一輪學案微專題強化提升課控制變量探究影響反應速率的因素

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，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)系影響反應速率的因素分析數(shù)據(jù)。考查了化學反應速率及其影響因素，考查了宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知。命題角度1：單一變量影響化學反應速率【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反應速率與SO2歧化反應速率的關(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的歧化反應速率D＞A。結(jié)合i、ii反應速率解釋原因：____________________________________________?！窘馕觥?1)反應ii中I2化合價降低，所以另一種反應物應為還原劑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的歧化反應無影響；A、B對比證明c(I－)相同時，c(H＋)越大，反應i速率越快。③I2易溶解在KI溶液中，將反應ii乘以2與反應i相加，得反應式3SO2＋2H2O=S↓＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋，可知隨著反應的進行c(H＋)增大，根據(jù)②的結(jié)論，SO2的歧化反應速率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＋可以加快歧化反應速率③反應ii比i快；D中由反應ii產(chǎn)生的H＋使反應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。為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設(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)該同學最后得出的結(jié)論為當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的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______________________________。【解析】(1)要對比實驗效果，那么除了反應的物質(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，六組反應的總體積也應該相同。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)當加入一定量的硫酸銅后，Zn與CuSO4溶液反應生成的Cu會附著在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積，所以反應速率會降低。答案：(1)301017.5(2)當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．(單一變量影響化學反應速率)(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，開始反應時，反應速率最大的是()選項溫度SO2O2催化劑A50010mol5mol無B50010mol5molV2O5C4508mol5mol無D5008mol5mol無【解析】選B。C中溫度最低，反應速率最慢，A、B、D中溫度相同，濃度不同，D的反應速率最小，AB中，B中加入催化劑，反應速率大于A，故反應速率最快。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℃條件下的反應速率之比為定值,QUOTE=2.5,a=6.00,故A正確;升高溫度化學反應速率增大,減小濃度降低反應速率,所以同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,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溫度下蔗糖的反應速率小于50℃和60℃條件下的反應速率,所以溫度b<50℃,故C錯誤;溫度越高反應速率越快,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?！炯庸逃柧殹胃摺?．(2021·安徽模擬)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為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。對于該反應來說濃度越大，溫度越高，反應速率越大，表中C、D溫度較高，則應大于A、B的反應速率，C、D相比較，D的濃度較大，則反應速率較大。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條件是()曲線催化劑縱坐標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．(單一變量影響化學反應速率)(2021·浙江模擬)常溫下，某同學分別將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反應速率急劇下降是溶液中氫離子濃度降低導致的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。原電池可加快反應速率，則曲線b反應速率始終大于曲線a是因為形成了原電池，故A正確；隨反應進行，氫離子濃度減小，則1～2min內(nèi)曲線c反應速率急劇下降是溶液中氫離子濃度降低導致的，故B正確；由圖可知，3min時對應的縱坐標為生成氫氣的速率，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的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。某學習小組為研究反應物濃度和溫度對該反應速率的影響，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的快慢C．對比實驗Ⅱ、Ⅲ研究溫度對該反應速率的影響，則y＝0.2D．對比實驗Ⅰ、Ⅱ研究