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1、第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素2021/8/8 星期日11理理解解外外界界条条件件(浓浓度度、温温度度、压压强强、催催化化剂剂等等)对对化化学反学反应应速率的影响,速率的影响,认识认识其一般其一般规规律。律。2了了解解催催化化剂剂在在生生产产、生生活活和和科科学学研研究究领领域域中中的的重重大大作用。作用。3知道活化能的含知道活化能的含义义及其及其对对化学反化学反应应速率的影响。速率的影响。4学学会会比比较较反反应应的的快快慢慢以以及及如如何何通通过过改改变变外外界界条条件件改改变变化学反化学反应应速率。速率。2021/8/8 星期日2一、浓度对反应速率的影响一、浓度
2、对反应速率的影响在在其其他他条条件件相相同同时时,增增大大反反应应物物的的浓浓度度,化化学学反反应应速速率率_;减减小小反反应应物物浓浓度度,化化学学反反应应速速率率_。反反应应物物浓浓度度增增大大,活活化化分分子子数数_,有有效效碰碰撞撞的的几几率率_,反,反应应速率速率_。2021/8/8 星期日3二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响在在其其他他条条件件不不变变时时,一一定定质质量量的的气气体体所所占占的的体体积积与与_成成反反比比。对对于于有有气气体体参参加加的的反反应应,增增大大压压强强(或或缩缩小小反反应应容容器器的的体体积积)相相当当于于增增大大_,反反应应速速率率_;
3、减减小小压压强强(或或增增大大反反应应容容器器容容积积)相相当当于于_,反应速率,反应速率_。由由于于固固体体、液液体体粒粒子子间间的的_,增增大大压压强强几几乎乎不不能能改改变变它它们们的的_,因因此此可可以以认认为为对对只只有有固固体体或或液液体体参参加加的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以_。2021/8/8 星期日4三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响其其他他条条件件相相同同时时,升升高高温温度度,反反应应速速率率_;降降低低温度,反应速率温度,反应速率_。当当其其他他条条件件相相同同时时,升升高高温温度度的的作作用用可可归归纳纳
4、为为两两个个方方面面:一一方方面面是是通通过过升升高高温温度度使使分分子子_;另另一一方方面面是是含含有有较较高高能能量量的的分分子子间间的的_也也随随之之提提高高。这这两两方方面面都都使使分分子子间间_的几率提高,反应速率因此也的几率提高,反应速率因此也_。2021/8/8 星期日5四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响写出写出H2O2分解的化学方程式:分解的化学方程式:_。MnO2能能_H2O2的的分分解解,是是H2O2分分解解的的_。选用适当的催化剂可以提高反应速率。选用适当的催化剂可以提高反应速率。2021/8/8 星期日6结结论论:一一般般地地,使使用用催催化化剂剂,可
5、可以以_化化学学反反应应速速率。率。使使用用适适当当的的催催化化剂剂是是改改变变反反应应速速率率的的常常用用有有效效方方法法之之一一。由由于于催催化化剂剂可可以以_化化学学反反应应所所需需的的_,使使发发生生反反 应应 所所 需需 的的 _降降 低低,也也 就就 等等 于于 提提 高高 了了_,从从而而提提高高了了_。除除此此之之外外,对对于于给给定定条条件件下下反反应应物物之之间间能能够够同同时时发发生生多多个个反反应应的的情情况况,理理想想的的催催化化剂剂还还具具有有大大幅度提高目标产物在最终产物中的比率。幅度提高目标产物在最终产物中的比率。2021/8/8 星期日7影影响响化化学学反反应
6、应速速率率的的外外界界条条件件除除浓浓度度、压压强强、温温度度、催催化化剂剂外外,还还有有很很多多因因素素可可以以改改变变反反应应速速率率。如如_、_、_、_、_、_、_、_、_、_等等等等。总总之之,向向反反应应体体系系输输入入能能量量,都都_改改变变化学反化学反应应速率。速率。2021/8/8 星期日8答案:答案:一、加快减慢增多增加增大一、加快减慢增多增加增大二二、压压强强反反应应物物的的浓浓度度加加快快减减小小反反应应物物的的浓浓度度减慢减慢空隙很小浓度忽略不计空隙很小浓度忽略不计三、加快减慢三、加快减慢获得更高的能量碰撞频率有效碰撞加快获得更高的能量碰撞频率有效碰撞加快2021/8/
7、8 星期日9四、四、2H2O2 2H2OO2加快催化剂加快催化剂加快加快降降低低活活化化能能能能量量活活化化分分子子的的百百分分数数有有效效碰碰撞撞的的频率频率光光辐辐照照放放射射线线辐辐照照超超声声波波电电弧弧激激光光强强磁磁场场高速研磨反应物颗粒大小扩散速率溶剂有可能高速研磨反应物颗粒大小扩散速率溶剂有可能2021/8/8 星期日101人人类类能否控制影响化学反能否控制影响化学反应应速率的主要因素?速率的主要因素?提提示示:化化学学反反应应速速率率与与分分子子间间的的有有效效碰碰撞撞有有关关,因因此此所所有有改改变变内内能能、运运动动速速率率以以及及碰碰撞撞几几率率的的条条件件,都都可可改
8、改变变反反应应速速率率。如如加加热热、搅搅拌拌、增增大大反反应应物物浓浓度度,都都是是我我们们常常用用的的方方法。法。2改改变变固固体体或或纯纯液液体体的的用用量量对对化化学学反反应应速速率率有有何何影影响响?改?改变变溶液的用量溶液的用量对对化学反化学反应应速率有何影响?速率有何影响?2021/8/8 星期日11提提示示:对对于于固固体体或或纯纯液液体体物物质质,一一般般情情况况下下其其浓浓度度可可视视为为常常数数,因因此此改改变变固固体体或或纯纯液液体体的的用用量量对对化化学学反反应应速速率率无无影影响响。但但固固体体物物质质的的表表面面积积的的大大小小会会影影响响化化学学反反应应速速率率
9、,一一般般地地,固固体体的的颗颗粒粒越越细细,表表面面积积就就越越大大,反反应应速速率率就就越越快快。改改变变溶溶液液的的用用量量时时,由由于于浓浓度度不不变变,因因此此对对化化学学反反应应速速率率无无影影响。响。2021/8/8 星期日122021/8/8 星期日13 影响影响规规律律其他条件相同其他条件相同时时,增大反,增大反应应物的物的浓浓度,反度,反应应速率加快;减小反速率加快;减小反应应物的物的浓浓度,反度,反应应速率减慢速率减慢 实验结实验结 论论的微的微 观观解解释释在其他条件不在其他条件不变时变时,对对某一反某一反应应而言,反而言,反应应物分子中活化分子百分数是一定的,即活化分
10、子物分子中活化分子百分数是一定的,即活化分子浓浓度与反度与反应应物物浓浓度成正比反度成正比反应应物物浓浓度增大度增大单单位位体体积积内活化分子数增多内活化分子数增多活化分子数增多活化分子数增多单单位位时间时间内有效碰撞的次数增多内有效碰撞的次数增多化学反化学反应应速率加快速率加快 注意事注意事项项一般情况下,在一定温度下固体或一般情况下,在一定温度下固体或纯纯液体液体的的浓浓度是常数,因此改度是常数,因此改变变其物其物质质的量,的量,对对速率无速率无影响影响固体物固体物质质的反的反应应速率与接触面速率与接触面积积有关,有关,颗颗粒越小,表面粒越小,表面积积越大,反越大,反应应速率越快速率越快2
11、021/8/8 星期日14案例精析案例精析【例例1】下下列列不不同同条条件件下下的的化化学学反反应应ABCD,反应速率由大到小的顺序正确的一组是反应速率由大到小的顺序正确的一组是()常温下常温下20 mL含含A和和B各各0.001 mol常温下常温下100 mL含含A和和B各各0.01 mol常常温温下下0.05 mol/LA,B溶溶液液各各10 mL再再加加入入蒸蒸馏馏水水20 mL常温下常温下100 mL含含A0.01 mol和和20 mL含含B 0.001 molA BC D2021/8/8 星期日15解解析析根根据据题题意意可可知知,其其他他条条件件相相同同,只只有有A,B的的浓浓度度
12、不不同同。根根据据浓浓度度对对反反应应速速率率的的影影响响,浓浓度度越越大大,反反应应速速率率越越快快。将将题题目目给给出出的的A,B不不同同的的量量转转化化为为物物质质的的量量浓浓度度进进行比较。行比较。中中A,B物物质质的的量量浓浓度度均均为为0.05 mol/L;中中A,B物物质质的的量量浓浓度度均均为为0.1 mol/L;中中A,B物物质质的的量量浓浓度度均均为为0.0125 mol/L;中中A物物质质的的量量浓浓度度为为0.1 mol/L,B物物质质的的量量浓浓度度为为0.05 mol/L。即即浓浓度度的的大大小小顺顺序序为为,其速率顺序与之相同,其速率顺序与之相同,C选项符合题意。
13、选项符合题意。答案答案C2021/8/8 星期日16点点评评对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响这这里里是是指指物物质质的的量量浓浓度度,而而不不是是指指物物质质的的量量或或反反应应物物的的总总量量,进进行行比比较较时时,应应注注意意将将物质的量转化为物质的量浓度。物质的量转化为物质的量浓度。2021/8/8 星期日17用用铁铁片片与与稀稀硫硫酸酸反反应应制制取取氢氢气气时时,下下列列措措施施不不能能使使氢氢气气生成速率加大的是生成速率加大的是()A加加热热B不用稀硫酸,改用不用稀硫酸,改用98%的的浓浓硫酸硫酸C增大稀硫酸的用量增大稀硫酸的用量D不用不用铁铁片,改用片,改用铁铁粉粉202
14、1/8/8 星期日18解解析析本本题题旨旨在在考考查查影影响响化化学学反反应应速速率率的的因因素素。影影响响化化学学反反应应速速率率的的因因素素有有温温度度、浓浓度度,还还有有固固体体的的表表面面积积等等。温温度度升升高高,浓浓度度增增大大,固固体体表表面面积积增增大大,都都会会使使反反应应速速率率增增大大。从从稀稀硫硫酸酸改改用用98%的的浓浓硫硫酸酸,浓浓硫硫酸酸使使铁铁钝钝化化而而不不能能产产生生氢氢气气。选选项项C虽虽然然增增大大了了稀稀硫硫酸酸的的用用量量,但但没没有有增增大大硫硫酸酸的浓度,故反应速率不变。的浓度,故反应速率不变。答案答案BC2021/8/8 星期日19点点拨拨在在
15、化化学学中中“量量的的改改变变可可能能引引起起性性质质的的改改变变”,如如,浓浓硫硫酸酸和和稀稀硫硫酸酸,与与金金属属反反应应前前者者可可以以生生成成SO2,后后者者可可以以生生成成H2;浓浓硝硝酸酸和和稀稀硝硝酸酸,与与金金属属反反应应前前者者可可以以生生成成NO2,后后者者可可以以生生成成NO;浓浓盐盐酸酸和和稀稀盐盐酸酸,与与MnO2反反应应前前者者可可以以生成生成Cl2,后者不可以。,后者不可以。2021/8/8 星期日20把把下下列列四四种种X溶溶液液分分别别加加入入四四个个盛盛有有10 mL 2mol/L盐盐酸酸的的烧烧杯杯中中,均均匀匀加加水水稀稀释释到到50 mL。此此时时X和
16、和盐盐酸酸缓缓缓缓地地进进行反行反应应。其中反。其中反应应速率最大的是速率最大的是()A20 mL 3 mol/L 的的X溶液溶液B20 mL 2mol/L 的的X溶液溶液C10 mL 4mol/L的的X溶液溶液D10mL 2mol/L的的X溶液溶液 2021/8/8 星期日21解解析析考考查查物物质质的的量量浓浓度度的的计计算算及及浓浓度度对对化化学学反反应应速速率的影响。率的影响。四四个个烧烧杯杯中中盐盐酸酸的的浓浓度度相相等等。选选项项A、B、C、D中中X的的浓度分别为:浓度分别为:2021/8/8 星期日22则四个烧杯中则四个烧杯中X的浓度关系是的浓度关系是c(X)Ac(X)Bc(X)
17、Cc(X)D答案答案A点点评评X浓浓度度越越大大,反反应应速速率率越越快快,利利用用溶溶质质物物质质的的量不变原理求量不变原理求X浓度大小,比较分析通常是解此类题的方法。浓度大小,比较分析通常是解此类题的方法。2021/8/8 星期日232021/8/8 星期日24 影响影响规规律律对对气体反气体反应应而言,增大而言,增大压压强强(减少容器容减少容器容积积),相当于增大反,相当于增大反应应物的物的浓浓度,反度,反应应速率加快;减速率加快;减小小压压强强(增大容器容增大容器容积积),相当于减小反,相当于减小反应应物的物的浓浓度,反度,反应应速率减慢速率减慢 微微观观解解释释增大增大压压强强单单位
18、体位体积积内活化分子数增多内活化分子数增多有有效碰撞次数增多效碰撞次数增多化学反化学反应应速率加快;反之,化速率加快;反之,化学反学反应应速率减慢速率减慢 注意事注意事项项若是参加反若是参加反应应的物的物质质是固体、液体或溶液,是固体、液体或溶液,由于由于压压强强的的变变化化对对它它们们的的浓浓度几乎无影响,可以度几乎无影响,可以认为认为反反应应速率不速率不变变像像Zn2HClZnCl2H2的反的反应应,生成,生成物中有气体,反物中有气体,反应应物中无气体,增大物中无气体,增大压压强强或减少或减少压压强强,化学反,化学反应应速率不速率不变变2021/8/8 星期日25说明:说明:压强对化学反应
19、速率的影响的几种情况压强对化学反应速率的影响的几种情况改改变变压压强强,对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响的的根根本本原原因因是是引引起起浓浓度度改改变变。所所以以在在讨讨论论压压强强对对反反应应速速率率的的影影响响时时,应应区区分分引引起起压压强强改改变变的原因。的原因。(1)对对于于没没有有气气体体参参与与的的化化学学反反应应,由由于于改改变变压压强强时时,反反应应物物浓浓度度变变化化很很小小,可可忽忽略略不不计计,因因此此对对化化学学反反应应速速率率无无影响。影响。(2)对对于有气体参与的化学反于有气体参与的化学反应应,有以下几种情况:,有以下几种情况:恒恒温温时时,压压缩缩体体积
20、积 压压强强增增大大 反反应应物物浓浓度度增增大大 反反应应速率加快。速率加快。2021/8/8 星期日26恒温恒温时时,对对于恒容密于恒容密闭闭容器:容器:a充充入入气气体体反反应应物物 总总压压强强增增大大反反应应物物浓浓度度未未改改变变反反应应速率不速率不变变。b充充入入“惰惰气气”总总压压强强增增大大反反应应物物浓浓度度未未改改变变反应速率不变。反应速率不变。恒温恒恒温恒压时压时充入充入“惰气惰气”体体积积增大增大 气体反气体反应应物物浓浓度减小度减小反反应应速率减小。速率减小。2021/8/8 星期日27案例精析案例精析【例例2】对对于于反反应应:N2O22NO,在在密密闭闭容容器器
21、中中进进行,下列条件能加快反行,下列条件能加快反应应速率的是速率的是()A缩缩小体小体积积使使压压强强增大增大B体体积积不不变变充入充入N2使使压压强强增大增大C体体积积不不变变充入充入He使使压压强强增大增大D压压强强不不变变,充入气体,充入气体Ne 2021/8/8 星期日28解解析析缩缩小小体体积积使使浓浓度度增增大大,反反应应速速率率加加快快,A符符合合;体体积积不不变变充充入入N2,可可使使c(N2)增增大大,反反应应速速率率增增大大,B符符合合;充充入入He后后,由由于于体体积积不不变变,故故对对反反应应速速率率无无影影响响,C不不正正确确;压压强强不不变变时时,充充入入气气体体N
22、e,则则气气体体体体积积变变大大,各各物物质质浓浓度度变变小,使反应速率减小,故小,使反应速率减小,故D不正确。不正确。答案答案AB2021/8/8 星期日29两两个个极极易易导导热热的的密密闭闭容容器器a和和b,容容器器a体体积积恒恒定定,容容器器 b体体积积可可变变,在在温温度度、压压强强、体体积积相相同同条条件件下下往往a和和b中中分分别别充入等物充入等物质质的量的二氧化氮,的量的二氧化氮,发发生反生反应应:2NO2 N2O4(正反正反应为应为放放热热反反应应)反反应应起起始始时时两两容容器器内内的的反反应应速速率率a和和b的的关关系系为为_。反反应应过过程程中中两两容容器器内内的的反反
23、应应速速率率a和和b的的关关系系为为:_。2021/8/8 星期日30解解析析反反应应开开始始时时,温温度度、压压强强、容容器器体体积积相相同同,NO2的的物物质质的的量量也也相相同同,即即a和和b两两容容器器内内的的NO2浓浓度度相相同同,所以速率相等。故所以速率相等。故ab。当当反反应应开开始始后后,两两容容器器内内分分子子总总的的物物质质的的量量不不断断减减少少,2NO2N2O4,由由于于容容器器a体体积积恒恒定定,所所以以a容容器器内内NO2的的物物质质的的量量浓浓度度不不断断减减小小,反反应应速速率率逐逐渐渐减减慢慢。而而容容器器b体体积积可可变变,它它的的体体积积随随反反应应的的进
24、进行行而而变变小小,所所以以在在反反应应过过程程中中b容容器器内内的的NO2物物质质的的量量浓浓度度比比a容容器器中中的的NO2的的物物质质的的量量浓浓度度大大,故故ba。答案答案反反应应开始开始时时:ab。反。反应过应过程中程中ab2021/8/8 星期日31在在C(s)CO2(g)2CO(g)反反应应可可使使反反应应速速率率增增大大的的措施是措施是()增增大大压压强强;增增加加碳碳的的量量;通通入入CO2;恒恒压压下下充充入入N2;恒容下充入恒容下充入N2;通入通入COA BC D2021/8/8 星期日32解解析析改改变变压压强强需需要要引引起起浓浓度度的的变变化化才才能能使使反反应应速
25、速率率改改变变。固固体体反反应应物物的的量量的的变变化化,相相当当于于增增长长(或或缩缩短短)反反应应时时间,不能改变反应速率。间,不能改变反应速率。答案答案C2021/8/8 星期日332021/8/8 星期日34 影响影响规规律律当其他条件不当其他条件不变时变时,升高温度可使化学反,升高温度可使化学反应应速率加快,降低温度可使化学反速率加快,降低温度可使化学反应应速率减小速率减小 微微观观解解释释当当浓浓度一定度一定时时,升高温度,反,升高温度,反应应物分子的能物分子的能量增加量增加(如如图图)活化分子的百分数增加活化分子的百分数增加有效碰有效碰撞次数增多撞次数增多化学反化学反应应速率加快
26、速率加快2021/8/8 星期日35注意事注意事项项温度温度对对反反应应速率的影响速率的影响规规律不受反律不受反应热应热效效应应的的限制,吸限制,吸热热反反应应、放、放热热反反应应均适用。升温均适用。升温时时,吸,吸热热反反应应的化学反的化学反应应速率比放速率比放热热反反应应的化学反的化学反应应速速率增加的程度大率增加的程度大经验规则经验规则:温度每升高:温度每升高10,反反应应速率通常增大到原来的速率通常增大到原来的24倍。若原来温度倍。若原来温度为为t1,升温后温度,升温后温度为为t2,原来反,原来反应应(速率速率为为1,升温后反,升温后反应应速率速率为为2,则则21(24)2021/8/
27、8 星期日36案例精析案例精析【例例3】10时时,0.1 mol/LNa2S2O3溶溶液液和和0.1 mol/L H2SO4溶溶液液等等体体积积混混合合,4 min后后有有浑浑浊浊,若若温温度度每每升升高高10,化化学学反反应应速速率率增增大大到到原原来来的的2倍倍,则则温温度度升升高高到到40时时,_s后可出现浑浊。后可出现浑浊。2021/8/8 星期日37解解析析考考查查温温度度对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响及及升升高高温温度度反反应速率是原来的多少倍应速率是原来的多少倍经验公式,即:经验公式,即:由由(s)知知c(s)(s)t,当当浑浑浊浊开开始始出出现现时时有有:(s)1 t
28、1(s)2 t2。当当温温度度由由10 升升高高到到40时时(s)223(s)18(s)1。故故t 30 s答案答案302021/8/8 星期日38设设CCO22CO吸吸热热反反应应;反;反应应速率速率为为1,N23H2 放放热热反反应应,反反应应速速率率为为2。对对于于上上述述反反应应,当温度升高,当温度升高时时,1和和2的的变变化情况化情况为为()A同同时时增大增大 B同同时时减小减小C1增大增大2减小减小 D1减小减小2增大增大2021/8/8 星期日39解解析析增增大大反反应应物物浓浓度度或或增增大大生生成成物物浓浓度度都都将将增增大大反反应应速速率率;温温度度、压压强强(对对有有气气
29、体体参参加加的的反反应应有有影影响响)、催催化化剂剂的的影影响响是是广广泛泛的的,不不论论反反应应吸吸热热、放放热热,温温度度升升高高都都将将增增大大反反应应速速率率(反反应应物物能能量量升升高高、活活化化分分子子百百分分数数升升高高);不不论论气气体体体体积积增增大大还还是是缩缩小小的的反反应应,增增大大压压强强都都将将增增大大反反应应速速率率(反反应应物物浓浓度度增增大大、活活化化分分子子总总数数增增大大);正正催催化化剂剂将将增增大大反反应速率,负催化剂减小反应速率。应速率,负催化剂减小反应速率。答案答案A2021/8/8 星期日40下列各下列各组实验组实验中溶液最先中溶液最先浑浊浑浊的
30、是的是()2021/8/8 星期日41组组号号反反应应温度温度()Na2S2O3H2SO4H2O(mL)(molL1)(mL)(molL1)(mL)A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.150.210E0100.1100.15答案答案D2021/8/8 星期日42影响影响规规律律一般地,催化一般地,催化剂剂可以加快化学反可以加快化学反应应速率速率微微观观解解释释由于催化由于催化剂剂可以降低化学反可以降低化学反应应的活化能的活化能(如如图图)活化分子百分数增加活化分子百分数增加有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多化学化学反反应应速率增大速率增大注意
31、事注意事项项催化催化剂剂不能改不能改变变反反应应,不能改,不能改变变生成物的量,也生成物的量,也不能使本来不能不能使本来不能发发生的反生的反应变为应变为可能可能2021/8/8 星期日43除除了了改改变变浓浓度度、压压强强、温温度度或或使使用用催催化化剂剂以以外外,还还有有很很多多行行之之有有效效的的改改变变化化学学反反应应速速率率的的方方法法。例例如如,增增大大反反应应物物的的表表面面积积(如如块块状状改改为为粉粉末末状状等等),可可以以加加快快反反应应速速率率;通通过过光光辐辐照照、放放射射线线辐辐照照、超超声声波波、电电弧弧、强强磁磁场场、高高速速研研磨磨等等,改改变变化化学学反反应应速
32、速率率。总总之之,向向反反应应体体系系输输入入能能量量,都都有有可可能能改改变变化学反化学反应应速率。速率。2021/8/8 星期日44案例精析案例精析【例【例4】下列关于催化下列关于催化剂剂的的说说法,正确的是法,正确的是()A催化催化剂剂能使不起反能使不起反应应的物的物质发质发生反生反应应B催化催化剂剂在化学反在化学反应应前后,化学性前后,化学性质质和和质质量都不量都不变变C催化催化剂剂能改能改变变化学反化学反应应速率速率D任何化学反任何化学反应应,都需要催化,都需要催化剂剂2021/8/8 星期日45解解析析催催化化剂剂能能改改变变反反应应速速率率的的原原因因是是它它能能改改变变反反应应
33、历历程程,在在化化学学反反应应过过程程中中,催催化化剂剂参参与与反反应应,经经过过一一系系列列变变化化之之后后,催催化化剂剂又又恢恢复复到到原原来来的的状状态态;有有些些反反应应的的反反应应速速率率很大,不一定需要催化剂。很大,不一定需要催化剂。答案答案BC2021/8/8 星期日46把把0.1 mol MnO2粉粉末末加加入入50 mL过过氧氧化化氢氢的的溶溶液液里里(1.1 gL1),在在标标准准状状况况下下,放放出出气气体体的的体体积积y和和时时间间t的的关关系系曲曲线线如如图图所示。所示。(1)实验时实验时放出气体放出气体总总体体积积是是_。(2)放出一半气体所需的放出一半气体所需的时
34、间约为时间约为_。(3)A、B、C、D各点反各点反应应速率快慢的速率快慢的顺顺序是序是_。(4)过过氧化氧化氢氢溶液的初始物溶液的初始物质质的量的量浓浓度度为为_。2021/8/8 星期日47解解析析用用作作图图法法求求解解(1),曲曲线线水水平平时时,对对应应y轴轴体体积积是是60 mL,即放出气体的总体积。,即放出气体的总体积。(2)60 mL的一半是的一半是30 mL,30 mL对应的时间约是对应的时间约是1 min。(3)法法一一:开开始始时时,反反应应物物浓浓度度大大,反反应应速速率率快快,故故四四点点中中,D点点最最快快,A点点最最慢慢。法法二二:曲曲线线的的斜斜率率代代表表了了曲
35、曲线线的反应速率,斜率越大,反应速率越大。的反应速率,斜率越大,反应速率越大。(4)先求先求H2O2的物质的量的物质的量2021/8/8 星期日482 mol22.4 Ln(H2O2)0.060 Ln(H2O2)0.0054 molc(H2O2)0.0054 mol/0.05L0.11 mol/L。答答案案(1)60 mL(2)1 min(3)DCBA(4)0.11 mol/L2021/8/8 星期日49(2004上上海海)将将ag 块块状状碳碳酸酸钙钙跟跟足足量量盐盐酸酸反反应应,反反应应物物损损失失的的质质量量随随时时间间的的变变化化曲曲线线如如图图的的实实线线所所示示,在在相相同同的的条
36、条件件下下,将将b g(ab)粉粉末末状状碳碳酸酸钙钙与与同同浓浓度度盐盐酸酸反反应应,则则相相应应的曲的曲线线(图图中虚中虚线线所示所示)正确的是正确的是()2021/8/8 星期日50解解析析粉粉末末状状CaCO3的的表表面面积积比比块块状状CaCO3的的表表面面积积大大。故故在在相相同同条条件件下下,与与相相同同浓浓度度的的盐盐酸酸反反应应时时化化学学反反应应速速率率快快,即即单单位位时时间间损损失失的的CaCO3的的质质量量大大,可可排排除除A、B。由由于于ab,且且粉粉末末状状碳碳酸酸钙钙的的消消耗耗速速度度大大于于块块状状碳碳酸酸钙钙,故故当当粉粉末末状状CaCO3完完全全消消耗耗
37、时时,块块状状CaCO3尚尚有有剩剩余余,此此后后,单单位位时时间间内内块块状状CaCO3的的损损失失量量又又大大于于粉粉末末状状CaCO3的的损损失失量。故正确答案为量。故正确答案为C。答案答案C2021/8/8 星期日51化学反应速率中的图象化学反应速率中的图象1图象类型图象类型(1)例例如如:化化学学反反应应:CaCO32HClCaCl2CO2H2O2021/8/8 星期日52 所改所改变变 的条件的条件其他条件其他条件一定,反一定,反应应速率随速率随c(HCl)的的增大而增增大而增大大其他条件其他条件一定,反一定,反应应速率随速率随温度升高温度升高而增大而增大随着反随着反应应时间时间的
38、延的延长长,c(HCl)逐逐渐渐减小,减小,反反应应速率速率减小减小2021/8/8 星期日53 图图象象2021/8/8 星期日54(2)例如:化学反例如:化学反应应:2H2S(g)SO2(g)3S(s)2H2O(l)所改所改变变的条件的条件其他条件一其他条件一定,增大气定,增大气态态反反应应物的物的压压强强(缩缩小小气体容器的气体容器的容容积积),反,反应应速率随速率随压压强强增大而增增大而增大大其他条其他条件一定,件一定,增大反增大反应应体系体系的体的体积积,反反应应速速率随体率随体积积的增的增大而减大而减小小温度、容温度、容积积一定,一定,随着随着时间时间的增加,的增加,SO2、H2S
39、的物的物质质的的量逐量逐渐渐减减小,气体小,气体压压强强减小,减小,反反应应速率速率减小减小分分别别在低温在低温(T1)和高温和高温(T2)下反下反应应,气,气态态反反应应物的物的压压强强都逐都逐渐渐增大,增大,反反应应速率随着速率随着压压强强的增大而的增大而增大,随着温增大,随着温度的升高而增度的升高而增大大2021/8/8 星期日55 图图象象2021/8/8 星期日562.运用物理思运用物理思维维解决化学解决化学问题问题在在物物理理学学中中有有st,s表表示示位位移移,t表表示示时时间间,表表示示速速率率。公公式式可可变变形形为为 ct,即即时时间间t内内的的浓浓度度变变化化相相当于当于
40、图图中阴影部分所占的面中阴影部分所占的面积积。2021/8/8 星期日573分析化学反分析化学反应应速率速率图图象的方法象的方法分分析析化化学学反反应应速速率率图图象象,要要注注意意分分析析图图象象的的变变化化趋趋势势,分清影响化学反分清影响化学反应应速率的因素。一般要从以下几个方面分析:速率的因素。一般要从以下几个方面分析:(1)明明确确坐坐标标含含义义:首首先先要要知知道道横横坐坐标标和和纵纵坐坐标标所所代代表表的化学物理量的化学物理量(2)分分析析起起点点:分分清清反反应应物物或或生生成成物物,浓浓度度或或物物质质的的量量减减少少的的是是反反应应物物,浓浓度度或或物物质质的的量量增增大大
41、的的是是生生成成物物。反反应应物物以高于原点以高于原点为为起点,生成物多以原点起点,生成物多以原点为为起点。起点。(3)分分析析变变化化趋趋势势:如如升升温温或或降降温温,加加压压或或减减压压等等,注注意意浓浓度、温度、度、温度、压压强强的改的改变变等等对对化学反化学反应应速率的影响。速率的影响。2021/8/8 星期日58(4)分分析析终终点点:确确定定反反应应物物消消耗耗的的浓浓度度或或生生成成物物增增大大的的浓浓度。度。(5)分分析析时时间间:如如速速率率图图象象中中的的拐拐点点、突突变变点点等等。注注意意分析曲分析曲线线的的连续连续或跳或跳跃跃所代表的含所代表的含义义。【例例1】把把除
42、除去去氧氧化化膜膜的的镁镁条条投投入入到到盛盛有有少少量量稀稀盐盐酸酸的的试试管管中中,发发现现氢氢气气发发生生的的速速率率变变化化情情况况如如图图所所示示。其其中中t1t2速速率率变变化化的的主主要要原原因因是是_;t2t3速速率率变变化化的的主主要要原因是原因是_。2021/8/8 星期日59解解析析Mg与与HCl溶溶液液的的反反应应是是放放热热反反应应,反反应应过过程程中中,反反应应物物的的浓浓度度不不断断减减小小,因因此此,该该反反应应中中并并存存两两个个影影响响化化学学反反应应速速率率的的外外因因:一一是是反反应应放放出出的的热热能能使使反反应应体体系系温温度度升升高高,化化学学反反
43、应应速速率率加加快快;二二是是反反应应使使HCl物物质质的的量量浓浓度度减减小小,化化学学反反应应速速率率减减慢慢。由由图图像像可可知知,在在t1t2的的时时间间内内温温度度变变化化是是影影响响化化学学反反应应速速率率的的主主要要外外因因,在在t2t3的的时时间间内内,HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。2021/8/8 星期日60答答案案反反应应是是放放热热反反应应,使使温温度度升升高高,所所以以反反应应速速率率加快随着反应的进行,加快随着反应的进行,H浓度减小,反应速率逐渐减慢。浓度减小,反应速率逐渐减慢。点点评评解解题题时
44、时注注意意图图像像的的变变化化趋趋势势,分分清清影影响响化化学学反反应速率的因素。应速率的因素。2021/8/8 星期日61【例例2】反反应应:2SO2O2 2SO3进进行行的的时时间间(t)和和反反应应混混合合气气中中SO3的的质质量量分分数数的的关关系系如如图图所所示示。曲曲线线P表表示示使使用用了了催催化化剂剂,曲曲线线Q表表示示未未使使用用催催化化剂剂。从从图图可可知知,催催化化剂可以剂可以_,但不能,但不能_。2021/8/8 星期日62解解析析曲曲线线P比比Q的的拐拐点点出出现现早早,说说明明P的的反反应应速速率率快快,但最终但最终P、Q在同一条直线上。在同一条直线上。答案答案加快反加快反应应速率提高速率提高SO3的的质质量分数量分数点点评评催催化化剂剂能能同同等等倍倍数数地地增增大大正正反反应应速速率率和和逆逆反反应应速率。速率。2021/8/8 星期日632021/8/8 星期日642021/8/8 星期日65