2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題7.1 化學(xué)反應(yīng)速率(講).doc
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專題7.1 化學(xué)反應(yīng)速率 1、 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。 2、 了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 3、 理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。 4、 了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 一、化學(xué)反應(yīng)速率 1、含義 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。 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)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)速率。 3、表達(dá)式 4、單位 mol/(Ls);molL-1S-1;mol/(Lmin);molL-1min-1;mol/(Lh)等。 5、意義 衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度。 6、特點(diǎn) (1)同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)濃度的改變量表示速率,數(shù)值可能不同,但表示意義相同。因此,在表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須注明是以哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)的。 (2)對(duì)于任一化學(xué)反應(yīng):aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率,則有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d,即化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比(還可等于其學(xué)其濃度變化之比或物質(zhì)的量變化之比)。 7、化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同,所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。 (1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。 (2)換算成同一物質(zhì)表示的速率,再比較數(shù)值的大小。 (3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值,即對(duì)于一般反應(yīng)aA+bB===cC+dD,比較與, 若>,則A表示的反應(yīng)速率比B的大。 (4)注意外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。 【特別提醒】正確理解化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式 (1)由v=Δc/Δt計(jì)算的反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率而不是瞬時(shí)速率,且無論用反應(yīng)物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。因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作依據(jù)。 (3)對(duì)于固體或純液體反應(yīng)物,其濃度視為常數(shù),故不能用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。 【方法總結(jié)】反應(yīng)速率大小的比較方法 同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同,比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化且一定注意單位統(tǒng)一。 (1)歸一法 將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,再進(jìn)行比較。 (2)比值法 用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后再對(duì)求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA+nBpC+qD,若>,則A的反應(yīng)速率大于B的反應(yīng)速率。 【典型例題1】【上海魯迅中學(xué)2019屆高三上第一次階段性測(cè)試】在2A+B3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是 ( ) A. v(A)=0.5 molL-1s-1 B. v(B)=0.3 molL-1s-1 C. v(C)=0.8 molL-1s-1 D. v(D)=1 molL-1s-1 【答案】B 【解析】 【分析】 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值越大,反應(yīng)速率越快,以此來解答。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查反應(yīng)速率快慢的比較,為高頻考點(diǎn),把握比值法比較反應(yīng)速率為解答的關(guān)鍵,注意也可轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率比較大小,還應(yīng)注意單位要統(tǒng)一。 【遷移訓(xùn)練1】【2018年9月20日 《每日一題》-化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較】在一定溫度下,10 mL 0.40 molL?1 H2O2發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)定生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì)) ( ) A. 0~6 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.310?2 molL?1min?1 B. 6~10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.310?2 molL?1min?1 C. 反應(yīng)至6 min時(shí),c(H2O2)=0.3 molL?1 D. 反應(yīng)至6 min時(shí),H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】 二、影響反應(yīng)速率的因素 1、有效碰撞理論 (1)有效碰撞 反應(yīng)物分子間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。 發(fā)生條件:①發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量;②分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。 (2)活化分子 化學(xué)反應(yīng)中,能量較高、能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 (3)活化能 活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差(用Ea表示,其單位為kJ/mol)?;罨茉酱螅磻?yīng)越難進(jìn)行。如圖 圖中:E1為正反應(yīng)的活化能,使用催化劑時(shí)的活化能為E3,反應(yīng)熱為E1-E2。(注:E2為逆反應(yīng)的活化能) 2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 內(nèi)因:反應(yīng)物的性質(zhì)是反應(yīng)速率大小的決定因素。 外因:主要因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等。 (1)濃度:其它條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快。 (2)溫度:其它條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快。一般來說,溫度每升高10℃,反應(yīng)速率增大為原來的2~4倍。 (3)壓強(qiáng):其它條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),對(duì)于有氣體物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)速率加快。 (4)催化劑:使用正催化劑,能加快反應(yīng)速率。未特別指明時(shí),均指正催化劑。 解釋化學(xué)反應(yīng)速率快慢的鏈條思維:活化能→活化分子→有效碰撞→化學(xué)反應(yīng)速率。 【特別提醒】正確理解外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù),故改變用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時(shí),其表面積將增大,其反應(yīng)速率將加快。 (2)無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響具有一致性。升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大;降低溫度,正、逆反應(yīng)速率都減小,不會(huì)出現(xiàn)v正增大,同時(shí)v逆減小的情況。 (3)改變壓強(qiáng),對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系,有以下幾種情況: ①恒溫時(shí):增大壓強(qiáng)引起體積縮小引起濃度增大引起化學(xué)反應(yīng)速率加快。 ②恒溫恒容時(shí): a.充入氣體反應(yīng)物引起濃度增大引起速率加快。 b.充入“惰性”氣體引起總壓強(qiáng)增大,但各氣體物質(zhì)的量濃度不變,反應(yīng)速率不變。 ③恒溫恒壓時(shí):充入“惰性”氣體引起體積增大引起各物質(zhì)濃度減小引起反應(yīng)速率減慢。 (4)對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑能同時(shí)同等程度地改變正逆反應(yīng)速率。但它不會(huì)使不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)變得自發(fā),也不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱和平衡狀態(tài),催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分,正催化劑即通常所說的催化劑,負(fù)催化劑又稱為抑制劑。催化劑只有在適宜的溫度下催化活性才最高,反應(yīng)速率才達(dá)到最大。。 (5)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,其次溫度,最后是濃度。 【典型例題2】【福建泉州五中2018屆高三上學(xué)期期中】為探究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率(以v(H2)表示)。向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì),下列判斷正確的是 ( ) A. 加入NH4HSO4固體,v(H2)不變 B. 加入少量硫酸鈉固體,v(H2)減小 C. 加入CH3COONa固體,v(H2)減小 D. 滴加少量CuSO4固體,v(H2)減小 【答案】C 【點(diǎn)評(píng)】本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,注意把握濃度、原電池對(duì)反應(yīng)速率的影響即可解答。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D,要注意過程原電池,負(fù)極的腐蝕速率加快。 【遷移訓(xùn)練2】【上海控江中學(xué)2018屆高三上第一次統(tǒng)一考試】鋅與稀硫酸反應(yīng),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A. 加熱可加快反應(yīng)速率 B. 增大稀硫酸的濃度可加快反應(yīng)速率 C. 粉碎鋅??杉涌旆磻?yīng)速率 D. 提高鋅的純度可加快反應(yīng)速率 【答案】D 【解析】A、溫度越高反應(yīng)速率越快,加熱可加快反應(yīng)速率,故A正確;B、濃度越大反應(yīng)速率越快,所以增大稀硫酸的濃度可加快反應(yīng)速率,故B正確;C、增加反應(yīng)的接觸面積加快反應(yīng)速率,所以粉碎鋅??杉涌旆磻?yīng)速率,故C正確;D、粗鋅可形成原電池反應(yīng)而加快反應(yīng)速率,而改用純度高的鋅粒,反應(yīng)速率反而減小,故D錯(cuò)誤;故選:D。 考點(diǎn)一:計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的常用方法 (1)定義式法:根據(jù)“v=Δc/Δt”進(jìn)行計(jì)算。 (2)比例式法:根據(jù)“化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”進(jìn)行計(jì)算。 (3)三段式法 具體步驟如下: ①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。 ③根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。 例如,反應(yīng) mA + nBpC t0時(shí)刻濃度/molL-1 a b 0 轉(zhuǎn)化濃度/molL-1 x t1時(shí)刻濃度/molL- 1a-x b- 則:v(A)=mol/(Ls)、 v(B)=mol/(Ls)、 v(C)=mol/(Ls)。 【典型例題3】【黑龍江青岡一中2019屆開學(xué)考試】將4molA氣體和2molB氣體在2L的密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g),若經(jīng)2s后測(cè)得A的物質(zhì)的量為2.8mol,C的物質(zhì)的量濃度為0.6mol/L。以下說法中正確的是 ( ) A. 2s內(nèi)物質(zhì)A的平均反應(yīng)速率為0.6mol-1l-1s-1 B. 2s時(shí)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為70% C. 2s內(nèi)物質(zhì)B的平均反應(yīng)速率為0.6mol-1l-1s-1 D. x=2 【答案】D A、2s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為=0.3mol?L-1?s-1,A錯(cuò)誤; B、2s時(shí)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/2mol100%=30%,B錯(cuò)誤; C、反應(yīng)速率之比是化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則2s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為0.15mol?L-1?s-1,C錯(cuò)誤; D、由上述計(jì)算可知x=2,D正確; 答案選D。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算分析,轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率的概念計(jì)算應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,注意三段式解題的靈活應(yīng)用?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)注意是變化濃度與時(shí)間的比值,許多學(xué)生往往用變化的物質(zhì)的量與時(shí)間的比值,同時(shí)用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 【遷移訓(xùn)練3】【甘肅武威2018屆四校期末聯(lián)考】將氣體A、B置于容積為5L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g) +B(g) 2C(g)+2D(g),反應(yīng)進(jìn)行到10s末,測(cè)得A的物質(zhì)的量為1.8mol,B的物質(zhì)的量為0.6mol,C的物質(zhì)的量為0.8mol,則: (1)求用C來表示的該反應(yīng)的速率__________________; (2)求反應(yīng)前A的物質(zhì)的量濃度____________________; (3)反應(yīng)10s后,求B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率_________________。 【答案】0.016 mol/(Ls) 0.6 mol?L ̄1 40% 【解析】 【詳解】 設(shè)反應(yīng)物A的量為amol,反應(yīng)物B的量為b mol;利用三段式進(jìn)行如下計(jì)算: 3A(g) +B(g) 2C(g)+2D(g) 起始量(mol) a b 0 0 轉(zhuǎn)化量(mol)1.2 0.4 0.8 0.8 10s后(mol)a-1.2 b-0.4 0.8 0.8 根據(jù)題意可知a-1.2=1.8,b-0.4=0.6,解得a=3.0,b=1.0。 (1)用C來表示的該反應(yīng)的速率為0.8/(510)=0.016mol/(Ls);正確答案:0.016mol/(Ls)。 (2)反應(yīng)前A的物質(zhì)的量濃度是3/5=0.6 mol/L;正確答案:0.6 mol/L。 (3)B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為0.4/1100%=40%;正確答案:40%。 考點(diǎn)二:化學(xué)反應(yīng)速率圖像在解題過程中的應(yīng)用 速率—時(shí)間圖像定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了外界條件改變對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響,以及由此引發(fā)的平衡移動(dòng)。 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任一平衡體系 增大反應(yīng)物的濃度 v正、v逆均增大,且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 減小反應(yīng)物的濃度 v正、v逆均減小,且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大,且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小,且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng) 增大壓強(qiáng)或升高溫度 v正、v逆均增大,且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 減小壓強(qiáng)或降低溫度 v正、v逆均減小,且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 任意平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強(qiáng) v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動(dòng) 負(fù)催化劑或減小壓強(qiáng) v正、v逆同等倍數(shù)減小 【典型例題4】【海南省海南中學(xué)2018屆高三第五次月考】可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t圖象如下右圖,如若其它條件不變,只是在反應(yīng)前加入合適的催化劑,則其v-t圖象如圖:①a1>a2 ②a1<a2 ③b1>b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2 ⑥t1=t2 ⑦兩圖中陰影部分面積相等 ⑧右圖中陰影部分面積更大,以上說法中正確的是 ( ) A. ②③⑤⑧ B. ①④⑥⑧ C. ②④⑤⑦ D. ①③⑥⑦ 【答案】C 【點(diǎn)評(píng)】本題考查影響反應(yīng)速率的因素及圖象。若其它條件不變,只是在反應(yīng)前加入合適的催化劑,正逆反應(yīng)速率均加快,縮小達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間,陰影部分的面積為反應(yīng)物濃度的變化量,平衡狀態(tài)沒有改變,則陰影部分面積相同。 【遷移訓(xùn)練4】【湖南省懷化市2018屆高三上學(xué)期期中】一定溫度下,在2L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H>0,反應(yīng)物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示,則下列敘述正確的是 ( ) A. 曲線b表示NO2的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化 B. 10 s時(shí),正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率 C. 20 s時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 D. 0-20s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2O5)=0.1 molL-1s-1 【答案】C 考點(diǎn)三:影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種,在探究相關(guān)規(guī)律時(shí),需要控制其他條件不變,只改變某一個(gè)條件,探究這一條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。變量探究實(shí)驗(yàn)因?yàn)槟軌蚩疾閷W(xué)生對(duì)于圖表的觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力,因而在這幾年高考試題中有所考查。 解答此類試題時(shí),要認(rèn)真審題,清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,弄清要探究的外界條件有哪些。然后分析題給圖表,確定一個(gè)變化的量,弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下,這個(gè)變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。然后再確定另一個(gè)變量,重新進(jìn)行相關(guān)分析。但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),要注意題給數(shù)據(jù)的有效性。 1、常見考查形式 (1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)反應(yīng)的影響。 (2)給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)反應(yīng)的影響。 2、解題策略 (1)確定變量 解答這類題目時(shí)首先要認(rèn)真審題,理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些。 (2)定多變一 在探究時(shí),應(yīng)該先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。 (3)數(shù)據(jù)有效 解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法做出正確判斷。 【典型例題5】【2018年9月21日《每日一題》- 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素】某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來探究“外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,實(shí)驗(yàn)如下: 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)溫度/K 參加反應(yīng)的物質(zhì) 溶液顏色褪至無色時(shí)所需時(shí)間/s KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O V/mL c/molL-1 V/mL c/molL-1 V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 t1 B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t1 (1)通過實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出________(填外部因素)的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響,其中V1=________,T1=________;通過實(shí)驗(yàn)____________可探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 (2)若t1<8,則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是_____________________;利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(KMnO4)=________。 (3)該反應(yīng)中有無色無味氣體產(chǎn)生,且錳被還原為Mn2+,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式____________。 (4)該小組的一位同學(xué)通過查閱資料發(fā)現(xiàn),上述實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示,并認(rèn)為造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與草酸之間的反應(yīng)有某種特殊的作用,則該作用是_________,相應(yīng)的粒子最可能是(填序號(hào))________。 【答案】(1)濃度 1293 B、C (2)其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度、反應(yīng)速率增大(其他合理說法也對(duì)) 8.310-4 molL-1s-1 (3)2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (4)催化作用 Mn2+ 【解析】 (2)若t1<8,則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;草酸的物質(zhì)的量為:0.1mol?L-10.003L=0.0003mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.02mol?L-10.002L=0.00004mol,草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為:0.0003mol:0.00004mol=30:4,顯然草酸過量,高錳酸鉀完全反應(yīng),高錳酸鉀的反應(yīng)速率為: =8.310-4 mol?L-1?s-1,故答案為:其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;8.310-4 mol?L-1?s-1; (3)草酸和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、錳離子和水,離子反應(yīng)方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O; (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化圖像可知,反應(yīng)初期n(Mn2+)減少,反應(yīng)速率較小,然后突然增大,反應(yīng)速率突然加快,說明某種粒子對(duì)KMnO4與草酸之間的反應(yīng)起到了催化劑的作用,根據(jù)反應(yīng)方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,該粒子可能為Mn2+,故答案為:催化作用;Mn2+。 【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,解題關(guān)鍵是對(duì)比分析圖表中的數(shù)據(jù)找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn),然后得出合理結(jié)論。由于影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種,在探究相關(guān)規(guī)律時(shí),需要控制其他條件不變,只改變某一個(gè)條件,探究這一條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。變量探究實(shí)驗(yàn)因?yàn)槟軌蚩疾閷W(xué)生對(duì)于圖表的觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力,解答此類題時(shí),要認(rèn)真審題,清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康模逡骄康耐饨鐥l件有哪些。然后分析題給圖表,確定一個(gè)變化的量,弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下,這個(gè)變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。 【遷移訓(xùn)練5】【2018屆 微考點(diǎn)54—控制變量研究影響反應(yīng)速率的因數(shù)】用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素: Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前先用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸 反應(yīng)原理:MnO+H2C2O4+―→Mn2++CO2↑+H2O (1)配平上述離子方程式。______ (2)滴定時(shí)KMnO4溶液應(yīng)盛裝于__________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。 Ⅱ.探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 溫度 濃度/molL-1 體積/mL 濃度/molL-1 體積/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 (1)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào),下同)。 (2)探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。 Ⅲ.測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)(恒溫)時(shí)溶液中Mn2+物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如圖所示,請(qǐng)解釋“n(Mn2+)在反應(yīng)起始時(shí)變化不大,一段時(shí)間后快速增大”的原因:________________________。 【答案】2 5 6H+ 2 10 8 酸式②和③①和② Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用 蝕堿式滴定管的乳膠管,不能用堿式滴定管,要用酸式滴定管盛放高錳酸鉀。II.(1)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),除了溫度不同以外,控制其它條件完全相同,故選②和③;(2)探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響時(shí),反應(yīng)溫度、溶液體積必須相同,故選①和②;Ⅲ.測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)(恒溫)時(shí)溶液中Mn2+物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如圖所示,根據(jù)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,開始時(shí)錳離子濃度增大速率慢,后來大幅度增大,錳離子對(duì)該反應(yīng)起到了催化作用,大大加快了反應(yīng)速率,故“n(Mn2+)在反應(yīng)起始時(shí)變化不大、一段時(shí)間后快速增大”,即:Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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