2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册微专题强化训练4　控制变量法探究化学反应速率的影响因素 Word版含解析 5页

www.ks5u.com 微专题强化训练4　控制变量法探究 化学反应速率的影响因素 ‎1．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的是(　　)‎ ‎①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度 ‎④Cl－的浓度 A．①④　　　 B．③④‎ C．①③　　　 D．②③‎ C　[镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，与H＋有关，与Cl－无关。在镁与盐酸的反应中，刚开始时H＋的浓度最大，反应速率应最大，但由于此反应为放热反应，温度升高，化学反应速率还会增大，随着化学反应的进行，H＋浓度逐渐减小，化学反应速率又逐渐减慢。]‎ ‎2．下列各组物质进行反应(表内物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最快的是(　　)‎ 选项 金属(粉末状)‎ 酸及其浓度 酸的体积/mL 反应起始温度/℃‎ A ‎0.1 mol Zn ‎6 mol·L－1硝酸 ‎10‎ ‎50‎ B ‎0.1 mol Fe ‎3 mol·L－1硫酸 ‎20‎ ‎30‎ C ‎0.1 mol Zn ‎3 mol·L－1硫酸 ‎10‎ ‎30‎ D ‎0.1 mol Zn ‎3 mol·L－1盐酸 ‎40‎ ‎30‎ C　[硝酸和锌反应不生成氢气，排除A选项。锌的活动性比铁强，所以在外界条件相同的情况下，锌与酸的反应速率比铁快，因此生成H2‎ 的速率：C＞B。在相同的条件下，氢离子的浓度越大，化学反应速率越快，因此生成H2的速率：C＞D，故选C。]‎ ‎3．不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是(　　)‎ A.一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大 B．由②和③可知，pH越大，Fe2＋氧化速率越快 C．由①和③可知，温度越高，Fe2＋氧化速率越快 D．氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O B　[由图像可知，一定时间内，Fe2＋的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确；由②和③可知，当温度相同而pH不同时，pH越大，Fe2＋的氧化速率越慢，故B错误；由①和③可知，当pH相同而温度不同时，温度越高，Fe2＋的氧化速率越快，故C正确；在酸性条件下，Fe2＋和氧气、氢离子反应生成Fe3＋和H2O，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故D正确。]‎ ‎4．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是(　　)‎ A．‎10 ℃‎ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B．‎20 ℃‎ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液 C．‎20 ℃‎ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液 D．‎10 ℃‎ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液 B　[计算出稀释后的四种溶液中X的物质的量，由于最后溶液的体积都为50 mL，则X的物质的量越大，X的浓度越大，而一般情况下，浓度越大、温度越高，反应速率越快。A溶液中X的物质的量为‎0.02 L×3 mol·L－1＝0.06 mol；B溶液中X的物质的量为‎0.03 L×2 mol·L－1＝0.06 mol；C溶液中X的物质的量为‎0.01 L×4 mol·L－1＝0.04 mol；D溶液中X的物质的量为‎0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol。显然四种情况下，X的浓度：A＝B＞C＞D，而温度：B＝C＞A＝D，故B的反应速率最快。]‎ ‎5．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。‎ 编号 操作 实验现象 ‎①‎ 分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有‎5 ℃‎左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有‎40 ℃‎左右热水的烧杯中 试管A中不再产生气泡，试管B中产生的气泡增多 ‎②‎ 另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 试管中均未见气泡产生 ‎(1)实验①的目的是_____________________________________，‎ 实验中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________。‎ ‎(2)实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你对上述操作提出的改进意见是___________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎_____________________________(用实验中所提供的几种试剂)。‎ ‎(3)某同学在50 mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是________。‎ ‎[解析]　(1)实验①中过氧化氢的浓度、催化剂相同，而反应温度不同，则目的是探究温度对H2O2分解速率的影响；滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察。‎ ‎(2)常温下，过氧化氢不易分解，为加快分解速率可使用加催化剂或升高温度的方法。‎ ‎(3)反应开始时，过氧化氢的浓度最大，随着反应的进行，过氧化氢的浓度减小，H2O2的浓度越大反应速率越快，则瞬时反应速率最慢的为C点。‎ ‎[答案]　(1)研究温度对H2O2分解速率的影响　加快H2O2分解速率，‎ 使实验现象易于观察 ‎(2)将两支试管同时放入盛有‎40 ℃‎热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1 mol·L－1FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率 ‎(3)C点 ‎6．已知KMnO4和H‎2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应：2KMnO4＋5H‎2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化)：‎ ‎(1)甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率，实验装置如图所示：‎ 实验时分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分见下表：‎ 序号 A溶液 B溶液 ‎①‎ ‎2 mL 0.1 mol·L－1 H‎2C2O4溶液 ‎4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 ‎②‎ ‎2 mL 0.2 mol·L－1 H‎2C2O4溶液 ‎4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 ‎③‎ ‎2 mL 0.2 mol·L－1 H‎2C2O4溶液 ‎4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液，少量MnSO4(催化剂)‎ 该实验探究的是________________对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是________________________(填实验序号)。‎ ‎(2)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。‎ 取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L－1 H‎2C2O4溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液，将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H‎2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，一段时间后，分别混合并振荡，‎ 记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究________对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是__________________________。‎ ‎[解析]　(1)实验①和②其他条件相同，仅仅是草酸的浓度不同，实验②和③的不同之处是实验③中使用了少量MnSO4作为催化剂。‎ ‎(2)乙组中两组对照实验的温度不同，而H‎2C2O4和KMnO4的物质的量浓度相同，因反应中KMnO4过量，致使溶液没有完全褪色。‎ ‎[答案]　(1)浓度和催化剂　③②①　(2)温度 KMnO4溶液过量