2020年高考化学提升突破专题十一 控制变量探究影响化学反应速率的因素附答案.doc

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1、专题11控制变量探究影响化学反应速率的因素——培养科学探究与创新意识2017版《课程标准》对“影响化学反应速率因素”教学的核心功能与价值的定位是：引导学生形成对控制变量法的认识、初步学会运用控制变量法研究化学反应，构建出“反应规律的探究实验”的认识模型，形成并发展变量控制的实验思想，发展学生演绎推理、系统假设等思维能力，培养学生科学探究精神和创新意识。1．【2018·浙江高考真题】某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(×105Pa)温度

2、/℃NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是A．升高温度，反应速率加快B．增大压强，反应速率变慢C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=Δn/Δt表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s【答案】D【解析】A、相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高

3、温度，反应速率越小，错误；B、相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快，错误；C、在此条件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，错误；D、在amol混合气体进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO的反应速率为v=∆n/∆t==mol/s，正确。【素养解读】本题以真实生产工艺流程中温度和压强对化学反应速率的影响为线索，考查了学生对温度和压强对瞬时反应速率的影响规律的认识情况、对可逆反应是否达到化学平衡状态的理解程度、对一定条件下某物质在一段时间内表示的平均反应速率计算式的理解程度，体现了运用实

4、验事实、数据等证据素材，学习运用变量控制方法从定性和定量两个视角研究温度、压强对化学反应速率的影响。2．【2019·高考全国卷Ⅰ】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和相等、和相等。计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率(a)=___________kPa·min−1。467℃时和随时间变化关系的曲线分别是____

5、_______、___________。489℃时和随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。【答案】0.0047bcad【解析】由图可知，30~90min内a曲线对应物质的分压变化量Δp=（4.08-3.80）kPa=0.28kPa，故曲线a的反应在30~90min内的平均速率(a)==0.0047kPa·min−1；由（2）中分析得出H2的物质的量分数介于0.25~0.5，CO的物质的量分数介于0~0.25，即H2的分压始终高于CO的分压，据此可将图分成两部分：由此可知，a、b表示的是H2的分压，c、d表示

6、的是CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是b、c；489℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是a、d。【素养解读】本题以真实科学研究成果情境中化学反应速率及其影响因素为载体，考查学生依据实验图像及其数据等信息的接受、吸收和整合能力，以及平均反应速率计算、温度对水煤气变换反应速率和化学平衡移动的影响规律等问题的分析与解决能力，认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因

7、素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。1.常见考查形式（1）以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。（2）给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2.解题策略（1）确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。（2）定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的

8、关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。（3）数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。角度1探究浓度对反应速率的影响