要求“解释”的速率题需要两样东西:趋势和粒子层面的原因。“浓度越高反应越快”只是趋势。分数通常在后面那句关于碰撞的话里。
本页给出一个简短的答题结构和带数字的例题。它支持反应速率。
到底哪里出了问题?
丢分大多落在下面几种情况:
- 只有趋势。“温度升高使反应更快。”没错,但只是重复题目。
- 只写碰撞,没写成功。“更多碰撞”没有说明为什么多出来的碰撞会导致反应。
- **原因写错。**只改变了浓度或温度,却写“粒子膨胀”或“酸变强了”。
- **没有提到相同体积。**浓度指单位体积内的粒子数,不是总粒子数变多。
用同一个结构来写答案,这四点都能改正。
三段式答案
- 用变量陈述趋势。“浓度增大时,速率增大。”
- 说出粒子的变化。“相同体积中有更多粒子。”(温度:“粒子运动更快,能量更高。”表面积:“表面暴露的粒子更多。”)
- 联系成功碰撞。“所以碰撞更频繁,每秒发生更多成功碰撞。”
把三段读出来检查一遍。如果缺第二段,你只是描述了,还没有解释。
例题
虚构实验:镁条与稀酸反应,收集氢气。
酸的浓度为 1.0 mol/dm³ 时,40 s 收集 40 cm³ 气体。浓度为 2.0 mol/dm³ 时,同样的 40 cm³ 用了 20 s。温度和镁条相同。
计算两个平均速率并解释差异。
第一步,平均速率 = 气体体积 ÷ 时间。
- 1.0 mol/dm³:40 ÷ 40 = 1.0 cm³/s
- 2.0 mol/dm³:40 ÷ 20 = 2.0 cm³/s
第二步,描述趋势。 在这组数据中,浓度加倍,平均速率也加倍。
第三步,用粒子解释。 在 2.0 mol/dm³ 时,相同体积的溶液中酸粒子更多。酸粒子与镁表面碰撞更频繁,所以每秒有更多成功碰撞,反应更快。
完整答案:“随着浓度增大,平均速率从 1.0 cm³/s 升到 2.0 cm³/s。相同体积中酸粒子更多,与镁的碰撞更频繁,每秒有更多成功碰撞。”
数字检查:相同体积的气体用一半的时间,速率必须是两倍,而 2.0 ÷ 1.0 = 2,吻合。
要避免的错误
错误答案:“浓度更高所以反应更快,因为有更多碰撞。”
趋势写了,碰撞的想法也只写了一半:没有说相同体积中粒子更多,“更多碰撞”也缺少“成功”二字。
改正方法是补上粒子变化和频率:“相同体积中有更多粒子,所以成功碰撞的频率增加。”只多一个分句,通常就是题目要的内容。
自我检查
1. 解释为什么 40 °C 时的反应比 20 °C 时更快。
显示答案
温度较高时,粒子运动更快,能量更高。它们碰撞更频繁,而且更大比例的碰撞有足够能量发生反应,所以成功碰撞的频率增加,速率上升。2. 相同质量的碳酸钙,粉末状比大块状与酸反应更快。解释原因。
显示答案
粉末的表面积更大,所以有更多碳酸钙粒子与酸接触。酸粒子与固体碰撞更频繁,成功碰撞的频率更高,速率更大。质量相同,所以能够反应的总量没有变。3. 某反应在前 30 s 收集 48 cm³ 气体,接下来 30 s 又收集 18 cm³。计算每个时间段的平均速率,并解释为什么第二段较低。
显示答案
第一段:48 ÷ 30 = 1.6 cm³/s。第二段:18 ÷ 30 = 0.6 cm³/s。反应物被不断消耗,浓度下降。相同体积中的粒子变少,碰撞不那么频繁,速率变慢。接下来可以做什么?
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