2.1.4反应机理、变量控制与图像分析课件2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

反应机理、变量控制与图像分析 1.利用变量控制思维设计实验，基于图像分析反应速率及其影响因素。 2.从微观角度认识反应历程中能量变化与反应速率的关系。 学习目标 1.18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解， 部分反应历程可表示为： ＋OH－ ＋CH3O－ 能量变化如图所示。 已知 为快速平衡，下列说法正确的是 A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B.反应结束后，溶液中存在18OH－ C.反应结束后，溶液中存在CH318OH D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于 图示总反应的焓变 √ 2.铁的配合物离子(用[L-Fe-H]＋表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是 A.该过程的总反应为HCOOH CO2↑＋H2↑ B.H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C.该催化循环中Fe元素的化合价未发生变化 D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 √ 1.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。   A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4/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 下列判断不正确的是 A.V1＝30，V6＝10，V7＝20 B.本实验利用了控制变量思想，变量为Cu2＋浓度 C.反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验F的金属呈红色 D.该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用   A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4/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 √ 2.某实验小组利用0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L－1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下：(已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O) 实验 编号 温度 /℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊 时间/s ① 20 5.0 10.0 0 t1 ② 20 5.0 5.0 5.0 t2 ③ 50 5.0 10.0 0 t3 下列说法正确的是 A.t1＞t2＞t3 B.实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中 C.实验②中加入5.0 mL H2O的作用是控制变量，保持c(Na2S2O3)与实验 ①一致 D.实验②③可探究温度对化学反应速率的影响 √ 3.目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CO 2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程的反应速率，降低NO、CO的污染，某课题组进行了以下实验探究。 [资料查阅]　①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。 [实验设计]　该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。 (1)完成下列实验设计： 实验编号 实验目的 T/℃ NO初始浓度/ (mol·L－1) CO初始浓度/ (mol·L－1) 同种催化剂 的比表面积/ (m2·g－1) Ⅰ 为以下实验作参照 280 6.50×10－3 4.00×10－3 80 Ⅱ ①_____________ ________________ ________________ ②____ ③__________ ④__________ 120 Ⅲ 探究温度对尾气转化速率的影响 360 ⑤___________ ⑥__________ 80 探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响 280 6.50×10－3 4.00×10－3 6.50×10－3 4.00×10－3 [图像分析与结论]　利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线，如图所示。 (2)由曲线Ⅲ可知，0～ min内，用NO表示的反应速率为_________________________。 3.00×10－3 mol·L－1·min－1