2024_2025学年新教材高中化学专题2化学反应速率与化学平衡第一单元专题重点突破四化学反应速率影响因素及其图像分析学案苏教版选择性必修1.docVIP

PAGE

PAGE6

化学反应速率影响因素及其图像分析

突破一限制变量法分析化学反应速率的影响因素

在探讨影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素对化学反应速率的影响需限制其他因素均相同或不变，再进行试验。因此，常用限制变量思想解决该类问题。

(1)探究流程

(2)留意事项

①要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏，也不能太迟钝。

②反应物的浓度要适当，不能太大，而探究浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。

③要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要留意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生变更的温度。

④对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变确定多”，即保持其他变量不变，变更其中一个变量的值进行试验，测定数据，通过系列试验，找出变量对反应的影响。

1．某学习小组用测定稀HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素，所用稀HNO3的浓度为1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，试验温度为298K、308K，每次试验稀HNO3的用量为25.00mL、大理石的用量为10.00g。

试验设计如表：

编号

T/K

大理石规格

HNO3浓度

①

298

粗颗粒

2.00mol·L－1

②

298

粗颗粒

1.00mol·L－1

③

308

粗颗粒

2.00mol·L－1

④

298

细颗粒

2.00mol·L－1

将相应的试验目的填入下列空格中：

(1)试验①和②探究________对该反应速率的影响；

(2)试验①和③探究________对该反应速率的影响；

(3)试验①和④探究________对该反应速率的影响。

答案：(1)浓度(2)温度(3)固体物质的表面积

2．某试验小组以H2O2分解为例，探讨浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下依据如下方案完成试验。

分组试验

催化剂

①

10mL5%H2O2溶液

无

②

10mL2%H2O2溶液

无

③

10mL5%H2O2溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

④

10mL5%H2O2溶液＋少量盐酸

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

⑤

10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

(1)催化剂能加快化学反应速率的缘由是________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)试验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。

试验时由于没有视察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到试验目的，你对原试验方案的改进是_____________________________。

(3)试验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变更的关系如图。分析图像能够得出的试验结论①________环境能增大H2O2分解的速率；②________环境能减小H2O2分解的速率。

解析：(1)催化剂能加快化学反应速率的缘由是催化剂降低了反应的活化能，从而增大了活化分子的百分数。

(2)试验①和②的差别是H2O2溶液的浓度不同，故目的是探究浓度对反应速率的影响；由于通常条件下H2O2稳定，不易分解，所以为了加快反应速率，可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。

(3)据图可以看出在碱性条件下反应最快，在酸性条件下反应最慢。

答案：(1)催化剂降低了反应的活化能，增大了活化分子的百分数

(2)浓度向反应物中加入等量的同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)

(3)碱性酸性

突破二化学反应速率图像分析

化学反应速率图像是将化学反应速率变更的状况在直角坐标系中表达的结果，是化学反应速率变更规律的反映。

此类图像主要包括反应速率与浓度、压强、温度、催化剂等外界条件的关系以及反应过程中的速率变更等。

1．定性型图像的分析

(1)速率—时间图像

如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变更如图所示。

AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，溶液的温度上升，化学反应速率慢慢增大。

BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度慢慢减小，化学反应速率慢慢减小。

(2)速率—温度图像

其他条件确定，反应速率随着温度的上升而增大，随着温度的降低而减小。如图A所示。

(3)速率—压强图像

对于有气体参加的反应，其他条件确定，增大压强(缩小容器的容积)，反应速率增大；减小压强(增大容器的容积)，反应速率减小。如图B所示。

2．定量型图