微专题速练46 “控制变量法”探究影响反应速率的因素-【高考领航】2026年高考化学一轮复习微专题速练

微专题速练46　“控制变量法”探究影响反应速率的因素 1．D　由图甲可知，相同pH下，H2O2浓度越大，分解速率越快，A错误；由图乙可知，H2O2初始浓度相同，溶液的碱性越强，H2O2分解速率越快，B错误；由图丙可知，Mn2+少量存在时，1.0 mol·L-1NaOH溶液中H2O2的分解速率小于0.1 mol·L-1NaOH溶液中H2O2分解速率，故碱性越强，H2O2分解速率不一定越快，C错误；由图丙和图丁可知，碱性溶液中Mn2+浓度越大，H2O2分解速率越快，D正确。 2．A　实验①②中其他条件相同，②中c(I－)相对于①增大了一倍，反应速率也增大了接近一倍，所以反应速率v与c(I－)成正比，A正确；实验①～④中，应将KI溶液与淀粉溶液先混合，再加入H2SO4溶液，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液变色的时间，B错误；在I－被O2氧化过程中，H＋除了作为催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误；实验④温度过高，生成的碘单质能被氧气继续氧化，所以④不变色，D错误。 3．C　实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同，实验Ⅱ中加入了1 mL水，根据变量控制法的原则，溶液总体积应保持不变，因而V1＝1，类比分析可得V2＝2，A正确；实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同，其他条件相同，因而设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，B正确；酸性KMnO4溶液呈紫红色，由表中数据可知，草酸溶液过量，KMnO4可完全反应，因而可以用颜色变化来判断反应终点，即实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色刚好褪去时结束，C错误；根据实验Ⅲ中有关数据可知，Δc(KMnO4)＝＝0.005 mol·L-1，v(KMnO4)＝＝0.01 mol·L-1·min-1，D正确。 4．D　实验①在15 min内M的降解速率v(M)＝ mol·L-1·min-1≈1.33×10-5 mol·L-1·min-1，A项正确；实验①②不同的是温度，②的温度高于①，在相同的时间段内，②中M的浓度变化大于①，说明②中M的降解速率大，B项正确；实验①③温度相同，③的pH大于①，在相同的时间段内，①中M浓度变化大于③，说明①的降解速率大于③，C项正确；实验①④中M的浓度不同，0～15 min时间段内，④中M浓度变化小于①，说明M的浓度越小，降解速率越慢，D项不正确。 5．C　实验①中，0～20 min，氨气浓度变化量为2.40×10-3 mol·L-1－2.00×10-3 mol·L-1＝4.00×10-4 mol·L-1，v(NH3)＝＝2.00×10-5 mol·L-1·min-1，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)＝v(NH3)＝·min-1，A正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4 mol·L-1，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L-1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60 min时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B正确；对比实验①、②可知，增加氨气的浓度，反应速率并没有增大，C错误；对比实验①、③可知，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确。 6．C　由表中数据可知，乙和丙高锰酸钾、草酸的浓度相同，则温度不同，探究温度对反应速率的影响；则甲、乙温度相同，探究浓度对反应速率的影响，实验乙加入4 mL H2C2O4溶液和4 mL的水，实验甲加入3 mL H2C2O4溶液，水的体积为5 mL，溶液浓度不同。T1＝25，乙中草酸的浓度比甲高，丙的温度比乙又高，因此t2＜t1＜8，A错误；甲组用KMnO4的浓度变化表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1＝5×10-4 mol·L-1·s-1，B错误；通过实验乙、丙探究温度对化学反应速率的影响，C正确；草酸是弱酸，书写离子方程式时不能拆，D错误。 7．解析：(1)根据①③组实验分析，溶液的总体积应该相同，所以V1＝10.00＋3.50＋1.50－(3.50＋3.50)＝8.00；根据①④组实验进行分析，溶液的总体积应该相同，故V2＝10.00。(2)实验①条件下，p－CP浓度降低1.50 mol·L-1所需时间200 s，所以p－CP的降解速率为0.0075 mol·L-1·s-1。(3)根据图表信息分析，实验①②其他条件相同，反应的温度不同，设置实验①②的目的是探究温度对反应速率的影响；由实验①④可得到的结论是：其他条件相同时，c(Fe2+)越大，反应速率越大。(4)工业废水在加入Fe2+并调好pH后再加入H2O2，所产生的羟基自由基(·OH)能氧化降解污染物；实验⑤在200 s时没有检测到p－CP浓度的变化，其原因可能是：Fe2+在该条件下生成Fe(OH)2，并迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基。 答案：(1)8.00　10.00　(2)0.0075 mol·L-1·s-1　(3)探究温度对反应速率的影响　其他条件相同时越大，反应速率越大　(4)Fe2+在该条件下生成Fe(OH)2，并迅速被氧化成Fe(OH)3，不能使H2O2产生羟基自由基 8．解析：(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明I2将Na2S2O3耗尽。由题给离子方程式可得关系式<2时，能观察到蓝色。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即混合后溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。(3)降低温度时，化学反应速率减慢变化减慢。加入催化剂时，化学反应速率加快变化加快­t的变化曲线见答案。 答案：(1)Na2S2O3　<2　(2)2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他条件不变　 (3) 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题速练46　“控制变量法”探究影响反应速率的因素 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，溶液碱性越弱，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 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 5 s ④ 80 ℃ 0.10 mol· L-1 10 mL 0.40 mol· L-1 5 mL 1 mL 未见 蓝色 下列说法正确的是(　　) A．由实验①②可知，反应速率v与c(I－)成正比 B．实验①～④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合 C．在I－被O2氧化过程中，H＋只是降低活化能 D．由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢 3．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)： 实 验 0.01 mol·L-1 酸性KMnO4 溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 体积/mL 水的 体积 /mL 反应 温度 /℃ 反应 时间 /min Ⅰ 2 2 0 20 2.1 Ⅱ V1 2 1 20 5.5 Ⅲ V2 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是(　　) A．V1＝1，V2＝2 B．设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响 C.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束 D．实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝mL-1 4．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) 实验 编号 温度 /℃ pH ① 25 1 ② 45 1 ③ 25 7 ④ 25 1 A．实验①在15 min内M的降解速率约为1.33×10-5 mol·L-1·min-1 B．若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大 C．若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解 D．实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快 5．(2022·浙江6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是(　　) A.实验①，0～20 min，v(N2)＝min-1 B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40 C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 6．(2025·河北省高三模拟)某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件对化学反应速率的影响，实验操作如下。下列有关说法正确的是(　　) 实 验 序 号 实验 温度 /℃ KMnO4溶液 (含硫酸) H2C2O4 溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s V/mL c/(mol ·L-1) V/mL c/(mol ·L-1) V/mL 甲 25 2 0.02 3 0.1 5 8 乙 T1 2 0.02 4 0.1 V1 t1 丙 30 2 0.02 V2 0.1 4 t2 A．V1＝4，T1＝30，t2＞t1＞8 B．甲组用KMnO4的浓度变化表示的平均反应速率为2.5×10-3 mol·L-1·s-1 C．通过实验乙、丙探究温度对化学反应速率的影响 D．反应的离子方程式为＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 7．(2025·衡阳八中模拟)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，在加入Fe2+并调好pH后再加入H2O2，该过程中H2O2所产生羟基自由基(·OH)能氧化降解污染物。现运用该法降解某有机污染物(p－CP)，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 实验数据：(表中时间是p－CP浓度降低1.50 mol·L-1所需时间) 实 验 编 号 H2O2溶液 Fe2+溶液 蒸馏水 pH 温度 时间 c/(mol ·L-1) V/mL V/mL c/(mol ·L-1) V/mL T/K t/s ① 6.0× 10-3 1.50 3.0× 10-2 3.50 10.00 3 298 200 ② 6.0× 10-3 1.50 3.0× 10-2 3.50 10.00 3 313 60 ③ 6.0× 10-3 3.50 3.0× 10-2 3.50 V1 3 298 140 ④ 6.0× 10-3 1.50 3.0× 10-2 4.50 9.00 3 298 170 ⑤ 6.0× 10-3 1.50 3.0× 10-2 3.50 V2 12 298 0 请回答： (1)V1＝　　　　，V2＝　　　　。 (2)实验①条件下，p－CP的降解速率为________________________________。 (3)设置实验①②的目的是_______________________________； 由实验①④可得到的结论是_________________________________。 (4)实验⑤在200 s时没有检测到p－CP浓度的变化。其原因可能是__________________________________________。 8．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：＋I2(慢)；I2＋(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　　　　耗尽后，溶液颜色由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色与初始的物质的量需满足的关系为　　　　。 (2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验 体积V/mL 序号 K2S2O8 溶液 水 KI 溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx＝　　　　，理由是____________________________。 (3)已知某条件下，浓度­反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时­t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。 学科网（北京）股份有限公司 $