前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响[目标要求] 1.知道温度对化学反应速率影响的结论和理论解释。
2.知道催化剂对化学反应速率影响的结论和理论解释。
1.温度对反应速率的影响(1)影响其他条件相同时,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。
(2)原因其他条件相同时,升高温度,提高了活化分子的百分数和较高能量的分子间的碰撞频率,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大。
2.催化剂对反应速率的影响(1)影响:使用催化剂可加快反应速率。
(2)原因:催化剂改变了反应的路径,降低了反应所需的活化能,提高了反应体系中活化分子的百分数,使有效碰撞的几率提高,反应速率加快。
(3)根据图象填空。
如图所示,使用催化剂使反应速率加快其中途径Ⅰ表示没使用催化剂。
途径Ⅱ表示使用了催化剂。
使用了催化剂,反应的活化能降低。
图中E1、E2都是该反应的活化能,但E2<E1是因为使用了催化剂,与不使用催化剂相比,反应的活化能由E1变为E2,活化分子的百分数增多。
知识点一温度对化学反应速率的影响1.对于反应:M+N―→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,在10℃时完成反应的10%需要81 min,将温度提高到30℃时,完成反应的10%需要的时间为( )A.9 min B.27 min C.13.5 min D.3 min答案 A解析温度由10℃升高到30℃时,反应速率提高到原来的32倍,设当提高到30℃时,完成反应的10%需要的时间为t min,则32t=81 min,故t=9 min。
2.已知硫代硫酸钠溶液与稀H2SO4反应可析出单质硫沉淀:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2编号加3%Na2S2O3/mL 加1∶5的H2SO4/滴温度/℃1 5 25 252 5 15 353 5 25 45解析反应物的浓度越大,反应温度越高,反应速率越快。
由编号1和3可以看出,两种反应物的浓度相同,但编号3的温度高于1,故编号3先出现浑浊。
再将编号3和2比较,3的浓度、温度均比2高,故最先出现浑浊的应为第3组。
知识点二催化剂对化学反应速率的影响3.下列关于催化剂的说法,正确的是( )A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变C.催化剂不能改变化学反应速率D.任何化学反应都需要催化剂答案 B4.亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂,在常温下不见光时可保存一年,但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解:5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。
分解时,刚加入硫酸,反应缓慢,随后突然反应释放出大量ClO2,这是因为( )A.酸使亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的H+起催化作用C.溶液中的Cl-起催化作用D.逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低答案 C解析由题目信息可知,NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸,生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢,随后突然反应加快,这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用,故正确答案为C。
练基础落实1.能够增加反应物分子中活化分子百分数的是( )A.升高温度 B.减小压强 C.增大压强 D.增大浓度答案 A解析升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数;增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。
2.已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中,反应速率最快的是( )组号反应温度/℃Na2S2O3H2SO4H2O体积/ 浓度体浓度体mL /mol·L-1积/mL/mol·L-1积/mLA 10 5 0.2 5 0.1 10B 10 5 0.1 5 0.1 10C 30 5 0.1 5 0.1 10D 30 5 0.2 5 0.2 10答案 D解析对于化学反应速率影响程度最大的是催化剂,其次为温度,然后才是浓度和压强,故此类问题首先按次序找出影响程度较大的选项,同等情况下,再看浓度或压强的相对大小。
C、D中反应速率大于A、B,而D选项中c(H2SO4)大于C项中c(H2SO4),故答案为D。
练方法技巧图象识别技巧3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )组别c(HCl)(mol·L-1) 温度(℃)状态1 2.0 25 块状2 2.5 30 块状3 2.5 50 粉末状4 2.5 30 粉末状A.4 3答案 Cb→b→c→d,然后根据表中所列条件判断。
改变不同条件时反应速率的比较4.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最快的是( ) A.10℃ 20 m L 3 mol·L-1的X溶液B.20℃ 30 m L 2 mol·L-1的X溶液C.20℃ 10 m L4 mol·L-1的X溶液D.10℃ 10 m L 2 mol·L-1的X溶液答案 B解析限制同一条件,比较不同条件下的反应速率,依次得出结论。
练综合拓展5.某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解,且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右,于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。
实验时均以收集满500 mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均已忽略)。
表一:用MnO2作催化剂实验序号KClO3质量(g)MnO2质量(g)反应温度(℃)待测数据1 8.00 2.00 5002 8.00 2.00 500完成此研究后,他们准备发表一篇研究报告,请你替他们拟一个报告的题目:________________________________________________________________________。
答案时间A与二氧化锰催化效果的对照研究解析根据题意,此实验的目的是为了对照MnO2和A的催化能力,而催化能力的高低可以用单位时间内产生的气体的量,或者产生一定量气体需要的时间来表示。
现在题目指明“以收集满500 mL氧气为准”,因此在实验报告中应记录产生这些气体需要的时间。
本次实验的主要目的在于比较,比较的是催化剂的效果,在拟定实验报告标题的时候注意给出这两个题目要点就可以了。
6.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________________________________________;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________________________________________________________________;(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有______________(答两种);(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
169②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色;③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________。
答案(1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种即可) (5)①3010 17.5 ②灰黑暗红③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积解析(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。
(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。
(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。
(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得各组实验中加入水的体积分别为V 7=20 mL ,V 8=19.5 mL ,V 9=17.5 mL ,V 10=15 mL 。
当溶液中析出少量的铜时,因不能形成铜的晶体,故铜显示的颜色是灰黑色,E 中析出较多的铜,则显示出了铜晶体的颜色:暗红色。
由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小,故反应速率反而会减慢了。
7.“碘钟”实验中,3I -+S 2O 2-8===I -3+2SO 2-4的反应速率可以用I -3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t 来度量,t 越小,反应速率越大。