2021届高考化学素养提升全突破11 控制变量探究影响化学反应速率的因素（原卷版）.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/

2、(×105Pa)温度/℃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/s2．【2019·高考全国卷Ⅰ】水煤

3、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、8/8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___________、___________。489℃时和随时间变化关系的曲线分别是___________、___

4、________。在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，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）定多变一8/8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

5、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1．【2014·广东高考真题】H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶

6、管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。③设计实验装置，完成下图的装置示意图。④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。物理量实验序号V[0.1mol/LFe2(SO4)3]/mL……1a……2a……角度

7、2探究溶液酸碱性对反应速率的影响某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72–转化为Cr3+，草酸被氧化成CO2某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：（1）在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。8/8①和②溶液中的Cr2O72–浓度随时间变化关系如图所示。（2）上述反应

8、中参加反应的Cr2O72–与草酸的物质的量之比为_____________。（3）实验①和②的结果表明______________________________________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3+)＝__________________________________(用代数式