2022届高三化学每天练习20分钟——“控制变量法”探究影响反应速率的因素

这是一份2022届高三化学每天练习20分钟——“控制变量法”探究影响反应速率的因素，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．(2019·内蒙古包头四校联考)已知x溶液能与氢氧化钠溶液反应，现有四份20 mL 4 ml·L－1的氢氧化钠溶液分别与下列四种x溶液反应，其中反应最快的是( )
A．10 ℃，20 mL 3 ml·L－1的x溶液
B．20 ℃，30 mL 2 ml·L－1的x溶液
C．20 ℃，10 mL 5 ml·L－1的x溶液
D．10 ℃，10 mL 2 ml·L－1的x溶液
2．(2019·贵阳模拟)在一密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )
A．保持容器容积不变，向其中加入1 ml H2(g)，反应速率一定加快
B．保持容器容积不变，向其中加入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 ml N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快
D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，反应速率一定加快
3．(2019·福州质检)某恒容密闭容器中进行反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH＝a kJ·ml－1；某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示，下列说法中正确的是( )
A．10～15 min内反应速率小于15～20 min的反应速率，P为升高温度
B．10～20 min内反应速率小于20～40 min的反应速率，P为减小SO3的浓度
C．10～15 min内反应速率大于40～50 min的反应速率，P为减小压强
D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小
4．(2019·马鞍山模拟)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2―→CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．实验②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
5．以反应5H2C2O4＋2MnOeq \\al(－,4)＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝2.5×10－4 ml·L－1·s－1
C．实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(ml·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据如表。
下列说法不正确的是( )
A．在0～20 min内，Ⅰ 中M的分解速率为0.015 ml·L－1·min－1
B．水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ小
D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
7．(2020·黄山调研)为了探究温度、不活泼金属杂质对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下实验方案：
下列推断合理的是( )
A．根据该实验方案得出反应速率大小可能是Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ
B．选择实验Ⅱ和Ⅲ探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t＝25
C．根据该方案，可以探究温度、不活泼金属及用量对锌和稀硫酸反应速率的影响
D．待测物理量是收集等体积气体所需要的时间，时间越长，反应速率越大
三、非选择题
8．(2019·焦作调研)汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。研究表明：在使用等质量的催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某科研小组设计了以下三组实验：
(1)根据下列坐标图，计算前5 s内用N2表示的反应速率：________________。
(2)在图中画出上表中实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势(标明各条曲线的实验编号)。
9．某小组以醋酸为例探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
(1)设计实验方案如表，表中c＝__________ ml·L－1。
(2)实验步骤：①检查装置(如图1)的气密性后，添加药品；
②反应开始后，_________________________________________________________________；
③将所记录的数据转化为曲线图(如图2)。
(3)写出0～5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：__________________________
______________________________________________________________________________。
10．碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.20 ml·L－1 KI、0.4%淀粉溶液、0.20 ml·L－1 K2S2O8、0.010 ml·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \\al(2－,4)＋I2(慢)
I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的Na2S2O3耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2Oeq \\al(2－,3)与S2Oeq \\al(2－,8)初始的物质的量需满足的关系为n(S2Oeq \\al(2－,8))∶n(S2Oeq \\al(2－,3))________________。
(2)如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是
_____________________________________________________________________________。
(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示：
表中V1＝____________ mL，理由是________________________________________________
_______________________________________________________________________________；
V2＝____________ mL，理由是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
显色时间t1大约是________________。
(4)根据表中数据可以得出的结论是_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案精析
1．C 2.A
3．A [在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。由题图数据知，10～15 min、15～20 min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%，故后一个时间段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A正确，C、D项错误；10～20 min、20～40 min 内，反应物转化率变化值分别为8.2%、10.3%(时间间隔不同)，故10～20 min内消耗的反应物比20～40 min消耗的多，反应速率快，B项错误。]
4．D [①②中HCl的初始浓度相同，而②中CH3COCH3的初始浓度大，且计算所得②的v(Br2)大，A正确；②③两组数据中Br2的初始浓度相同，溴颜色消失[即c(Br2)为0时]所用的时间相同，故v(Br2)相等，B正确；①③两组数据中CH3COCH3的初始浓度相同，而③中HCl的初始浓度大，且③中溴颜色消失所用的时间少，故实验③的v(Br2)大，C正确；①④两组数据中CH3COCH3、HCl的初始浓度均相同，而①中v(Br2)＝eq \f(0.001 0 ml·L－1,290 s)≈3.45×10－6 ml·L－1·s－1，④中v(Br2)＝eq \f(0.002 0 ml·L－1,580 s)≈3.45×10－6 ml·L－1·s－1，可见v(Br2)是相等的，D错误。]
5．B
6．CD [在0～20 min内，水样 Ⅰ 中c(M)由0.40 ml·L－1减小为0.10 ml·L－1，则M的分解速率v(M)＝eq \f(0.40－0.10ml·L－1,20 min)＝0.015 ml·L－1·min－1，A正确；水样Ⅰ的pH小于水样Ⅱ的pH，起始c(M)相等，相同时间内水样Ⅰ中Δc(M)大于水样Ⅱ中Δc(M)，则水样的酸性越强，M的分解速率越快，B正确；在0～25 min内，水样Ⅲ中M的分解百分率为eq \f(0.20－0.05ml·L－1,0.20 ml·L－1)×100%＝75%，水样Ⅱ中M的分解百分率为eq \f(0.40－0.16ml·L－1,0.40 ml·L－1)×100%＝60%，则水样Ⅲ中M的分解百分率比水样Ⅱ大，C错误；水样Ⅰ、Ⅳ的pH和起始c(M)不同，且水样Ⅳ中含有Cu2＋，多个反应条件不同，不符合实验探究时的“单一变量”原则，无法确定某单一变量对M的分解速率的影响，且本题中Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ慢，D错误。]
7．C
8．(1)9×10－5 ml·L－1·s－1
(2)
9．(1)1.0
(2)②每隔1 min记录一次生成H2的体积
(3)醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小
10．(1)>0.5
(2)显色时间太短，不易测量
(3)7.5 保证每次实验溶液总体积相等 1 保证淀粉溶液的用量相同 72 s(或54 s～72 s)
(4)反应速率与反应物浓度成正比关系(或反应物浓度越大，反应速率越快)
实验
序号
初始浓度c/ml·L－1
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.001 0
290
②
1.60
0.20
0.001 0
145
③
0.80
0.40
0.001 0
145
④
0.80
0.20
0.002 0
580
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
浓度/ ml·L－1
体积/mL
浓度/
ml·L－l
体积/ mL
温度/℃
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
时间
c(M)
水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH＝2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH＝4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH＝4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
编号
m(Zn)/g
0.1 ml·L－1
V(H2SO4)/mL
温度/ ℃
m(CuSO4)/g
Ⅰ
1.0
10.0
25
0
Ⅱ
1.0
10.0
t
0
Ⅲ
1.0
10.0
40
0.2
Ⅳ
1.0
10.0
40
2
实验
编号
T/K
NO初始浓度
/ml·L－1
CO初始浓度
/ml·L－1
催化剂的比表面积/m2·g－1
Ⅰ
400
1.00×10－3
3.60×10－3
82
Ⅱ
400
1.00×10－3
3.60×10－3
124
Ⅲ
450
1.00×10－3
3.60×10－3
124
编号
酸的种类
酸的浓度/
ml·L－1
酸的体
积/mL
镁条
质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
实验序号
试剂体积V/mL
显色时间t/s
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉
溶液
①
10
10
0
4
1
26.8
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
V1
4
1
108.2
④
10
5
5
4
1
53.8
⑤
5
7.5
7.5
4
V2
t1