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化学反应速率(化学原理解读——反应速率)

时间:2021-07-19 15:38:18来源:黄埔信息网

化学反应速率(化学原理解读——反应速率)

导读

化学反应速率是化学动力学中重要的概念,指在一定条件下反应物转变为生成物的快慢。反应速率是化学变化重要的表征,了解影响化学反应速率的因素可以更好的理解和控制化学变化。今天让我们结合初中化学中的实例来了解,哪些因素会影响化学反应速率。

内因---物质本身的性质

例1分别向相同浓度、相同体积的足量的稀盐酸中加入等质量的铁粉和锌粉,下列图像(横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气的质量)正确的是( )

解析:稀盐酸足量所以铁粉和锌粉都全部反应,由于铁和酸反应生成氢气的能力更强,因此消耗等质量的金属时,铁生成的氢气更多,排除选项CD;由于金属锌的金属活动性更强,因此生成氢气的速率更快,正确答案为A。

此题中因为反应物本身的化学性质有差异,锌比铁更活泼,更容易发生化学反应,因此反应速率更快。

二外因

因素1:反应物浓度

例2硫磺、红磷等能在空气中燃烧的可燃物,在氧气中燃烧更加剧烈。(硫磺:淡蓝色火焰→蓝紫色火焰;红磷:红黄色火焰→白光)

在空气中不能燃烧的可燃物,如铁丝,在氧气中能剧烈燃烧。

例3实验室中制氧气常用5%的过氧化氢溶液,而不用30%的过氧化氢溶液,原因是30%的过氧化氢溶液加入二氧化锰后反应速率过快,气体不易收集。需要稀释后再使用。

例4向装置中加入过氧化氢溶液和二氧化锰用于制氧气,但反应速率过快,你对该装置的改进措施是__________。

解析:分液漏斗可以控制滴加溶液的速度,从而影响反应物的浓度,因此只需把长颈漏斗换成分液漏斗。

例5实验室制二氧化碳不用碳酸钙粉末也与反应速率有关。含有杂质的石灰石与稀盐酸反应的速率适中,更符合实验要求。

规律:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;反之,可以减小化学反应速率。

注意:随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。

因素2:温度

例6观察30%的过氧化氢溶液,发现溶液中有少量气泡冒出,将带火星的木条伸入试管中,木条不复燃;

取一定量30%的过氧化氢溶液放在酒精灯火焰上微热,发现溶液中冒出气泡的速率明显加快,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃(不考虑水蒸气的影响)。

分析:升高温度后,过氧化氢分解氧气的速率加快,产生了大量的氧气。

例7取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心的用吹风机烘干,观察现象。

分析:常温下碳酸就能分解。为了能更快的观察到现象,给第四朵纸花加热,提高反应速率,加速碳酸的分解。

例8如图是雪碧汽水标签中的部分内容.

(1)小虎同学取适量雪碧汽水于试管中,稍稍加热后产生大量气泡,发生反应的化学方程式为:______

(2)将雪碧汽水充分煮沸后滴入石蕊试液,溶液呈红色,使石蕊变红的物质是______.

化学原理解读——反应速率

解析:(1)碳酸不稳定,易分解,因为配料中有碳酸水,所以发生反应H2CO3=H2O+CO2↑

(2)煮沸雪碧时,其中的碳酸受热分解速率加快,肯定不会是碳酸使石蕊溶液变得红色;又知雪碧汽水中含有柠檬酸,柠檬酸也是酸,所以使石蕊变红的物质是酸性物质柠檬酸.

规律:温度越高,反应速率越快

蒸馒头需要发酵面团时,将面团放到温暖的地方;

为防止食物变质,将食物放到冰箱内保存;

因素3:催化剂

例9在试管中加入5ml 5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管中,木条不复燃;

向上述试管中加入二氧化锰,观察到迅速产生大量气泡,把带火星的木条伸入试管中,木条复燃。

注意:加入催化剂,不一定使反应速率增大。催化剂的作用是改变化学反应速率。

其他因素:反应物的接触面积

例10

为了提高燃料的利用率,工业上常把煤块粉粹后再燃烧,目的是_______。

解析:将煤块粉碎后能增大可燃物与氧气的接触面积,有效提高反应速率,从而达到充分反应,高效利用能源的目的。答案为:增大可燃物与氧气的接触面积,使燃料充分反应。

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