1、第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 课程标准1.了解化学反应速率的定量表示方法。2.理解外界条件(温度、浓度、压强和催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。3.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。考点展示1.根据化学反应方程式或给定的其他条件，确定各物质的平均反应速率及其关系。2.外界条件对化学反应速率的影响及结果分析。3.依据图象中的信息及有关化学反应信息综合考虑平衡移动与反应速率的变化。4.化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。第7章 化学反应的方向、
2、限度与速率 立体设计走进新课堂 一、化学反应速率1表示方法对于反应体系体积不变的化学反应，可以用单位时间内某(或质量、物质的量等)的减小或某(质量、物质的量等)的增大来表示。2计算公式 。反应物浓度生成物浓度第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 3单位。4同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系对于反应aAbBcCdD，在同一时段内化学反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)。molL1s1或molL1min1abcd第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 二、影响化学反应速率的因素(一)内因：反应物的性质决定反应速率。(二)外因1浓度对化学反应速率的
3、影响(1)规律：在其他条件不变时，增大浓度反应速率，反之反应速率。(2)注意：由于固体和纯液体的浓度，故改变其用量反应速率。当固体颗粒变小时，其表面积将，其反应速率将。增大减小不变不变增大增大第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 2温度对化学反应速率的影响在其他条件不变时，升高温度反应速率，反之 反应速率。温度每升高10 K，反应速率增加倍。3压强对化学反应速率的影响(1)规律：增大压强反应速率，反之反应速率。(2)适用范围：有气体参加的反应。(3)原因：在温度、体积一定时，气体的压强与浓度成正比，增大压强相当于增大浓度。增大减小增大减小24第7章 化学反应的方向、限度与速率
4、 立体设计走进新课堂 4催化剂对化学反应速率的影响(1)催化剂通过改变来反应的活化能，从而提高化学反应速率。(2)催化剂改变反应平衡常数，且其具有。5其他因素固体反应物的表面积、光波、电磁波、超声波、溶剂、放射线、电弧、强磁场、高速研磨等对化学反应速率有一定的影响。反应历程降低不能单一性第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 三、合成氨1反应特点(1)反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)(2)特点：H0，且体积。2适宜条件温度K，催化剂，根据选择压强(高、中、低压)，一般合成NH3选择中压，N2和H2的分压为的投料比。减小铁700反应器可使用的钢材质量及综合指标12.8第
5、7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 考点一 化学反应速率的计算、比较1相关说明(1)化学反应速率指的是平均速率，而不是瞬时速率。(2)无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正值。(3)对于同一个反应，用不同的物质来表示该反应的速率时其数值可能不同，但意义是相同的。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂(2)对于一般反应aAbB=cCdD来说有：v(A)v(B)v(C)v(D)c(A)c(B)Cc(D)n(A)n(B)n(C)n(D)abcd。2简单计算(1)基本依据：vct。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂(2)同一化学反应的速率
6、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，而要进行一定的转化。换算成同一物质表示，再比较数值大小。比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如，比较同一个反应aAbBcCdD在不同条件下的反应速率的相对大小时，可比较 vAa与 vBb的大小，较大者的反应速率快。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 灵犀一点：同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，但意义相同。比较同一个化学反应在不同条件下的反应速率的相对大小时，应先转化为同一物质表示的反应速率，然后比较其数值大小，数值越大表明反应越快。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进
7、新课堂【案例1】(2010福建理综)化合物Bilirubin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16min时反应物的浓度，结果应是()A2.5 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【答案】B【解析】分析图象可知，在48 min时间段内反应物的浓度由20 molL1下降到10 molL1，浓度变化量为10 molL1，故反
8、应速率为10 molL14 min2.5 molL1min1。随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，大致的变化规律是反应每进行4 min，反应速率降低一半，所以当反应进行到16 min时，反应物的浓度降到大约为2.5 molL1。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【规律方法】影响化学反应速率的因素很多，如催化剂、物质的浓度、温度等，设计实验探究相关问题，能充分激活考生的发散思维，体验探究问题的设计思路和方法，本题就是基于此而命制，本题更强调变量因素的掌控和数据分析，体现新情境下考生灵活应用知识的能力。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【即时巩固1】已知：4N
9、H35O2=催化剂4NO6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)单位：mol/(Lmin)表示，则以下关系式正确的是()A.45v(NH3)v(O2)B.56v(O2)v(H2O)C.23v(NH3)v(H2O)Dv(NH3)v(NO)第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【答案】D【解析】因同一化学反应在同一时间内用不同物质浓度的变化表示反应速率时，其反应速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数之比。根据这一规律可知 vNH34vO25vNO4vH2O6，只有D符合题意。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 考点二 外界条
10、件对可逆反应化学反应速率的影响(只讨论改变一个条件)1浓度(1)增大反应物(或生成物)浓度，正反应(或逆反应)速率立即增大，逆反应(或正反应)速率瞬时不变，随后增大。(2)同理可得减小浓度的情况。2温度(1)升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应速率增大的快。(2)降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应速率减小的快。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 3压强(1)若参加反应的物质为固体或液体(溶液)，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为改变压强反应速率不变。(2)对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率、逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率、逆反应
11、速率都减小。(3)对于有气体参加的反应，讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率有何影响。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 对于气体反应体系，有以下几种情况：第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 4催化剂催化剂能够降低反应混合物的活化能，增加活化分子的百分数，同等程度地提高正、逆反应的速率。灵犀一点：各种外界条件对反应速率影响的实质，都是改变了反应物的活化分子的百分数或改变了单位体积内的活化分子的总数，从而改变了有效碰撞次数而影响了化学反应速率。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立
12、体设计走进新课堂【案例2】(2008上海化学)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t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()组别c(HCl)(molL1)温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 4321 1234 34211243A B C D【解析】化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3
13、大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。【答案】A第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【规律方法】影响化学反应速率的因素很多，如催化剂、物质的浓度、温度等，设计实验探究相关问题，能充分激活考生的发散思维，体验探究问题的设计思路和方法，本题就是基于此而命制，本题更强调变量因素的掌控和数据分析，体现新情境下考生灵活应用知识的能力。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【即时巩固2】(2009宁夏理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最
14、先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【解析】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大、温度越高反应速率越大，便可以选出正确答案D。【答案】D第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 考点三 化学反应速率图象及其应用1物质的量(或浓度)时间图象及应用例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三
15、种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 根据上述图象可进行如下计算：(1)某物质的平均速率、转化率，如：v(X)n1 n3Vt3 mol/(Ls)，Y的转化率n2n3n2100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1n3)(n2n3)n2。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 2速率时间图象及其应用平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系增大反应物的浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(正)v(逆)正向移动减小反应物的浓度v(正)、v(逆)均减小，且v(逆)v(
16、正)逆向移动第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系增大生成物的浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动减小生成物的浓度v(正)、v(逆)均减小，且v(正)v(逆)正向移动第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动减小压强或降低温度v(正)、v(逆)均减v(正)v(逆)小，且正向移动任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡正催化剂或增大压强v(
17、正)、v(逆)同等倍数增大平衡不移动负催化剂或减小压强v(正)、v(逆)同等倍数减小第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【案例3】密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H0，根据下列速率时间图象，回答下列问题：第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂(1)下 列 时 刻 所 改 变 的 外 界 条 件 是：t1_；t3_；t4_。(2)产物C的体积分数最大的时间段是_。(3)上述图象中C的体积分数相等的时间段是_。(4)反应速率最快的时间段是_。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【解析】(1)t1时v逆增大程度比v正增大程度大，
18、说明改变的条件是升高温度。t3时v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时v正、v逆都降低且v正降低程度更大，说明改变的条件是减小压强。(2)t1、t4时改变条件后，都使化学平衡向逆反应方向移动，C的体积分数都降低，故t0t1时间段C的体积分数最大。(3)在t3时加入了催化剂，虽然使反应速率发生了改变，但并未引起化学平衡的移动，故t2t3段与t3t4段C的体积分数相等。(4)由图象不难看出t3t4段化学反应速率最大。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【答案】(1)升高温度 加入催化剂 减小压强(2)t0t1(3)t2t3段与t3t4段(4)t3t4段【规律技巧】解图
19、象题三步曲：“一看”、“二想”、“三判断”。(1)“一看”看图象看面：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。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 看点：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、折点、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)“二想”想规律看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)“三判断”通过对比分析，作出正确判断。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂【即时巩固3】如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂 下列叙述与示意图不相符合的是()A反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态C该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态D同一种反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等【解析】减小反应物浓度，v正应该减小，C项与图象不符。【答案】C第7章 化学反应的方向、限度与速率 立体设计走进新课堂
