一輪學(xué)案微專題強化提升課控制變量探究影響反應(yīng)速率的因素

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。微專題強化提升課控制變量探究影響反應(yīng)速率的因素本部分知識在高考考查中更多是以表格形式呈現(xiàn)，考查學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，能從表格數(shù)據(jù)中找到單一變量，從而聯(lián)系影響反應(yīng)速率的因素分析數(shù)據(jù)?？疾榱嘶瘜W(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，考查了宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知。命題角度1：單一變量影響化學(xué)反應(yīng)速率【典例1】(2018·北京高考節(jié)選)近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。(1)I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補充完整。i．SO2＋4I－＋4H＋=S↓＋2I2＋2H2Oii.I2＋2H2O＋________=________＋________＋2I－(2)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實驗如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)序號ABCD試劑組成0.4mol·L－1KIamol·L－1KI0．2mol·L－1H2SO40.2mol·L－1H2SO40.2mol·L－1KI0．0002molI2實驗現(xiàn)象溶液變黃，一段時間后出現(xiàn)渾濁溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快無明顯現(xiàn)象溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快①B是A的對比實驗，則a＝________。②比較A、B、C，可得出的結(jié)論是_____________________________________。③實驗表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A。結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因：____________________________________________。【解析】(1)反應(yīng)ii中I2化合價降低，所以另一種反應(yīng)物應(yīng)為還原劑SO2，其化合價升高，生成物是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，根據(jù)電荷守恒原則，在酸性條件下用H＋調(diào)整電荷守恒，故I2＋2H2O＋SO2=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋＋2I－。(2)①B是A的對比實驗，c(I－)應(yīng)相同，故a＝0.4。②A、B、C三組實驗中，C為對照實驗，證明在無I－存在時，H2SO4對SO2的歧化反應(yīng)無影響；A、B對比證明c(I－)相同時，c(H＋)越大，反應(yīng)i速率越快。③I2易溶解在KI溶液中，將反應(yīng)ii乘以2與反應(yīng)i相加，得反應(yīng)式3SO2＋2H2O=S↓＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋，可知隨著反應(yīng)的進(jìn)行c(H＋)增大，根據(jù)②的結(jié)論，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A。答案：(1)SO2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))4H＋(2)①0.4②I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨存在時不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反應(yīng)速率③反應(yīng)ii比i快；D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)i加快命題角度2：控制變量實驗中未知量的確定【典例2】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間?；旌先芤簩嶒濧BCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100(1)請完成此實驗設(shè)計，其中：V1＝____________，V6＝________，V9＝________；(2)該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因______________________________?！窘馕觥?1)要對比實驗效果，那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外，要保證其他條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同。A組中硫酸為30mL，那么其他組硫酸量也都為30mL。而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同，F(xiàn)組中硫酸銅20mL，水為0，那么總量為20mL，所以V6＝10mL，V9＝17.5mL，V1＝30mL。(2)當(dāng)加入一定量的硫酸銅后，Zn與CuSO4溶液反應(yīng)生成的Cu會附著在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積，所以反應(yīng)速率會降低。答案：(1)301017.5(2)當(dāng)加入一定量的硫酸銅后，生成的單質(zhì)銅會沉積在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積1．(單一變量影響化學(xué)反應(yīng)速率)(2021·福州模擬)向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應(yīng)時，反應(yīng)速率最大的是()選項溫度SO2O2催化劑A50010mol5mol無B50010mol5molV2O5C4508mol5mol無D5008mol5mol無【解析】選B。C中溫度最低，反應(yīng)速率最慢，A、B、D中溫度相同，濃度不同，D的反應(yīng)速率最小，AB中，B中加入催化劑，反應(yīng)速率大于A，故反應(yīng)速率最快。2.(雙選)(控制變量實驗中未知量的確定)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如表。下列判斷不正確的是 ()溫度/℃速率/mol·L-1·min-1濃度/mol·L-10.6000.5000.4000.30050v3.603.002.401.80609.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B.同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變C.b>50℃D.不同溫度時,相同蔗糖濃度減少一半所需時間相同【解析】選C、D。相同濃度蔗糖,在50℃和60℃條件下的反應(yīng)速率之比為定值,QUOTE=2.5,a=6.00,故A正確;升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率增大,減小濃度降低反應(yīng)速率,所以同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變,故B正確;相同濃度的蔗糖物質(zhì),溫度越高,反應(yīng)速率越大,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,相同濃度的蔗糖,b溫度下蔗糖的反應(yīng)速率小于50℃和60℃條件下的反應(yīng)速率,所以溫度b<50℃,故C錯誤;溫度越高反應(yīng)速率越快,所以蔗糖濃度減少一半所需的時間不同,溫度高的所需時間短,故D錯誤?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．(2021·安徽模擬)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()【解析】選D。對于該反應(yīng)來說濃度越大，溫度越高，反應(yīng)速率越大，表中C、D溫度較高，則應(yīng)大于A、B的反應(yīng)速率，C、D相比較，D的濃度較大，則反應(yīng)速率較大。2．(2021·杭州模擬)科研工作者對甘油(丙三醇)和辛酸合成甘油二酯的酶法合成工藝進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)其他條件相同時，不同脂肪酶(Ⅰ號、Ⅱ號)催化合成甘油二酯的效果如圖所示，此實驗中催化效果相對最佳的反應(yīng)條件是()曲線催化劑縱坐標(biāo)①脂肪酶Ⅰ號辛酸轉(zhuǎn)化率②脂肪酶Ⅱ號辛酸轉(zhuǎn)化率③脂肪酶Ⅰ號甘油二酯含量④脂肪酶Ⅱ號甘油二酯含量A.12h，Ⅰ號B．24h，Ⅰ號C．12h，Ⅰ號D．24h，Ⅱ號【解析】選A。結(jié)合圖及表可知，12h，Ⅰ號時合成甘油二酯含量最大，時間快，且辛酸轉(zhuǎn)化率較大。3．(單一變量影響化學(xué)反應(yīng)速率)(2021·浙江模擬)常溫下，某同學(xué)分別將5g鋅粒(形狀大小一樣)加入如下三組50mL混合試液中，圖為硫酸銅濃度不同時，反應(yīng)生成氫氣速率的變化曲線。則下列說法不正確的是()試劑CuSO4/(mol·L－1)H2SO4/(mol·L－1)a0.003.00b0.253.00c0.503.00A.曲線b反應(yīng)速率始終大于曲線a是因為形成了原電池B．1～2min內(nèi)曲線c反應(yīng)速率急劇下降是溶液中氫離子濃度降低導(dǎo)致的C．3min時，生成氫氣的速率：b＞c＞aD．對比曲線b、c的6～7min段，可知硫酸銅溶液濃度越大不一定能加快產(chǎn)生氫氣的速率【解析】選D。原電池可加快反應(yīng)速率，則曲線b反應(yīng)速率始終大于曲線a是因為形成了原電池，故A正確；隨反應(yīng)進(jìn)行，氫離子濃度減小，則1～2min內(nèi)曲線c反應(yīng)速率急劇下降是溶液中氫離子濃度降低導(dǎo)致的，故B正確；由圖可知，3min時對應(yīng)的縱坐標(biāo)為生成氫氣的速率，則生成氫氣的速率：b＞c＞a，故C正確；曲線b、c的6～7min段，幾乎不變，與硫酸銅濃度無關(guān)，故D錯誤。4．(控制變量實驗中未知量的確定)硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。某學(xué)習(xí)小組為研究反應(yīng)物濃度和溫度對該反應(yīng)速率的影響，設(shè)計以下3組實驗。下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)所需的儀器有量筒、溫度計、秒表、燒杯B．通過記錄產(chǎn)生淡黃色沉淀所需的時間可以比較反應(yīng)的快慢C．對比實驗Ⅱ、Ⅲ研究溫度對該反應(yīng)速率的影響，則y＝0.2D．對比實驗Ⅰ、Ⅱ研究