第25讲 变量控制与速率常数的应用（精讲课件）-2023届高考二轮精准复习45讲（全国通用）

高中 化学 二轮精准复习45讲 变量控制与速率常数的应用 2023 第25讲 1 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,为了研究某个因素的影响,需控制其他因素相同或不变,再进行实验探究,因此,常用“控制变量思想”解决该类问题;另外运用题给陌生的原理和规律进行解题是高考的一大热点,如在速率、平衡综合题中,有关速率常数的题目是近几年高频题,此类题主要考查考生信息运用的迁移能力,而且还涉及与平衡常数的关系。下面对这两类题型的分析、讲解,旨在让考生学会灵活变通,做到举一反三,同时提高学生的科学探究和模型认知能力。 解题策略 “控制变量法”探究影响化学反应速率的因素 典例导航 [典例1] (1)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 ⅰ.SO2+4I-+4H+==S↓+2I2+2H2O ⅱ.I2+2H2O+　　　 ===　　　　+　　　　+2I-  (2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2 歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中) 序号 A B C D 试剂组成 0.4 mol·L-1KI a mol·L-1KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1 H2SO4 0.2 mol·L-1KI 0.000 2 mol I2 实验现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较 A快 ①B是A的对比实验,则a=　　 　　。  ②比较A、B、C,可得出的结论是  　。  ③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原 因: 　　 。  解析:(2)①对比实验只能存在一个变量,因实验B比实验A多了H2SO4溶液,则B中KI溶液的浓度应不变,故a=0.4。 ②由表中实验现象可知,I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。 ③加入少量I2时,反应明显加快,说明反应ⅱ比反应ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快。 答案:(2)①0.4 ②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 ③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快 [典例2]为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是(　　) 角度一　借助图表,运用“控制变量法”分析反应速率的影响因素 1.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　 　) A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 D 解析:由图甲可知,起始时H2O2的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,A项错误;OH-的浓度越大,pH越大,即0.1 mol·L-1 NaOH溶液对应的pH最大,曲线下降最快,即H2O2分解最快,B项错误;由图丙可知,相同时间内,0.1 mol·L-1 NaOH溶液条件下H2O2分解最快, 0 mol·L-1 NaOH溶液条件下H2O2分解最慢,而1.0 mol·L-1 NaOH溶液条件下H2O2的分解速率处于中间,C项错误;由图丙可知,三种浓度的NaOH溶液中,0.1 mol·L-1的反应速率最大,由图丁可知,碱性条件下c(Mn2+)越大,H2O2的分解速率越快,说明碱性条件下,Mn2+对H2O2分解速率影响较大,D项正确。 2.某小组探究实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下: 编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 1%淀粉 溶液体积 出现蓝 色时间 ① 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 40 s ② 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.80 mol·L-1 5 mL 1 mL 21 s ③ 50 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL