专题六 整合提升 【知识构建】 【知识整合】 主题一 化学反应速率的计算与比较 【例1】 在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+xD(g),开始时通入4 mol A和6 mol B,5 min末时测得C的物质的量为3 mol,v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。 (1)5 min末A的物质的量浓度为 mol·L-1。 (2)前5 min内v(B)为 mol·L-1·min-1。 (3)化学方程式中x的值为 。 (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示,其中反应速率最快的是 (填字母)。 A.v(A)=0.4 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.005 mol·L-1·s-1 C.v(C)=0.3 mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.002 mol·L-1·s-1 【答案】(1)1.5 (2)0.2 (3)2 (4)A 【思维模型】 化学反应速率的计算及比较 (1)根据已知数据,找出某一时间段内指定物质的浓度的改变值,然后根据Δc和Δt的比值计算得出反应速率。 (2)已知具体反应方程式和某一物质的反应速率,根据“化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比”求解其他物质的反应速率。 (3)较复杂的化学反应速率计算常用“三段式”法。 (4)用不同物质表示的反应速率来判断反应进行的快慢时,不能认为其反应速率数值大,反应速率就快,一定要先转化为用同一物质表示的反应速率再进行比较。 (5)在进行化学反应速率的计算与比较时要注意时间单位的转化。 【趁热打铁1】 将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,下列说法正确的是( )。 A.用物质A表示的反应速率为1.2 mol·L-1·s-1 B.用物质B表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1 C.2 s时物质A的转化率为30% D.2 s时物质B的浓度为0.6 mol·L-1 【答案】C 【解析】根据反应2A(g)+B(g)2C(g)可知,起始浓度(mol·L-1):c(A)=4、c(B)=2、c(C)=0;转化浓度(mol·L-1):c(A)=1.2、c(B)=0.6、c(C)=1.2;2 s时浓度(mol·L-1):c(A)=2.8、c(B)=1.4、c(C)=1.2。用物质A表示的反应速率为=0.6 mol·L-1·s-1,A项错误;用物质B表示的反应速率为=0.3 mol·L-1·s-1,B项错误;2 s时物质A的转化率为×100%=30%,C项正确;2 s时物质B的浓度为1.4 mol·L-1,D项错误。 主题二 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 【例2】 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。用4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示: 组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 — Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液 Ⅲ 2 30 — Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水 (1)据实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是 ;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验Ⅰ和 (用Ⅰ~Ⅳ表示)。 (2)实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是 。 【答案】(1)催化剂 Ⅲ (2)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变,实验Ⅳ中c(H+)不同 【解析】(1)实验Ⅰ、Ⅱ中温度、浓度相同,实验Ⅱ中加入了催化剂,研究了催化剂对化学反应速率的影响;研究温度对化学反应速率的影响,应保证浓度相同,且不使用催化剂,则选实验Ⅰ和Ⅲ。(2)实验Ⅰ和Ⅳ中,硫酸的浓度不同,可研究浓度对化学反应速率的影响,加1 mL蒸馏水可确保两实验中其他各物质浓度和总体积相等。 【思维模型】 控制变量法思维模型 1. 确定变量:解答这类题目时首先要认真审题,找出影响实验探究结果的因素。 2. 定多变一:在探究时,应先控制其他的因素不变,只改变一种因素,探究这种因素与题给问题的关系,然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。 3. 数据有效:解答时注意选择的数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法做出正确 ... ...
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