【精准解析】2021高考化学（江苏专用）突破特训：专题7专题突破22控制变量探究影响化学反应速率的因素

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专题突破 22　控制变量探究影响化学反应速率的因素

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，故为搞清某个因素的影响均需

控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。

1．常见考查形式

(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。

(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。

2．解题策略

(1)确定变量

解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。

(2)定多变一

在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎

样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，

得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。

(3)数据有效

解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。

3．实例分析

探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入 MnO2)

和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。

探究对象的反应 2H2O2===2H2O＋O2↑

控制的可变量催化剂温度

控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等

实验方案

取相同量的 5%H2O2溶液于两支

规格相同的试管中，向其中一

支试管中加入少量 MnO2，另一

支不加，在常温下观察

取相同量的 5%H2O2溶液于两支

规格相同的试管中，给其中一

支试管加热，另一支不加热，

观察

1．(2019·洛阳月考)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时

间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确

的是(　　)

组别对应曲线 c(HCl)/mol·L－1反应温度/℃铁的状态

1 a 30 粉末状

2 b 30 粉末状

3 c 2.5 块状

4 d 2.5 30 块状

A．第 4组实验的反应速率最慢

B．第 1组实验中盐酸的浓度大于 2.5 mol·L－1

C．第 2组实验中盐酸的浓度等于 2.5 mol·L－1

D．第 3组实验的反应温度低于 30 ℃

答案　D

解析　由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第 4

组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第 1组实验，反应所用时间最短，

故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于 2.5 mol·L－1，B正确；第 2组实验，

铁是粉末状，与 3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于 2.5 mol·

L－1，C正确；由 3、4组实验并结合图像知第 3组实验中反应温度应高于 30 ℃，D错误。

2．某小组利用 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影

响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过

测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。

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

①0.10 2.0 0.010 4.0 25

②0.20 2.0 0.010 4.0 25

③0.20 2.0 0.010 4.0 50

(1)已知反应后 H2C2O4转化为 CO2逸出，KMnO4溶液转化为 MnSO4，每消耗 1 mol H2C2O4转

移________mol 电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的

关系为 n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥________。

(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度

对化学反应速率影响的实验编号是____________。

(3)已知 50 ℃时 c(MnO)～反应时间 t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，

画出 25 ℃时 c(MnO)～t的变化曲线示意图。

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