，反应速度越快 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 不加水的试管中产生气泡的速率更大 反应物的浓度越大，反应速率越大 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 表面积 压强 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 02 随堂演练 知识落实 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 03 课时作业 知能达标 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 谢谢观看 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 素养目标 1．了解化学反应速率的含义及其表示方法，并能进行简单计算，培养变化观念与平衡思想的核心素养。 2．通过实验探究影响化学反应速率的因素，能运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素，培养科学探究与创新意识的核心素养。 知识点一　化学反应速率 化学反应速率的含义及表示方法 (1)在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同。 (2)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。 1．对于反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C和H2O来表示该反应的化学反应速率？ 提示　不能用C(s)表示，可以用H2O(g)表示。固体或纯液体的浓度可以视为常数，因此不能用固体或纯液体表示化学反应速率。反应中水是气体，可以用来表示反应速率。 2．一定温度下，向2 L的密闭容器中加入2 mol N2,6 mol H2，反应2 min后，测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。 (1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率是多少？ 提示　　　　 　N2　＋　3H2　　2NH3 起始浓度： 1 3 0 变化浓度： 0.2 0.6 0.4 2 min时浓度： 0.8 2.4 0.4 v(N2)＝eq \f(0.2 mol·L－1,2 min)＝0.1 mol·L－1·min－1 v(H2)＝eq \f(0.6 mol·L－1,2 min)＝0.3 mol·L－1·min－1 v(NH3)＝eq \f(0.4 mol·L－1,2 min)＝0.2 mol·L－1·min－1。 (2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等？其数值大小有何关系？ 提示　不相等；v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.1∶0.3∶0.2＝1∶3∶2，即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 3．反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为： ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1　②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1　③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1　④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 则此反应在不同条件下进行最快的是__________(填序号)。 提示　②　用A表示的化学反应速率分别为①中v(A)＝0.6 mol·L－1· min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1×3＝1.35 mol·L－1·min－1；③中v(A)＝eq \f(3,2)v(C)＝eq \f(3,2)×0.015 mol·L－1·min－1＝0.022 5 mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq \f(3,2)v(D)＝eq \f(3,2)×0.45 mol·L－1·min－1＝0.675 mol·L－1·min－1；所以在不同条件下，进行最快的是②。 1．对化学反应速率的理解 2．反应速率大小比较的两种方法 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，应先统一单位，再比较： (1)归一法：换算成同一物质、再比较数值大小。 ①根据各物质表示的化学反应速率之比等于该化学方程式中各物质的化学计量数之比，换算成同一物质表示的化学反应速率。 ②比较同一个化学反应的反应速率的快慢时，应将反应速率转化为同一种物质，然后进行比较，且要注意单位统一。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应：aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b)的相对大小，若eq \f(vA,a)>eq \f(vB,b)，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。 1．下列说法错误的是(　　) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示 B．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 C．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1 解析　若某化学反应的反应速率为0.5 mol/(L·s)，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的速率不一定相等，D错误。 答案　D 2．(2024·江西上饶高一期中)在某温度下，发生反应C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)。在四种不同情况下测得的反应速率分别如下： ①v(C2H4)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(O2)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(CO2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(H2O)＝0.45 mol·L－1·min－1 下列有关反应速率的比较中正确的是(　　) A．②>④＝①>③　 B．①>④>②＝③ C．②>①>④>③ D．④>③>②>① 解析　先统一单位，②v(O2)＝36 mol·L－1·min－1，再用各自的速率除以各自化学计量数，所得数值越大，表示反应速率越快：①0.45/1，②36/3，③0.4/2，④0.45/2，故②>①>④>③，故选C。 答案　C 知识点二　影响化学反应速率的因素 1．催化剂的影响 实验操作 实验现象 __________________________________________________ 实验结论 ______________________________ 2．反应温度的影响 实验操作 实验现象 _______________________________________________________ 实验结论 __________________________ 3．浓度的影响 实验操作 实验现象 ____________________________________ 实验结论 __________________________________ 4．其他影响因素 影响化学反应速率的因素除温度、催化剂和反应物浓度外，还有反应物的状态、固体的__________、气体的________、溶剂、光照等许多因素。 1．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。 向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？ 提示　向下压缩活塞，气体压强增大，浓度增大，化学反应速率加快。 2．合成氨的反应中，保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率____________，如果保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率____________。 提示　不变　减小 1．影响化学反应速率的因素 影响因素 规律(在其他条件相同时) 内因 反应物本 身的性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢 外因 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 温度 升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 催化剂 一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率 固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快 其他 光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 2．反应条件影响速率深度剖析 (1)在浓度对化学反应速率的影响中，“浓度”是指反应物的浓度，但不包括固体或纯液体的浓度。另外注意，浓度改变不能过犹不及，如金属铝与稀硫酸反应生成氢气，若变成浓硫酸则发生钝化现象。 (2)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析，若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。 (3)升高温度，反应速率一定加快。温度每升高10 ℃，速率一般变为原来的2～4倍。 (4)压强对速率影响的几种情况 ①恒容时：充入气体反应物eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))压强增大eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))浓度增大eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))速率加快。 ②恒容时：充入惰性气体eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 ③恒压时：充入惰性气体eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))容器容积增大eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))各物质浓度减小eq \o(——→,\s\up17(引起),\s\do15(　))反应速率减慢。 1．(2024·江苏徐州高一段考)铁片与稀硫酸反应制氢气，下列措施不能使氢气生成速率增大的是(　　) A．用98%的浓硫酸代替稀硫酸 B．用铁粉代替铁片 C．滴加适量CuSO4溶液 D．加热 解析　改用98%的浓硫酸，铁在室温下与浓硫酸发生钝化，不能增大生成氢气的反应速率，A符合题意； 改用铁粉，固体表面积增大，反应速率增大，B不符合题意； 滴加适量CuSO4溶液，置换出铜，形成原电池，反应速率增大，C不符合题意；温度升高，反应速率增大，D不符合题意；故选A。 答案　A 2．(2024·福建漳州高一期中)在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率？ (1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。____________； (2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。____________； (3)熔化的KClO3放出气泡很慢，加入少量MnO2后很快产生气体。____________； (4)夏天食品容易变质，冬天就不易发生该现象。____________； (5)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应，反应速率不同。____________。 答案　(1) 光　(2) 反应物的接触面积　(3) 催化剂　(4) 反应温度　(5) 反应物的浓度 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少量或任何一种生成物物质的量浓度的增加量 B．化学反应速率为0.1 mol·L－1·s－1是指1秒钟时某物质的浓度为 0.1 mol·L－1 C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 解析　反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量浓度的变化来表示，A不正确；化学反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率，B不正确；化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的物理量，C正确；有些反应，反应速率很快，但反应现象不明显，如酸碱中和反应等，D不正确。 答案　C 2．(2024·江苏丹阳高一期中)用锌片与1 mol·L－1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是(　　) A．加入少量氯化钠溶液 B．对该反应体系加热 C．不用锌片，改用锌粉 D．加入少量2 mol·L－1硫酸 解析　加入少量氯化钠溶液，溶液体积增大，c(H＋)减小，氢气生成速率减慢，A符合题意；升高温度，改用锌粉，增大反应面积，反应速率加快，加入少量2 mol·L－1硫酸，增加c(H＋)，氢气生成速率增大，B、C、D不符合题意；故选A。 答案　A 3．(2023·江苏徐州高一段考)某一反应物的浓度是1.0 mol·L－1，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol·L－1，在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为(　　) A．0.04 mol·L－1·min－1 B．0.04 mol·L－1·s－1 C．0.08 mol·L－1·s－1 D．0.04 mol·L－1 解析　在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(1.0 mol·L－1－0.2 mol·L－1,20 s)＝0.04 mol·L－1·s－1，故选B。 答案　B 4．(2024·湖北高一期中)少量锌粉与100 mL 1.0 mol·L－1的稀盐酸反应，为了增大此反应速率且不改变生成H2的总量，以下方法可行的是(　　) ①适当升高温度；②再加入100 mL 1.0 mol·L－1的稀盐酸；③加少量KNO3固体；④加入少量醋酸钠固体；⑤加几滴浓硫酸；⑥滴入几滴硫酸铜溶液。 A．①⑤ B．②③ C．①⑥ D．②④ 解析　①适当升高温度，反应速率增大，生成氢气总量不变，则①符合题意； ②再加入100 mL 1.0 mol·L－1的稀盐酸，浓度不变，速率不变，故②不符合题意； ③加少量KNO3固体，则产生NO，消耗了锌粉，导致生成氢气总量减少，故③不符合题意； ④加入少量醋酸钠固体，醋酸根和氢离子反应生成弱酸醋酸，溶液中氢离子浓度降低，反应速率减小，故④不符合题意； ⑤加几滴浓硫酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，氢气总量不变，故⑤符合题意； ⑥滴入几滴硫酸铜溶液，置换出铜单质，形成Zn－Cu－盐酸原电池，加快反应速率，由于消耗了锌，导致生成氢气总量减少，因此①⑤方法可行，故A符合题意。 答案　A 5．H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是(　　) A．甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂 B．甲—浓度、乙—催化剂、丙—温度 C．甲—催化剂、乙—温度、丙—浓度 D．甲—温度、乙—催化剂、丙—浓度 解析　由图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水浴中反应速率快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂。 答案　A 6．(1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为__________ mol·L－1·min－1。 (2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为__________。 (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s 时，容器中有__________ mol A，此时C的物质的量浓度为__________。 解析　(1)根据化学方程式中的化学计量数关系：eq \f(vB,vA)＝eq \f(3,1)，v(B)＝3v(A)＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。 (2)解法一：3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol－1.9 mol＝0.1 mol，根据化学方程式N2＋3H2eq \o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3，可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝eq \f(0.3 mol,2 L×3 s)＝0.05 mol·L－1·s－1。 解法二：先计算出用N2表示的化学反应速率：v(N2)＝eq \f(2 mol－1.9 mol,2 L×3 s)＝eq \f(1,60) mol·L－1·s－1，再根据化学方程式的计量数关系，计算出用H2表示的化学反应速率：v(H2)＝3v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1。 (3) 　　　　　　 3A(g)　　＋　 B(g)  　2C(g) eq \a\vs4\al(起始浓度/,mol·L－1)　 　 　1.0　　　 　　0.5　 　 　　　0 eq \a\vs4\al(转化浓度/,mol·L－1)　 0.06×2＝0.12 　0.04　 　　 　0.08 eq \a\vs4\al(2 s时浓度/,mol·L－1)　 1.0－0.12＝0.88 　0.5－0.04＝0.46　0.08 则2 s时，n(A)＝0.88 mol·L－1×10 L＝8.8 mol，c(C)＝0.08 mol·L－1。 答案　(1)0.6　(2)0.05 mol·L－1·s－1 (3)8.8　0.08 mol·L－1 $$