反應機理變量控制與圖像分析課件上學期高二化學人教版選擇性必修1

反應機理、變量控制與圖像分析1.利用變量控制思維設計實驗，基于圖像分析反應速率及其影響因素。2.從微觀角度認識反應歷程中能量變化與反應速率的關系。學習目標1.18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應歷程可表示為：

＋OH－

＋CH3O－能量變化如圖所示。已知

為快速平衡，下列說法正確的是A.反應Ⅱ、Ⅲ為決速步B.反應結(jié)束后，溶液中存在18OH－C.反應結(jié)束后，溶液中存在CH318OHD.反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于

圖示總反應的焓變√2.鐵的配合物離子(用[L-Fe-H]＋表示)催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是A.該過程的總反應為HCOOHCO2↑＋H2↑＋濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價未發(fā)生變化D.該過程的總反應速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定√1.某興趣小組將下表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，以研究硫酸銅的濃度對稀硫酸與鋅反應生成氫氣速率的影響。

ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100下列判斷不正確的是A.V1＝30，V6＝10，V7＝20B.本實驗利用了控制變量思想，變量為Cu2＋濃度C.反應一段時間后，實驗A中的金屬呈灰黑色，實驗F的金屬呈紅色D.該小組的實驗結(jié)論是硫酸銅對稀硫酸與鋅反應生成氫氣有催化作用

ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100√2.某實驗小組利用0.1mol·L－1Na2S2O3溶液與0.2mol·L－1H2SO4溶液反應研究外界條件對化學反應速率的影響，設計實驗如下：(已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O)實驗編號溫度/℃V(Na2S2O3)/mLV(H2SO4)/mLV(H2O)/mL出現(xiàn)渾濁時間/s①205.010.00t1②205.05.05.0t2③505.010.00t3下列說法正確的是A.t1＞t2＞t3B.實驗①②③均應將Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中C.實驗②中加入5.0mLH2O的作用是控制變量，保持c(Na2S2O3)與實驗

①一致D.實驗②③可探究溫度對化學反應速率的影響√3.目前，汽車廠商常利用催化技術將汽車尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化成CO2和N2，反應的化學方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程的反應速率，降低NO、CO的污染，某課題組進行了以下實驗探究。[資料查閱]

①不同的催化劑對同一反應的催化效率不同；②使用相同的催化劑，當催化劑質(zhì)量相等時，催化劑的比表面積對催化效率有影響。[實驗設計]該課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應速率的影響規(guī)律，設計了以下對比實驗。(1)完成下列實驗設計：實驗編號實驗目的T/℃NO初始濃度/(mol·L－1)CO初始濃度/(mol·L－1)同種催化劑的比表面積/(m2·g－1)Ⅰ為以下實驗作參照2806.50×10－34.00×10－380Ⅱ①_____________________________________________②____③__________④__________120Ⅲ探究溫度對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響360⑤___________⑥__________80

探究催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響280×10－3×10－3×10－3×10－3

[圖像分析與結(jié)論]利用氣體傳感器測定了三組實驗中CO濃度隨時間變化的曲線，如圖所示。(2)由曲線Ⅲ可知，0～

min內(nèi)，用NO表示的反應速率為_________________________?！?0－3mol·L－1·min－1(3)由曲線Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化劑的比表面積，汽車尾氣轉(zhuǎn)化速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。增大返回1.反應速率圖像分析化學反應速率與濃度、壓強、溫度、催化劑等外界因素有關。(1)溶液中的反應速率圖像分析(如：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑)v－c(H＋)圖像v－T(溫度)圖像v－t(時間)圖像

說明：開始時，反應放熱、溫度升高，反應速率增大，后來c(H＋)逐漸減小，化學反應速率減小v－p(壓強)圖像v－V(容積)圖像v－t(時間)圖像v－p、T(T1<T2)圖像

提醒分析圖像時特別關注圖像中坐標軸、起點、終點、拐點、圖像變化趨勢等。2.反應速率相關量的圖像分析化學反應速率與反應中單位時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化、質(zhì)量的變化符合化學方程式中化學計量關系，根據(jù)圖像中相關量的變化可以間接分析反應速率。如：(1)物質(zhì)的量與時間關系圖像特別關注：①反應物和生成物的判斷；②反應是否可逆；③依據(jù)各物質(zhì)的變化量計算化學反應速率或確定化學方程式。(2)濃度與時間關系圖像特別關注：①起點、終點——計算反應速率；②斜率——曲線斜率代表反應速率。1.如圖所示為反應N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的反應速率v(N2)變化的圖像，則橫軸不可能是A.反應時間

B.溫度C.壓強

2的濃度√2.下列表格中的各種情況，可以用對應圖像表示的是選項反應甲乙A外形、大小相同的金屬與水反應NaKB不同濃度的H2C2O4溶液各2mL分別與4mL0.01mol·L－1的KMnO4溶液反應0.1mol·L－1的H2C2O4溶液0.2mol·L－1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液與5mL

0.1mol·L－1H2SO4溶液反應熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末√3.為研究某溶液中溶質(zhì)R的分解速率的影響因素，分別用三份不同初始濃度的R溶液在不同溫度下進行實驗，c(R)隨時間變化如圖。下列說法不正確的是A.25℃時，在10～30min內(nèi)，R的平均分解速

率為0.030mol·L－1·min－1B.對比30℃和10℃曲線，在50min時，R的分

解百分率相等C.對比30℃和25℃曲線，在0～50min內(nèi)，能

說明R的平均分解速率隨溫度升高而增大D.對比30℃和10℃曲線，在同一時刻，能說明R的分解速率隨溫度升高而

增大√4.研究反應2X(g)

Y(g)＋Z(g)的速率影響因素，在不同條件下進行4組實驗，Y、Z起始濃度為0，反應物X的濃度(mol·L－1)隨反應時間(min)