第六章 第2节 第3课时 变量控制 反应速率与限度的图像题-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件（人教版）

该高中化学课件聚焦“变量控制”及“反应速率与限度图像题”，通过H₂O₂分解实验等探究活动导入，衔接前期反应速率影响因素知识，以“定多变一”控制变量原则和图像“点线面”分析为支架，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与问题解决，通过四组对比实验（如温度、浓度对H₂O₂分解影响）培养科学思维，结合图像题解析（如v-t曲线平衡判断）强化证据推理与模型认知，助力学生掌握研究方法，教师可依托结构化资源提升教学效率。

第二节　化学反应的速率与限度 第3课时　变量控制　反应速率 与限度的图像题 第六章　化学反应与能量 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 谢谢观看 栏目导航 第六章　化学反应与能量 1 素养 目标 1．学会运用控制变量方法研究影响化学反应速率的因素的方法。 2．建立解答化学反应速率和平衡状态的图像题的思路，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 知识点一　控制变量探究外界条件对反应速率的影响 科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。 为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响，某同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下4组实验。 试剂：4%H2O2溶液、12%H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液。 仪器：试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯。 组别 实验温度/℃ H2O2溶液 1 mol·L-1 FeCl3溶液/mL 1 30 5 mL 4% 1 2 60 5 mL 4% 1 3 30 5 mL 12% 0 4 30 5 mL 4% 0 1.甲同学为了探究温度对化学反应速率的影响，应完成__________(填组别序号)实验。 提示　实验1、2只有温度不同，所以探究的是温度对反应速率的影响。 2．乙同学进行实验3与实验4，发现气体均缓慢产生，无法说明“浓度改变会影响化学反应速率”，你的改进方法是________________。 提示　再同时分别向两支试管中滴加2～3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液作为催化剂，加快反应速率，使现象更明显。 3．丙同学进行了实验1与实验4，你认为他想探究的是______________________。该方案设计是否严谨？__________(填“是”或“否”)，说明理由：________________________。 控制变量探究影响化学反应速率的因素 控制变量探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为 1．(2025·广西崇左开学考试)在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量部分数据如表所示，下列说法正确的是(　　) 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 12 26 3 0 反应中的质量/g 9 22 3 b 反应后的质量/g 0 a 3 28 A．a等于10 B．该化学反应为分解反应 C．丙一定为催化剂 D．b等于12 解析　由表格中数据可知，反应前后和反应中，丙的质量不变，说明丙可能为不参与反应的杂质，不可能为反应的催化剂，反应中甲、乙的质量减小，丁的质量增大，说明甲、乙是反应的反应物，丁是生成物，则密闭容器内发生的反应为甲与乙发生化合反应生成丁；由质量守恒定律可知，反应后乙的质量a＝38－0－28＝10、反应中丁的质量b＝38－9－22＝7。反应后乙的质量a等于10，A正确；该反应甲与乙发生化合反应生成丁，B错误；丙可能为不参与反应的杂质，不可能为反应的催化剂，C错误；反应中丁的质量b等于7，D错误。 2．(2024·广东东莞高一段考)为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素，某学习小组设计了下列实验： 下列说法错误的是(　　) A．综合实验①②和③，可得出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气 B．对比实验①和③，可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响 C．综合实验②和③，可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件 D．对比实验①和②，可研究催化剂对化学反应快慢的影响 解析　实验①②和③过氧化氢的浓度都是5%，没有对比实验，不能得出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气，A错误；实验①和③的变量是温度，可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响，B正确；与实验①比较，实验②加入二氧化锰作催化剂，实验③升高温度，综合实验②和③，可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件，C正确；实验①和②的变量是催化剂，可研究催化剂对化学反应快慢的影响，D正确。 知识点二　解答化学反应速率图像题的思路 化学反应速率问题常以图像题的形式出现，在相关图像的平面直角坐标系中，可能出现的物理量有物质的量、浓度、时间等。解题时，重点是理解图像的意义和特点。 1．关注图像中的“点、线、面” (1)关注“面”——明确研究对象 理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所表示的是哪些量之间的关系。弄清楚是物质的量，还是物质的量浓度随时间的变化。 (2)关注“线” ①弄清曲线的走向，是增大还是减小，确定反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。 ②分清突变和渐变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义。 (3)关注“点” 解题时要特别关注特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。深刻理解这些特殊点的意义。 2．联系规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律等。 3．正确判断 根据题干和题目要求，结合图像信息，正确利用相关规律做出正确的判断。 1．向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应：2X(g)⥫⥬3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．t1时，只有正反应 B．t2～t3时，反应不再发生 C．t2时，容器内有1.5 mol Y D．t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化 解析　t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A错误；t2～t3时，v正＝v逆＞0，反应并未停止，B错误；该反应为可逆反应，1 mol X不能完全反应，所以当反应达到平衡时，容器内Y的物质的量小于1.5 mol，C错误；t2～t3时为化学平衡状态，X、Y的物质的量均不发生变化，D正确。 答案　D 2．(2024·山东淄博高一段考)T ℃，在2 L密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)，已知当3 mol A完全反应时放出Q kJ的热量。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1 B．化学计量数之比b∶c＝1∶4 C．2 s内，A的转化率为37.5% D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ 解析　由题图可知，前12 s内A浓度变化为0.6 mol/L，则平均反应速率v(A)＝＝＝0.05 mol/(L·s)，A错误；12 s内,A浓度变化为0.6 mol/L，B浓度变化为0.2 mol/L，C浓度变化为＝0.4 mol/L，三者浓度变化比值为3∶1∶2，说明b＝1，c＝2，则b∶c＝1∶2，B错误；2 s内，A的转化率为＝37.5%，C正确；前12 s内，A物质的量变化为0.6 mol/L×2 L＝1.2 mol，则12 s内A和B反应放出的热量为×Q kJ＝0.4Q kJ，D错误。 答案　C 1．(2024·天津高一段考)下列四支试管中，分别盛有等量的锌、酸溶液，其中生成H2的反应速率最快的是(　　) 试管 酸及浓度 温度 锌的状态 ① 1 mol/L H2SO4溶液 20 ℃ 粉末状 ② 3 mol/L HNO3溶液 40 ℃ 粉末状 ③ 2 mol/L H2SO4溶液 40 ℃ 粉末状 ④ 2 mol/L HCl溶液 40 ℃ 大块状 A．①　　　 B．② C．③ D．④ 解析　HNO3具有强氧化性，②中3 mol/L HNO3溶液与Zn反应不生成H2；①③④比较，③试管中所用酸溶液中c(H＋)最大、温度最高且锌是粉末状，其他条件相同时，增大反应物的接触面积反应速率加快，则③中生成H2的反应速率最快；答案选C。 答案　C 2．(2025·广东汕头期中)一定条件下，将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬4C(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断不正确的是(　　) A．到达平衡时C的物质的量浓度为0.8 mol·L-1 B．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1 C．混合气体的平均相对分子质量随反应进行而减小 D．从开始到平衡，用D表示的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1 解析　由图可知，2 min后D的物质的量为0.8 mol且不再改变，反应达到平衡状态，可列三段式： 3A(g)＋B(g)⥫⥬4C(g)＋2D(g) 起始量/mol　3 1 0 0 改变量/mol　1.2 0.4 1.6 0.8 平衡量/mol　1.8 0.6 1.6 0.8　。 到达平衡时C的物质的量浓度为＝0.8 mol·L-1，A正确；反应过程中A和B的转化率都为40%，转化率之比为1∶1，B错误；该反应为气体物质的量增大的反应，混合气体总质量不变，根据＝，则混合气体的平均相对分子质量随反应进行而减小，C正确；用D表示的化学反应速率为＝0.2 mol·L-1·min-1，D正确。 3．(2024·江西高一期中)某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验方案如表。下列说法错误的是(　　) 实验 编号 5.0 mol·L-1盐酸 大理石 水 收集标准状况下0.56 L CO2所需时间 ① 100 mL 5.0 g碎块 0 mL 5.0 min ② 50.0 mL 5.0 g碎块 50.0 mL 8.0 min ③ 100 mL 5.0 g粉末 a mL 2.0 min A.实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响 B．实验①和③探究固体表面积对反应速率的影响，则a＝0 C．实验③中用盐酸浓度变化表示的速率v(HCl)＝0.5 mol·L-1·min-1 D．该实验反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O 解析　实验①和②盐酸浓度不同，其他条件相同，研究的是盐酸浓度对反应速率的影响，A正确；实验①和③研究反应物的固体表面积对速率的影响，必须使盐酸浓度相同，加入100 mL盐酸则不需要再加入水，a＝0，B正确；根据反应方程式：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，n(HCl)＝2n(CO2)＝2×＝0.05 mol，故v(HCl)＝＝0.25 mol·L-1·min-1，C错误，D正确；故选C。 答案　C 4．(2025·陕西渭南月考)为了实现“碳中和”，工业上用CO2来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示： (1)该反应3 min时是否达到平衡状态________(填“是”或“否”)。 (2)求0～10 min的平均反应速率v(H2)＝________ mol/(L·min)。 (3)下列措施能提高该反应速率的是________(填字母，下同)。 A．升高温度 B．缩小容器的体积 C．恒温恒容条件下充入氦气 D．及时分离出甲醇 (4)下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是________。 A．四种气体分子数之比为1∶3∶1∶1 B．v正(CO2)＝v正(H2O) C．CH3OH的浓度不再发生改变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 解析　(1)该反应3 min之后CO2和CH3OH的物质的量又发生变化，说明此时还没有达到平衡状态。 (2)0～10 min的平均反应速率 v(H2)＝3v(CO2)＝3×＝0.09 mol/(L·min)。 (3)A.升高温度，反应速率加快；B.缩小容器的体积，各物质的浓度增大，反应速率加快；C.恒温恒容条件下充入氦气，各物质的浓度不变，反应速率不变；D.及时分离出甲醇，生成物的浓度减小，反应速率减小；故选AB。 (4)A.四种气体分子数之比为1∶3∶1∶1,不能说明其浓度保持不变；B.v正(CO2)＝v正(H2O)时只有正反应速率，没有表明正逆反应速率相等；C.CH3OH的浓度不再发生改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；D.该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡；故选CD。 答案　(1)否　(2)0.09　(3)AB　(4)CD $