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化学反应速率(化学原理解释-反应速率)
指导阅读
化学反应速率是化学动力学中的一个重要概念,是指反应物在一定条件下转化为产物的速度。反应速率是化学变化的重要标志,了解影响化学反应速率的因素可以更好地理解和控制化学变化。今天我们结合初中化学中的例子,来了解一下哪些因素会影响化学反应速率。
一个
内因——物质本身的性质
实施例1将等质量的铁粉和锌粉分别加入足量的相同浓度和体积的稀盐酸中。下列图像(横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量)正确的是()
分析:有足够的稀盐酸,所以铁粉和锌粉都反应。因为铁与酸反应生成氢气,所以当消耗同等质量的金属时,铁生成的氢气更多。排除选项CD;因为锌的金属更易移动,所以氢生成的速率更快。正确答案是a。
在这个问题中,由于反应物的化学性质不同,锌比铁更活泼,更容易发生化学反应,所以反应速度更快。
外部原因
1:反应物浓度
2能在空气体中燃烧的硫磺、红磷等可燃物质在氧气中燃烧更剧烈。(硫磺:浅蓝色火焰→蓝紫色火焰;磷:红黄色火焰→白光)
在空气体中不能燃烧的可燃物质,如铁丝,在氧气中会剧烈燃烧。
在实验室中,经常用5%的过氧化氢溶液制氧,而不用30%的过氧化氢溶液,因为30%的过氧化氢溶液加入二氧化锰后反应速度太快,气体不易收集。使用前需要稀释。
实施例4向装置中加入过氧化氢溶液和二氧化锰来制造氧气,但是反应速率太快。您对设备的改进措施是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
分析:分液漏斗可以控制溶液的滴速,从而影响反应物的浓度。所以只需要把长颈漏斗改成组件漏斗就可以了。
实施例5在没有碳酸钙粉末的情况下,实验室中二氧化碳的产生也与反应速率有关。含杂质的石灰石与稀盐酸反应速率适中,更符合实验要求。
规律:在其他条件不变的情况下,提高反应物浓度可以提高反应速率;反之,化学反应速率会降低。
注意:随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐降低,所以一般反应速率也会逐渐降低。
2:温度
6.观察30%双氧水溶液,发现溶液中出现少量气泡,将带火星的木棒放入试管中,但木棒没有复燃;
取一定量的30%过氧化氢溶液,放在酒精灯的火焰上微热。发现溶液中气泡的速度明显加快。将带火星的木条放入试管中,木条重新点燃(不考虑水蒸气的影响)。
分析:温度升高,双氧水分解氧气的速度加快,产生大量氧气。
拿四朵用石蕊溶液染成紫色的干纸花。第一个纸花喷稀醋酸,第二个纸花喷水,第三个纸花直接放入充有二氧化碳的气瓶中,第四个纸花喷水,再放入充有二氧化碳的气瓶中,观察四个纸花的颜色变化。然后取出第四朵纸花,用吹风机仔细吹干,观察现象。
分析:碳酸在室温下可以分解。为了更快的观察到现象,加热第四个纸花,提高反应速率,加速碳酸的分解。
例8图为雪碧汽水的部分标签。
(1)小虎取适量雪碧汽水于试管中,稍加加热,产生大量气泡。该反应的化学方程式是:_ _ _ _ _ _ _ _
(2)在充分煮沸雪碧苏打后,滴入石蕊试液。溶液是红色的,使石蕊变红的物质是_ _ _ _ _。
分析:(1)碳酸不稳定,易分解。因为配料中有碳酸水,所以反应出H2CO3=H2O+CO2↑。
(2)雪碧煮沸时,加热加快了其中碳酸的分解速度,所以肯定不是碳酸使石蕊溶液变红;另据了解,雪碧汽水中含有柠檬酸,柠檬酸也是一种酸,所以使石蕊变红的酸性物质就是柠檬酸。
规律:温度越高,反应速度越快。
馒头需要发酵面团时,将面团放在温暖的地方;
为了防止食物变质,把食物放在冰箱里;
因素3:催化剂
9.在试管中加入5ml的5%双氧水溶液,将带火星的木条放入试管中,使木条不会复燃;
向上述试管中加入二氧化锰,观察到快速产生大量气泡。将带火星的木条放入试管,木条重新点燃。
注意:加入催化剂不一定会提高反应速率。催化剂的作用是改变化学反应的速度。
其他因素:反应物的接触面积
实例10
为了提高燃料的利用率,工业上常将煤粉碎后再燃烧,以达到_ _ _ _ _ _的目的。
分析:煤经过破碎后,可增加可燃物与氧气的接触面积,有效提高反应速率,达到反应充分、能量高效利用的目的。答案是:增加可燃物与氧气的接触面积,使燃料充分反应。
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