2.1.4 控制变量与图像分析课时作业 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业1：2.1.4控制变量与图像分析学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________一、单选题（共9小题）1.(8分)下列各组反应中，反应刚开始时，放出氢气速率最大的是(表中物质均为反应物)()A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D2.(8分)已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中，反应速率最快的是()A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D3.(8分)以反应5H2C2O4＋2MnO＋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()A.实验①②③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，过了一会儿反应速率突然增大，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40s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝2.5×10－4mol·L－1·s－14.(8分)在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用一定量、一定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状的石灰石。下图中能正确反映这两种实验结果的图像是()A. B. C. D.5.(8分)一定质量的锌粒与1.0L稀盐酸反应(放热反应)，生成H2的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是()A.若将锌粒改为锌粉，可以加快产生H2的反应速率 B.反应前4min内温度对反应速率的影响比浓度大C.反应前4min内平均反应速率v(HCl)＝0.18mol·L－1·min－1 D.反应时加入大量的CuSO4固体，会使生成氢气的速率加快6.(8分)为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，下列说法正确的是()A.pH越小，氧化率越小 B.温度越高，氧化率越小C.Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率7.(8分)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8.(8分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表所示，下列判断不正确的是()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不同9.(8分)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()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2.5mol·L－1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1 D.第3组实验的反应温度低于30℃二、填空题（共1小题）10.(12分)现将0.40molA气体和0.20molB气体充入10L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反应生成C气体，其物质的量随时间的变化如图所示。(1)若t1＝10，则0至t1min内C气体的平均反应速率为__________________；该反应在t2min时达到平衡，其化学方程式为____________________________________。(2)根据图中曲线变化情况分析，t1时刻改变的反应条件可能是__________________(填字母)。A．加入催化剂B．降低反应温度C．向容器中充入C气体D．缩小容器容积三、实验题（共1小题）11.(16分)目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程的反应速率，降低NO、CO的污染，某课题组进行了以下实验探究。[资料查阅]①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。[实验设计]该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。(1)完成下列实验设计：[图像分析与结论]利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线，如图所示。(2)由曲线Ⅲ可知，0～min内，用NO表示的反应速率为__________________。(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率__________________(填“增大”“减小”或“不变”)。1.【答案】A【解析】反应速率与反应物的浓度及反应物的性质有关，而与反应物的多少无关，镁比铁活泼，2.5mol·L－1硫酸比3mol·L－1盐酸中氢离子浓度大，且温度越高反应速率越快，故选A。2.【答案】C【解析】温度对化学反应速率的影响比浓度对化学反应速率的影响更大。根据表格数据可知，选项C、D的反应速率比选项A、B的快；选项C中反应物的浓度比选项D的更大；由于其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快，因此反应速率最快的是选项C。3.【答案】D【解析】实验①②③均通过测定高锰酸钾溶液褪色所需时间来判断化学反应速率的快慢，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的H2C2O4溶液均要过量，A正确；对比实验①②，浓度不同，其他条件完全相同，可探究反应物浓度对化学反应速率的影响，对比实验②③，温度不同，其他条件完全相同，可探究温度对化学反应速率的影响，B正确；混合溶液中高锰酸钾的浓度为×0.010mol·L－1,0～40s内平均反应速率v(KMnO4)＝×2.5×10－4mol·L－1·s－1，D错误。4.【答案】B【解析】在其他条件相同的情况下，粉末状石灰石与盐酸的接触面积比块状的大，所以粉末状石灰石与盐酸的反应速率大，表现在图像上应是曲线Ⅱ的斜率大于曲线Ⅰ的斜率，又由于盐酸中n(H＋)一定，故实验Ⅰ、Ⅱ中生成的CO2的体积相同。5.【答案】D【解析】若将锌粒改为锌粉，即增大了反应物的接触面积，可以加快产生H2的反应速率，A正确；该反应为放热反应，由曲线变化趋势可知前4min内温度对反应速率的影响比较大，B正确；反应前4min内生成H2的物质的量为0.36mol，则消耗HCl的物质的量为0.72mol，反应前4min内平均反应速率v(HCl)＝0.18mol·L－1·min－1，C正确；反应时加入大量的CuSO4固体，锌置换出的铜附着在锌粒表面，阻止锌与盐酸的进一步反应，使生成氢气的速率减小，D错误。6.【答案】D【解析】由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大；C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。7.【答案】D【解析】A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn2＋存在时，0.1mol·L－1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·L－1NaOH溶液中的快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2＋对H2O2分解速率影响大，正确。8.【答案】C【解析】根据题表数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为bK、浓度为0.500mol·L－1时和温度为318.2K、浓度为0.300mol·L－1时，蔗糖水解对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2K变成bK时，反应速率减小，则b<318.2，C项错误；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项正确。9.【答案】D【解析】由图像可知，相同时间内，曲线d生成的氢气的体积最小，第4组实验的反应速率最慢，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2.5mol·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第2组实验中盐酸的浓度应等于2.5mol·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。10.【答案】(1)0.001mol·L－1·min－13A＋B2C(2)AD【解析】(1)若t1＝10，则0至t1min内C气体的平均反应速率为v(C)＝＝0.001mol·L－1·min－1；由题图可知，A、B的物质的量减小，是反应物，C的物质的量增加，是生成物，达到平衡时消耗A的物质的量为0.40mol－0.10mol＝0.30mol，消耗B的物质的量为0.20mol－0.10mol＝0.10mol，生成C的物质的量为0.20mol；又因反应中各物质的物质的量的变化量绝对值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，故该反应的化学方程式为3A＋B2C。(2)根据图像，t1时刻改变反应条件，反应速率加快。加入催化剂，反应速率加快，故A正确；降低反应温度，反应速率减慢，故B错误；向容器中充入C气体，C的物质的量应该突变，而图像中C的物质的量是渐变，故C错误；缩小容器容积(相当于增大压强)，反应速率加快，故D正确。11.【答案】(1)①探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响②280③6.50×10－3④4.00×10－3⑤6.50×10－3⑥4.00×10－3(2)3.00×10－3mol·L－1·min－1(3)增大【解析】(1)影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂的比表面积等，而要想探究一种影响因素，必须保持其他影响因素一致；根据Ⅲ的实验目的是探究温度对尾气转化速率的影响，故Ⅲ和Ⅰ的区别是温度不同，其他因素必须保持一致，故Ⅲ中NO初始浓度为6.50×10－3mol·L－1，CO初始浓度为4.00×10－3mol·L－1；而通过对比Ⅱ和Ⅰ的条件可知，两者的区别是催化剂的比表面积不同，故其他影响因素均应相同，故Ⅱ中温度为280℃，NO初始浓度为6.50×10－3mol·L－1，CO初始浓度为4.00×10－3mol·L－1，而且Ⅱ探究的是催化剂比表面积对尾气转化速率的影响。(2)通过曲线Ⅲ可知