2020版新教材高中化学2.3.1化学反应的快慢课件鲁教版必修2201911011150.ppt

第3节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的快慢一、化学反应速率一、化学反应速率【做一做做一做】向体积为向体积为2 L2 L的密闭容器中通入的密闭容器中通入10 mol SO10 mol SO2 2、10 mol O10 mol O2 2,发生反应发生反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3。反应。反应5 min5 min时测得时测得SOSO2 2的物质的量为的物质的量为6 mol6 mol。催化剂催化剂请完成下表中相关空格。请完成下表中相关空格。物物质质SOSO2 2O O2 2SOSO3 3起始起始浓浓度度(molL(molL-1-1)_变变化化浓浓度度c(molLc(molL-1-1)_5 min5 min时浓时浓度度(molL(molL-1-1)_5 min5 min内的化学反内的化学反应应速率速率(molL(molL-1-1minmin-1-1)_化学反化学反应应速率之比速率之比_5 55 50 02 21 12 23 34 42 20.40.40.20.20.40.4212212二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素影响因素影响因素变变化化规规律律内因内因 _越活越活泼泼,反反应应越快越快反应物本身的性质反应物本身的性质影响因素影响因素变变化化规规律律外因外因温度温度升高温度升高温度,反反应应_反反应应物物浓浓度度增大增大浓浓度度,反反应应_催化催化剂剂使用催化使用催化剂剂,改改变变反反应应速率速率压压强强(气体反气体反应应物物)增大增大压压强强,反反应应_固体接触面固体接触面积积接触面接触面积积越大越大,反反应应_加快加快加快加快加快加快越快越快【想一想想一想】在下列事实中在下列事实中,各是什么因素影响了化学反各是什么因素影响了化学反应速率。应速率。(1)(1)集气瓶中集气瓶中H H2 2和和ClCl2 2的混合气体的混合气体,在瓶外点燃镁条时发在瓶外点燃镁条时发生爆炸生爆炸;(2)(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒;(3)(3)熔化的熔化的KClOKClO3 3放出气泡很慢放出气泡很慢,撒入少量撒入少量MnOMnO2 2,则很快产则很快产生气体生气体;(4)(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢产生气体有快有慢;(5)(5)同样大小的石灰石分别与同样大小的石灰石分别与0.1 molL0.1 molL-1-1盐酸和盐酸和1 molL1 molL-1-1盐酸反应盐酸反应,速率不同。速率不同。提示提示:(1)(1)光光(2)(2)反应物的接触面积反应物的接触面积(3)(3)催化剂催化剂(4)(4)反应物本身的性质反应物本身的性质(5)(5)反应物的浓度反应物的浓度三、调控化学反应速率的意义三、调控化学反应速率的意义【情境情境思考思考】食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成的物质腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成的物质或者天然物质。例如油脂抗氧化剂就是一种常见的食或者天然物质。例如油脂抗氧化剂就是一种常见的食品添加剂。品添加剂。请分析油脂抗氧化剂是如何利用了化学反应速率的原请分析油脂抗氧化剂是如何利用了化学反应速率的原理。理。提示提示:食品中添加抗氧化剂食品中添加抗氧化剂,目的是减慢食品的变质速目的是减慢食品的变质速率率,与反应速率有关。与反应速率有关。知识点一化学反应速率的计算及大小比较知识点一化学反应速率的计算及大小比较【重点释疑重点释疑】1.1.化学反应速率的计算化学反应速率的计算(1)(1)定义式法定义式法:v(A)=:v(A)=(2)(2)关系式法关系式法:对于化学反应对于化学反应:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),满足如下关系满足如下关系:v(A)v(B)v(C)v(D)=abcdv(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。上述关系可总结为化学反应速率数值之比上述关系可总结为化学反应速率数值之比=化学计量数化学计量数之比。之比。2.2.化学反应速率的大小比较化学反应速率的大小比较(1)(1)归一法归一法:统一单位统一单位:若单位不统一若单位不统一,则要换算成相则要换算成相同的单位同的单位;换算换算:若为不同物质表示的反应速率若为不同物质表示的反应速率,则要则要换算成同一物质来表示反应速率换算成同一物质来表示反应速率;比较比较:比较数值的比较数值的大小大小,数值越大数值越大,反应速率越快。反应速率越快。(2)(2)比值法比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值比较化学反应速率与化学计量数的比值,如如aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),比较比较 若若 则说明用则说明用A A表示的化学反应速率大于用表示的化学反应速率大于用B B表表示的化学反应速率。示的化学反应速率。【知识拓展知识拓展】“三段式三段式”计算化学反应速率计算化学反应速率(1)(1)计算模式计算模式设设a molLa molL-1-1、b molLb molL-1-1分别为分别为A A、B B两种物质的起始两种物质的起始浓度浓度,mx molL,mx molL-1-1为反应物为反应物A A的转化浓度的转化浓度,nx molL,nx molL-1-1为为B B的转化浓度的转化浓度,则则:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始浓度起始浓度(molL(molL-1-1)a)ab b0 0 0 0转化浓度转化浓度(molL(molL-1-1)mx)mx nxnx pxpxqxqx终态浓度终态浓度(molL(molL-1-1)a-mx)a-mxb-nxb-nx pxpx qxqx(2)(2)基本步骤基本步骤确定反应物或生成物的起始加入量确定反应物或生成物的起始加入量;确定反应过程中各物质的变化量确定反应过程中各物质的变化量;确定反应进行至某时刻时各物质的量确定反应进行至某时刻时各物质的量;依据题干中的条件建立等式关系进行解答依据题干中的条件建立等式关系进行解答;应用比例关系解答应用比例关系解答:化学反应速率之比化学反应速率之比=浓度变化之浓度变化之比比=物质的量变化之比物质的量变化之比=化学计量数之比。化学计量数之比。【思考【思考讨论】讨论】(1)(1)若以若以molLmolL-1-1minmin-1-1为化学反应速率的单位为化学反应速率的单位,能用固能用固体来表示某一反应的反应速率吗体来表示某一反应的反应速率吗?提示提示:不能。固体或纯液体的浓度视为常数不能。固体或纯液体的浓度视为常数,c=0,c=0,因因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。此不用固体或纯液体表示化学反应速率。(2)(2)反应速率是该化学反应在某一时刻的瞬时速率吗反应速率是该化学反应在某一时刻的瞬时速率吗?提示提示:不是。化学反应速率是一段时间内的平均反应速不是。化学反应速率是一段时间内的平均反应速率率,而不是某一时刻的瞬时速率。而不是某一时刻的瞬时速率。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019日照高一检测日照高一检测)(1)(1)在反应在反应A(g)+3B(g)A(g)+3B(g)=2C(g)=2C(g)中中,若以物质若以物质A A表示该反应的化学反应速率为表示该反应的化学反应速率为0.2 molL0.2 molL-1-1minmin-1-1,则以物质则以物质B B表示此反应的化学反应表示此反应的化学反应速率为速率为_molL_molL-1-1minmin-1-1。(2)(2)在在2 L2 L的密闭容器中的密闭容器中,充入充入2 mol N2 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2,在一在一定条件下发生反应定条件下发生反应,3 s,3 s后测得后测得N N2 2的物质的量为的物质的量为1.9 mol,1.9 mol,则以则以H H2 2的浓度变化表示的反应速率为的浓度变化表示的反应速率为_。(3)(3)将将10 mol A10 mol A和和5 mol B5 mol B放入容积为放入容积为10 L10 L的密闭容器的密闭容器中中,某温度下发生反应某温度下发生反应:3A(g)+B(g)=2C(g),:3A(g)+B(g)=2C(g),在最初在最初2 s2 s内内,消耗消耗A A的平均速率为的平均速率为0.06 molL0.06 molL-1-1ss-1-1,则在则在2 s 2 s 时时,容器中有容器中有_mol A,_mol A,此时此时C C的物质的量浓的物质的量浓度为度为_。(4)(4)反应反应:3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g),:3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条件下在不同条件下,用不同物质表示其反应速率用不同物质表示其反应速率,分别为分别为v(A)=0.6 molLv(A)=0.6 molL-1-1minmin-1-1v(B)=0.45 molLv(B)=0.45 molL-1-1minmin-1-1v(C)=0.015 molLv(C)=0.015 molL-1-1minmin-1-1v(D)=0.45 molLv(D)=0.45 molL-1-1minmin-1-1,则此反应在不同条件下则此反应在不同条件下进行最快的是进行最快的是_。A.A.B.B.C.C.D.D.【思维建模思维建模】计算化学反应速率的一般思路为计算化学反应速率的一般思路为【解析】【解析】(1)(1)根据化学方程式中的计量数关系根据化学方程式中的计量数关系:v(B)=3v(A)=30.2 molLv(B)=3v(A)=30.2 molL-1-1minmin-1-1=0.6 molL=0.6 molL-1-1minmin-1-1。(2)(2)解法一解法一:3 s:3 s内消耗的内消耗的N N2 2的物质的量为的物质的量为2 mol-2 mol-1.9 mol=0.1 mol,1.9 mol=0.1 mol,根据化学方程式根据化学方程式N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3,可以计算出可以计算出3 s3 s内消耗的内消耗的H H2 2的物质的量为的物质的量为0.3 mol,0.3 mol,根据根据化学反应速率的计算公式化学反应速率的计算公式,v(H,v(H2 2)=0.05 mol)=0.05 molL L-1-1s s-1-1。高温、高压高温、高压催化剂催化剂解法二解法二:先计算出用先计算出用N N2 2表示的化学反应速率表示的化学反应速率:v(N:v(N2 2)=)=再根据化学方程式的计量再根据化学方程式的计量数关系数关系,计算出用计算出用H H2 2表示的化学反应速率表示的化学反应速率:v(H:v(H2 2)=3v(N)=3v(N2 2)=0.05 mol=0.05 molL L-1-1s s-1-1。(3)(3)3A(g)3A(g)+B(g)=2C(g)+B(g)=2C(g)起始浓度起始浓度/mol/molL L-1-1 1.0 1.0 0.50.50 0转化浓度转化浓度/mol/molL L-1-10.120.12 0.040.040.080.082 s2 s时浓度时浓度/mol/molL L-1-10.880.88 0.460.460.080.08则则2 s2 s时时,n(A)=0.88 mol,n(A)=0.88 molL L-1-110 L=8.8 mol,10 L=8.8 mol,c(C)=0.08 molc(C)=0.08 molL L-1-1。(4)(4)化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比量数之比,即即v(A)v(B)v(C)v(D)=3122,v(A)v(B)v(C)v(D)=3122,则则用用A A表示的化学反应速率分别为表示的化学反应速率分别为中中v(A)=0.6 molv(A)=0.6 molL L-1-1minmin-1-1;中中v(A)=3v(B)=0.45 molv(A)=3v(B)=0.45 molL L-1-1minmin-1-13=1.35 mol3=1.35 molL L-1-1minmin-1-1;中中v(A)=v(C)=v(A)=v(C)=0.015 mol0.015 molL L-1-1minmin-1-1=0.022 5 mol=0.022 5 molL L-1-1minmin-1-1;中中v(A)=v(D)=v(A)=v(D)=0.45 mol0.45 molL L-1-1minmin-1-1=0.675 mol0.675 molL L-1-1minmin-1-1,所以在不同条件下所以在不同条件下,进行最快进行最快的是的是。答案答案:(1)0.6(1)0.6(2)0.05 molL(2)0.05 molL-1-1ss-1-1(3)8.8(3)8.80.08 molL0.08 molL-1-1(4)D(4)D【方法规律方法规律】反应速率大小比较的两种方法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同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一还要进行一定的转化定的转化:(1)(1)方法一方法一:换算成同一物质、同一单位表示换算成同一物质、同一单位表示,再比较数再比较数值大小。值大小。(2)(2)方法二方法二:比较化学反应速率与化学计量数的比值。比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应如反应aA(g)+bB(g)=cC(g),aA(g)+bB(g)=cC(g),要比较要比较v(A)v(A)与与v(B)v(B)的相的相对大小对大小,即比较即比较 的相对大小的相对大小,若若 则用则用v(A)v(A)表示的反应速率比用表示的反应速率比用v(B)v(B)表示的反应速率大。表示的反应速率大。【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019菏泽高一检测菏泽高一检测)在在1 L1 L的密闭容器中的密闭容器中,发生反发生反应应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经经2 min2 min后后B B的浓度减的浓度减少少0.6 molL0.6 molL-1-1。对此反应速率的正确表示是。对此反应速率的正确表示是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号A.A.用用A A表示的反应速率是表示的反应速率是0.4 molL0.4 molL-1-1minmin-1-1B.B.用用B B、C C、D D分别表示反应的速率分别表示反应的速率,其比值是其比值是321321C.C.在第在第2 min2 min末的反应速率用末的反应速率用B B表示是表示是0.3 molL0.3 molL-1-1minmin-1-1D.D.在这在这2 min2 min内用内用B B表示的速率的值逐渐减小表示的速率的值逐渐减小,用用C C表示表示的速率的值逐渐增大的速率的值逐渐增大【解析解析】选选B B。A A为固体为固体,一般不用固体表示反应速率一般不用固体表示反应速率,A,A项错误项错误;同一反应中同一反应中,用不同物质表示的速率与方程式用不同物质表示的速率与方程式中各物质的化学计量数成正比中各物质的化学计量数成正比,B,B项正确项正确;反应速率为平反应速率为平均值均值,并非并非2 min2 min末的速率末的速率,C,C项错误项错误;同一时间段内同一时间段内,用用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的反应物、生成物表示的速率的意义是相同的,变化趋势变化趋势也是一样的也是一样的,D,D项错误。项错误。2.2.在在N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3的反应中的反应中,经过一段时间经过一段时间后后,NH,NH3 3的浓度增加了的浓度增加了0.6 molL0.6 molL-1-1,在此时间内用在此时间内用NHNH3 3表表示的反应速率为示的反应速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1。则此段时间是。则此段时间是()A.1 sA.1 sB.2 sB.2 sC.0.44 sC.0.44 sD.1.33 sD.1.33 s高温、高压高温、高压催化剂催化剂【解析解析】选选B B。【补偿训练补偿训练】氨分解反应在容积为氨分解反应在容积为2 L2 L的密闭容器内进行。已知起始的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为时氨气的物质的量为4 mol,5 s4 mol,5 s末为末为2.4 mol,2.4 mol,则用氨气则用氨气表示该反应的速率为表示该反应的速率为()A.0.32 molLA.0.32 molL-1-1ss-1-1B.0.16 molLB.0.16 molL-1-1ss-1-1C.1.6 molLC.1.6 molL-1-1ss-1-1D.0.8 molLD.0.8 molL-1-1ss-1-1【解析解析】选选B B。v(NHv(NH3 3)=0.16 mol)=0.16 molL L-1-1ss-1-1。【素养提升素养提升】医学上把未满月医学上把未满月(出生出生2828天内天内)新生儿的黄疸新生儿的黄疸,称之为新称之为新生儿黄疸生儿黄疸,新生儿黄疸是指新生儿时期新生儿黄疸是指新生儿时期,由于胆红素代由于胆红素代谢异常谢异常,引起血清中胆红素浓度升高引起血清中胆红素浓度升高,而出现以皮肤、而出现以皮肤、黏膜、巩膜及其他组织被染成黄色为特征的病症黏膜、巩膜及其他组织被染成黄色为特征的病症,是新是新生儿中最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的生儿中最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的作用机理作用机理,在特定条件下用一定波长的光照射胆红素在特定条件下用一定波长的光照射胆红素,发现其能发生分解反应发现其能发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如反应物浓度随反应时间变化如图所示图所示,试计算反应试计算反应4 48 min8 min的平均反应速率和推测第的平均反应速率和推测第16 min16 min反应物的浓度。反应物的浓度。提示提示:由图可知由图可知,4,48 min8 min期间期间,反应物浓度变化为反应物浓度变化为(20-(20-10)molL10)molL-1-1=10 molL=10 molL-1-1,所以所以4 48 min8 min期间期间,反反应速率为应速率为 =2.5 molL=2.5 molL-1-1minmin-1-1。由图可。由图可知知,0,04 min4 min期间期间,反应物浓度变化为反应物浓度变化为(40-20)mol(40-20)molL L-1-1=20 molL=20 molL-1-1,4,48 min8 min期间期间,反应物浓度变化为反应物浓度变化为(20-10)molL(20-10)molL-1-1=10 molL=10 molL-1-1,可知可知,每隔每隔4 4分钟分钟,浓度变化量降为原来的一半。所以浓度变化量降为原来的一半。所以8 812 min12 min浓度变化浓度变化为为5 molL5 molL-1-1,12,1216 min16 min浓度变化为浓度变化为2.5 mol2.5 molL L-1-1。所以。所以16 min16 min时浓度为时浓度为10 molL10 molL-1-1-5 mol-5 molL L-1-1-2.5 molL-2.5 molL-1-1=2.5 molL=2.5 molL-1-1。知识点二外界条件对化学反应速率的影响知识点二外界条件对化学反应速率的影响【重点释疑重点释疑】1.1.浓度浓度(1)(1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。(2)(2)在一定温度下在一定温度下,固体或纯液态物质的浓度是一个常固体或纯液态物质的浓度是一个常数数,改变其用量改变其用量,对化学反应速率无影响。对化学反应速率无影响。2.2.温度温度(1)(1)对任何化学反应都适用对任何化学反应都适用,且不受反应物状态的影响。且不受反应物状态的影响。(2)(2)不论是吸热反应还是放热反应不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大升高温度都能增大化学反应速率化学反应速率,降低温度都能减小化学反应速率。降低温度都能减小化学反应速率。3.3.压强压强(1)(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。化学反应速率的影响实现的。(2)(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小由于固体或液体的体积受压强的影响很小,所以压所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。(3)(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率改变化学反应速率,否则否则,化学反应速率不变。化学反应速率不变。如恒温恒容如恒温恒容:充入稀有气体充入稀有气体容器压强增大容器压强增大,各反应物各反应物的浓度不变的浓度不变化学反应速率不变。化学反应速率不变。4.4.催化剂催化剂催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。5.5.固体接触面积固体接触面积化学反应速率与固体颗粒的大小有关化学反应速率与固体颗粒的大小有关,颗粒越小颗粒越小,表面表面积越大积越大,化学反应速率越快。化学反应速率越快。【知识拓展】【知识拓展】压强对反应速率影响的理解压强对反应速率影响的理解改变气体的压强改变气体的压强,实质上是改变气体物质的浓度实质上是改变气体物质的浓度,从而从而达到改变达到改变(增大或减小增大或减小)化学反应速率的目的。化学反应速率的目的。常见的有下列几种情况常见的有下列几种情况:(1)(1)恒温时恒温时:增大压强增大压强 体积缩小体积缩小 浓度增大浓度增大 反应速率加快。反应速率加快。(2)(2)恒容时恒容时:充入气体反应物充入气体反应物 总压增大总压增大 浓浓度增大度增大 反应速率加快。反应速率加快。充入充入“惰性气体惰性气体”总压增大总压增大(各分压不变各分压不变)浓度不变浓度不变 反应速率不变。反应速率不变。(“(“惰性气体惰性气体”是指不是指不参与该反应的气体参与该反应的气体,并不是专指稀有气体并不是专指稀有气体)(3)(3)恒压时恒压时:充入充入“惰性气体惰性气体”体积增大体积增大 浓度减小浓度减小 反应速率减慢。反应速率减慢。总之总之,在其他条件一定时在其他条件一定时,改变压强改变压强,若引起浓度改变若引起浓度改变,则化学反应速率改变。另外则化学反应速率改变。另外,由于压强的变化对固体、由于压强的变化对固体、液体的体积影响很小液体的体积影响很小,因而对它们浓度改变的影响也很因而对它们浓度改变的影响也很小小,可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。【思考思考讨论讨论】(1)(1)增加反应物的用量增加反应物的用量,一定能增大化学反应速率吗一定能增大化学反应速率吗?为为什么什么?提示提示:不一定不一定,固态和纯液态反应物的浓度是一个常数固态和纯液态反应物的浓度是一个常数,增加固态和纯液态物质的用量增加固态和纯液态物质的用量,化学反应速率不变。化学反应速率不变。(2)(2)升高温度升高温度,吸热反应和放热反应的速率都加快吗吸热反应和放热反应的速率都加快吗?提示提示:都加快。升高温度都加快。升高温度,分子运动加快分子运动加快,单位时间内有单位时间内有效碰撞次数增多效碰撞次数增多,反应速率必然加快。反应速率必然加快。(3)(3)改变压强后改变压强后,化学反应速率一定变化吗化学反应速率一定变化吗?提示提示:不一定不一定,改变压强改变压强,对化学反应速率产生影响的根对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变本原因是引起浓度改变。当压强改变,但对物质的浓度但对物质的浓度无影响时无影响时,化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入“惰性气体惰性气体”时时,化学反应速率不变。化学反应速率不变。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019兰州高一检测兰州高一检测)用酸性用酸性KMnOKMnO4 4和和H H2 2C C2 2O O4 4(草酸草酸)反应研究影响反应速率的因素反应研究影响反应速率的因素,离子方程离子方程式为式为2 +5H2 +5H2 2C C2 2O O4 4+6H+6H+=2Mn=2Mn2+2+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O。一。一实验小组欲通过测定单位时间内生成实验小组欲通过测定单位时间内生成COCO2 2的速率的速率,探究探究某种影响化学反应速率的因素某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下设计实验方案如下(KMnO(KMnO4 4溶液已酸化溶液已酸化):):实验实验序号序号A A溶液溶液B B溶液溶液20 mL 0.1 mol20 mL 0.1 molL L-1-1 H H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液30 mL 0.01 mol30 mL 0.01 molL L-1-1 KMnO KMnO4 4溶液溶液20 mL 0.2 mol20 mL 0.2 molL L-1-1 H H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液30 mL 0.01 mol30 mL 0.01 molL L-1-1 KMnO KMnO4 4溶液溶液(1)(1)该实验探究的是什么因素对化学反应速率的影响该实验探究的是什么因素对化学反应速率的影响?如图一如图一,相同时间内针筒中所得相同时间内针筒中所得COCO2 2的体积大小关系是的体积大小关系是什么什么?(2)(2)若实验若实验在在2 min2 min末收集了末收集了4.48 mL CO4.48 mL CO2 2(标准状况标准状况下下),),则在则在2 min2 min末末,c(),c()为多少为多少?(3)(3)除通过测定一定时间内除通过测定一定时间内COCO2 2的体积来比较反应速率外的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定什么量来比较化学反应速率本实验还可通过测定什么量来比较化学反应速率?(4)(4)小组同学发现反应速率总是如图二小组同学发现反应速率总是如图二,其中其中t t1 1t t2 2时间时间内速率变快的主要原因可能是哪些内速率变快的主要原因可能是哪些?【解题指南解题指南】解答本题需要注意以下两点解答本题需要注意以下两点:(1)(1)温度、浓度、压强、催化剂以及接触面积都影响化温度、浓度、压强、催化剂以及接触面积都影响化学反应速率学反应速率;(2)(2)可以用三段式求算化学反应速率及反应后的浓度。可以用三段式求算化学反应速率及反应后的浓度。【解析解析】(1)(1)对比对比实验可探究浓度对化学反应速率实验可探究浓度对化学反应速率的影响的影响,中中A A溶液的浓度比溶液的浓度比中大中大,化学反应速率大化学反应速率大,相同时间内所得相同时间内所得COCO2 2的体积大的体积大;(2)CO(2)CO2 2的物质的量为的物质的量为n(COn(CO2 2)=0.000 2 mol,)=0.000 2 mol,根据根据2 +5H2 +5H2 2C C2 2O O4 4+6H+6H+=2Mn=2Mn2+2+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O,O,所所以反应的以反应的 的物质的量为的物质的量为n()=n(COn()=n(CO2 2)=)=0.000 2 mol=0.000 04 mol,0.000 2 mol=0.000 04 mol,剩余的剩余的 的物的物质的量为质的量为n()=30n()=301010-3-3 L L0.01 mol0.01 molL L-1-1-0.000 04 mol=0.000 26 mol,0.000 04 mol=0.000 26 mol,其物质的量浓度为其物质的量浓度为c()=0.005 2 molc()=0.005 2 molL L-1-1;(3)(3)因实验中因实验中H H2 2C C2 2O O4 4过量过量,故可通过测定故可通过测定KMnOKMnO4 4溶液完全褪溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率反应速率;(4)(4)该反应放热该反应放热;催化剂能加快化学反应速率催化剂能加快化学反应速率,产物产物MnMn2+2+是反应的催化剂。是反应的催化剂。答案答案:(1)(1)浓度浓度(2)0.005 2 mol(2)0.005 2 molL L-1-1(3)KMnO(3)KMnO4 4溶液完全褪色所需时间溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体或产生相同体积气体所需时间所需时间)。(4)(4)该反应放热该反应放热;催化剂能加快化学反应速率催化剂能加快化学反应速率,产物产物MnMn2+2+是反应的催化剂。是反应的催化剂。【规律方法规律方法】化学反应速率大小的分析判断化学反应速率大小的分析判断(1)(1)在内因不相同的情况下在内因不相同的情况下(即反应物不相同即反应物不相同),),只能根只能根据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。(2)(2)在内因相同的情况下在内因相同的情况下(即反应物相同即反应物相同),),可根据外界可根据外界条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。【迁移迁移应用应用】1.1.一定条件下一定条件下,分别对反应分别对反应C(s)+COC(s)+CO2 2(g)2CO(g)(g)2CO(g)进进行如下操作行如下操作(只改变条件只改变条件):):升高反应体系的温度升高反应体系的温度;增加反应物增加反应物C C的用量的用量;缩小反应体系的体积缩小反应体系的体积;减少减少体系中体系中COCO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是大的是()A.A.B.B.C.C.D.D.高温高温【解析解析】选选D D。升高反应体系的温度升高反应体系的温度,反应速率显著反应速率显著增大增大,正确正确;C;C为固体为固体,增加反应物增加反应物C C的用量的用量,反应速率反应速率不变不变,错误错误;缩小反应体系的体积缩小反应体系的体积,CO,CO2 2、COCO的浓度增大的浓度增大,反应速率增大反应速率增大,正确正确;减少体系中生成物减少体系中生成物COCO的量的量,反反应速率不可能增大应速率不可能增大,错误错误,选选D D。2.2.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为NaNa2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+S+H+S+H2 2O O。下列各组实验。下列各组实验中最先出现浑浊的是中最先出现浑浊的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()实实验验反反应应温温度度/NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液溶液稀硫酸稀硫酸H H2 2O OV/mLV/mLc/(molc/(molL L-1-1)V/mLV/mLc/(molc/(molL L-1-1)V/mLV/mLA A25255 50.10.110100.10.15 5B B25255 50.20.25 50.20.21010C C35355 50.10.110100.10.15 5D D35355 50.20.25 50.20.21010【解析解析】选选D D。升高温度。升高温度,增大反应物的浓度就能提高增大反应物的浓度就能提高化学反应速率化学反应速率,即最先出现浑浊即最先出现浑浊,故选故选D D。【素养提升素养提升】在用煤炭或者木柴生火时在用煤炭或者木柴生火时,我们通常用鼓风机或扇子扇我们通常用鼓风机或扇子扇火使炉火更旺火使炉火更旺,而且如果向炉膛内加入少量的碎煤或碎而且如果向炉膛内加入少量的碎煤或碎木屑同样会使炉火更旺。木屑同样会使炉火更旺。请解释为什么会有上述现象发生。请解释为什么会有上述现象发生。提示提示:向炉膛内鼓入空气向炉膛内鼓入空气,会使氧气的浓度增大会使氧气的浓度增大,从而加从而加快燃料的燃烧快燃料的燃烧;向炉膛内加入碎的燃料向炉膛内加入碎的燃料,会使燃料的接会使燃料的接触面积增大触面积增大,从而加快燃烧的速率。从而加快燃烧的速率。【课堂回眸课堂回眸】