（鲁科专用）版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率与化学平衡 第4课时 变量控制与速率常数的应用课件-人教版高三全册化学课件

1、课型标签:题型课提能课 第4课时变量控制与速率常数的应用1.考查类型要点精讲考点一变量控制实验探究题(1)以表格的形式给出多组实验数据,让学生找出每组数据的变化对反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让学生设计实验分析各因素对反应速率的影响。2.解题策略考法一在比较反应速率大小中的应用典例精练(2)探究、反应速率与SO2 歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序号序号试剂组成试剂组成实验现象实验现象A A0.4 mol0.4 molL L-1-1KIKI溶液变黄溶液变黄, ,一段时

2、间后出现浑浊一段时间后出现浑浊B Ba mola molL L-1-1KIKI0.2 mol0.2 molL L-1-1H H2 2SOSO4 4溶液变黄溶液变黄, ,出现浑浊较出现浑浊较A A快快C C0.2 mol0.2 molL L-1-1H H2 2SOSO4 4无明显现象无明显现象D D0.2 mol0.2 molL L-1-1KIKI0.000 2 mol I0.000 2 mol I2 2溶液由棕褐色很快褪色溶液由棕褐色很快褪色, ,变成黄色变成黄色, ,出现浑出现浑浊较浊较A A快快B是A的对比实验,则a= 。 比较A、B、C,可得出的结论是 。 实验表明,SO2的歧化反应速率

3、DA,结合、反应速率解释原因: 。 解析:(2)对比实验只能存在一个变量,因实验B比实验A多了H2SO4溶液,则B中KI溶液的浓度应不变,故a=0.4。由表中实验现象可知,I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。加入少量I2时,反应明显加快,说明反应比反应快;D中由反应产生的H+使反应加快。答案:(2)0.4I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率反应比快;D中由反应产生的H+使反应加快对点精练1 (2017江苏卷)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图

4、所示。下列说法正确的是( )DA.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大解析:由图甲可知,起始时H2O2的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,A项错误;OH-的浓度越大,pH越大,即0.1 molL-1 NaOH溶液对应的pH最大,曲线下降最快,即H2O2分 解 最 快 , B 项 错 误 ; 由 图 丙 可 知 , 相 同 时 间 内 ,0.1 molL-1 NaOH溶

5、液条件下H2O2分解最快,0 molL-1 NaOH溶液条件下H2O2分解最慢,而 1.0 molL-1 NaOH溶液条件下H2O2的分解速率处于中间,C项错误;由图丙可知,三种浓度的NaOH溶液中,0.1 molL-1的反应速率最大,由图丁可知,碱性条件下c(Mn2+)越大,H2O2的分解速率越快,说明碱性条件下,Mn2+对H2O2分解速率影响较大,D项正确。考法二实验方案的设计与评价典例2 (2019山东临沂模拟)实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气,常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积

6、混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。实验试剂实验试剂甲甲乙乙丙丙丁丁4 mol4 molL L-1-1H H2 2SOSO4 4溶液溶液/mL/mL2020V V1 1V V2 2V V3 3饱和饱和CuSOCuSO4 4溶液溶液/mL/mL0 02.52.5V V4 41010H H2 2O/mLO/mLV V5 5V V6 68 80 0收集气体所需时间收集气体所需时间/s/st t1 1t t2 2t t3 3t t4 4下列说法正确的是()A.t1t2t3t4B.V4=V5=10C.V6=7.

7、5 D.V1V2V320解析:研究CuSO4的量对H2生成速率的影响时,实验中只能改变加入饱和CuSO4溶液的体积,其余影响化学反应速率的因素都必须相同,所加4 molL-1H2SO4溶液的体积都是20 mL,溶液的总体积为20 mL+10 mL=30 mL。所以,V1=V2=V3=20,V5=10,V6=7.5,V4=2。甲实验中没有加CuSO4溶液,不能形成原电池,反应速率最慢,时间t1最长。答案:C对点精练2 某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的

8、时间浓度浓度 时间时间( (秒秒) )反应条件反应条件30%30%H H2 2O O2 215%15%H H2 2O O2 210%10%H H2 2O O2 25%5%H H2 2O O2 2()()无催化剂、无催化剂、不加热不加热几乎几乎不反应不反应几乎几乎不反应不反应几乎几乎不反应不反应几乎几乎不反应不反应()()无催化剂、无催化剂、加热加热360360480480540540720720()MnO()MnO2 2催化剂、催化剂、加热加热101025256060120120该小组在设计方案时,考虑了浓度、a:、b:等因素对过氧化氢分解速率的影响。 解析:(1)从本题提供的表格中的数据和条

9、件进行分析可以得到在该小组设计方案时,考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。答案:(1)温度催化剂从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响: 。 解析:分析()、()组实验可以得到在其他条件不变时,升高反应温度,H2O2分解速率加快;分析()、()组实验可以得到在其他条件不变时使用合适的催化剂,H2O2分解速率加快。答案:其他条件不变,升高反应温度,H2O2分解速率加快(或其他条件不变,使用合适的催化剂,H2O2分解速率加快等合理答案)(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入5 mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:催

10、化剂催化剂(MnO(MnO2 2) )操作情况操作情况观察结果观察结果反应完成反应完成所需的时间所需的时间粉末状粉末状混合混合不振荡不振荡剧烈反应剧烈反应, ,带火星的木带火星的木条复燃条复燃3.53.5分钟分钟块状块状反应较慢反应较慢, ,火星红亮但火星红亮但木条未复燃木条未复燃3030分钟分钟写出H2O2发生反应的化学方程式: 。 实验结果说明催化剂作用的大小与有关。 解析:(2)在实验中可以看到在其他条件不变时,MnO2的颗粒大小不同使带火星的木条看到的现象不同,反应完成需要的时间也不同。考点二速率常数及其应用要点精讲1.考查形式(1)反应速率的比较与计算。(2)k值的计算与应用。2.速

11、率方程与速率常数(1)速率方程简单反应的反应速率与反应物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积成正比,例如A产物,v=kc(A);A+B产物,v=kc(A)c(B);2A产物,v=kc2(A)。(2)速率常数速率表达式中的k即为速率常数,其数值等于反应物的浓度为1 molL-1的速率值。它只与温度、催化剂有关,与反应物浓度无关。典例精练(1)在343 K下,要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有、。 解析:温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,曲线a达到平衡的时间短,则曲线a代表343 K时SiHCl3的转化率变化曲线,曲线b代表323 K时SiHCl3的转化率变化曲线。(1)在343 K时,要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是及时移去产物,使平衡向右移动;要缩短反应达到平衡的时间,需加快化学反应速率,可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。答案:(1)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度) 答案:(2)大于1.3容器容器编号编号物质的起始浓度物质的起始浓度