内容正文:
母题 & 探源
题型03 影响化学反应速率因素及探究
【题型典例】[2018北京,27改编]I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2=S+4H++2I-
为探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂
组成
0.4 mol·L-1KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1
H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.000 2 mol I2
实验
现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
(1)B是A的对比实验,则a= 。
(2)比较A、B、C,可得出的结论是 。
(3)实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合i、ii反应速率解释原因: 。
【答案】(1)0.4 (2)I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 (3)反应ii比i快;D中由反应ii产生的H+使反应i加快
【审题】本题探究影响化学反应速率因素,解题的关键是变量控制法,每次只能改变一个变量。
【解题】
(1)由于B是A的对比实验,所以两组实验中KI的浓度必须相同,即a=0.4。
(2)A说明I-能催化二氧化硫发生歧化反应。C中无明显现象,说明H+单独存在时不具有催化作用,不能使二氧化硫歧化反应速率增大。B中溶液变黄,出现浑浊较A快,结合C可知,增强溶液的酸性,可增强I-的催化效果。
(3)由于I-催化二氧化硫的歧化反应是i与ii两个过程分步进行的,所以两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入I2,故反应ii可立即发生,而由反应ii产生的H+可使反应i速率增大,所以D的反应速率比A的大。
知识 & 规律
【知识归纳】
1.内因
反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。
2.外因
3.活化分子、有效碰撞