微专题7 变量控制实验与速率常数-(课件 练习）2023高考化学一轮复习【高考前沿】

第七章 化学反应速率与化学平衡 微专题7　变量控制实验与速率常数 考点一 控制变量探究影响化学反应速率的因素 1．细胞学说及其建立过程 (1)细胞学说的建立过程(连线) 考点二 化学反应速率常数及其应用 请完成课下作业 观 谢 看 谢 [实验探究] 温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响 探究 温度 浓度 催化剂 变量 温度不同 浓度不同 催化剂不同 举例 备注 两试管中H2O2的浓度和体积均相同 ①两试管中溶液的温度相同 ②FeCl3溶液的体积相同 加入催化剂的体积相同可保证加入催化剂后过氧化氢的浓度相同；对比实验中加入相同体积的水也是为了保证过氧化氢的浓度相同 [探究流程] 注意事项 ①要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏，也不能太迟钝。 ②反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。 ③要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质 ，不能选择会引起反应体系发生变化的温度。 ④对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。 1．为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入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。下列说法正确的是(　　) 实验 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L－1H2SO4溶液/ mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/ mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/ mL V7 V8 V9 V10 10 0 A.V1＝30，V6＝10 B．反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色 C．加入MgSO4与Ag2SO4可以与硫酸铜起相同的加速作用 D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快 解析：A　B项，A中Zn反应较慢，反应一段时间后金属呈灰黑色，而E中置换出大量的Cu，反应一段时间后金属呈暗红色，错误；C项，硫酸镁与锌不反应，不能形成原电池，错误；D项，如果硫酸铜过多，生成的铜附着在锌表面，会阻碍锌与硫酸的反应，反而会降低反应速率，错误。 2．某学习小组，用测定稀HNO3与大理石反应过程中质量减小的量的方法，探究影响反应速率的因素．所用HNO3浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。 实验设计如表： 编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度 ① 298 粗颗粒 2.00 mol·L－1 ② 298 粗颗粒 1.00 mol·L－1 ③ 308 粗颗粒 2.00 mol·L－1 ④ 298 细颗粒 2.00 mol·L－1 将相应的实验目的填入下列空格中： (1)实验①和②探究____________对该反应速率的影响； (2)实验①和③探究____________对该反应速率的影响； (3)实验①和④探究____________对该反应速率的影响。 解析：(1)实验①和②的大理石规格、反应温度都相同，只有稀硝酸浓度1个变量，则探究的是浓度对反应速率的影响。(2)实验①和③的大理石规格、硝酸浓度相同，只有温度不同，则探究的是温度对反应速率的影响。(3)实验①和④的温度、硝酸浓度相同，只有固体规格不同，则探究的是固体颗粒大小对反应速率的影响。 答案：(1)浓度　(2)温度　(3)固体颗粒大小 1．速率常数含义 速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)呈正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 2．速率方程 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积呈正比。 对于基元反应(能够一步完成的反应)：aA＋bB===gG＋hH 则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。 如①SO2Cl2SO2＋Cl2　v＝k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO＋O2　v＝k2c2(NO2) ③2H2＋2NON2＋2H2O　v＝k3c2(H2)·c2(NO) 3．速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，通常反应速率常数越大，反应进行的越快