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1、第32講化學(xué)反應(yīng)條件的控制,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,1.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 物質(zhì)本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素,影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有反應(yīng)物濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等。 在探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,必須保證只有一種外界因素改變,因?yàn)橹挥羞@樣才能確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同是這一種外界因素不同造成的影響,如果有多種外界因素不同,則不能確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同是哪種外界因素影響的。 例如:在探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)保證兩種反應(yīng)物一種濃度不同,另一種濃度相同且保持溫度一致;在探究溫度對(duì)Na2S2O3溶液和稀硫酸反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)中,必須要保證Na2S2O3
2、溶液和H2SO4溶液的濃度分別一致。,,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,2.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與酸的反應(yīng) 向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,發(fā)生如下反應(yīng):Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O,反應(yīng)的離子方程式是 由于反應(yīng)生成不溶于水的S,使溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。根據(jù)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象所需時(shí)間的長短,可以判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,可以先在一張白紙上用黑色記號(hào)筆在合適的位置畫上粗細(xì)、深淺一致的“十”字,襯在錐形瓶底部。實(shí)驗(yàn)以溶液混合開始計(jì)時(shí),到“十”字完全遮蓋時(shí)結(jié)束。通過記錄反應(yīng)所需時(shí)間,判斷反應(yīng)速率大小。,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,3.過氧化氫分解的影響因素
3、過氧化氫(H2O2),俗稱雙氧水,不穩(wěn)定,易分解。溶液的酸堿性對(duì)H2O2的穩(wěn)定性有較大的影響,如在堿性溶液中,H2O2分解較快。另外,H2O2見光、遇熱、遇到大多數(shù)金屬氧化物分解也會(huì)加速。在催化劑存在下,H2O2迅速分解:2H2O2 2H2O+O2。 通常選用MnO2作催化劑,MnO2的用量以及顆粒直徑大小均會(huì)影響H2O2分解的速率。還可用CuO、Fe2O3等作H2O2分解的催化劑。 判斷H2O2分解速率的大小,可以通過觀察比較H2O2溶液中析出氣泡的快慢程度,或測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)H2O2分解放出O2的體積。,,,,,,,,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,4.化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特
4、列原理)的具體內(nèi)容 原理:如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,(1)“減弱”改變不是“消除”,更不能使之“逆轉(zhuǎn)”。 (2)使用催化劑、對(duì)等體積反應(yīng)改變壓強(qiáng)均不能影響最終的平衡狀態(tài),只能改變達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,5.乙酸乙酯水解條件的比較實(shí)驗(yàn) CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH (1)在純水中,即使加熱,乙酸乙酯的水解反應(yīng)速率也很小,而酸或堿對(duì)該反應(yīng)都有催化作用。 (2)酸可加速其達(dá)到水解平衡,而堿除了起催化作用外,還能與水解產(chǎn)物中的酸起反應(yīng),使該反應(yīng)的平衡向水解方
5、向移動(dòng)。所以,等量的酯在其他條件一致的情況下,用酸或用堿作催化劑,其水解的程度是不同的。,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,(3)實(shí)驗(yàn): 取三支試管,編為1、2、3號(hào),按下表注入藥品:,振蕩后將三支試管同時(shí)插入約75 的熱水浴中,加熱5分鐘。 注意:水浴溫度控制在約75 的目的是減少乙酸乙酯的揮發(fā);加熱時(shí)間不能太長,但也不能太短的原因:時(shí)間太長乙酸乙酯揮發(fā)得太多,時(shí)間太短乙酸乙酯水解量太少。,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,難點(diǎn)釋疑 對(duì)于2NO2(g) N2O4(g)平衡體系,其他條件不變,減小壓強(qiáng)使體系體積增大,平衡左移,混合氣體顏色加深嗎?為什么? 提示:混合氣體的顏色變淺。因
6、為體積增大,導(dǎo)致兩種氣體的濃度均變小,雖然平衡左移的結(jié)果使NO2濃度在減小的基礎(chǔ)上略有增大,但仍比原體系中NO2的濃度小,故混合氣體顏色比原來淺。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,(20174浙江選考)對(duì)水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(molL-1)隨時(shí)間(min)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,下列說法不正確的是() A.在020 min內(nèi),中M的分解速率為0.015 molL-1min-1 B.水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快 C.在025 min內(nèi),中M的分解百分率比大 D.由于Cu2+存在,中M的分解速率比快,答案,基礎(chǔ)梳理
7、,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,1.(2018杭州十四中月考)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是() A.a=6.00 B.同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變 C.b<318.2 D.不同溫度時(shí),蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同,答案,解析,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,2.(2018溫州選考二模)探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O反應(yīng)速率的影響因素,有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,下列說法不正確的是() A.a6.7 B.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)3)
8、v(實(shí)驗(yàn)1) C.用H2C2O4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)1)約為6.610-3 molL-1min-1 D.可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來判斷反應(yīng)速率大小,答案,解析,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,3.(2018嘉興一中高三期末考試)對(duì)利用甲烷消除NO2污染進(jìn)行研究,CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1 L密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,測(cè)得n(CH4)隨時(shí)間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。 下列說法正確的是() A.組別中,020 min內(nèi),NO2的降解速率為0.012 5 molL-1min-1 B.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可
9、知實(shí)驗(yàn)控制的溫度:T1,答案,解析,不能將理論與實(shí)踐相結(jié)合選擇合理實(shí)驗(yàn)方案 【易錯(cuò)題】為了探究影響硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與酸反應(yīng)的影響因素,實(shí)驗(yàn)時(shí)判斷化學(xué)反應(yīng)速率相對(duì)大小的實(shí)驗(yàn)方案是。 錯(cuò)因剖析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O,通過觀察相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少,比較化學(xué)反應(yīng)速率的相對(duì)快慢。 正確解答雖然反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,但是SO2易溶于水以及生成硫使溶液變渾濁等因素都會(huì)導(dǎo)致觀察產(chǎn)生氣泡快慢受到影響。正確的方法是根據(jù)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象所需時(shí)間的長短判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。 答案先在一張白紙上用黑色記號(hào)筆在合適的位置畫上粗細(xì)、深淺一致的“十”字,襯在
10、錐形瓶底部。實(shí)驗(yàn)以溶液混合開始計(jì)時(shí),到“十”字完全遮蓋時(shí)結(jié)束。通過記錄反應(yīng)所需時(shí)間,判斷反應(yīng)速率大小,糾錯(cuò)筆記化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。,2,3,4,1,1.(2018浙江十校聯(lián)盟選考模擬)在溫度T1和T2時(shí),分別將0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入體積為1 L的恒溫密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=a kJmol-1,測(cè)得n(CH4)隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)如下表,下列說法正確的是 () A.T1 時(shí),010 min NO2的平均反應(yīng)速率為0.015 molL-1min-1 B.反應(yīng)達(dá)
11、平衡時(shí),CH4和NO2的轉(zhuǎn)化率相等 C.溫度:T2T1 D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),吸收或放出熱量為 kJ,答案,解析,2,3,4,1,2.(2018浙江五校高三第一次聯(lián)考)等質(zhì)量的碳酸鈣與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得在不同時(shí)間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如右圖所示,根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件,下列說法中一定不正確的是(),2,3,4,1,A.第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最小 B.第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度可能最大 C.第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸濃度可能等于2.5 molL-1 D.第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30 ,答案,解析,2,3,4,1,3.(2018金華十校第一次聯(lián)考)一定條件下,溶液的酸堿性對(duì)MnO2催
12、化H2O2分解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷不正確的是() A.在050 min之間,pH=2和pH=7時(shí)H2O2的分解百分率相等 B.溶液酸性越強(qiáng),H2O2的分解速率越大 C.相同條件下,H2O2的起始濃度越小,分解速率越大 D.在2025 min之間,pH=10時(shí)H2O2的平均分解速率為0.04 molL-1min-1,答案,解析,2,3,4,1,4.(2018四川成都調(diào)研)用如圖所示的裝置測(cè)定鎂與硫酸反應(yīng)的速率。在錐形瓶中加入0.7 g鎂帶,按如圖所示連接好裝置,從A中加入20.0 mL 0.5 molL-1 H2SO4,記錄注射器活塞的位置和相應(yīng)的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)記錄如下:,(1)鎂與硫酸溶液
13、反應(yīng)的離子方程式為。 (2)儀器A的名稱為。 (3)0t時(shí)間段與t2t時(shí)間段,化學(xué)反應(yīng)速率較大的是,原因是。,2,3,4,1,(4)用上述裝置探究Fe3+、Cu2+對(duì)雙氧水分解反應(yīng)速率的影響,所用試劑:5% H2O2溶液、0.1 molL-1 FeCl3溶液、0.2 molL-1 CuCl2溶液,完成下表的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): Fe3+、Cu2+在雙氧水分解過程中起作用; 本實(shí)驗(yàn)需測(cè)定的數(shù)據(jù)是; A中裝有10 mL雙氧水,為減少誤差,加入其他物質(zhì)的方法是。,2,3,4,1,(3)t2t時(shí)間段鎂與硫酸反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率增大(4)4催化收集相同體積的氧氣所需時(shí)間(或相同時(shí)間產(chǎn)生氧氣的體積)連接分液漏斗前,直接加到錐形瓶中(其他合理答案均可) 解析 (3)鎂與硫酸反應(yīng)放出熱量,使體系溫度升高,反應(yīng)速率增大,而隨著反應(yīng)進(jìn)行,c(H2SO4)逐漸減小,又使反應(yīng)速率減小,開始一段時(shí)間內(nèi),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較大。 (4)采用“控制變量法”探究Fe3+、Cu2+對(duì)雙氧水分解反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保證c(H2O2)相同,由于實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中雙氧水的體積均為10 mL,可通過控制混合液的總體積來實(shí)現(xiàn)c(H2O2)相同,故加入FeCl3溶液的體積為4 mL。,
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