2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)微專題強(qiáng)化訓(xùn)練4控制變量法探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE3-微專題強(qiáng)化訓(xùn)練4限制變量法探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1．把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生氫氣的速率改變曲線如圖所示。下列因素中，影響該反應(yīng)速率的是()①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④Cl－的濃度A．①④ B．③④C．①③ D．②③C[鎂與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，與H＋有關(guān)，與Cl－無(wú)關(guān)。在鎂與鹽酸的反應(yīng)中，剛起先時(shí)H＋的濃度最大，反應(yīng)速率應(yīng)最大，但由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升，化學(xué)反應(yīng)速率還會(huì)增大，隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，H＋濃度漸漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率又漸漸減慢。]2．下列各組物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)(表內(nèi)物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛起先時(shí)，放出H2的速率最快的是()選項(xiàng)金屬(粉末狀)酸及其濃度酸的體積/mL反應(yīng)起始溫度/℃A0.1molZn6mol·L－1硝酸1050B0.1molFe3mol·L－1硫酸2030C0.1molZn3mol·L－1硫酸1030D0.1molZn3mol·L－1鹽酸4030C[硝酸和鋅反應(yīng)不生成氫氣，解除A選項(xiàng)。鋅的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，所以在外界條件相同的狀況下，鋅與酸的反應(yīng)速率比鐵快，因此生成H2的速率：C＞B。在相同的條件下，氫離子的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，因此生成H2的速率：C＞D，故選C。]3．不同條件下，用O2氧化肯定濃度的FeCl2溶液過(guò)程中所測(cè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推想不合理的是()A.肯定時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)e2＋的氧化率隨時(shí)間延長(zhǎng)而漸漸增大B．由②和③可知，pH越大，F(xiàn)e2＋氧化速率越快C．由①和③可知，溫度越高，F(xiàn)e2＋氧化速率越快D．氧化過(guò)程的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2OB[由圖像可知，肯定時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)e2＋的氧化率隨時(shí)間延長(zhǎng)而漸漸增大，故A正確；由②和③可知，當(dāng)溫度相同而pH不同時(shí)，pH越大，F(xiàn)e2＋的氧化速率越慢，故B錯(cuò)誤；由①和③可知，當(dāng)pH相同而溫度不同時(shí)，溫度越高，F(xiàn)e2＋的氧化速率越快，故C正確；在酸性條件下，F(xiàn)e2＋和氧氣、氫離子反應(yīng)生成Fe3＋和H2O，反應(yīng)的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，故D正確。]4．把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol·L－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()A．10℃20mL3mol·L－1B．20℃30mL2mol·L－1C．20℃10mL4mol·L－1D．10℃10mL2mol·L－1B[計(jì)算出稀釋后的四種溶液中X的物質(zhì)的量，由于最終溶液的體積都為50mL，則X的物質(zhì)的量越大，X的濃度越大，而一般狀況下，濃度越大、溫度越高，反應(yīng)速率越快。A溶液中X的物質(zhì)的量為0.02L×3mol·L－1＝0.06mol；B溶液中X的物質(zhì)的量為0.03L×2mol·L－1＝0.06mol；C溶液中X的物質(zhì)的量為0.01L×4mol·L－1＝0.04mol；D溶液中X的物質(zhì)的量為0.01L×2mol·L－1＝0.02mol。明顯四種狀況下，X的濃度：A＝B＞C＞D，而溫度：B＝C＞A＝D，故B的反應(yīng)速率最快。]5．為了探討外界條件對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響，某同學(xué)做了以下試驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。編號(hào)操作試驗(yàn)現(xiàn)象①分別在試管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入2滴1mol·L－1FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中試管A中不再產(chǎn)生氣泡，試管B中產(chǎn)生的氣泡增多②另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液試管中均未見氣泡產(chǎn)生(1)試驗(yàn)①的目的是_____________________________________，試驗(yàn)中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________。(2)試驗(yàn)②未視察到預(yù)期的試驗(yàn)現(xiàn)象，為了幫助該同學(xué)達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康模銓?duì)上述操作提出的改進(jìn)看法是________________________________________________________________________________________________________________________(用試驗(yàn)中所供應(yīng)的幾種試劑)。(3)某同學(xué)在50mLH2O2溶液中加入肯定量的二氧化錳，放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則A、B、C三點(diǎn)所表示的瞬時(shí)反應(yīng)速率最慢的是________。[解析](1)試驗(yàn)①中過(guò)氧化氫的濃度、催化劑相同，而反應(yīng)溫度不同，則目的是探究溫度對(duì)H2O2分解速率的影響；滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率，使試驗(yàn)現(xiàn)象易于視察。(2)常溫下，過(guò)氧化氫不易分解，為加快分解速率可運(yùn)用加催化劑或上升溫度的方法。(3)反應(yīng)起先時(shí)，過(guò)氧化氫的濃度最大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過(guò)氧化氫的濃度減小，H2O2的濃度越大反應(yīng)速率越快，則瞬時(shí)反應(yīng)速率最慢的為C點(diǎn)。[答案](1)探討溫度對(duì)H2O2分解速率的影響加快H2O2分解速率，使試驗(yàn)現(xiàn)象易于視察(2)將兩支試管同時(shí)放入盛有40℃熱水的燒杯中(或向兩支試管中同時(shí)滴入2滴1mol·L－1FeCl3溶液)，視察產(chǎn)生氣泡的速率(3)C點(diǎn)6．已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)小組欲探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案如下(試驗(yàn)中所用KMnO(1)甲組：通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2氣體體積的量來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率，試驗(yàn)裝置如圖所示：試驗(yàn)時(shí)分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分見下表：序號(hào)A溶液B溶液①2mL0.1mol·L－1H2C2O44mL0.01mol·L－1KMnO4溶液②2mL0.2mol·L－1H2C2O44mL0.01mol·L－1KMnO4溶液③2mL0.2mol·L－1H2C2O44mL0.01mol·L－1KMnO4溶液，少量MnSO4(催化劑)該試驗(yàn)探究的是________________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。在反應(yīng)停止之前，相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體積由大到小的依次是________________________(填試驗(yàn)序號(hào))。(2)乙組：通過(guò)測(cè)定KMnO4溶液褪色所需時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。取兩支試管各加入2mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液，另取兩支試管各加入4mL0.1mol·L－1KMnO4溶液，將四支試管分成兩組(每組各有一支試管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一組放入冷水中，另一組放入熱水中，一段時(shí)間后，分別混合并振蕩，記錄溶液褪色所需時(shí)間。該試驗(yàn)試圖探究________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，但該組同學(xué)始終沒(méi)有看到溶液完全褪色，其緣由是____