内容正文:
解题高招。怎么做
科学探究影响反应速率与平衡的因素
p题目特征
B.设计实验I、Ⅲ的目的是探究温度对反应
(1)在研究影响化学反应速率的因素时,由于
速率的影响
外界影响因素较多,若要搞清某个因素的影
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红
响,需控制其他因素相同或不变,再进行实验,
色时结束
因此常用控制变量思想解决该类问题,在高考
D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化
题中常有所涉及,且多以探究型实验题的形式
表示的反应速率v(KMnO4)=
出现,体现了“科学探究与创新意识”的学科
0.01mol·L-1·min-1
素养。
[科学解法]
(2)常以表格的形式给出多组实验数据,让学
确定反应原理。KMnO,与过量H,C,0。
第一步一
的反应中根据颜色的变化来判定浓度
生找出每组数据的变化对化学反应速率的影
和温度对反应速率的影响
确定变量。定多变一,实验I、Ⅱ中H,C,0,浓
响;或给出影响化学反应速率的几种因素,让
第二步一度、温度相同,KMnO,浓度改变;实验I、
Ⅲ中KMnO、H,C,0,浓度应不变,温度改变
学生设计实验分析各因素对化学反应速率的
数据分析。根据实验I、Ⅱ反应时间,实
第三步
影响。
验I、Ⅲ反应时间得出结论
p样板题
实验I和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入
了1mL水,根据控制变量的原则,溶液总体
已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
积应保持不变,因而V1=1,类比分析可得V2
2MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O。某化
=2,A正确;实验I、Ⅲ的温度不同,其他条件
学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶
相同,因而可知设计实验I、Ⅲ的目的是探究
液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影
温度对反应速率的影响,B正确;酸性KMnO4
响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):
溶液呈紫红色,由题表中数据可知,草酸溶液
0.01mol·L-1
0.1mol·L-1
水的
反应
反应
过量,KMnO4可反应完全,因而可用颜色变化
酸性KMnO4溶
HC2O4溶液
体积
温度/
时间
来判断反应终点,即实验计时是从溶液混合开
号
液体积/mL
体积/mL
mL
℃
min
始,溶液紫红色刚好褪去时结束,C错误;根据
2
2
0
20
2.1
实验Ⅲ中有关数据可知,△c(KMnO4)=
V
2
20
5.5
0.01 mol LX2 mL=0.005 mol .L-,
V2
4 ml
2
0
50
0.5
下列说法不正确的是(
v(KMnO)=
△c(KMnO4)_0.005mol·L-1
△t
0.5min
A.V1=1,V2=2
=0.01mol·L-1·min-1,D正确.
307
答题模板]
化作用,反应过程中Mn(Ⅱ)浓度增大,则反
应速率先增大后减小,B错误;由题图可知Mn
影响化学反应速率的外界因素主要有:浓度、
变量内容
温度、压强、催化剂、固体的表面积、原电
(Ⅷ)浓度减小为0时,Mn(Ⅱ)浓度才开始增
池反应、酸碱度、光照强度等
大,所以该条件下Mn(Ⅱ)与Mn(Ⅷ)不能大
依据实验目的,搞清某个外界因素对速率的
量共存,C正确;草酸为弱酸,不能拆,D错误。
确定变量
影响,均需控制其他因素不变时,再进行实
验,从而厘清影响实验探究结果的因素,确定
)答案C
出变量和定量
P类题实战
探究时,先确定改变一种因素,其他因素不变,
1.(2022·北京)C02捕获和转化可减少CO2
看这种因素和探究的问题存在怎样的关系;这
定多变一
样确定一种以后,再确定另一种。从而得出相
排放并实现资源利用,原理如图甲所示。反
应的实验结论
应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的
解答时需注意选择数据(或设置实验)要有效,
数据有效
N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,
且变量统一,否则无法作出正确判断
单位时间流出气体各组分的物质的量随反
空白实验:
实验变量
无关变量
应时间变化如图乙所示。反应过程中始终
+反应变量、
实
(对照组)
对照分析验
设计实验:操纵实验控制无关检测反应
未检测到CO2,在催化剂上有积炭。
(实验组)
变量
变量
变量
论
CaCO,
CH
催
①
化
②
p题型延伸
CO,
CaO
剂
CO、H,
典例(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性
甲
KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起
催化作用,反应过程中不同价态含Mn粒子的
-C0
浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确
-…H2
的是(
--CH4
时间/min
1.0
0.8
0-0
乙
-Mn(VII)
0.6
△-Mn(V)
0.4
下列说法不正确的是(
0.2
o-Mn(Ⅲ)
0.0公8-8
,◇Mn(I)
A.反应①为CaO十CO2=CaCO3;反应②
0
101520
25
时间/min
为CaCO3+CH4
催化剂
CaO+2CO
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
+2H2
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
B.t1~t,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(I)不能大量
率不变,可能有副反应CH
催化剂
共存
C+2H2
D.总反应为2MnO4+5C2O2+16H+
C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应
2Mn2++10CO2个+8H2O
②生成H2的速率
解析:Mn(Ⅲ)浓度先增大后减小,说明Mn
D.3之后,生成C0的速率为0,是因为反
(Ⅲ)可以氧化H2C2O4,A错误;Mn(Ⅱ)起催
应②不再发生
308答案
实战高考·化学
专题4。非金属及其化合物
①B解析锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,
2(1)0.24
随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,锌与稀硫酸反
(2)8.16
应,生成硫酸锌和氢气。生成气体的物质的量为1.6mol,
溶液中剩余硫酸的物质的量为0.5×1L×0.1mol·L-1
断12然16g朝的物质的读为餐1点=0丝ml
=0.05mol,参加反应的n(HS04)=0.1L×18.5mol·L-1-
标准状况下8.96L混合气体的物质的量为
0.05mol=1.8mol,设反应生成SO2的物质的量为x,
2.4L,mol=0.4mol,设混合气体中N0和NO2物
8.96L
H2的物质的量为y,根据反应Zn十2HS04(浓)△
质的量分别为x、y,由得失电子守恒有3x十y=0.44mol
ZnSO4+SO2个+2H2O、Zn+H2S0O4(稀)-ZnSO4+
X2,二者物质的量之和x十y=0.4mol,解得x=
H2个可知x十y=1.6mol,2x十y=1.8mol,解得x=
0.2mol,y=1.4mol。气体甲为S02和H2的混合物,且
0.24mol,y=0.16mol。(2)向反应后的溶液中加入
V(SO2):V(H2)=n(SO2):n(H2)=1:7,故B错误;
NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,此
反应中共消耗金属Zn的物质的量n(Zn)=0.2mol+
时溶液中溶质为NaNO3,由钠原子守恒可得n(NaNO3)
1.4mol=1.6mol,故C正确;在反应Zn+2H2SO4(浓)
=n(Na0H)=0.308L×4.0mol·L-1=1.232mol,根
△ZnSO4十S02个十2Hz0中,生成0.2mol二氧化硫转
据氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2)+
移电子0.4mol,反应Zn十H2SO4(稀)—ZnSO4十H2↑
n(N0)=1.232mol+0.4mol=1.632mol,所以原硝酸
中,生成1.4mol氢气转移电子2.8mol,所以反应中共转
的物质的量浓度为,63?m0-=8.16m0l·L-1。
移3.2mol电子,故D正确。
0.2L
专题7。化学反应速率与化学平衡
C解析A.由图甲所示信息可知,反应①为CaO十CO2
而由2时刻信息可知,H2的流速未变,仍然为
CaC0,反应②为CaC0+CH4催化剂
Ca0+2c0
2mmol·min1,而CO变小,故能够说明副反应生成H2
十2H2,正确;B.由图乙信息可知,ti~t3,n(H2)比n(CO)
的速率小于反应②生成H2速率,错误;D.t3之后,CO的
多,生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,
流速为0,CH4的流速逐渐增大,最终恢复到1mmol·
min一1,说明生成C0的速率为0,是因为反应②不再发
在催化剂上有积炭,故可能有副反应CH4催化剂C十
生,正确。
2H2,正确;C.由反应②可知,H2和CO的反应速率相等,
520