2021高考化學一輪復習第7章化學反應的方向限度與速率23控制變量探究影響化學反應速率的因素精練含解析

1、專題突破23控制變量探究影響化學反應速率的因素在研究影響化學反應速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清某個因素的影響均需 控制其他因素相同或不變，再進行實驗。因此，常用控制變量思想解決該類問題。1.常見考查形式(1)以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學反應速率的影響。(2)給出影響化學反應速率的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響。2 .解題策略(1)確定變量解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。(2)定多變一在探究時，應該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎 樣的關系：這樣確定一種以后，再

2、確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系, 得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(3)數(shù)據(jù)有效解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷,3 .實例分析探究溫度、催化劑對反應：2壓0二=240+0"的影響，可以確定催化劑(是否加入MnOj和溫 度(加熱、常溫)作為可變量，其他的則控制為不變量。探究對象的反應2H：O：=2HcO+O： t控制的可變量催化劑溫度控制的不變量濃度、溫度等濃度、催化劑等實驗方案取相同量的5附10：溶液于兩支規(guī) 格相同的試管中，向其中一支試 管中加入少量MnO：,另一支不 力口，在常溫下觀察取相同量的訓溶液于兩支規(guī)

3、格相同的試管中，給其中一支試 管加熱，另一支不加熱，觀察1. (2019 洛陽月考)等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測得在不同時 間（。內產(chǎn)生氣體體積（0的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確 的是（）組別對應曲線c(HCl)/mol - L-i反應溫度/鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A.第4組實驗的反應速率最慢B.第1組實驗中鹽酸的濃度大于2. 51noiC.第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5mol-LrD.第3組實驗的反應溫度低于30c答案D解析 由圖像可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應速率有快慢之

4、分。第4 組實驗，反應所用時間最長，故反應速率最慢，A正確：第1組實驗，反應所用時間最短， 故反應速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2. 5mol-L 1, B正確：第2組實驗, 鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應等于2. 5 mol-L r, C正確：由3、4組實驗并結合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30, D錯誤。2 .某小組利用溶液和酸性KMnO；溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。 實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定退 色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。編號h2cq溶液

5、酸性KMnOi溶液溫度/濃度/mol 17'體積/mL濃度/mol L1體積/mL0.102.00.0104. 0250. 202.00.0104.0250. 202.00.0104.050(1)已知反應后轉化為CO：逸出，KMnOi溶液轉化為MnSO,每消耗ImolHCOi轉移mol電子。為了觀察到紫色退去，HC：0i與KMnOi初始的物質的量需要滿足的關系為 (昆藻。：)：n(KMnO,) 。(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是。(3)已知50時c(MnO)一反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐

6、標圖 中，畫出25c時c(MnO；)一匕的變化曲線示意圖。答案(1)2 5 ： 2 (2)和和解析(DHC0：中碳的化合價是+ 3價，CO二中碳的化合價為+4價，故每消耗lmolECO轉移 2mol 電子，反應的化學方程式為 2KMn0d5H£O + 3H二SOiuKcSOdZMnSOdlOCO" +8H：0, 為保證 KMnOi完全反應,c(H;CsOt) ： c(KMnOj>5 : 2。(2)探究溫度對反應速率的影響，則濃度必然相同，則為實驗和；同理探究濃度對反應速 率的影響的實驗是和。(3)溫度降低，化學反應速率減小，故心M0：退色時間延長，故作 圖時要同時體現(xiàn)

7、25MnO,濃度降低比50c時MnOi的濃度降低緩慢和反應完全時間比50c時 “拖后”。3 . (2020 長沙月考)為了進一步探究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設計了如下 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粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣 體，記錄獲得相同體枳氣體所需的時間。實驗混合溶ABCDEF4mol -L HSOt/mL30KV2%Vx飽和CuSOi溶液/mb00.52.5520H：0/mLK%V3Ko100請完成此實驗設計，其中：匕=，% =，% =0答案 30 10 17.5解析 若研究CuSOi的量對生成速率的影響，則實驗中除CuSOi的量不同之外，其他物

8、質的 量均相同，則匕=%=%=%= %=30,最終溶液總體積相同。由實驗F可知，溶液的總體積 均為50 mL,則底=10, %=175。4. (1)某同學設計如下實驗方案探究影響鋅與稀硫酸反應速率的因素，有關數(shù)據(jù)如下表所示:序號純鋅粉/g2. Omol-L ：硫酸溶液/mL溫度/C硫酸銅固體/g加入蒸鐳水/mLI2.050.02500II2.040.025010.0III2.050.0250.20IV2.050.0251. 00本實驗待測數(shù)據(jù)可以是實驗I和實驗H可以探究 對鋅與稀硫酸反應速率的影響。實驗in和實驗iv的目的是寫出有關反應的離子方程式(2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設

9、計的實驗方案如下表：實驗序號體積/mLKS0s溶液水KI溶液Na5sA溶液淀粉溶液©10.00.01. 04.02.09.01.04. 04.02.08.0匕1. 04.02.0表中匕=,理由是o答案(1)反應結束所需要的時間(或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時間)硫酸濃度 探究硫酸銅的質量對反應速率的影響Zn+C=Zn" + Cu, Zn+2H'=Zn"+HU（2）2.0保證反應物KoS力s濃度的改變，而其他物質濃度不變解析（1）實驗【和實驗II中，鋅的質量和狀態(tài)相同，硫酸的濃度不同，實驗川和實驗IV中加 入硫酸銅，Cu"的氧化性強于H&#

10、39;,首先發(fā)生反應Zn+C/'=Zn:'+Cu,生成的銅附著在鋅表 面，在稀硫酸溶液中構成原電池，加快鋅失電子。但是加入的硫酸銅過多，生成的銅會覆蓋 在鋅表面，阻止鋅與稀硫酸進一步反應，產(chǎn)生氫氣的速率會減慢°本實驗待測數(shù)據(jù)可以是 “反應結束所需要的時間”或“相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時間”，實驗【和實 驗II可以探究硫酸的濃度對反應速率的影響。實驗IH和實驗N加入的硫酸銅的質量不同， 可以探究加入硫酸銅的質量與反應速率的關系。（2）實驗的目的是探究KcSQs溶液的濃度對化學反應速率的影響，故應保證每組實驗中其他物 質的濃度相等，即溶液的總體積相等（即為20. 0mL）,從而可知匕=2.0。題后反思控制變量法解決問題的基本思路以第4題（1）為例 orA rmI、n硫酸的濃度對