岩石矿物成分对酸岩反应速率影响规律研究

分析酸液与岩石的化学反应速率规律是碳酸盐岩储层酸化改造技术研究的核心问题。岩石矿物成分是酸岩反应速率的重要影响因素。探索岩石中矿物成分对酸岩反应速率的影响规律,既有助于揭示各类矿物之间竞争反应机理,又可以优化各类型碳酸盐岩改造思路。结合X射线衍射分析与酸岩反应实验,定量测试了不同矿物成分及含量组成下,酸液与岩石的反应速率。研究表明:(1)碳酸盐岩各类矿物中方解石、白云石与反应速率呈正比,其他矿物与反应速率呈反比;方解石比白云石反应速率更快。(2)在灰岩中,当白云石含量为0%~15%与15%~40%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降51.4%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~30%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降61%。在白云岩中,当方解石含量为0%~4%与4%~8%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度上升23%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~35%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度减小99%。

化学反应速率的一个热力学定义式——兼议I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理

指出高中化学教材中用浓度表示的化学反应速率定义式在化学平衡的建立、平衡常数表达式的推导和有关反应机理甄别时所出现的一些“问题”,原因之一可能是定义本身的局限性和相关教学内容顺序的安排。为解决水溶液中离子反应速率问题,根据IUPAC推荐的关于化学反应速率最基本定义,从“反应进度”出发,基于热力学视角,将任-自发进行的化学反应视为“广义氧化还原反应”,导出一个化学反应速率与电动势、电导(率)等相关的新定义式。实例分析了电动势大小、方向的改变以及电导(率)对反应速率(度)的影响,评价了I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理的可靠性。

反应速率对锂硫电池放电性能影响的模型分析

锂硫电池是下一代高能量密度二次电池的重要候选者,其性能改善需深入理解电池中锂、硫间复杂宏观电化学反应过程。基于Newman多孔电极模型思路,结合多孔硫正极特点,合理简化,建立了描述锂硫电池放电过程模型。模型计算与文献实验结果对比表明,模型能较好模拟放电过程趋势、关键特征,验证了模型有效性;不同电化学动力学参数变化下放电结果模拟表明:增大锂离子交换电流密度有利于提高性能;对于正极硫多步电化学反应过程,S_(8(l))还原反应速率需保持在较高水平上,S_(8)^(2-)、S_(6)^(2-)还原反应速率不是多步电化学反应的控制步,提高S_(4)^(2-)、S_(2)^(2-)还原反应速率可以改善电池比容量、功率性能。

基于米氏机理的酶催化反应中反应速率常数的计算

对基于米氏机理的酶催化反应模型,本文介绍了求解全部反应速率常数的两种方法:瞬态法和数学计算法,其中瞬态法的核心是分析反应达到稳态前的过程,数学计算法的核心是寻找反应过程中酶与底物浓度之间的关系。通过求解全部反应速率常数,不仅可以加深对酶催化反应动力学的理解,而且有助于提高对反应动力学的认识。

水中有机污染物与臭氧反应速率常数的可解释性机器学习模型

运用多元线性回归(MLR)、非线性支持向量回归(SVR)以及投影寻踪回归(PPR)方法构建了定量结构-活性关系(QSAR)模型,以预测水相有机物与臭氧的反应速率常数(logK_(O_(3))).采用内检验和外检验方法,对模型的拟合性能、稳健性以及预测能力进行了比较.结果表明,非线性模型结果优于线性模型;PPR模型的性能最佳.采用SHAP方法对PPR进行可视化表征及分析,以提高模型预测结果的可靠性,增强模型的透明度,从而弥补了机器学习模型的“黑箱”缺陷.最后,利用Williams图法表征了PPR模型的应用域范围(AD).

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验改进和拓展

本文针对现有物理化学实验教材中的“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”实验进行改进和拓展。首先,以夹套烧杯为皂化反应池,通过恒温水循环及磁力搅拌确保了实验过程中溶液浓度均匀、温度恒定;其次,取一定体积浓度为0.01 mol∙L^(−1)的氢氧化钠溶液于反应池中待恒温后测定电导率值,记为κ0,再使用微量取样器取等摩尔数的乙酸乙酯加入到反应器中并同时计时,测定不同时间的电导率值,记为κt;第三,通过数据归一化处理消除了电极常数的影响,使物理量意义明确、实验现象直观。改进后的实验步骤减少、数据测量准确性提高,可以测量高温条件下、快速的皂化反应速率常数,在有限的课时内学生可以通过分工协作、共享数据,获得表观活化能及指前因子。

高中化学教材“化学反应的速率与限度”内容比较及建议

本文对人教版、苏教版和鲁科版高中化学教材中“化学反应的速率与限度”内容进行了对比分析,涉及位置、正文内容、栏目、插图及习题设置等方面,并提出教学建议。

电极过程动力学反应速率常数测量的若干方法

电子转移反应的标准反应速率常数是电化学反应的“本征”动力学性质,也是电极过程动力学研究的重要内容之一,对于电极反应的机理和路径的理解以及电催化剂和电池材料等的筛选和理性设计均具有重要意义。本文将主要介绍电化学反应速率常数测定的实验方法,包括极化曲线、旋转圆盘、超微电极、扫描电化学显微镜、电化学阻抗谱、电流阶跃、电势阶跃以及循环伏安等方法,以期对开展电极过程动力学研究的相关研究人员和学生有所裨益。

甲烷水蒸气重整反应速率模拟与机理分析

氢能作为清洁能源,具有巨大的发展潜力。甲烷水蒸气重整技术是一种经济且环保的制氢方式,可产出高纯度氢并减少碳排放。但在该反应的链转移过程中,由于反应速率变化较快,目前反应机理尚不明确。采用CHEMKIN模拟软件,将甲烷水蒸气重整反应动力学模型与平推流反应器(PFR)进行耦合,在温度为1200 K、水碳比(物质的量比)为3.0和气体入口质量流量为0.01 g/s的反应条件下进行模拟。通过分析CH_(4)、H_(2)O及中间产物CH_(3)基元反应速率,确定了影响反应的主要物质,进而对反应机理(主要指反应路径)进行了深入分析。结果表明,水蒸气和CH_(4)在催化剂表面发生的吸附和解吸附反应以及H_(2)O(s)(s代表吸附态)和CH_(4)(s)在催化剂表面发生的解离反应对甲烷水蒸气重整反应的影响较大;CH_(4)(s)在催化剂表面的两种解离反应分别为直接解离和与O(s)发生反应解离,且与O(s)发生反应的解离速率要高于直接解离速率。CH_(4)(s)在催化剂表面的反应路径为CH_(4)(g)→CH_(4)(s)→CH_(3)(s)→CH_(2)(s)→CH(s)→C(s),其中CH_(4)(g)→CH_(4)(s)→CH_(3)(s)对反应的影响最大。H_(2)O(g)同样吸附在催化剂表面,其反应路径为H_(2)O(g)→H_(2)O(s)→OH(s)→H(s)。

手持技术在化学反应速率教学中的实践

手持技术是以图形图像方式呈现实验的动态变化过程,体现了现代化技术与化学学科的充分融合。利用手持技术开展影响化学反应速率因素的实验研究,能从图形图像角度阐述不同浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率影响的动态变化过程,促进学生对化学反应速率影响因素的理解与认知。

基于化学学科能力表现的“化学反应速率与化学平衡”模块试题分析与思考——以2019~2023五年高考北京卷为例

化学学科能力分为学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力,具体分为九个水平。基于化学学科能力分析近五年(2019~2023年)北京高考试卷“化学反应速率与化学平衡”模块试题,归纳总结试题的特点与学科能力表现水平,进一步提出相应的备考建议与备考方案。实施备考方案能有效提升学生的化学学科能力,达到化学学科核心素养的相关要求。

HOO·D_(-H)OOH自由基β-断键反应类速率规则计算

二氢过氧烯基自由基(HOO·D_(-H)OOH)的β-断键反应类是烯烃低温燃烧反应网络中很重要的一类反应。本文针对该反应类在不同碳原子反应位点的高压极限速率规则开展系统研究。依据HOO·D_(-H)OOH自由基所在碳原子类型的不同,将反应类划分为三个反应子类。单点能计算采用CBS-QB3组合方法,物种几何结构优化和频率分析采用B3LYP/CBSB7方法,高压极限速率常数采用传统过渡态理论计算,并按简单速率规则方法构建了反应类的高压极限速率规则。此外,也探究了HOO·D_(-H)OOH自由基β-断键反应类中反应物构型和取代基大小对反应速率常数的影响规律。本文通过理论计算为该反应类提供了更精确的高压极限速率常数,并为构建可靠的烯烃低温燃烧反应机理提供了精确的反应速率规则。

基于学科理解构建结构化的单元教学设计--以“化学反应速率与化学平衡”为例

学科理解是内容结构化的基础,是开展“素养为本”教学的第一环。本文以“化学反应速率与化学平衡”为例,通过对比教材内容、剖析学科知识、研读化学史实、明晰人类发展历程四个方面增进教师的学科理解,将看似游离于整章知识体系以外的“化学反应的方向”置于“工业合成氨”主题下,增强了内容结构化的紧密程度,彰显了本章知识在人类发展史上的重要价值。

利用手持技术探究反应物浓度、催化剂、温度对反应速率的影响

数字化手持技术实验因具有简单便携、易操作、数据实时等优点,在中学化学教学中已经成为一种创新的教学工具,有助于学生化学概念的学习及认知水平的发展.基于数字化手持技术,在考虑了反应吸、放热影响的基础下,利用气压传感器探究了盐酸浓度对Mg与盐酸反应的反应速率的影响,同时考察了催化剂FeCl_(3)用量、温度对H_(2)O_(2)分解反应速率的影响.反应体系“压强-时间”曲线及反应速率的直接对比,利于学生深刻理解反应物浓度、催化剂用量、温度对化学反应速率的影响.

化学反应速率和平衡图像的分析

化学反应速率和平衡图像是化学反应原理的重要内容,学生要学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像,能解答化学反应原理的相关问题。类型一、速率-时间图像1.常见含“断点”的速率—时间图像(见表1).

化学反应速率的多角度领悟

一、化学反应速率大小的比较。化学反应速率大小的比较,用比值法比较简便。即对于一般反应:aA(g)+bB(g)■cC(g)+dD(g)若v(A)/a>v(B)/b,则A表示的化学反应速率比B的大。化学反应速率的单位必须相同。若不相同,应首先将单位转化为相同的单位。

化学反应速率实验在高中化学教学中的应用

文章探讨了化学反应速率实验在高中化学教学中的应用,首先介绍了反应速率的理论基础,包括反应速率的定义、测量方法以及影响反应速率的因素,如浓度、温度和催化剂。随后详细阐述了化学反应速率实验在高中教学中的应用,包括理论概念的巩固与实践结合、实验技能与科学方法论的培养、学生兴趣的激发、解决问题能力的提高以及团队协作与交流的促进。最后分析了化学反应速率实验存在的局限性,并提出了一些教学改进的建议,以促进教学效果的提升。

化学课堂教学评价实践研究——以“影响化学反应速率的因素”的教学为例

文章以“影响化学反应速率的因素”的教学为例,探讨化学课堂教学评价在教学实践中的意义,提出课堂教学评价应以学生为主体,教师可以积极引导学生进行自评、小组互评等评价活动,并根据多样性、多方面的评价结果,调整与改进教学设计,提高化学课堂教学质量以及学生的学习效果。

数形结合 素养立意——化学反应速率与平衡图像分析探究

一、题型概述化学反应原理最容易失分的是图像题,原因是图像的呈现方式变得越来越新颖,如试题中涉及的图像已不仅仅是速率与简单的化学平衡,研究体系也已不是单纯的气相体系,往往根据实际工业生产,更多的是研究复杂液相反应体系,坐标参数也不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率、百分含量,而是有更多的变量,像物质的量之比、气体分压或离子浓度的对数或负对数等。

基于STEM理念的探究影响化学反应速率因素实验装置的设计

在评析前人采用光度法和浊度法,以硫代硫酸钠与硫酸反应探究浓度和温度对化学反应速率影响的工作基础上,基于STEM理念,依据学生已掌握的丁达尔效应原理,利用简单易得的激光头、硅光电池传感器、数据采集蓝牙模块以及智能手机等实验器材,设计、组装了实验装置。应用装置对不同条件下反应过程中硅光电池传感器输出的电压信号进行数据收集和定量分析,得到反应物浓度和温度对化学反应速率影响的结论与文献中数值一致。在此过程中,学生能强烈感受到理论知识的实际应用价值,体验学习化学的乐趣,同时有效提高实验动手能力和问题解决能力。