内容正文:
2.3.3 化学反应速率综合分析
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学习聚焦
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知识精讲
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知识点01 过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释
1.从反应物到生成物的变化过程中,必须要经过一个中间状态,这个中间状态叫过渡态。
2.过渡态分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值叫活化能。
3.使用催化剂,可以改变反应的历程,降低过渡态的活化能,增加了单位体积内活化分子的百分数,从而同等程度地提高警惕了正、逆反应的速率。
说明:使用催化剂,不改变化学平衡常数和平衡转化率,也不影响反应热。
【即学即练1】碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*),活化氧可以快速氧化SO2,从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.活性炭可去除水中的悬浮杂质
B.生成活化氧的ΔH>0
C.活化过程中有水时的活化能降低
D.氧化SO2的过程中,炭黑起催化作用
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性,可去除水中的悬浮杂质,A正确;根据图像,生成活化氧时,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,ΔH<0 ,B错误;化学反应过程中存在多步反应的活化能,根据能量变化图分析,整个反应的活化能为活化能较大者,则没有水加入的反应活化能为E=0.75 eV,有水加入的反应的活化能E=0.57 eV,所以水可使氧分子活化反应的活化能降低0.75 eV-0.57 eV=0.18 eV,C正确;活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧,所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂,故D正确。
知识点02 影响化学反应速率因素的探究实验
一般探究的是浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等外界因素对化学反应速率的影响,在实验中的关键是控制变量。
【即学即练2】某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
项目
反应物
催化剂
温度
①
10mL10%H2O2溶液
无
25℃
②
10mL20%H2O2溶液
无
25℃
③
10mL20%H2O2溶液
无
40℃
④
10mL20%H2O2溶液
1~2滴0.1mol•L-1FeCl3溶液
40℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示,回答下列问题:
(1)代表实验①的曲线是 。
(2)对比