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- 所属栏目： 高中化学教学视频
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15鲁科版选修一高中三化学《动力学在生产生活中的应用》优质课教学视频
这节课
00:05
我们一起来学习这个
00:06
动力学在生产生活中的应用啊
00:10
动力学主要指的就是我们这个反应速率的问题
00:13
是不是
00:14
然后我们先一块看一下
00:16
我们这里给你的这个课程标准
00:19
还有考试
00:20
建议大家一块看一下啊
00:27
是不是在我们的血案上也有
00:32
咱们来看一下命题趋势
00:42
看好了对吧
00:43
我们首先来看一下我们动力学在生活中的应用
00:47
那么在生活中我们这个反应速率有可能很快
00:50
是不是也有可能很慢啊
00:51
对于很快的这些例子
00:53
像我们这个烟花烟花啊
00:55
非常快
00:56
同时也有非常慢的
00:58
就像这个溶洞的形成
01:00
这是在生活中的应用
01:02
我们这节课主要学习的是在生产中的应用
01:05
那么在生产中的应用
01:07
通过这个悬案
01:08
我们一共给出了几个方面
01:11
是不是想到了这个表面积
01:13
催化剂温度
01:14
还有这个综合因素在生产中的一个调控
01:18
对不对
01:20
先看一下这个表面积不一啊
01:26
这是2022年河北卷的一个题目
01:30
我们这个工业流程的这个问题呢是黄铁矿杂质
01:36
还有石英
01:37
首先要把它们变成红章
01:39
然后红章最终得到我们的产品
01:42
是不是安铁蓝对吧
01:44
那第一个问题问你的是红砖的主要成分是什么
01:50
从已知信息上
01:51
我们看到的是这个黄铁矿的主要成分
01:53
是不是有铁元素
01:55
硫元素
01:55
还有硅元素
01:57
哎
01:58
所以我们能够得到的红渣
02:00
那你考虑应该是什么
02:02
是不应该氧化铁
02:04
那么对于后面绿茶一的主要成分应该是什么呢
02:07
就是这个胡渣再加上硫酸之后
02:11
还有一个绿茶
02:12
那应该是是不是二氧化硅啊
02:15
耐心二氧化硅啊
02:16
因为二氧化硅是不容易酸呀
02:17
来这里考虑的问题呢
02:19
是黄铁矿盐系的目的是什么
02:26
目的应该是什么
02:28
是不是多了表面经细胞反应素质好填一下啊
02:36
那接下来你做一下这个检测
02:38
评价22年这个标准卷的题目啊
03:18
选帅了吧
03:19
别说啦
03:24
是不是ab有问题吗
03:27
没问题啊
03:28
我请
03:31
接下来看第二块的内容啊
03:33
就是催化剂的使用
03:35
催化剂的使用我们又分成了三部分
03:37
第一部分是催化剂的选择性
03:39
但是催化剂的活性
03:40
还有一个是催化剂的催化类型啊
03:43
先看催化剂的选择性
03:47
我们这里以2020年全国卷
03:49
二酸为例子来讲的
03:51
你可以看悬案
03:52
也可以看你这个屏幕啊
03:54
这里我们选择的是二氧化碳催化加氢合成乙烯
03:58
他说要伴随着一些副反应
04:00
可能会生成一些低碳的烃
04:02
那么在一定条件下
04:04
为了提高反应速率和乙烯的选择性
04:07
应该怎么办
04:08
是不是要选择合适的催化剂
04:11
选择合适的催化剂可以提高主反应
04:13
是降低副反应
04:20
那我们这个催化剂在使用的过程中
04:22
可以提高反应速率
04:23
对不对
04:24
那么对于我们这个反应的产率
04:27
就是工业上这个产率来讲
04:29
会不会提高
04:30
不会这个产率和平衡产率一会是吧
04:36
不一个事儿
04:37
是不是催化剂对于平衡产率是没有影响的
04:41
因为催化剂不会改变反应的限度
04:43
对不对
04:44
但是对于我们这个茶会不会改变
04:46
那你主要是从哪些方面来理解呢
04:50
因为平时我们这个工业生产是不是到达平衡才
04:54
解说是走平衡
04:57
也说不一定平衡才结束
04:58
是不是应该是这个大多数是没有达到平衡
05:02
是不是就流出反应期
05:03
所以我们平时说的这个呃产率
05:06
或者说转化率
05:07
比实际的平衡的转化率是有第一等
05:11
因此我们使用催化剂之后
05:12
对于阐释是有是不是提高的
05:15
再一个呢
05:16
通过刚才我们做题也知道你使用了催化剂之后
05:19
才会具有一定的选择性
05:21
对于我们主反应是不是可以提高
05:23
对于后反应可以降低
05:25
所以在一定程度下
05:26
催化剂是可以提高产率的
05:28
是不是这回事
05:30
好了
05:30
你再练一下这个评价二和评价三哈
08:04
好了我们说一下这两个题目哈
08:06
我先说一下这个评价二哈
08:12
这个评价二
08:12
我们选的是高三期中的一个考试题哈
08:15
嗯我们首先看一下物业上选择的催化剂
08:19
应该选哪一个呢
08:20
通过这两幅图像来看
08:21
第一幅图是不是代表的是一个转化率
08:24
第二幅图代表的是一个选择性
08:26
那我们选择是不是应该选择一个转化率也高
08:29
选择性也对于我们目标产物来说
08:32
选择性也高一点
08:33
高的一个催化剂是比较合适的
08:36
那么通过观察
08:37
我看到这个小黑点也说有二氧化碳的
08:41
这个催化剂是不是都是要高啊
08:43
所以我们催化剂选择的就是逆二换十啊
08:47
那合适的温度你是不是来选一个数据大一些的
08:51
从左边这个图发现320度的时候
08:55
这个转化率是最高的
08:56
同时在右边看嗯
08:59
实际上在280以后
09:02
是不是他的选择性都是非常高的
09:05
对于甲方来说
09:06
所以我们选择这个温度最合适
09:08
应该是是不是达到20度
09:12
那么后面是这个河南卷的一个题目啊
09:15
第一个空你填了什么
09:18
是5.4吧
09:20
因为我们要选的是催化剂一
09:22
还有350度
09:24
那这样甲醇的一个平均平嗯
09:27
平均的一个反应速率来看
09:29
产生的一共是10.8
09:31
那2分钟是不是就赢了5.4
09:34
然后后面的元音怎么打
09:38
回答一下其中讲完的学
09:44
讲完了选择性会有提高
09:46
是不是在做啊
09:48
你看着啊
09:49
催化剂一在使用的时候呃
09:53
我们这个甲烷它是42780
09:56
甲醇是不是345.2
09:59
虽然这个题目是一个节选的题目
10:01
他告诉了你生成甲醇是一个副反应
10:04
实际上也就是说甲醇甲烷应该是一个
10:08
是不是有啥忘了
10:10
那你看这个比例来看
10:12
还有下面是不是38932
10:14
然后我们复产物是34哦
10:17
那这个比例来看
10:19
甲烷应该是哪个高
10:21
催化剂是催化剂二高
10:24
但是他现在问你的问题是
10:26
选择催化剂二和400多的原因
10:28
对不对
10:29
所以你不能只写催化剂二
10:30
还要写上是不是400多的原因
10:32
那400度是什么原因
10:35
速速速度要快
10:37
所以你不仅要打速度快
10:39
还要打这个是不是选择性要高一些
10:42
两方面哈
10:45
看下答案
10:49
写错了自己改一改啊
10:53
然后我们看一下活性
10:57
我姓选的是去年这个颜色
11:01
先把题目看一下啊
11:08
虽然说题干比较长
11:10
问的问题是比较简单的是吧
11:17
他问的是我们在这个途中
11:19
温度从ta升高到tb的过程中
11:22
反应物的浓度
11:24
他说的是不急剧减小的原因是什么
11:29
那反应物的浓度如果急剧减小
点击折叠192行
可定位到视频位置
时间
字幕内容
11:32
那就说明什么
11:34
是不是说明反应速率是急剧的增大呀
11:37
那既然是急剧增大
11:38
那就是什么问题了
11:40
是不是催化剂的活性是升高了
11:47
当然我们这个烟台一模这个题的
11:49
它实际上是嗯
11:51
这个反应是在催化剂表面上发生的反应
11:54
对不对
11:55
通过题干我们看到他说在催化剂表面
11:57
通过发生吸附解析消除这些污染物
12:02
那么对于催化剂参与的这些这个呃
12:05
退化的类型来看
12:06
这是一种
12:07
实际上这种就跟我们课本上讲到的氮气
12:10
氢气肾的氨气是不一样的
12:12
有这个吸附的过程
12:13
同时催化剂还有什么样的类型
12:18
这只是在催化剂表面反应
12:20
是不是还有的要参与反应
12:22
所以我们催化剂主要分成两部分啊
12:25
第一种类型呢是均相催化
12:27
第二种类型是非均相催化
12:29
也叫西部催化
12:30
那么对于第一种类型
12:32
均相催化指的是催化剂要参与化学反应
12:35
降低活化能来提高反应速率
12:37
也说催化剂的浓度越大
12:39
对于反应速率是不是越快
12:41
第二种类型是要有这个扩散吸附
12:45
发生表面反应托付
12:46
还有这个扩散的一个过程啊
12:49
那在这个过程中呢
12:51
一般来说吸附过程是能量要降低
12:54
一般来说通过吸附要降低
12:57
之前我们做了很多能量体
12:58
你像这个嗯
13:03
这上面没有哈
13:04
之前是不是做过好的那种能量图
13:05
吸附完之后能量下降虽然是一个物理变化
13:09
但一般吸附要能量降低哈
13:11
那么吸附过程的难易
13:13
主要取决于它里边的一个最大的能力
13:15
就是折射部位
13:17
是不是
13:17
接下来我们分别看一下啊
13:19
先看第一种类型
13:21
学校推广
13:23
这是去年2021年湖南卷习题啊
13:27
把这个题做一下
13:28
例四
14:56
你学院上了总反应是不是漏了
14:59
你可以看黑板啊
15:03
就是甲酸分解生成二氧化碳和氢气
15:17
首先对于这个题目来说
15:19
他的学术不应该是从哪到哪
15:23
从4~1
15:27
是不是4~1的过程
15:29
是他的一个决策部
15:32
因此我们这里有个D选项
15:33
说总反应速率是由2~3决定
15:35
是不是就错了
15:37
同时我们看到在这幅这个循环图里边
15:41
这个地方是有轻生成
15:43
这个地方是不是有青参与
15:47
那么这个如果是氢作为产物
15:50
氢作为反应物的话
15:51
那么氢浓度过大过小都会使它的呃速率降低
15:56
这个好理解吧
15:57
你像这个过程
15:58
如果说氢离子的浓度比较大的话
16:01
那么它的反应速率就会降低
16:03
如果这个地方氢的浓度比较小的话
16:06
它的反应速率也会降低
16:09
那这里生成氢
16:10
这里消耗氢就相当于这个氢
16:12
正好是不是没有这个生成和消耗的问题了
16:16
正好那边生成的补充到这啊
16:19
对于总反应来看
16:20
我们根据这个箭头能看出来的是进入的物质
16:24
是不是甲酸往里走的箭箭头啊
16:27
出血的箭头是不是就有二氧化碳
16:29
还有氢气啊
16:30
所以第一个选项A是不是要正确
16:33
再一个C选项
16:34
他说铁元素的化合价发生了变化
16:36
有没有变化
16:37
你怎么看的
16:41
你像我们这些物质一
16:43
还有啊
16:45
比如说这个一哈一
16:46
我们这个铁是不是只连了两条线
16:49
关键只有两条
16:50
但是像后面的234是不是三条线
16:54
那么两条线和三条线线的数目不一样
16:57
价态也应该是不一样的啊
16:59
所以这个题选的是4D啊
17:04
后边还有一道自己练一练
17:06
这跟我们课本上的是不是一个问题啊
18:07
这个氮气和氢气反应
18:09
应该是按照几比几是最好的
18:12
在进行一生传感器的时候
18:15
是不是一比一比
18:17
是不是一比三是最好的
18:20
但是我们实际上是用的是一比2.8
18:23
也就是说我们氮气的含量是要偏偏高的
18:26
那么对于氮气和氢气生成氨气的反应
18:29
属于是不是吸附催化
18:30
就是非均相催化在催化剂表面上发生了反应啊
18:34
而我们这里有一句
18:36
有一句话说的是
18:37
氮气的吸附分解是活化能最高的
18:39
也是氮气的吸附是整个反应的一个绝痛苦
18:45
能够影响到反应速率的啊
18:47
像这样的一个就是催化剂的活性
18:49
再一个就是吸附的这个胃炎啊
18:52
你像催化剂的活性主要是由温度决定
18:56
温度的高低决定催化剂活性的高低
18:59
同时这个吸附的位点由两方面决定
19:01
一个就是催化剂的一个表面积
19:04
还有就是一个像我们这里啊
19:07
应该就是氮气的一个含量
19:09
氮气的含量越高
19:10
那么相应的
19:12
是不是对这个角速度就应该有影响了
19:15
有利于提高我们这个反应速率
19:17
同时我们氮气如果是浓度高的话
19:20
对于另一种反应物
19:21
氢气的转化率也应该是要提高的
19:25
所以答案是这样的
19:27
看看你自己写的对不对啊
19:30
写错了自己再改一改啊
19:35
这个题主要是从这个氮气的西部是最难的
19:40
所以你提高氮气的含量
19:42
主要就是让这个角速度能快一些
19:59
写完的同学看看温度的影响
20:03
后边还有一道题啊
20:05
五
22:18
第一个空是不是都写对了
22:19
第一个空是什么大
22:24
因为现在这条图像的话是三种不同的温度
22:27
那应该是先拐先平
22:29
数字大啊
22:29
那么应该是第一条图像太清楚
22:35
第一条写了圈一的那个应该是温度最高的
22:38
同时温度最高的发现转化率是最高的
22:40
所以这个反应是吸热反应
22:42
DH是摆平的
22:44
那像后边问这个123里边开正减开
22:47
你最大的线是哪条线
22:49
你又是哪条线
22:51
为什么是第一条线
22:56
因为是第一条线温度高
23:00
问的不好事儿
23:03
你为啥选一啊
23:06
我干净了是吧
23:10
哦因为这个温度高的时候大概是要大的
23:16
是不是大开增大
23:17
同时大概应该等于太正面太逆
23:20
那就说明什么呢
23:23
是不是那H大于0L温度开征增大的更快
23:26
所以开灯减开你小于零
23:27
开诊断减开你是增大的
23:30
这样能理解这个就一定对是吧
23:39
看啊开正增大的多
23:42
开证减开E是不是一定增大呢
23:44
那我们知道增大的这个量
23:46
你像从一一如果是增大十倍的话
23:49
那是不是就变成十
23:51
那都打了几99
23:54
那如果是从100增到十倍
23:57
它应该变成多少1000
23:59
所以增大了是900
24:01
因此我们增大的这个数值是与什么有关系
24:06
一个就是初始的这个量
24:08
同时还与增大的倍数有关系
24:11
你只知道温度升高之后
24:13
那开正增大的比开镜增大的倍数大
24:16
但是我们的基数呢
24:21
结束了怎么回事
24:22
你看一下你的图像
24:24
这三条图像的转化率都是在50%以上吧
24:30
同时我们这个反应是不是在为这等于零的反应
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时间
字幕内容
24:34
所以对于这三个反应
24:36
它的K值都是要大于等于一的
24:40
那K值如果大于等于一
24:42
是不是就说明了K正和K逆初始的一个量
24:46
初始已经是K正比K逆大了
24:49
同时开正增大的倍数比开逆增大的倍数还要当
24:54
所以我没开证件开你
24:56
所以温度升高是不是才是增大的
24:58
所以一是最大的
24:59
因此我没这个理由
25:00
是不是应该写上这个
25:02
因为开大于等于一
25:04
再加上开证增大的倍数比开镜倍数大
25:07
所以最大的才是第一了
25:11
嗯能理解啊
25:12
当然在我们课本上我们是怎么讲的这一块的
25:16
还有印象吗
25:17
50万是不是我们课本上讲了一个公式
25:22
来找了个什么公式
25:25
阿雷尼斯公式是不是K等于A乘E的-1.2
25:29
T如果我们对于这个公式同时取自然对数
25:34
再做成它的图像的话
25:35
是不是就长这样了
25:37
来通过这个样子
25:38
我们就知道
25:39
如果ea越大是个相同的温度
25:43
那么开增大的倍数是不是越快
25:45
但是在我们课本上是怎么描述的呢
25:49
我们课本上当时是不是在讲温度之后
25:52
有一个小的部分让你回去背过
25:54
我们说当1A大于零的时候
25:56
身高如果ea大于零啊
25:59
ea越大啊
26:01
这个身高相同的温度开支增大的越多
26:07
是吧
26:08
你看看这个公式啊
26:11
对于刚才这个反应是一个吸热反应
26:14
所以升高温度的时候
26:15
开车灯大的离开你啊
26:17
也就是升高温度
26:18
然后吸热方向的K增速是要快的
26:20
根据这个图像你能想到吗
26:24
是不是身高相同的温度
26:25
你开如果是这个ea越大的话
26:28
是不是斜率应该也越大
26:29
他这个增速是不是应该也越快
26:31
好理解
26:33
我们再看一个哈
26:35
这个反应是一个DH小于零的反应
26:38
这四条图像其中有两条
26:41
代表的是这个太正和太逆
26:44
你找出它的太正是哪条图形
27:32
找出了吗
28:05
咳不好选啊
28:07
选的是第几个
28:09
第三个帮我们看看啊
28:10
首先没这个图像
28:12
它是这个横坐标是温度
28:14
纵坐标是PKPK是不冷的态度
28:17
比如说温度你和这个是类似的啊
28:21
你这个是一个温度分之一和取自然对数
28:24
你相当于把上面那个图像是不同时取负对数
28:28
把上面这个公式同时取负对数啊
28:31
那么知道温度和pk应该是成正比还是反比
28:35
你不看公式
28:36
你也知道温度升高K应该是增大对吧
28:39
那温度升高
28:40
那负log开不就得显小
28:42
所以我们选的图像肯定是三和四里面选
28:46
同时三和四你得知道这个反应是一个
28:50
这等于是小于零的反应
28:51
刚才我们也说这个温度如果是升高的话
28:55
对于吸热反应方向那一块的开需要增大
28:59
所以当温度升高的时候
29:01
开正和K逆谁更大的快
29:04
是不是K逆增大的快
29:06
如果说K逆增大的快
29:07
那么相应的这个呃纵坐标就应该是减小的快
29:13
他那个斜率大的应该是开裂
29:15
这个是不是开镜三是不是开张
29:18
是不是就选出来了
29:19
给我点
29:23
下面有一个检测五
29:26
就是积碳和硝碳的那个问题啊
29:28
你再看看这个题
30:18
这两个催化剂哪个好
30:22
各位好
30:23
因为我们题目中说的是
30:25
这个积碳反应是不利于反应进行的
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积碳不好
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是不是消炭好啊
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那你像催化剂这个X和Y在积碳的过程中
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X的活化能是要小的
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所以对于X积碳是更容易进行的
30:42
你说Y这个时候好啊
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从积碳来看
30:44
从消痰来看
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催化剂外的活化能小
30:47
是不是消痰也快
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也就是说对于催化剂外
30:51
它这个积碳也慢
30:53
消痰也快
30:54
因此催化剂制药列与外啊
30:58
比如自己写一下
31:01
最后一个问题是多种因素对生产的调控
31:05
例六你再补充一个DH小于零
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这个反应在这里小于零啊
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把这个做一下
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返利六和检测六一起做个
34:26
我们一块看看啊
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先看这个标题啊
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二氧化硫的这个已经告诉你
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到底是不是小于零了
34:33
那么在这个呃反应速率方程里边
34:37
它的变量是什么
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阿尔法是不是K和转化率啊
34:41
开个转化率啊
34:42
那个这个K他已经告诉你
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是随着温度的升高而增大的
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是温度越高
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开越大
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速度越大是吧
34:49
还有一个变量是不是一个转化率
34:52
平衡转化率及这里还有一个转化率啊
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任意时刻的转化率0.9已经确定了
34:58
那我们还有一个就是平衡转化率
35:00
那这个平衡转化率
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是不是与反应的吸热放热有关系
35:05
已经告诉你是风热反应了
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所以温度升高的时候
35:09
转化率是要减小
35:10
转化率减小
35:11
你说反应速率怎么变
35:20
你只看这个方程
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就是这样
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你们的指数对数指数函数是不是0.8的时候
35:27
那这个是不是也这个玩意减小啊
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是不是也应该是减小了
35:37
也就是说现在影响反应速率的因素有两个
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一个因素是正向的
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一个因素是负向的啊
35:45
一正一负是吧
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不是通向的
35:47
所以像这个图像里边
35:49
我们也看到的是开始随温度升高而增大
35:51
后来随温度升高是不是减小
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因此我们现在怎么弄
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是不是看主要因素嗯
35:58
也就是说当他这个随温度升高而增大的时候
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那主要是谁起因素
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谁起影响啊
36:05
是不是开启响
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那到了后期谁起
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主要因素是不转化率起的是主要因素
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能理解
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就是这个
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那下边这个题给的是浓度和催化剂两种因素
36:19
对不对
36:19
实际上这个图像你能看到很多内容啊
36:22
像圈一和圈二是
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初始浓度相同
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催化剂不一样
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同时看到的是斜率不一样
36:31
那A是不是就对了
36:34
像这个一和三是什么关系
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催化剂一样
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浓度不一样
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但是我们还看到什么斜率一样
36:42
说明他俩的速率是一样的
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所以B选项后像C选项条件一的时候
36:49
反应速率是0.012
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这个对不对
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这个是不是很好看
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纵坐标除以横坐标就行了啊
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第一选项说起始浓度是三的时候
36:58
半衰起始62.5
37:01
如果是其实是三的时候没这个时间
37:04
你看到应该是多少
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是不是大约在125左右
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哎所以他的一半的一个时间就应该是
37:13
是不是62.5
37:14
因为它的速率是不是均相的
37:16
就是一直均匀变化的啊
37:18
与浓度没有关系
37:21
好了
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这节课我们就讲这些啊
年份：
版本：
学科：高中化学教学视频
年级：|选修|
标签：动力学在生产生活中的应用
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