2025版高一化學必修第二冊（含不定項選擇）課時過程性評價 微專題突破(二) 變量控制法

微專題突破(二)變量控制法(30分鐘30分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:探究單一因素對反應速率的影響1.(4分)下列各組反應(表中物質(zhì)均為反應物),反應剛開始時,放出H2的速率最快的是 ()選項金屬(粉末狀)酸的濃度體積反應溫度A0.1molMg6mol·L-1硝酸10mL60℃B0.1molMg3mol·L-1鹽酸10mL60℃C0.1molFe3mol·L-1鹽酸10mL60℃D0.1molMg3mol·L-1硫酸10mL60℃【解析】選D。金屬Mg與硝酸反應不產(chǎn)生H2,排除A項;Fe不如Mg活潑,排除C項;其他兩項中只比較c(H+)即可,顯然3mol·L-1鹽酸中c(H+)小于3mol·L-1硫酸中c(H+),因此D項放出H2的速率最快。2.(2分)某小組設計如圖所示實驗探究影響H2O2分解速率的因素。下列分析錯誤的是 ()A.該實驗探究的是溫度對反應速率的影響B(tài).該實驗要控制MnO2的質(zhì)量、顆粒大小相同C.實驗中,H2O2的濃度越大越好D.溫度相同時,若用FeCl3代替MnO2,反應速率不相同【解析】選C。兩個裝置中的變量是溫度,所以該實驗探究的是溫度對反應速率的影響,A正確;由于二氧化錳是催化劑,且探究的是溫度對反應速率的影響,所以該實驗要控制MnO2的質(zhì)量、顆粒大小相同,B正確;H2O2濃度過大,反應速率過快,不易控制,所以實驗中H2O2的濃度不宜過大,C錯誤;溫度相同時,若用FeCl3代替MnO2,由于改變了催化劑,則反應速率不相同,D正確。題組二:多影響因素下反應速率的比較3.(2分)控制變量是科學研究的重要方法。相同質(zhì)量的鐵粉與足量稀硫酸分別在下列條件下發(fā)生反應,其中反應速率最大的是 ()選項ABCDt/℃10104040c(H2SO4)/mol·L-11313【解析】選D。鐵粉與足量稀硫酸反應的實質(zhì)是Fe+2H+===Fe2++H2↑,溫度越高,H+濃度越大反應速率越大。溫度為10℃,c(H2SO4)=1mol·L-1,溶液中c(H+)=2mol·L-1;溫度為10℃,c(H2SO4)=3mol·L-1,溶液中c(H+)=6mol·L-1;溫度為40℃,c(H2SO4)=1mol·L-1,溶液中c(H+)=2mol·L-1;溫度為40℃,c(H2SO4)=3mol·L-1,溶液中c(H+)=6mol·L-1;對比發(fā)現(xiàn)D選項溫度最高,同時H+濃度最大,故D項反應速率最大。4.(2分)向四個容積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2,開始反應時,按反應速率由大到小的順序排列正確的是 ()①500℃,10molSO2、5molO2反應②500℃,用V2O5作催化劑,10molSO2和5molO2反應③450℃,8molSO2、5molO2和2molAr反應④500℃,8molSO2、5molO2和2molAr反應A.①>②>③>④ B.②>①>③>④C.②>①>④>③ D.④>③>②>①【解析】選C。根據(jù)外界條件對反應速率的影響,用控制變量法判斷反應速率的相對大小,然后排序,注意催化劑對反應速率的影響更大。①與②相比,SO2的濃度和O2的濃度均相等,②中使用催化劑,其他條件相同時,使用催化劑的反應速率較大,則反應速率②>①;①與④相比,①中SO2的濃度比④中大,④中2molAr為惰性氣體,不參與反應,其他條件相同時,濃度越大,反應速率越大,則反應速率:①>④;③與④相比,④中2molAr為惰性氣體,不參與反應,④中溫度比③高,其他條件相同時,溫度越高,反應速率越大,則反應速率:④>③。綜上,反應速率由大到小的順序為②>①>④>③,故選C。5.(4分)某小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,設計實驗方案如下。實驗編號室溫下,試管中所加試劑及其用量室溫下溶液顏色褪至無色時所需時間0.2mol·L-1H2C2O4溶液H2O0.04mol·L-1KMnO4溶液0.36mol·L-1稀硫酸MnSO4固體①2.0mL2.0mL1.0mL1.0mL—4.1min②3.0mLamL1.0mL1.0mL—3.7min③3.0mL1.0mL1.0mL1.0mL少量tmin下列說法正確的是 ()A.反應原理為5C2O42-+2MnO4-+16H+===10CO2B.實驗①和③探究MnSO4固體對反應速率的影響C.實驗①和②探究H2C2O4濃度對反應速率的影響,a=1.0D.MnSO4對該反應有催化作用,加快反應速率,t>3.7【解析】選C。A.反應原理為5H2C2O4+2MnO42-+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O,故A錯誤;B.探究MnSO4固體對反應速率的影響需要控制其他變量,選用實驗②和③,故B錯誤;C.實驗①和②探究H2C2O4濃度對反應速率的影響,a=1.0,故C正確;D.MnSO4對該反應有催化作用,加快反應速率,t<3.7,題組三:含未知量的表格探究化學反應速率6.(4分)(雙選)某學習小組為了探究酸性高錳酸鉀溶液與NaHSO3溶液反應速率的影響因素,該小組設計如下實驗方案。實驗12340.2mol·L-1NaHSO3溶液/mL3.03.04.03.00.1mol·L-1酸性KMnO4溶液/mL2.02.02.02.00.6mol·L-1H2SO4溶液/mL1.02.02.01.00.1mol·L-1MnSO4溶液/mL0000.5V(H2O)/mL2.0a0b混合溶液褪色時間/min8643下列說法錯誤的是 ()A.該反應的離子方程式為5HSO3-+2MnO4-+H+===2Mn2++5SB.實驗3從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)反應速率v(MnO40.0625mol·L-1·min-1C.a=1.5、b=1.0D.實驗4與實驗1相比,說明Mn2+可能是該反應的催化劑【解析】選B、C。A.酸性高錳酸鉀溶液與亞硫酸氫鈉溶液反應生成硫酸鉀、硫酸錳、硫酸鈉和水,反應的離子方程式為5HSO3-+2MnO4-+H+===+3H2O,故A正確;B.由表格數(shù)據(jù)可知,亞硫酸氫鈉和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為(0.2mol·L-1×4.0×10-3L)∶(0.1mol·L-1×2.0×10-3L)=4∶1,則高錳酸鉀完全反應,從反應開始到反應結(jié)束這段時間內(nèi)高錳酸根離子的反應速率為0.0.00625mol·L-1·min-1,故B錯誤;C.由表格數(shù)據(jù)可知,實驗1、2的實驗目的是探究硫酸溶液的濃度對反應速率的影響,由探究實驗變量唯一化原則可知,反應的總體積應保持不變,則a=8.0-7.0=1.0,同理可知,實驗1、4的實驗目的是探究硫酸錳溶液的濃度對反應速率的影響,則b=8.0-6.5=1.5,故C錯誤;D.由表格數(shù)據(jù)可知,實驗1、4的實驗目的是探究硫酸錳溶液的濃度對反應速率的影響,加入硫酸錳溶液,酸性高錳酸鉀溶液與亞硫酸氫鈉溶液反應的反應速率加快,說明錳離子能加快反應速率,是該反應的催化劑,故D正確。綜合應用·拓思維7.(4分)(2024·濟南高一檢測)某實驗小組用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和0.1mol·L-1H2SO4溶液為反應物,探究外界條件對化學反應速率的影響,實驗記錄如下:實驗序號溫度/℃H2SO4溶液體積/mLNa2S2O3溶液體積/mLH2O體積/mL出現(xiàn)沉淀所需的時間/sⅠ301055t1Ⅱ3055at2Ⅲ601055t3已知:①Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O;②實驗結(jié)果:t2>t1>t3。下列說法錯誤的是 ()A.a=10B.對比實驗Ⅰ、Ⅲ可知,升高溫度能加快反應速率C.除了用產(chǎn)生沉淀所需時間,還可以用產(chǎn)生氣泡所需時間來記錄和比較反應速率D.進行實驗Ⅰ、Ⅱ時,可依次向試管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液【解析】選C。實驗Ⅰ、Ⅱ的溫度相同,比較H2SO4溶液的濃度不同時,對反應速率產(chǎn)生的影響,則Na2S2O3溶液的濃度應相同,溶液的總體積應相同,從而得出a=10,A正確;實驗Ⅰ、Ⅲ中反應物的濃度都相同,實驗結(jié)果:t1>t3,對比實驗Ⅰ、Ⅲ可知,升高溫度能加快反應速率,B正確;因為酸的濃度、溫度都會影響SO2氣體的溶解度,所以不能用產(chǎn)生氣泡所需時間來記錄和比較反應速率,C錯誤;因為H2SO4溶液的濃度不同,而Na2S2O3溶液的濃度相同,所以進行實驗Ⅰ、Ⅱ時,可依次向試管中加入H2SO4溶液、H2O、Na2S2O3溶液,D正確?！狙a償訓練】(雙選)對水樣中M的分解速率的影響因素進行研究,每次取2L水樣進行實驗,在相同溫度下,M的物質(zhì)的量[n(M)]隨時間(t)變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如圖所示,下列說法正確的是 ()A.由③④得,水樣中添加Cu2+,能加快M的分解速率B.由②③得,反應物濃度越大,M的分解速率越快C.由②④得,水樣的pH越小,M的分解速率越快D.在0~20min內(nèi),②中M的平均分解速率為0.0075mol·L-1·min-1【解析】選A、D。根據(jù)③④知,pH相同時,添加銅離子的,相同時間內(nèi)n(M)的變化量越大,則M的分解速率越快,A正確;根據(jù)②③知,反應起始濃度及溶液pH都不同,有兩個變量,則無法判斷反應速率與濃度的關(guān)系,B錯誤;根據(jù)②④知,反應起始濃度、銅離子及溶液pH都不同,有三個變量,則無法判斷M的分解速率與pH的關(guān)系,C錯誤;由題圖知0~20min內(nèi),②中M的分解速率v(M)=ΔcΔt=0.40mol-8.(4分)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是 ()A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越大B.圖乙表明,其他條件相同時,NaOH的濃度越小,H2O2分解速率越大C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越大D.圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+濃度越大,H2O2分解速率越大【解析】選D。由題圖甲可知,起始時H2O2的濃度越小,曲線下降越平緩,說明反應速率越小,A錯誤;由題圖乙可知,NaOH溶液的濃度越大,反應速率越大,B錯誤;由題圖丙可知,相同時間內(nèi),0.1mol·L-1NaOH條件下H2O2分解速率最大,0mol·L-1NaOH條件下H2O2分解速率最小,而1.0mol·L-1NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間,因此不能說溶液堿性越強,H2O2越容易分解,C錯誤;由題圖丁可知,在溶液的酸堿性相同時,溶液中Mn2+濃度越大,H2O2的分解速率越大,D正確。遷移創(chuàng)新·提素能9.(4分)用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果,設計如下對比實驗探究溫度、濃度、pH對降解速率和效果的影響,實驗測得M的濃度與時間關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是 ()實驗編號溫度/℃pH①251②451③257④251A.實驗①在15min內(nèi)M的降解速率約為1.33×10-5mol·L-1·min-1B.若其他條件相同,實驗①②說明升高溫度,M降解速率增大C.若其他條件相同,實驗①③證明pH越高,越不利于M的降解D.實驗④說明M的起始濃度越小,降解的速率越快【解析】選D。由圖中數(shù)據(jù)可知,實驗①在15min內(nèi)Δc(M)=(0.30mol·L-1-0.10mol·L-1)×10-3=2×10-4mol·L-1,則v(M)=ΔcΔt=2×10-4mol·L-115min≈1.33×10-5mol·L-1·min-1,故A正確;由圖中曲線變化可看出實驗②相對于實驗①,M降解速率增大,由表中數(shù)據(jù)可知,其他條件相同,實驗②的溫度高,所以說明升高溫度,M降解速率增大,故B正確;由圖中曲線變化可看出實驗①相對于實驗③,M降解速率增大,由表中數(shù)據(jù)可知,其他條件相同,實驗③的pH高,所以說明pH越高,越不利于M的降解,故【補償訓練】鮮榨的蘋果汁在空氣中放置一段時間顏色會變深,其實質(zhì)是蘋果中的多酚在多酚氧化酶的催化下被氧氣氧化生成醌類物質(zhì)。設計實驗探究影響蘋果汁被氧化的條件,實驗記錄如表:實驗組別實驗步驟溫度實驗現(xiàn)象①將40mL蘋果原汁加入100mL純凈水中,再加入半片維生素C片常溫較長時間不變色②將40mL蘋果原汁加入100mL純凈水中,再加入少量食鹽常溫較長時間不變色③將40mL蘋果原汁加入100mL純凈水中常溫慢慢變色④將40mL蘋果原汁加入100mL純凈水中,加熱60℃很快變色(查閱資料可知:①維生素C有較強的還原性;②多酚氧化酶是一種蛋白質(zhì),加入食鹽會降低其催化效果。)根據(jù)上述實驗記錄,下列說法不正確的是 ()A.通過①③組實驗對比可知,維生素C的還原性比蘋果中的多酚弱B.通過②③組實驗對比可知,②中催化劑的活性受到了抑制C.通過對比③