寒假作业 二
学习目标 1.学会控制变量法分析化学反应速率的影响因素。 2.学会化学反应速率图像的分析与应用。
一、控制变量法分析化学反应速率的影响因素
控制变量法分析化学反应速率影响因素的思维模型
(1)先分析确定变量，即要理清影响其实验探究结果 (化学反应速率 )的因素有哪些。
(2)采取 “ 定多变一 ” 法，即控制其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样
确定一种关系，再确定另一种。
(3)通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有因素与探究问题之间的关系。
二、化学反应速率图像分析
化学反应速率图像题的解题方法
解答化学反应速率图像题，要注意分析图像的变化趋势，分清影响化学反应速率的因素。一般要从以下几个方面分
析：
(1)明确坐标轴含义：首先要知道横轴和纵轴所代表的物理量。
(2)看起点：分清反应物和生成物。浓度或物质的量减小的是反应物，浓度或物质的量增大的是生成物。反应物以高
于原点为起点，生成物多以原点为起点。
(3)看变化趋势：根据图像的变化趋势，结合浓度、温度、压强等的改变对化学反应速率的影响，确定产生这种变化
趋势的因素。
(4)看时间：反应速率图像中出现拐点和突变点等时对应的 时间。注意分析曲线的 “ 连续 ” 或 “ 跳跃 ” 所代表的含义。
(5)看终点：确定反应物消耗的浓度或生成物增加的浓度。
1．在不同浓度 (c)、温度 (T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率 (v)如下表数据所示，下列判断不正确的是 ( )
c/(mol·L－ 1)
v/(mol·
L－ 1·min－ 1)
T/K
0.600 0.500 0.400 0.300
318.2 3.60 3.00 2.40 1.80
328.2 9.00 7.50 a 4.50
b 2.16 1.80 1.44 1.08
A.a＝ 6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度， v可能不变
C． b<318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
2．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3＋ H2SO4===Na2SO4＋ SO2↑ ＋ S↓ ＋ H2O，下列各组实验
中最先出现浑浊的是 ( )
实验 反应温度 /℃
Na2S2O3溶液 稀 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－ 1) V/mL c/(mol·L－ 1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
3．以反应 5H2C2O4＋ 2MnO－4＋ 6H＋ ===10CO2↑ ＋ 2Mn2＋ ＋ 8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时，
分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是 ( )
编号
H2C2O4溶液 酸性 KMnO4溶液
温度
℃ 浓度
mol·L－ 1
体积
mL
浓度
mol·L－ 1
体积
mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
A.实验 ① 、 ② 、 ③ 所加的 H2C2O4溶液均要过量
B．实验 ① 和实验 ② 是探究浓度对化学反应速率的影响，实验 ② 和实验 ③ 是探究温度对化学反应速率的影响
C．实验 ① 和实验 ② 起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2＋ 对反应起催化作用
D．若实验 ① 测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)＝ 2.5× 10－ 4 mol·L－ 1·s－ 1
4．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 ( )
A． 100 mL 2 mol·L－ 1的盐酸与锌反应时，加入适量的 NaCl溶液，生成 H2的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取 H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生 H2的速率
C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的 CO和 NO可以缓慢反应生成 N2和 CO2，减小压强，反应速率减慢
5.CaCO3与稀盐酸反应 (放热反应 )生成 CO2的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是 ( )
A．反应开始 2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后减小
C．反应开始 4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在 2～ 4 min内以 CO2的物质的量变化表示的反应速率为 v(CO2)＝ 0.1 mol·min－ 1
6.如图所示为反应 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g)的反应速率 v(N2)变化的图像，则横轴不可能是 ( )
A．反应时间 B．温度
C．压强 D． N2的浓度
7．用如图所示的实验装置进行实验 X及 Y时，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实
验 X及 Y的结果的是 ( )
实验 所用盐酸
X 25 mL 0.2 mol·L－ 1
Y 50 mL 0.1 mol·L－ 1
8．为研究某溶液中溶质 R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初 始浓度的 R溶液在不同温度下进行实验， c(R)
随时间变化如图。下列说法不正确的是 ( )
A． 25 ℃ 时，在 10～ 30 min内， R的分解平均速率为 0.030 mol·L－ 1·min－ 1
B．对比 30 ℃ 和 10 ℃ 曲线，在 50 min时， R的分解百分率相等
C．对比 30 ℃ 和 25 ℃ 曲线，在 0～ 50 min内，能说明 R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比 30 ℃ 和 10 ℃ 曲线，在同一时刻，能说明 R的分解速率随温度升高而增大
9．一定条件下，溶液的酸碱性对 TiO2光催化染料 R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 ( )
A．在 0～ 50 min之间， pH＝ 2和 pH＝ 7时 R的降解百分率相等
B．溶液酸性越强， R的降解速率越小
C． R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在 20～ 25 min之间， pH＝ 10时 R的平均降解速率为 0.04 mol·L－ 1·min－ 1
10． 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 Mn 2＋ 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
11．一定条件下，容积为 2 L的密闭容器中，将 2 mol L气体和 3 mol M气体混合，发生如下反应： 2L(g)＋ 3M(g)===xQ(g)
＋ 3R(g)， 10 s末，生成 2.4 mol R，并测得 Q的浓度为 0.4 mol·
L－ 1。计算 ：
(1)10 s末 L的物质的量浓度为 。
(2)前 10 s内用 M表示的化学反应速率为 。
(3)化学方程式中 x值为 。
(4)在恒温恒容条件下，往容器中加入 1 mol氦气，反应速率 (填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ，下同 )。
(5)在恒温恒压条件下，往容器中加入 1 mol氦气，反应速率 。
12．向含有 H2SO4的 H2O2溶液中滴加一定量的 KMnO4溶液，反应开始后，溶液中 c(Mn2＋ )将随时间 (t)的变化而变
化。某学生在做实验前认为， c(Mn2＋ )与时间 (t)的关系如图甲所示，做完实验后，得到的结果如图乙所示。请回答下
列问题：
(1)写出 H2O2与 KMnO4反应的化学方程式：
。
(2)OA段的意义为 。
(3)AB段的意义及 AB 段陡的原因为
。
(4)BC段的意义为 。
13． “ 碘钟 ” 实验中， 3I－ ＋ S2O2－8 ===I－3＋ 2SO2－4 的反应速率可以用 I－3遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量， t
越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20 ℃ 进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－ )/(mol·L－ 1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O2－8 )/(mol·L－ 1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是 。
(2)显色时间 t1为 。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在 40 ℃ 条件下进行编号 ③ 对应浓度的实验，显色时间 t2的范
围为 (填字母 )。
A．＜ 22.0 B． 22.0～ 44.0
C．＞ 44.0 D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上述数据，得到的结论是
。
14．某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响，选用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液在室温下进行反
应。实验中所用的草酸溶液为稀溶液，视为强酸。
(1)写出硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化草酸稀溶液的离子方程式： 。
(2)该小组进行了实验 Ⅰ ，数据如下表。
H2SO4溶液 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 褪色用时 (分：秒 )
1 mL
2 mol·L－ 1
2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.1 mol·L－ 1 2： 03
1 mL
2 mol·L－ 1
2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.2 mol·L－ 1 2： 16
一般来说，其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率 (填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ” )。但分析该实验数据，
得到的结论是在当前实验条件下，增大草酸浓度，反应速率减小。
(3)该小组欲探究出现上述异常现象的原因，在实验 Ⅰ 的基础上，只改变草酸溶液的浓度，进行了实验 Ⅱ ，获得实验
数据并绘制曲线如图所示：
该小组查阅资料获得如下信息，其中能够解释 MO段变化趋势的是 (填字母 )。
a
KMnO4与 H2C2O4的反应是分步进行的，反应过程中生成 Mn(Ⅵ )、 Mn(Ⅲ )、 Mn(Ⅳ )，
最终变为无色的 Mn(Ⅱ )(括号中罗马数字表示锰元素的化合价 )
b 草酸根离子易与不同价态锰离子形成较稳定的配位化合物
c 草酸稳定性较差，加热至 185 ℃ 可分解
(4)该小组为探究 ON段曲线变化趋势的原因，又进行了实验 Ⅲ ，所得数据如表所示。
H2SO4溶液 Na2SO4固体 KMnO4溶液 H2C2O4溶液
褪色用时
(分：秒 )
1 mL
0.1 mol·L－ 1 1.9× 10
－ 3 mol 2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.8 mol·L－ 1 16： 20
1 mL
0.5 mol·L－ 1 1.5× 10
－ 3 mol 2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.8 mol·L－ 1 8： 25
1 mL
1.0 mol·L－ 1 1.0× 10
－ 3 mol 2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.8 mol·L－ 1 6： 15
1 mL
2.0 mol·L－ 1 0
2 mL
0.01 mol·L－ 1
1 mL
0.8 mol·L－ 1 2： 16
该小组进行实验 Ⅲ 的目的是 。
(5)综合实验 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ ，推测造成曲线 MN变化趋势的原因为 (填字母 )。
a．当草酸浓度较小时， C2O2－4 起主要作用，草酸浓度越大，反应速率越小
b．当草酸浓度较小时， H＋ 起主要作用， H＋ 浓度越大，反应速率越大
c．当草酸浓度较大时， C2O2－4 起主要作用，草酸浓度越大，反应速率越小
d．当草酸浓度较大时， H＋ 起主要作用， H＋ 浓度越大，反应速率越大
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