高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章实验活动1探究影响化学平衡移动的因素

高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章实验活动1探究影响化学平衡移动的因素
一、单选题
1．（2021·石家庄模拟）某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：
实验编号 ① ② ③ ④
溶液种类 1 0.5 0.1
0.48 0.48 0.48 0.48
V(溶液) 100 100 100 100
实验现象 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 几乎看不到现象
6h时 433 255 347 12
根据上述实验所得结论正确的是（　　）
A．实验②中发生的反应为
B．由实验①、③可得，溶液中 越大，反应速率越快
C．由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生 的速率有影响
D．由实验①~④可得，溶液的 越小，产生 的速率越快
【答案】C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．离子方程式Mg++2H2O+2NH4+=Mg2++2NH3.H2O+H2，故A不符合题意；
B．实验①、③，Cl-浓度不同，无法得出 越大，反应速率越快的结论，B不符合题意；
C．实验①、②，溶液中 浓度相同，故阴离子种类对产生 的速率有影响，C符合题意；
D．实验②0.5 溶液pH<实验③0.1 溶液，但是产生氢气的速率更慢，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.离子方程式电荷不守恒
B.未进行控制变量
C.控制铵根离子的浓度相同，控制阴离子不同可以证明
D.铵根离子水解，越稀越水解
2．（2021高一下·浙江期中）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别，有关说法错误的是 （　　）
实验组别 温度/℃ 形状
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A．曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
B．对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C．对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D．用浓度相同的硫酸代替盐酸进行实验，因为都是强酸所以反应速率不变
【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．由图象可知，收集相同体积的氢气需要的时间t越小，反应速率越快，则反应速率为a＞b＞c＞d，由表中数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中，Ⅳ中的温度高于Ⅰ、Ⅱ，则Ⅳ中反应速率大于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ的HCl浓度最低，即反应速率Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ；Ⅲ、Ⅳ中，Ⅲ的接触面积大，则反应速率Ⅲ＞Ⅳ，所以反应速率为Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ，因此曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，故A不符合题意；
B．实验Ⅰ、Ⅱ中只有盐酸的浓度不同，可以根据实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响，故B不符合题意；
C．实验Ⅱ、Ⅳ中只有温度不同，可以根据实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响，故C不符合题意；
D．用浓度相同的硫酸代替盐酸进行实验，氢离子浓度增大，因此反应速率加快，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】温度越高，速率越快，接触面积越大，速率越快，因此先确定a,b,c,d对应的曲线即可，不能将盐酸换为硫酸，硫酸反应得到的是硫酸钙是微溶物质，阻碍反应的进一步发生
3．（2021高一下·柳林期中）研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 A B C D E F
4mol/L H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
下列说法正确的是（　　）
A．反应一段时间后，实验
A．E中的金属呈暗红色
B．V1=30，V6=10
C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用
D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快
【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则需要硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知结合溶液的总体积为30mL+20mL=50mL，V6=50-30-10=10，反应一段时间后，生成的铜会附着在锌片上，E中的金属呈暗红色，V7=50-30=20，A中无硫酸铜，为锌和硫酸的反应，不会出现金属呈暗红色，A不符合题意；
B.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则需要硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知结合溶液的总体积为30mL+20mL=50mL，则V1=30，V6=50-30-10=10，B符合题意；
C.能与锌发生置换反应且能形成原电池反应的只有Ag2SO4，镁的活泼性强于锌，无法构成原电池，C不符合题意；
D.因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.A中未加入硫酸铜，因此不会出现红色金属，而F会出现红色金属
B.根据硫酸铜增加的规律即可计算出V6=10mL，硫酸的体积不变均为30mL
C.加入硫酸镁稀释溶液，故速率降低，加入硫酸银形成原电池形成电化学腐蚀速率加快
D.硫酸铜越多，消耗锌越多，附着在锌表面，速率会减慢
4．（2021高二下·温州期中）某探究小组利用丙酮的溴代反应( )来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号 初始浓度 溴颜色消失所需的时间
① 0.80 0.20 0.0010 290
② 1.60 0.20 0.0010 145
③ 0.80 0.40 0.0010 145
④ 0.80 0.20 0.0020 580
分析实验数据所得出的结论错误的是（　　）
A．增大 ， 增大
B．实验①和④的 相等
C．增大 ， 增大
D．增大 、 增大
【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．由实验①、②可知，增大 ， 增大，故A不符合题意；
B．由实验①可知290s内 的浓度降低0.0010 ，实验④580s内 的浓度降低0.0020 ， 相等，故B不符合题意；
C．由实验①、③可知，增大 ， 增大，故C不符合题意；
D．由实验①、④可知，增大 、 不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】通过对比实验研究反应物浓度与反应速率的关系，只能有浓度一个变量，其它条件必须相同 。
5．（2021高二下·临海月考）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 R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法错误的是（　　）
A．25℃时，10~30min 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，在同一时刻，能说明 R的分解速率随温度升高而增大
C．对比 30℃和 25℃曲线，在 0~50min 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 50min 时，R 的分解率相等
【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.根据 ，代入R在10~30min内的浓度变化，解得 ，A项不符合题意；
B.对比30℃和10℃的曲线，同一时刻浓度不同，因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大，B项符合题意；
C.根据 计算出当温度为25℃时，0~50min内分解平均速率为 ，当温度为30℃时，0~50min内分解平均速率为 ，C项不符合题意；
D.在50min时，无论10℃还是30℃均无R剩余，因此分解率均为100%，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】分解率即转化率，转化率即“转化了的”与“一开始的”之比，可以是物质的量、体积、质量、浓度之比。
6．（2021高一下·中山月考）为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是。（　　）
A． B．
C． D．
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．没有参照物，所以无法判断，故A不符合题意；
B．催化剂、温度都不同，所以无法判断，故B不符合题意；
C．两个实验中一个有催化剂，一个没有催化剂，影响因素不同，所以无法判断，故C不符合题意；
D．两个实验的条件不同点只有温度，所以能判断温度对化学反应速率的影响，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】作对比实验时， 探究温度对化学反应速率的影响时，只能是温度不同，其它条件必须相同才可行。
7．（2020高二上·安徽期中）下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是（　　）
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速度 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 两支试管，都加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液，再同时向两支试管分别加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间 探究草酸浓度对反应速率影响
C 在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率影响
D 探究温度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．向等体积等浓度的H2O2溶液中除了分别加入Cu2+和Fe3+，还分别加入了 和Cl-，则无法比较Cu2+和Fe3+的催化效果，故A不符合题意；
B．发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2 +6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，可知高锰酸钾过量，两种溶液都不褪色，所以不能探究浓度对反应速率的影响，故B不符合题意；
C.18mol/L浓硫酸有强氧化性，与Zn反应无H2生成，无法探究硫酸浓度对生成H2反应速率影响，故C不符合题意；
D．参加反应的稀硫酸和Na2S2O3溶液的浓度和体积均相同，只是反应温度不同，则可探究温度对反应速率的影响，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.反应速率影响因素，必须控制量不变，只改变一种条件。
B.由于高锰酸钾过量故现象都一样。
C.注意浓硫酸是氧化性的酸，发生氧化还原反应。
8．（2020高二上·安徽期中）某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，实验结束后记录的数据如表所示。
试管编号 加3% 溶液 加 加 溶液 出现浑浊的时间
① 5滴
② 5滴
③ 5滴
下列叙述错误的是（　　）
A．反应的化学方程式为
B． 的浓度越大，反应速率越快
C．
D．
【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A． 中S元素的化合价为 ，具有氧化性和还原性，在酸性条件下会发生氧化还原反应，反应的化学方程式为 ，故A不符合题意；
B．在其他条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越快，故B不符合题意；
C．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为 ，则a=4，故C不符合题意；
D．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为 ，则b=1，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】根据控制变量法，研究外界条件对反应速率的影响，只改变其中一个外界条件，保持其它条件不变进行分析。
9．（2020高二上·黄山期中）下列生产或实验事实引出的相应结论错误的是
选项 事实 结论
A 其他条件相同， 溶液和 溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快
B 浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应 反应开始时速率相同
C 在容积可变的密闭容器中发生反应： ，把容积的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率减慢
D A、B两支试管中分别加入等体积 的 溶液，在B试管中加入 滴 溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．温度可加快反应速率，则其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，故A不符合题意；
B． 浓度相同，故反应刚开始，二者反应速率一样，B不符合题意；
C．容器的体积缩小一半，压强增大，则正逆反应的反应速率均增大，C符合题意；
D．只有催化剂一个变量，则其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应速率的影响因素判断，温度适合于任何反应。故温度升高，反应速率加快。
B.反应开始的速率和外界条件浓度等因素有关，利用条件的不同进行判断快慢。
C.容器体积缩小，会增大反应物和生成物的浓度，利用浓度对反应速率的影响进行判断反应速率的变化。
D.反应速率影响的外界条件催化剂对反应速率的影响。
10．（2020高二上·齐齐哈尔期中）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述错误的是（　　）
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则说明Fe3+一定比Cu2+对H2O2分解的催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，A选项不符合题意；
B．若图甲所示实验中反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根离子和氯离子，B选项符合题意；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，需要测定反应产生的气体体积及反应时间，C选项不符合题意；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够进入，活塞不能回到原位，D选项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题的易错点为B，要注意FeCl3比CuSO4溶液中各含有2种不同的离子，解题时要克服定式思维。
二、多选题
11．（2020高二上·大连月考）(双选)以反应5H2C2O4＋2 ＋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。
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 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
下列说法错误的是（　　）
A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B．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 (KMnO4)＝2.5×10－4mol/(L·s)
C．实验①和实验②是探究温度对化学反应速率的影响，实验②和实验③是探究浓度对化学反应速率的影响
D．实验①和实验②起初反应均很慢，过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
【答案】B,C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A. 根据反应方程式可得5H2C2O4~~2 ，实验通过测定溶液褪色所需时间判断反应的快慢，故在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故A不符合题意；
B. 高锰酸钾完全反应，混合溶液中高锰酸钾的浓度为： = ×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率 (KMnO4)= = ，故B符合题意；
C. 分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C符合题意；
D. 在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明可能反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】 A. 实验①②③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的 H2C2O4溶液均要过量 ；
B. 实验① 根据求出混合后溶液中高锰酸钾的浓度，再根据计算高锰酸钾在这段时间内的平均反应速率；
C. 依据控制变量进行分析；
D. 实验①和②起初反应均很慢，过一会儿反应生成的Mn2＋对反应起了催化作用，使反应速率突然增大.
12．（2018·南京模拟）温度为T1℃时，在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：
容器编号 物质的起始浓度 （mol/L） 速率 （mol·L-1·s-1） 物质的平衡浓度 （mol/L）
c(NO) c(H2) c(N2)
Ⅰ 6×10-3 1×10-3 a×10-3 2×10-4
Ⅱ 6×10-3 2×10-3 2a×10-3 　
Ⅲ 1×10-3 6×10-3 b×10-3 　
Ⅳ 2×10-3 6×10-3 4b×10-3 　
下列说法正确的是（　　）
A．m=2，n=1
B．达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1：2
C．温度升高为T2℃，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H2O)=3.8×10-4mol/L，则ΔH>0
D．T1℃时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H2O(g）各2×10-4mol，则反应将向逆反应方向进行
【答案】A,D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制；化学平衡常数；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.反应Ⅰ、Ⅱ相比较，NO的浓度不变，Ⅱ中氢气浓度是Ⅰ的2倍，反应速率Ⅱ是Ⅰ的2倍，所以n=1；反应Ⅲ、Ⅳ相比较，氢气的浓度不变，Ⅳ中NO浓度是Ⅲ的2倍，反应速率Ⅳ是Ⅲ的4倍，所以m=2；选项A符合题意。
B.恒温恒容下，体系的压强比等于气体的物质的量的比，对于反应Ⅱ有：
2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g)
起始 6 2 0 0
转化 x x x/2 x/2
平衡 6-x 2-x x/2 x/2
对于反应Ⅲ有：
2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g)
起始 6 2 0 0
转化 y y y/2 y/2
平衡 6-y 2-y y/2 y/2
（以上单位都是10-3mol/L）
两个反应的平衡常数必然相等，列出其平衡常数计算式，两个反应的K值相等，一定得到x=y。则得到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等，所以压强相等，选项B不符合题意。
C.温度不变的前提下，从反应Ⅰ变为反应Ⅱ，氢气的浓度变为原来的2倍，则平衡正向移动，达到新平衡的时候c(N2)应该大于2×10-4mol/L，此时的c(H2O)应该大于4×10-4mol/L；但是，实际升高温度以后实验Ⅱ达平衡时c(H2O)= 3.8×10-4mol/L＜4×10-4mol/L，说明升高温度的时候，平衡一定逆向移动了，所以该反应为放热反应，焓变小于0，选项C不符合题意。
D.增大生成物浓度，平衡一定逆向移动，所以充入NO、H2O(g）各2×10-4mol，则反应将向逆反应方向进行，选项D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据勒夏特列原理，改变可逆反应中的某一因素，反应会向减小这一因素的方向进行。
三、填空题
13．（2016高二上·蕲春期中）已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响．设计实验如表（所取溶液体积均为10mL）：
实验编号 实验温度/℃ c（Na2S2O3）/mol L﹣1 c（H2SO4）/mol L﹣1
① 25 0.1 0.1
② 25 0.2 0.1
③ 25 0.1 0.2
④ 50 0.2 0.1
⑤ 50 0.1 0.1
其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择　 　（填实验编号）；
探究浓度对化学反应速率的影响，应选择　 　（填实验编号）；
若同时选择①②③溶液变浑浊的时间，探究　 　对化学反应速率的影响．
【答案】①⑤或②④；①②或①③或④⑤；比较改变不同反应物的浓度对反应速率的影响．
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】解：探究温度对化学反应速率的影响，应选择浓度相同条件下的实验，所以应选择①⑤或②④；要探究浓度对化学反应速率的影响，应选择温度相同条件下的实验，所以应选择①②或①③或④⑤；实验①、实验②和实验③的温度相同，浓度不同，因此探究的是浓度对化学反应速率的影响，
故答案为：①⑤或②④；①②或①③或④⑤；比较改变不同反应物的浓度对反应速率的影响．
【分析】探究温度对化学反应速率的影响，应选择浓度相同条件下的实验；要探究浓度对化学反应速率的影响，应选择温度相同条件下的实验；
实验①、实验②和实验③的温度相同，浓度不同，反应物的浓度为变量，据此解答．
四、实验探究题
14．（2021高一下·杭州期中）某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验。
（1）向100mL稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 230 290 310
①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各时间段中：
反应速率最大的时间段是　 　min，主要的原因可能是　 　；
反应速率最小的时间段是　 　min，主要的原因可能是　 　。
②为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入　 　(填序号)。
a.Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.KNO3溶液 d.蒸馏水
（2）进行以下对比实验，并记录实验现象。
实验I：
实验II：另取两支试管分别加5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。
①双氧水分解的化学方程式是　 　。
②实验I的目的是　 　。
③实验II未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是：　 　。
【答案】（1）2～3；该反应放热使温度升高而加快反应速率，此时温度的影响起主要因素；4～5；该反应消耗H+使H+浓度减小而减慢反应速率，此时H+浓度的影响起主要因素；d
（2）2H2O2 2H2O+O2↑；其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；将两只试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两只试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液，观察产生气泡的速率
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①化学反应速率=Δc/Δt，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大，0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min时间段中，ΔV分别为50mL、（120-50）mL=70mL、（232-120）mL=112mL、（290-232）mL=58mL、（310-290）mL=20mL，所以反应速率最快的是2min～3min、最慢的是4～5 min，该反应是放热反应，升高温度反应速率增大，温度起主要影响作用，随着反应进行，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢离子浓度起主要作用；
②a．加入Na2CO3溶液，硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，导致和锌反应的氢离子总物质的量减少，不符合条件，故a不正确；
b．加入NaOH溶液，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量变小，所以不符合条件，故b不正确；
c．加入KNO3溶液，酸性条件下硝酸根和金属反应得不到氢气，不符合条件，故c不正确；
d．加入蒸馏水，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故d正确；
故答案为：d；
(2)①过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，其反应的方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑；
②分别在试管A、B中加入 2mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中，所以实验I的目的是其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；
③影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，因此可采取的改进措施是将两只试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两只试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液，观察产生气泡的速率。
【分析】（1）① 单位时间内氢气的越大速率越大进行比较 ，开始时速率增大主要是温度升高，后期随着反应的进行，浓度降低，速率降低 ②可以降低反应的速率，可以稀释或者是形成弱酸
（2）①根据反应物和生成物即可写出方程式 ②控制变量，比较温度不同对速率的影响 ③可能是催化剂的浓度不够或者是温度不够，可以加入催化剂或者是温度升高
15．（2021高一下·枣庄期中）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和如图：
实验 所用试剂
Ⅰ 1mLH2O x
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
①表中x为　 　；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是　 　；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是　 　。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较 和 对H2O2分解影响的下列实验；
①定性分析：用如图装置可通过观察　 　，定性得出结论。某同学提出将 溶液改为 溶液，其理由是　 　。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是　 　。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L(气体已换算为标准状况，溶液体积不换)，则 的分解速率为　 　。(假设溶液体积不变)
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中做了反应为 的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号 1 2 3 4 5
0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
0.0076 0.0153 0.0227 0.0152 0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率　 　逆反应速率(填写大于、等于、小于)，溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是　 　。
【答案】（1）9mL5%H2O2溶液；在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快
（2）产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；测定相同时间内产生的气体体积(或测定产生相同体积的气体所需的时间)；0.05mol/(L·min)
（3）等于；25℃下，反应速率v分别与c(HI)、c(H2O2)成正比
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①控制变量法探究实验中，需要每组实验的变量只有一个，所以四组实验中溶液的总量以及所用H2O2的浓度应一致，则x为9mL5%H2O2；
②两组实验只有所用催化剂种类不同，据图可知选用MnO2作催化剂时产生气体的速率更快，即在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；
③两组实验中溶液的酸碱性不同，据图可知添加NaOH溶液时产生气体的速率更快，所用在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快；
(2)①双氧水分解产生氧气，反应过程中有气泡产生，所用可以通过观察产生气泡的快慢来判断反应速率的快慢；CuCl2溶液和FeCl3溶液中的阴离子种类相同，选用CuCl2可以排除阴离子的干扰；
②本实验中生成的气体会进入注射器，所用该实验应该测定的实验数据是相同时间内产生的气体体积(或测定产生相同体积的气体所需的时间)；H2O2分解的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑，标况下1.12L氧气的物质的量为0.05mol，所用2min内Δn(H2O2)=0.1mol/L，溶液体积为1L，所以H2O2的分解速率为 =0.05mol/(L·min)；
(3)①可逆反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率；
②根据表格数据可知25℃时，当c(HI)或c(H2O2)增大n倍(另一物质的浓度不变)，则反应速率也增大n倍，即25℃下，反应速率v分别与c(HI)、c(H2O2)成正比。
【分析】（1）① 控制变量法，因此总体积相同即可计算出x ②其他条件相同，比较的是不同的催化剂对速率的影响 ③其他条件相同，主要是酸碱性对速率的影响
（2）①催化剂的不同对速率的影响，主要看的是气泡的快慢，通过控制变量，使用的是氯化铁，即可确定需要改为氯化铜②定量的比较速率主要是测定体积，因此可以是收集相同体积的氧气的时间或者是相同时间收集的气体，根据一定时间内收集的气体即可计算出速率
（3）① 平衡时速率相等②根据表格数据即可找出规律
16．（2021高一下·任城期中）某学生为了探究锌与硫酸反应过程中速率的变化，在100 mL0.2 mol/L的硫酸中加入1.3 g的锌粒，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 112 232 280 310
（1）该同学通过上表数据分析，认为影响该反应速率的外界因素有　 　。
（2）“2～4”时间段平均反应速率为v(H2)=　 　mL/min。
（3）如果要加快反应速率而又不减少产生氢气的量，下列措施你认为可行的是　 　(填序号)。
a．加热 b．加入1 mol/L的硫酸 c．加入少量CuSO4固体 d．把锌粒磨成锌粉
（4）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液 A B C
4 mol·L-1H2SO4/mL 30 V1 V2
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5
H2O/mL 10 V3 V4
t/s t1 t2 t3
①请完成该实验设计：V1=　 　，V4=　 　。
②实验结果t3＞t1＞t2，试解释t1＞t2的原因：　 　， t3＞t1的原因：　 　。
【答案】（1）温度、反应物浓度
（2）84
（3）abd
（4）30；7.5；Zn粒与少量硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面形成原电池，加快反应速率，收集同样体积的氢气需要的时间减少，所以t1＞t2。；Zn粒与较多硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面，使锌与硫酸的接触面积减小，反应速率减小；铜离子比氢离子的氧化性强当，加入较多硫酸铜时锌粒主要和铜离子反应，产生氢气的速率减小，收集同样体积的氢气需要的时间增多，所以t3＞t1。
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min. 4~ 5min各时间段的气体体积分别为：50 mL、62 mL、120 mL、48 mL、30 mL。相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多。在相同时间内反应产生H2的速率先逐渐增大后逐渐减小。反应物的浓度逐渐减小，使反应速率减慢，同时该反应是放热反应，温度升高又使反应速率加快。速率的变化说明影响反应速率的因素有反应物的浓度和温度；
(2)在第“2～4”时间段，H2的体积由112 mL变为280 mL，平均反应速率为v(H2)= =84 mL/min；
(3)a．在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，由于反应物中固体锌的质量及溶液中溶质的物质的量不变，因此反应产生H2的量不变，a正确；
b.1.3 g Zn的物质的量n(Zn)= =0.02 mol，n(H+)=2×0.2 mol/L×0.1 L=0.04 mol，0.02 mol的Zn完全反应需消耗H+0.04 mol，二者恰好完全反应。因此若加入1 mol/L的硫酸，溶液中c(H+)增大，反应速率加快，由于n(H+)增多，反应产生H2的量会增加，b正确；
c．加入少量CuSO4固体，Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu单质，Zn-Cu及硫酸构成原电池，使反应速率增大，但由于消耗Zn，导致反应产生H2的量减小，c不正确；
d．把锌粒磨成锌粉，反应物接触面积增大，反应速率大大加快，但对于产生H2的量不变，d正确；
故答案为：abd；
(4)①要研究CuSO4对实验的影响，采用控制变量方法进行研究。其它条件应该相同，A中H2SO4溶液为30 mL，则V1=30 mL；A中溶液总体积是30 mL+10 mL=40 mL，V2=30 mL，CuSO4溶液为2.5 mL，则H2O的体积V4=40 mL-30 mL-2.5 mL=7.5 mL；
②实验结果反应时间：t3＞t1＞t2。t1＞t2是由于Zn粒与少量硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面形成原电池，加快反应速率，收集同样体积的氢气需要的时间减少，所以t1＞t2。
t3＞t1是由于Zn粒与较多硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面，使锌与硫酸的接触面积减小，反应速率减小；铜离子比氢离子的氧化性强当，加入较多硫酸铜时锌粒主要和铜离子反应，产生氢气的速率减小，收集同样体积的氢气需要的时间增多，所以t3＞t1。
【分析】（1）速率主要是和浓度和温度有关
（2）根据时段内的氢气的变化量计算出速率
（3）加快速率不减少氢气的量，可以采用升温或者是增加硫酸的浓度或增大表面积
（4）① 控制变量法，保证V1=V2=30mL，总的体积相等，因此V3=9.5mL，V4=7.5mL②t1＞t2 ，B速率变大的原因是形成原电池，电化学腐蚀速率增大， t3＞t1 主要是锌被铜离子消耗，导致速率下降
17．（2021高一下·中山月考）
（1）Ⅰ．根据组成原电池的条件，试以反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计一个原电池
画出示意图并标出原电池的正、负极和电解质溶液(画在下面方框中)　 　
供选用的电解质溶液有：稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铜溶液。
供选用的电极材料有：锌片、铜片、铁片、石墨。
（2）电极材料及电极反应式：负极电极反应式：　 　；正极电极反应式：　 　
（3）II．某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0mol·L-1硫酸/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 5.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 5.0 25.0 25 0 Vx
Ⅲ 5.0 50.0 25 0.5 0
①本实验待测数据可以是　 　，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　 　对锌与稀硫酸反应速率的影响，表中Vx=　 　。
②实验Ⅰ和实验Ⅲ的目的是　 　，原因是　 　。
【答案】（1）
（2）Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-=Cu
（3）反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间，合理即可)；硫酸浓度；25；原电池对化学反应速率的影响；锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率。
【知识点】电极反应和电池反应方程式；探究影响化学反应速率的因素；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】I(1)由反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知，Zn发生氧化反应为负极，Cu2+在正极发生还原反应，为电解质阳离子，则电解质溶液可为硫酸铜等铜盐，则该原电池的图示为： ，故答案为： (或其他合理答案)；
(2)由反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知，Zn失去电子发生氧化反应为负极，Cu2+在正极得到电子发生还原反应，则负极为：Zn-2e-=Zn2+；正极：Cu2++2e-=Cu，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-=Cu；
II(3)由图片可知，本实验待测数据可为：反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)；实验I硫酸溶液的体积为50.0mL，实验II的硫酸体积为25.0mL，由于浓度相等，根据控制变量法可得，实验II硫酸溶液的体积也应为50.0mL，则加入蒸馏水的体积为25.0mL，所以两组实验的硫酸浓度不一样，故答案为：反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间，合理即可)；硫酸浓度；25.0
(3) 实验Ⅰ和实验Ⅲ唯一不同的就是后者加有硫酸铜而前者无，锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率，故答案为：原电池对化学反应速率的影响；锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率。
【分析】根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应设计原电池，电极反应方程式的书写；利用控制变量法探究影响化学反应速率的因素。据此分析可得；
18．（2020高二上·广州月考）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
（实验原理）
（实验内容及记录）
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/
溶液 稀硫酸 溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 3.0 2.0 2.7
3 1.0 2.0 3.0 3.9
请回答：
（1）表中 　 　， 　 　.
（2）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是　 　.
（3）利用实验1中数据计算，若用 的浓度变化表示的反应速率为： 　 　.
（4）该小组同学根据经验绘制了 随时间变化趋势的示意图，如图1所示.但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 随时间变化的趋势应如图2所示.该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究.（忽略反应过程中温度变化）
①该小组同学提出的假设是　 　.
②请你帮助该小组同学完成实验方案.
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/
溶液 稀硫酸 溶液
4 3.0 2.0 2.0 3.0 A t
表中加入的固体A是　 　.（写化学式）
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是　 　
【答案】（1）3.0；4.0
（2）其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大
（3）
（4）生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)；MnSO4；与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)实验1可知总体积为10.0mL，实验2、3中总体积为10.0mL，则表中V1=10.0 7.0=3.0，V2=10.0 6.0=4.0，
故答案为：3.0；4.0；(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大。
故答案为：其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大；(3)由实验1中数据可知， n(H2CO4)= 、n(H2SO4)= 、n(KMnO4)= ， 根据物质的量的数值，KMnO4完全反应，H2CO4和H2SO4是过量的，则参加反应的n(H2CO4)= n(KMnO4)= ，则用H2C2O4的浓度变化表示的反应速率为： 。(4)①由图可知，提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)，
故答案为：生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)；②加入的固体A是MnSO4。
故答案为：MnSO4；③提出的假设成立，应观察到的现象是与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min。
故答案为：与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min。
【分析】解答（4）②小题时需注意图2中 随时间变化的曲线的斜率在中间一段时间段突然增大，说明单位时间内产生的 增大即反应速率突然加快，原因可能是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)，
五、综合题
19．（2021高一下·浙江月考）用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。
（1）下列分析不正确的是________。
A．OE段表示的平均速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/（L·min）·
C．EF段表示的平均速率最快，主要原因是反应放热
D．G点表示收集的CO2的量最多
（2）为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________。
A．蒸馏水 B．NaCl固体
C．CH3COONa固体 D．浓盐酸
（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率 　 　(填一种方法即可)。
【答案】（1）A
（2）A；C
（3）降低反应温度（其它合理答案均得分）
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】（1）A.单位时间内产生的体积越多，速率越大，平均速率最快是EF段，故A符合题意
B.EF这一段产生的二氧化碳体积为448mL，标况下物质的量为0.02mol，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，计算出盐酸额变化量为0.04mol，因此用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/（L·min），故B不符合题意
C. EF段表示的平均速率最快，主要原因是反应放热 ，故C不符合题意
D. G点处于最大值，G点表示收集的CO2的量最多 ，故D不符合题意
（2）A.加入水，稀释盐酸，速率下降，故A符合题意
B.氯化钠固体不影响速率，故B不符合题意
C.加入醋酸钠后，形成弱酸，速率下降，故C符合题意
D.加入浓盐酸，浓度变大，速率加快，故D不符合题意
（3）降低温度也是可以降低速率
【分析】（1）A.根据单位时间内气体产生的多少判断速率
B.根据计算出时间内二氧化碳的变化计算出盐酸的变化量即可计算出速率
C.盐酸和碳酸钙反应放热，温度可影响速率
D.根据气体的多少判断即可
（2）降低速率可以降低酸的浓度，可稀释或者形成弱酸
（3）温度也是影响速率的因素之一
20．（2021高一下·焦作期中）氢气是未来理想的能源。
（1）实验室用铁与2mol L﹣1的硫酸反应生成H2的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题。
①产生H2的平均反应速率最大的时间段是　 　（填“0～2min”“2～4min”或“4～6min”），该时间段内对反应速率起关键作用的影响因素是　 　。
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液，可以加快氢气的生成速率，其原因是　 　。
③要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施是　 　（填一种）。
（2）工业上用海水制氢气的新技术的原理为2H2O 2H2↑+O2↑。回答下列问题：
①分解海水的反应属于　 　“反应（填“放热”或“吸热”）。
②分解产生的氢气储存比较困难，有一种储存方法的原理可表示为NaHCO3+H2 HCOONa+H2O。下列说法正确的是　 　（填序号）。
A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键、非极性键的断裂
C.储氢过程中，NaHCO3被还原
D.释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24LH2
（3）H2可与I2发生反应：I2（g）+H2（g） 2HI（g）。一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，下列叙述能说明该反应达到平衡的是 。（填序号）
A．2v（H2）＝v（HI）
B．断裂1molH﹣H键的同时形成1molI﹣I键
C．容器内气体的压强不变
D．容器内气体的颜色不变
【答案】（1）2～4min；温度；Fe置换出Cu，Fe、Cu形成原电池，从而加快了H2的生成速率；升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等
（2）吸热；AC
（3）B；D
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；海水资源及其综合利用；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】解：（1）①如图所示，在相同时间内浓度变化大的为速率快的时间段为2～4min；铁与2mol L﹣1的硫酸反应生成H2的反应为放热反应，溶液温度升高，速率加快，
故答案为：2～4min；温度；
②少量硫酸铜和铁反应生成少量的Cu，生成的Cu覆盖在铁的表面，形成Fe﹣Cu原电池，从而加快了H2的生成速率，
故答案为：Fe置换出Cu，Fe、Cu形成原电池，从而加快了H2的生成速率；
③反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等，因此加快反应速率的方法可以是升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等，
故答案为：升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等；
（2）①氢气和氧气燃烧生成水的反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，则分解海水的反应属于吸热反应，
故答案为：吸热；
②A．储氢释氢NaHCO3+H2 HCOONa+H2O，储氢、释氢过程都是化学变化，化学变化中通常伴随能量变化，故A正确；
B．NaHCO3晶体是离子晶体，由阳离子Na+与阴离子HCO3﹣构成，HCO3﹣中含有共价键，HCOONa晶体是离子晶体，由阳离子Na+与阴离子HCOO﹣构成，HCOO﹣中含有共价键，储氢时反应物中有离子键、极性键的断裂与生成，故B不正确；
C．储氢过程中C元素的化合价由+4降低为+2，NaHCO3被还原，故C正确；
D．储氢释氢NaHCO3+H2 HCOONa+H2O，释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出0.1mol的H2，只有在标准状况下0.1mol的H2为2.24L，该题未指明在标准状况下，所以0.1mol的H2不一定为2.24L，故D不正确；
故答案为：AC；
（3）该反应得到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等不再变化；
A．只要反应发生，就符合用2v（H2）＝v（HI）的变化表示的反应速率的状态，不能判定该反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B．断裂1mol H﹣H键等效于断裂1mol I﹣I键，同时形成1molI﹣I键，此时逆反应速率等于正反应速率，故B符合题意；
C．I2（g）+H2（g） 2HI（g）为气体体积不变的可逆反应，压强始终不变，不能判定该反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．气体中只有I2为紫黑色气体，当容器内气体颜色不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】（1）①根据单位时间浓度的变化量大的速率快，金属和酸反应放热，因此温度高速率快②形成原电池加速反应进行③增大接触面积或者是稍微增大氢离子浓度或者是更活泼的金属
（2）① 分解反应一般情况下是吸热，而激光能量很高，因此是吸热反应 ②化学反应均存在着能量的变化，发生的是化学变化既有键的断裂又有键的形成，根据元素华合价的变化，氢气被氧化，碳酸氢钠被还原，使用摩尔体积时注意条件
（3）反应前后系数不变，可以根据正逆速率是否相等，以及各物质的浓度是否不变以及颜色是否不变进行判断，不能通过压强判断平衡，压强始终不变
21．（2021高一下·柳林期中）汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
（1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会　 　(选填“吸收”或“放出”)　 　kJ能量。
（2）一种新型催化剂用于NO和CO的反应： 。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。
实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mdl/L) 催化制的比表面积(m2/g)
I 280 82
II 280 b 124
III 350 a 82
①请将表中数据补充完整：a为　 　。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验　 　(填实验序号)。
③实验I和实验II中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验II的是曲线　 　(选填“甲”或“乙”)。
【答案】（1）吸收；180
（2）；I和III；乙
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)根据NO生成过程的能量变化图。断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，断裂1molO=O键吸收498kJ能量，生成2molNO中的化学键放出2×632kJ的能量，吸收的总能量大于放出的总能量，生成NO会吸收946kJ+498kJ-2×632kJ=180 kJ能量；
(2)①实验目的是验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，根据“控制变量法”，三组实验中NO初始浓度应该相同，a= mol/L；
②实验I和实验III只有温度不同，能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验实验I和实验III；
③实验I和实验II中，催化剂表面积不同，实验II催化剂表面积大，反应速率快，所以乙是实验II的曲线。
【分析】（1）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
（2）① 控制变量法，因此控制起始浓度相等 ②空气其他均相同，温度改变的是 I和III③催化剂表面积大速率快，时间短即可选择
22．（2021高一下·五莲期中）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 、 淀粉溶液、 、 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知： 。回答下列问题：
（1）向 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液，当溶液中的　 　耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色， 与 初始的物质的量需满足的关系为： 　 　2(填“>”“<”“=”)。
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号 体积/
溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx =　 　 。若实验①中观察到溶液变蓝的时间为 ，则用 的浓度变化表示的反应速率为　 　。
（3）已知某条件下，浓度 ~反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 的变化曲线示意图(进行相应的标注) 　 　。
【答案】（1）；<2
（2）2.0；
（3）
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)向 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。慢反应与快反应相加得 ，为确保能观察到蓝色， 与 初始的物质的量需满足的关系为： <2；
(2) 探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，要控制其它物理量相同，改变溶质的物质的量即浓度，实验序号①溶液总体积是10.0mL，所以表中Vx =2.0 ，实验①中观察到溶液变蓝的时间为 ，说明 耗尽，则用 的浓度变化表示的反应速率为 = ；
(3)降低温度，反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快，则降低反应温度和加入催化剂时 的变化曲线示意图 。
【分析】（1）根据反应的步骤即可判断，当出现蓝色时，说明有碘单质，而硫代硫酸根是消耗碘单质，因此当硫代硫酸根消耗完全后，看到蓝色，根据步骤即可计算比值的大小
（2）需要控制变量法，所有的体积之和均相等，因此可以计算出Vx，变蓝色说明硫代硫酸钠变为0，因此可以计算速率
（3）降低温度，速率更慢，催化剂缩短时间即可画出图像
23．（2021高一下·娄星期中）化学反应中伴随着能量的变化。
（1）下列变化中属于吸热反应的是____(填字母)
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华
A．①② B．②④ C．③ D．①⑥
（2）断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3理论上能　 　(填“吸收”或“放出”)能量　 　kJ。
（3）某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：
序号 锌的质量/g 锌的状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 反应前溶液的温度/℃ 其他试剂
1 0.65 粒状 0.5 50 20 无
2 0.65 粉末 0.5 50 20 无
3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴CuSO4溶液
4 0.65 粉末 0.8 50 20 无
5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴CuSO4溶液
在此5组实验中，速率最快的是　 　(填实验序号)；实验1和3表明　 　对反应速率有影响。
（4）用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是　 　(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为　 　。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为　 　L。
【答案】（1）B
（2）放出；92
（3）5；(是否形成)原电池
（4）正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；11.2
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热和焓变；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①水汽化是物理变化，不属于吸热反应；
②CuSO4 5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应；
③苛性钠固体溶于水是放热过程，但不是化学反应；
④氯酸钾分解制氧气属于吸热反应；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是化合反应，属于放热反应；
⑥干冰升华，固体变为气体吸热，但不是化学反应；
属于吸热反应的有②④，故答案为：B；
(2)由断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，发生的反应为N2+3H2 2NH3，则1molN2生成NH3，化学键断裂吸收的总能量=946kJ+436kJ 3=2254kJ，化学键形成放出的总能量=391kJ 3 2=2346kJ，化学键断裂吸收的总能量<化学键形成放出的总能量，为放热反应，2346kJ-2254kJ=92kJ，即1molN2生成NH3理论上能放出92kJ能量，故答案为：放出；92；
(3)第5组实验的温度最高，浓度最大，也滴加了硫酸铜溶液，利用了Cu-Zn原电池原理，因此反应速率最快；实验1和实验3相比，实验3中滴加了硫酸铜溶液，形成Cu-Zn原电池，是探究形成原电池对反应速率的影响，故答案为：5；(是否形成)原电池；
(4)①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；
②该电池的正极反应为2O2+8H++8e-=4H2O，当线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为22.4L/mol×0.5mol=11.2L，故答案为：11.2。
【分析】（1）常见的吸热反应是绝大多数分解反应、碳和二氧化碳的反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
（2）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能判断
（3）温度越高，浓度越大，有催化剂的速率最高，实验1和3通过控制变量法，比较的是催化剂的影响
（4）根据电子的走向，即可判断a是负极，甲烷失去电子结合水形成的是二氧化碳和氢离子，b是正极，氧气得到电子结合氢离子产生水，根据转移的电子数即可求出氧气的量
1 / 1高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章实验活动1探究影响化学平衡移动的因素
一、单选题
1．（2021·石家庄模拟）某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：
实验编号 ① ② ③ ④
溶液种类 1 0.5 0.1
0.48 0.48 0.48 0.48
V(溶液) 100 100 100 100
实验现象 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 有气体产生，并产生白色沉淀 几乎看不到现象
6h时 433 255 347 12
根据上述实验所得结论正确的是（　　）
A．实验②中发生的反应为
B．由实验①、③可得，溶液中 越大，反应速率越快
C．由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生 的速率有影响
D．由实验①~④可得，溶液的 越小，产生 的速率越快
2．（2021高一下·浙江期中）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别，有关说法错误的是 （　　）
实验组别 温度/℃ 形状
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A．曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
B．对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C．对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D．用浓度相同的硫酸代替盐酸进行实验，因为都是强酸所以反应速率不变
3．（2021高一下·柳林期中）研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 A B C D E F
4mol/L H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
下列说法正确的是（　　）
A．反应一段时间后，实验
A．E中的金属呈暗红色
B．V1=30，V6=10
C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用
D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快
4．（2021高二下·温州期中）某探究小组利用丙酮的溴代反应( )来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号 初始浓度 溴颜色消失所需的时间
① 0.80 0.20 0.0010 290
② 1.60 0.20 0.0010 145
③ 0.80 0.40 0.0010 145
④ 0.80 0.20 0.0020 580
分析实验数据所得出的结论错误的是（　　）
A．增大 ， 增大
B．实验①和④的 相等
C．增大 ， 增大
D．增大 、 增大
5．（2021高二下·临海月考）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 R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法错误的是（　　）
A．25℃时，10~30min 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，在同一时刻，能说明 R的分解速率随温度升高而增大
C．对比 30℃和 25℃曲线，在 0~50min 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 50min 时，R 的分解率相等
6．（2021高一下·中山月考）为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是。（　　）
A． B．
C． D．
A．A B．B C．C D．D
7．（2020高二上·安徽期中）下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是（　　）
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速度 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 两支试管，都加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液，再同时向两支试管分别加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间 探究草酸浓度对反应速率影响
C 在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率影响
D 探究温度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
8．（2020高二上·安徽期中）某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，实验结束后记录的数据如表所示。
试管编号 加3% 溶液 加 加 溶液 出现浑浊的时间
① 5滴
② 5滴
③ 5滴
下列叙述错误的是（　　）
A．反应的化学方程式为
B． 的浓度越大，反应速率越快
C．
D．
9．（2020高二上·黄山期中）下列生产或实验事实引出的相应结论错误的是
选项 事实 结论
A 其他条件相同， 溶液和 溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快
B 浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应 反应开始时速率相同
C 在容积可变的密闭容器中发生反应： ，把容积的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率减慢
D A、B两支试管中分别加入等体积 的 溶液，在B试管中加入 滴 溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率
A．A B．B C．C D．D
10．（2020高二上·齐齐哈尔期中）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述错误的是（　　）
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则说明Fe3+一定比Cu2+对H2O2分解的催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
二、多选题
11．（2020高二上·大连月考）(双选)以反应5H2C2O4＋2 ＋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。
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 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
下列说法错误的是（　　）
A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B．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 (KMnO4)＝2.5×10－4mol/(L·s)
C．实验①和实验②是探究温度对化学反应速率的影响，实验②和实验③是探究浓度对化学反应速率的影响
D．实验①和实验②起初反应均很慢，过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
12．（2018·南京模拟）温度为T1℃时，在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：
容器编号 物质的起始浓度 （mol/L） 速率 （mol·L-1·s-1） 物质的平衡浓度 （mol/L）
c(NO) c(H2) c(N2)
Ⅰ 6×10-3 1×10-3 a×10-3 2×10-4
Ⅱ 6×10-3 2×10-3 2a×10-3 　
Ⅲ 1×10-3 6×10-3 b×10-3 　
Ⅳ 2×10-3 6×10-3 4b×10-3 　
下列说法正确的是（　　）
A．m=2，n=1
B．达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1：2
C．温度升高为T2℃，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H2O)=3.8×10-4mol/L，则ΔH>0
D．T1℃时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H2O(g）各2×10-4mol，则反应将向逆反应方向进行
三、填空题
13．（2016高二上·蕲春期中）已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响．设计实验如表（所取溶液体积均为10mL）：
实验编号 实验温度/℃ c（Na2S2O3）/mol L﹣1 c（H2SO4）/mol L﹣1
① 25 0.1 0.1
② 25 0.2 0.1
③ 25 0.1 0.2
④ 50 0.2 0.1
⑤ 50 0.1 0.1
其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择　 　（填实验编号）；
探究浓度对化学反应速率的影响，应选择　 　（填实验编号）；
若同时选择①②③溶液变浑浊的时间，探究　 　对化学反应速率的影响．
四、实验探究题
14．（2021高一下·杭州期中）某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验。
（1）向100mL稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 120 230 290 310
①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各时间段中：
反应速率最大的时间段是　 　min，主要的原因可能是　 　；
反应速率最小的时间段是　 　min，主要的原因可能是　 　。
②为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入　 　(填序号)。
a.Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.KNO3溶液 d.蒸馏水
（2）进行以下对比实验，并记录实验现象。
实验I：
实验II：另取两支试管分别加5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。
①双氧水分解的化学方程式是　 　。
②实验I的目的是　 　。
③实验II未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是：　 　。
15．（2021高一下·枣庄期中）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和如图：
实验 所用试剂
Ⅰ 1mLH2O x
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
①表中x为　 　；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是　 　；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是　 　。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较 和 对H2O2分解影响的下列实验；
①定性分析：用如图装置可通过观察　 　，定性得出结论。某同学提出将 溶液改为 溶液，其理由是　 　。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是　 　。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L(气体已换算为标准状况，溶液体积不换)，则 的分解速率为　 　。(假设溶液体积不变)
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中做了反应为 的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号 1 2 3 4 5
0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
0.0076 0.0153 0.0227 0.0152 0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率　 　逆反应速率(填写大于、等于、小于)，溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是　 　。
16．（2021高一下·任城期中）某学生为了探究锌与硫酸反应过程中速率的变化，在100 mL0.2 mol/L的硫酸中加入1.3 g的锌粒，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL 50 112 232 280 310
（1）该同学通过上表数据分析，认为影响该反应速率的外界因素有　 　。
（2）“2～4”时间段平均反应速率为v(H2)=　 　mL/min。
（3）如果要加快反应速率而又不减少产生氢气的量，下列措施你认为可行的是　 　(填序号)。
a．加热 b．加入1 mol/L的硫酸 c．加入少量CuSO4固体 d．把锌粒磨成锌粉
（4）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液 A B C
4 mol·L-1H2SO4/mL 30 V1 V2
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5
H2O/mL 10 V3 V4
t/s t1 t2 t3
①请完成该实验设计：V1=　 　，V4=　 　。
②实验结果t3＞t1＞t2，试解释t1＞t2的原因：　 　， t3＞t1的原因：　 　。
17．（2021高一下·中山月考）
（1）Ⅰ．根据组成原电池的条件，试以反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计一个原电池
画出示意图并标出原电池的正、负极和电解质溶液(画在下面方框中)　 　
供选用的电解质溶液有：稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铜溶液。
供选用的电极材料有：锌片、铜片、铁片、石墨。
（2）电极材料及电极反应式：负极电极反应式：　 　；正极电极反应式：　 　
（3）II．某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0mol·L-1硫酸/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 5.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 5.0 25.0 25 0 Vx
Ⅲ 5.0 50.0 25 0.5 0
①本实验待测数据可以是　 　，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　 　对锌与稀硫酸反应速率的影响，表中Vx=　 　。
②实验Ⅰ和实验Ⅲ的目的是　 　，原因是　 　。
18．（2020高二上·广州月考）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
（实验原理）
（实验内容及记录）
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/
溶液 稀硫酸 溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 3.0 2.0 2.7
3 1.0 2.0 3.0 3.9
请回答：
（1）表中 　 　， 　 　.
（2）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是　 　.
（3）利用实验1中数据计算，若用 的浓度变化表示的反应速率为： 　 　.
（4）该小组同学根据经验绘制了 随时间变化趋势的示意图，如图1所示.但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 随时间变化的趋势应如图2所示.该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究.（忽略反应过程中温度变化）
①该小组同学提出的假设是　 　.
②请你帮助该小组同学完成实验方案.
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/
溶液 稀硫酸 溶液
4 3.0 2.0 2.0 3.0 A t
表中加入的固体A是　 　.（写化学式）
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是　 　
五、综合题
19．（2021高一下·浙江月考）用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。
（1）下列分析不正确的是________。
A．OE段表示的平均速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/（L·min）·
C．EF段表示的平均速率最快，主要原因是反应放热
D．G点表示收集的CO2的量最多
（2）为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________。
A．蒸馏水 B．NaCl固体
C．CH3COONa固体 D．浓盐酸
（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率 　 　(填一种方法即可)。
20．（2021高一下·焦作期中）氢气是未来理想的能源。
（1）实验室用铁与2mol L﹣1的硫酸反应生成H2的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题。
①产生H2的平均反应速率最大的时间段是　 　（填“0～2min”“2～4min”或“4～6min”），该时间段内对反应速率起关键作用的影响因素是　 　。
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液，可以加快氢气的生成速率，其原因是　 　。
③要加快上述实验中产生氢气的速率，还可采取的措施是　 　（填一种）。
（2）工业上用海水制氢气的新技术的原理为2H2O 2H2↑+O2↑。回答下列问题：
①分解海水的反应属于　 　“反应（填“放热”或“吸热”）。
②分解产生的氢气储存比较困难，有一种储存方法的原理可表示为NaHCO3+H2 HCOONa+H2O。下列说法正确的是　 　（填序号）。
A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键、非极性键的断裂
C.储氢过程中，NaHCO3被还原
D.释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24LH2
（3）H2可与I2发生反应：I2（g）+H2（g） 2HI（g）。一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，下列叙述能说明该反应达到平衡的是 。（填序号）
A．2v（H2）＝v（HI）
B．断裂1molH﹣H键的同时形成1molI﹣I键
C．容器内气体的压强不变
D．容器内气体的颜色不变
21．（2021高一下·柳林期中）汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
（1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会　 　(选填“吸收”或“放出”)　 　kJ能量。
（2）一种新型催化剂用于NO和CO的反应： 。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。
实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mdl/L) 催化制的比表面积(m2/g)
I 280 82
II 280 b 124
III 350 a 82
①请将表中数据补充完整：a为　 　。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验　 　(填实验序号)。
③实验I和实验II中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验II的是曲线　 　(选填“甲”或“乙”)。
22．（2021高一下·五莲期中）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 、 淀粉溶液、 、 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知： 。回答下列问题：
（1）向 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液，当溶液中的　 　耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色， 与 初始的物质的量需满足的关系为： 　 　2(填“>”“<”“=”)。
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号 体积/
溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx =　 　 。若实验①中观察到溶液变蓝的时间为 ，则用 的浓度变化表示的反应速率为　 　。
（3）已知某条件下，浓度 ~反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 的变化曲线示意图(进行相应的标注) 　 　。
23．（2021高一下·娄星期中）化学反应中伴随着能量的变化。
（1）下列变化中属于吸热反应的是____(填字母)
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华
A．①② B．②④ C．③ D．①⑥
（2）断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3理论上能　 　(填“吸收”或“放出”)能量　 　kJ。
（3）某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：
序号 锌的质量/g 锌的状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 反应前溶液的温度/℃ 其他试剂
1 0.65 粒状 0.5 50 20 无
2 0.65 粉末 0.5 50 20 无
3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴CuSO4溶液
4 0.65 粉末 0.8 50 20 无
5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴CuSO4溶液
在此5组实验中，速率最快的是　 　(填实验序号)；实验1和3表明　 　对反应速率有影响。
（4）用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是　 　(填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为　 　。
②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为　 　L。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素；离子方程式的书写
【解析】【解答】A．离子方程式Mg++2H2O+2NH4+=Mg2++2NH3.H2O+H2，故A不符合题意；
B．实验①、③，Cl-浓度不同，无法得出 越大，反应速率越快的结论，B不符合题意；
C．实验①、②，溶液中 浓度相同，故阴离子种类对产生 的速率有影响，C符合题意；
D．实验②0.5 溶液pH<实验③0.1 溶液，但是产生氢气的速率更慢，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.离子方程式电荷不守恒
B.未进行控制变量
C.控制铵根离子的浓度相同，控制阴离子不同可以证明
D.铵根离子水解，越稀越水解
2．【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．由图象可知，收集相同体积的氢气需要的时间t越小，反应速率越快，则反应速率为a＞b＞c＞d，由表中数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中，Ⅳ中的温度高于Ⅰ、Ⅱ，则Ⅳ中反应速率大于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ的HCl浓度最低，即反应速率Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ；Ⅲ、Ⅳ中，Ⅲ的接触面积大，则反应速率Ⅲ＞Ⅳ，所以反应速率为Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ，因此曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，故A不符合题意；
B．实验Ⅰ、Ⅱ中只有盐酸的浓度不同，可以根据实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响，故B不符合题意；
C．实验Ⅱ、Ⅳ中只有温度不同，可以根据实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响，故C不符合题意；
D．用浓度相同的硫酸代替盐酸进行实验，氢离子浓度增大，因此反应速率加快，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】温度越高，速率越快，接触面积越大，速率越快，因此先确定a,b,c,d对应的曲线即可，不能将盐酸换为硫酸，硫酸反应得到的是硫酸钙是微溶物质，阻碍反应的进一步发生
3．【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则需要硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知结合溶液的总体积为30mL+20mL=50mL，V6=50-30-10=10，反应一段时间后，生成的铜会附着在锌片上，E中的金属呈暗红色，V7=50-30=20，A中无硫酸铜，为锌和硫酸的反应，不会出现金属呈暗红色，A不符合题意；
B.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则需要硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知结合溶液的总体积为30mL+20mL=50mL，则V1=30，V6=50-30-10=10，B符合题意；
C.能与锌发生置换反应且能形成原电池反应的只有Ag2SO4，镁的活泼性强于锌，无法构成原电池，C不符合题意；
D.因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.A中未加入硫酸铜，因此不会出现红色金属，而F会出现红色金属
B.根据硫酸铜增加的规律即可计算出V6=10mL，硫酸的体积不变均为30mL
C.加入硫酸镁稀释溶液，故速率降低，加入硫酸银形成原电池形成电化学腐蚀速率加快
D.硫酸铜越多，消耗锌越多，附着在锌表面，速率会减慢
4．【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．由实验①、②可知，增大 ， 增大，故A不符合题意；
B．由实验①可知290s内 的浓度降低0.0010 ，实验④580s内 的浓度降低0.0020 ， 相等，故B不符合题意；
C．由实验①、③可知，增大 ， 增大，故C不符合题意；
D．由实验①、④可知，增大 、 不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】通过对比实验研究反应物浓度与反应速率的关系，只能有浓度一个变量，其它条件必须相同 。
5．【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.根据 ，代入R在10~30min内的浓度变化，解得 ，A项不符合题意；
B.对比30℃和10℃的曲线，同一时刻浓度不同，因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大，B项符合题意；
C.根据 计算出当温度为25℃时，0~50min内分解平均速率为 ，当温度为30℃时，0~50min内分解平均速率为 ，C项不符合题意；
D.在50min时，无论10℃还是30℃均无R剩余，因此分解率均为100%，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】分解率即转化率，转化率即“转化了的”与“一开始的”之比，可以是物质的量、体积、质量、浓度之比。
6．【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．没有参照物，所以无法判断，故A不符合题意；
B．催化剂、温度都不同，所以无法判断，故B不符合题意；
C．两个实验中一个有催化剂，一个没有催化剂，影响因素不同，所以无法判断，故C不符合题意；
D．两个实验的条件不同点只有温度，所以能判断温度对化学反应速率的影响，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】作对比实验时， 探究温度对化学反应速率的影响时，只能是温度不同，其它条件必须相同才可行。
7．【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．向等体积等浓度的H2O2溶液中除了分别加入Cu2+和Fe3+，还分别加入了 和Cl-，则无法比较Cu2+和Fe3+的催化效果，故A不符合题意；
B．发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2 +6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，可知高锰酸钾过量，两种溶液都不褪色，所以不能探究浓度对反应速率的影响，故B不符合题意；
C.18mol/L浓硫酸有强氧化性，与Zn反应无H2生成，无法探究硫酸浓度对生成H2反应速率影响，故C不符合题意；
D．参加反应的稀硫酸和Na2S2O3溶液的浓度和体积均相同，只是反应温度不同，则可探究温度对反应速率的影响，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.反应速率影响因素，必须控制量不变，只改变一种条件。
B.由于高锰酸钾过量故现象都一样。
C.注意浓硫酸是氧化性的酸，发生氧化还原反应。
8．【答案】D
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A． 中S元素的化合价为 ，具有氧化性和还原性，在酸性条件下会发生氧化还原反应，反应的化学方程式为 ，故A不符合题意；
B．在其他条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越快，故B不符合题意；
C．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为 ，则a=4，故C不符合题意；
D．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为 ，则b=1，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】根据控制变量法，研究外界条件对反应速率的影响，只改变其中一个外界条件，保持其它条件不变进行分析。
9．【答案】C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．温度可加快反应速率，则其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，故A不符合题意；
B． 浓度相同，故反应刚开始，二者反应速率一样，B不符合题意；
C．容器的体积缩小一半，压强增大，则正逆反应的反应速率均增大，C符合题意；
D．只有催化剂一个变量，则其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应速率的影响因素判断，温度适合于任何反应。故温度升高，反应速率加快。
B.反应开始的速率和外界条件浓度等因素有关，利用条件的不同进行判断快慢。
C.容器体积缩小，会增大反应物和生成物的浓度，利用浓度对反应速率的影响进行判断反应速率的变化。
D.反应速率影响的外界条件催化剂对反应速率的影响。
10．【答案】B
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，A选项不符合题意；
B．若图甲所示实验中反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根离子和氯离子，B选项符合题意；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，需要测定反应产生的气体体积及反应时间，C选项不符合题意；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够进入，活塞不能回到原位，D选项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】本题的易错点为B，要注意FeCl3比CuSO4溶液中各含有2种不同的离子，解题时要克服定式思维。
11．【答案】B,C
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A. 根据反应方程式可得5H2C2O4~~2 ，实验通过测定溶液褪色所需时间判断反应的快慢，故在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故A不符合题意；
B. 高锰酸钾完全反应，混合溶液中高锰酸钾的浓度为： = ×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率 (KMnO4)= = ，故B符合题意；
C. 分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C符合题意；
D. 在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明可能反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】 A. 实验①②③均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的 H2C2O4溶液均要过量 ；
B. 实验① 根据求出混合后溶液中高锰酸钾的浓度，再根据计算高锰酸钾在这段时间内的平均反应速率；
C. 依据控制变量进行分析；
D. 实验①和②起初反应均很慢，过一会儿反应生成的Mn2＋对反应起了催化作用，使反应速率突然增大.
12．【答案】A,D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制；化学平衡常数；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.反应Ⅰ、Ⅱ相比较，NO的浓度不变，Ⅱ中氢气浓度是Ⅰ的2倍，反应速率Ⅱ是Ⅰ的2倍，所以n=1；反应Ⅲ、Ⅳ相比较，氢气的浓度不变，Ⅳ中NO浓度是Ⅲ的2倍，反应速率Ⅳ是Ⅲ的4倍，所以m=2；选项A符合题意。
B.恒温恒容下，体系的压强比等于气体的物质的量的比，对于反应Ⅱ有：
2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g)
起始 6 2 0 0
转化 x x x/2 x/2
平衡 6-x 2-x x/2 x/2
对于反应Ⅲ有：
2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g)
起始 6 2 0 0
转化 y y y/2 y/2
平衡 6-y 2-y y/2 y/2
（以上单位都是10-3mol/L）
两个反应的平衡常数必然相等，列出其平衡常数计算式，两个反应的K值相等，一定得到x=y。则得到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等，所以压强相等，选项B不符合题意。
C.温度不变的前提下，从反应Ⅰ变为反应Ⅱ，氢气的浓度变为原来的2倍，则平衡正向移动，达到新平衡的时候c(N2)应该大于2×10-4mol/L，此时的c(H2O)应该大于4×10-4mol/L；但是，实际升高温度以后实验Ⅱ达平衡时c(H2O)= 3.8×10-4mol/L＜4×10-4mol/L，说明升高温度的时候，平衡一定逆向移动了，所以该反应为放热反应，焓变小于0，选项C不符合题意。
D.增大生成物浓度，平衡一定逆向移动，所以充入NO、H2O(g）各2×10-4mol，则反应将向逆反应方向进行，选项D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据勒夏特列原理，改变可逆反应中的某一因素，反应会向减小这一因素的方向进行。
13．【答案】①⑤或②④；①②或①③或④⑤；比较改变不同反应物的浓度对反应速率的影响．
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】解：探究温度对化学反应速率的影响，应选择浓度相同条件下的实验，所以应选择①⑤或②④；要探究浓度对化学反应速率的影响，应选择温度相同条件下的实验，所以应选择①②或①③或④⑤；实验①、实验②和实验③的温度相同，浓度不同，因此探究的是浓度对化学反应速率的影响，
故答案为：①⑤或②④；①②或①③或④⑤；比较改变不同反应物的浓度对反应速率的影响．
【分析】探究温度对化学反应速率的影响，应选择浓度相同条件下的实验；要探究浓度对化学反应速率的影响，应选择温度相同条件下的实验；
实验①、实验②和实验③的温度相同，浓度不同，反应物的浓度为变量，据此解答．
14．【答案】（1）2～3；该反应放热使温度升高而加快反应速率，此时温度的影响起主要因素；4～5；该反应消耗H+使H+浓度减小而减慢反应速率，此时H+浓度的影响起主要因素；d
（2）2H2O2 2H2O+O2↑；其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；将两只试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两只试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液，观察产生气泡的速率
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①化学反应速率=Δc/Δt，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大，0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min时间段中，ΔV分别为50mL、（120-50）mL=70mL、（232-120）mL=112mL、（290-232）mL=58mL、（310-290）mL=20mL，所以反应速率最快的是2min～3min、最慢的是4～5 min，该反应是放热反应，升高温度反应速率增大，温度起主要影响作用，随着反应进行，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢离子浓度起主要作用；
②a．加入Na2CO3溶液，硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，导致和锌反应的氢离子总物质的量减少，不符合条件，故a不正确；
b．加入NaOH溶液，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量变小，所以不符合条件，故b不正确；
c．加入KNO3溶液，酸性条件下硝酸根和金属反应得不到氢气，不符合条件，故c不正确；
d．加入蒸馏水，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故d正确；
故答案为：d；
(2)①过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，其反应的方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑；
②分别在试管A、B中加入 2mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中，所以实验I的目的是其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；
③影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，因此可采取的改进措施是将两只试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两只试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液，观察产生气泡的速率。
【分析】（1）① 单位时间内氢气的越大速率越大进行比较 ，开始时速率增大主要是温度升高，后期随着反应的进行，浓度降低，速率降低 ②可以降低反应的速率，可以稀释或者是形成弱酸
（2）①根据反应物和生成物即可写出方程式 ②控制变量，比较温度不同对速率的影响 ③可能是催化剂的浓度不够或者是温度不够，可以加入催化剂或者是温度升高
15．【答案】（1）9mL5%H2O2溶液；在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快
（2）产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；测定相同时间内产生的气体体积(或测定产生相同体积的气体所需的时间)；0.05mol/(L·min)
（3）等于；25℃下，反应速率v分别与c(HI)、c(H2O2)成正比
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①控制变量法探究实验中，需要每组实验的变量只有一个，所以四组实验中溶液的总量以及所用H2O2的浓度应一致，则x为9mL5%H2O2；
②两组实验只有所用催化剂种类不同，据图可知选用MnO2作催化剂时产生气体的速率更快，即在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；
③两组实验中溶液的酸碱性不同，据图可知添加NaOH溶液时产生气体的速率更快，所用在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快；
(2)①双氧水分解产生氧气，反应过程中有气泡产生，所用可以通过观察产生气泡的快慢来判断反应速率的快慢；CuCl2溶液和FeCl3溶液中的阴离子种类相同，选用CuCl2可以排除阴离子的干扰；
②本实验中生成的气体会进入注射器，所用该实验应该测定的实验数据是相同时间内产生的气体体积(或测定产生相同体积的气体所需的时间)；H2O2分解的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑，标况下1.12L氧气的物质的量为0.05mol，所用2min内Δn(H2O2)=0.1mol/L，溶液体积为1L，所以H2O2的分解速率为 =0.05mol/(L·min)；
(3)①可逆反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率；
②根据表格数据可知25℃时，当c(HI)或c(H2O2)增大n倍(另一物质的浓度不变)，则反应速率也增大n倍，即25℃下，反应速率v分别与c(HI)、c(H2O2)成正比。
【分析】（1）① 控制变量法，因此总体积相同即可计算出x ②其他条件相同，比较的是不同的催化剂对速率的影响 ③其他条件相同，主要是酸碱性对速率的影响
（2）①催化剂的不同对速率的影响，主要看的是气泡的快慢，通过控制变量，使用的是氯化铁，即可确定需要改为氯化铜②定量的比较速率主要是测定体积，因此可以是收集相同体积的氧气的时间或者是相同时间收集的气体，根据一定时间内收集的气体即可计算出速率
（3）① 平衡时速率相等②根据表格数据即可找出规律
16．【答案】（1）温度、反应物浓度
（2）84
（3）abd
（4）30；7.5；Zn粒与少量硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面形成原电池，加快反应速率，收集同样体积的氢气需要的时间减少，所以t1＞t2。；Zn粒与较多硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面，使锌与硫酸的接触面积减小，反应速率减小；铜离子比氢离子的氧化性强当，加入较多硫酸铜时锌粒主要和铜离子反应，产生氢气的速率减小，收集同样体积的氢气需要的时间增多，所以t3＞t1。
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min. 4~ 5min各时间段的气体体积分别为：50 mL、62 mL、120 mL、48 mL、30 mL。相同通条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多。在相同时间内反应产生H2的速率先逐渐增大后逐渐减小。反应物的浓度逐渐减小，使反应速率减慢，同时该反应是放热反应，温度升高又使反应速率加快。速率的变化说明影响反应速率的因素有反应物的浓度和温度；
(2)在第“2～4”时间段，H2的体积由112 mL变为280 mL，平均反应速率为v(H2)= =84 mL/min；
(3)a．在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，由于反应物中固体锌的质量及溶液中溶质的物质的量不变，因此反应产生H2的量不变，a正确；
b.1.3 g Zn的物质的量n(Zn)= =0.02 mol，n(H+)=2×0.2 mol/L×0.1 L=0.04 mol，0.02 mol的Zn完全反应需消耗H+0.04 mol，二者恰好完全反应。因此若加入1 mol/L的硫酸，溶液中c(H+)增大，反应速率加快，由于n(H+)增多，反应产生H2的量会增加，b正确；
c．加入少量CuSO4固体，Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu单质，Zn-Cu及硫酸构成原电池，使反应速率增大，但由于消耗Zn，导致反应产生H2的量减小，c不正确；
d．把锌粒磨成锌粉，反应物接触面积增大，反应速率大大加快，但对于产生H2的量不变，d正确；
故答案为：abd；
(4)①要研究CuSO4对实验的影响，采用控制变量方法进行研究。其它条件应该相同，A中H2SO4溶液为30 mL，则V1=30 mL；A中溶液总体积是30 mL+10 mL=40 mL，V2=30 mL，CuSO4溶液为2.5 mL，则H2O的体积V4=40 mL-30 mL-2.5 mL=7.5 mL；
②实验结果反应时间：t3＞t1＞t2。t1＞t2是由于Zn粒与少量硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面形成原电池，加快反应速率，收集同样体积的氢气需要的时间减少，所以t1＞t2。
t3＞t1是由于Zn粒与较多硫酸铜反应，生成的铜单质附着在锌粒的表面，使锌与硫酸的接触面积减小，反应速率减小；铜离子比氢离子的氧化性强当，加入较多硫酸铜时锌粒主要和铜离子反应，产生氢气的速率减小，收集同样体积的氢气需要的时间增多，所以t3＞t1。
【分析】（1）速率主要是和浓度和温度有关
（2）根据时段内的氢气的变化量计算出速率
（3）加快速率不减少氢气的量，可以采用升温或者是增加硫酸的浓度或增大表面积
（4）① 控制变量法，保证V1=V2=30mL，总的体积相等，因此V3=9.5mL，V4=7.5mL②t1＞t2 ，B速率变大的原因是形成原电池，电化学腐蚀速率增大， t3＞t1 主要是锌被铜离子消耗，导致速率下降
17．【答案】（1）
（2）Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-=Cu
（3）反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间，合理即可)；硫酸浓度；25；原电池对化学反应速率的影响；锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率。
【知识点】电极反应和电池反应方程式；探究影响化学反应速率的因素；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】I(1)由反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知，Zn发生氧化反应为负极，Cu2+在正极发生还原反应，为电解质阳离子，则电解质溶液可为硫酸铜等铜盐，则该原电池的图示为： ，故答案为： (或其他合理答案)；
(2)由反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知，Zn失去电子发生氧化反应为负极，Cu2+在正极得到电子发生还原反应，则负极为：Zn-2e-=Zn2+；正极：Cu2++2e-=Cu，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-=Cu；
II(3)由图片可知，本实验待测数据可为：反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)；实验I硫酸溶液的体积为50.0mL，实验II的硫酸体积为25.0mL，由于浓度相等，根据控制变量法可得，实验II硫酸溶液的体积也应为50.0mL，则加入蒸馏水的体积为25.0mL，所以两组实验的硫酸浓度不一样，故答案为：反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间，合理即可)；硫酸浓度；25.0
(3) 实验Ⅰ和实验Ⅲ唯一不同的就是后者加有硫酸铜而前者无，锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率，故答案为：原电池对化学反应速率的影响；锌与硫酸铜反应生成铜，铜、锌、稀硫酸构成原电池，锌作负极，加快反应速率。
【分析】根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应设计原电池，电极反应方程式的书写；利用控制变量法探究影响化学反应速率的因素。据此分析可得；
18．【答案】（1）3.0；4.0
（2）其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大
（3）
（4）生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)；MnSO4；与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)实验1可知总体积为10.0mL，实验2、3中总体积为10.0mL，则表中V1=10.0 7.0=3.0，V2=10.0 6.0=4.0，
故答案为：3.0；4.0；(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大。
故答案为：其他条件相同时，增大H2C2O4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大；(3)由实验1中数据可知， n(H2CO4)= 、n(H2SO4)= 、n(KMnO4)= ， 根据物质的量的数值，KMnO4完全反应，H2CO4和H2SO4是过量的，则参加反应的n(H2CO4)= n(KMnO4)= ，则用H2C2O4的浓度变化表示的反应速率为： 。(4)①由图可知，提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)，
故答案为：生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)；②加入的固体A是MnSO4。
故答案为：MnSO4；③提出的假设成立，应观察到的现象是与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min。
故答案为：与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min。
【分析】解答（4）②小题时需注意图2中 随时间变化的曲线的斜率在中间一段时间段突然增大，说明单位时间内产生的 增大即反应速率突然加快，原因可能是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)，
19．【答案】（1）A
（2）A；C
（3）降低反应温度（其它合理答案均得分）
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】（1）A.单位时间内产生的体积越多，速率越大，平均速率最快是EF段，故A符合题意
B.EF这一段产生的二氧化碳体积为448mL，标况下物质的量为0.02mol，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，计算出盐酸额变化量为0.04mol，因此用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/（L·min），故B不符合题意
C. EF段表示的平均速率最快，主要原因是反应放热 ，故C不符合题意
D. G点处于最大值，G点表示收集的CO2的量最多 ，故D不符合题意
（2）A.加入水，稀释盐酸，速率下降，故A符合题意
B.氯化钠固体不影响速率，故B不符合题意
C.加入醋酸钠后，形成弱酸，速率下降，故C符合题意
D.加入浓盐酸，浓度变大，速率加快，故D不符合题意
（3）降低温度也是可以降低速率
【分析】（1）A.根据单位时间内气体产生的多少判断速率
B.根据计算出时间内二氧化碳的变化计算出盐酸的变化量即可计算出速率
C.盐酸和碳酸钙反应放热，温度可影响速率
D.根据气体的多少判断即可
（2）降低速率可以降低酸的浓度，可稀释或者形成弱酸
（3）温度也是影响速率的因素之一
20．【答案】（1）2～4min；温度；Fe置换出Cu，Fe、Cu形成原电池，从而加快了H2的生成速率；升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等
（2）吸热；AC
（3）B；D
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；海水资源及其综合利用；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】解：（1）①如图所示，在相同时间内浓度变化大的为速率快的时间段为2～4min；铁与2mol L﹣1的硫酸反应生成H2的反应为放热反应，溶液温度升高，速率加快，
故答案为：2～4min；温度；
②少量硫酸铜和铁反应生成少量的Cu，生成的Cu覆盖在铁的表面，形成Fe﹣Cu原电池，从而加快了H2的生成速率，
故答案为：Fe置换出Cu，Fe、Cu形成原电池，从而加快了H2的生成速率；
③反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等，因此加快反应速率的方法可以是升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等，
故答案为：升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌、增大Fe的表面积等；
（2）①氢气和氧气燃烧生成水的反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，则分解海水的反应属于吸热反应，
故答案为：吸热；
②A．储氢释氢NaHCO3+H2 HCOONa+H2O，储氢、释氢过程都是化学变化，化学变化中通常伴随能量变化，故A正确；
B．NaHCO3晶体是离子晶体，由阳离子Na+与阴离子HCO3﹣构成，HCO3﹣中含有共价键，HCOONa晶体是离子晶体，由阳离子Na+与阴离子HCOO﹣构成，HCOO﹣中含有共价键，储氢时反应物中有离子键、极性键的断裂与生成，故B不正确；
C．储氢过程中C元素的化合价由+4降低为+2，NaHCO3被还原，故C正确；
D．储氢释氢NaHCO3+H2 HCOONa+H2O，释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出0.1mol的H2，只有在标准状况下0.1mol的H2为2.24L，该题未指明在标准状况下，所以0.1mol的H2不一定为2.24L，故D不正确；
故答案为：AC；
（3）该反应得到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等不再变化；
A．只要反应发生，就符合用2v（H2）＝v（HI）的变化表示的反应速率的状态，不能判定该反应达到平衡状态，故A不符合题意；
B．断裂1mol H﹣H键等效于断裂1mol I﹣I键，同时形成1molI﹣I键，此时逆反应速率等于正反应速率，故B符合题意；
C．I2（g）+H2（g） 2HI（g）为气体体积不变的可逆反应，压强始终不变，不能判定该反应达到平衡状态，故C不符合题意；
D．气体中只有I2为紫黑色气体，当容器内气体颜色不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】（1）①根据单位时间浓度的变化量大的速率快，金属和酸反应放热，因此温度高速率快②形成原电池加速反应进行③增大接触面积或者是稍微增大氢离子浓度或者是更活泼的金属
（2）① 分解反应一般情况下是吸热，而激光能量很高，因此是吸热反应 ②化学反应均存在着能量的变化，发生的是化学变化既有键的断裂又有键的形成，根据元素华合价的变化，氢气被氧化，碳酸氢钠被还原，使用摩尔体积时注意条件
（3）反应前后系数不变，可以根据正逆速率是否相等，以及各物质的浓度是否不变以及颜色是否不变进行判断，不能通过压强判断平衡，压强始终不变
21．【答案】（1）吸收；180
（2）；I和III；乙
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)根据NO生成过程的能量变化图。断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，断裂1molO=O键吸收498kJ能量，生成2molNO中的化学键放出2×632kJ的能量，吸收的总能量大于放出的总能量，生成NO会吸收946kJ+498kJ-2×632kJ=180 kJ能量；
(2)①实验目的是验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，根据“控制变量法”，三组实验中NO初始浓度应该相同，a= mol/L；
②实验I和实验III只有温度不同，能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验实验I和实验III；
③实验I和实验II中，催化剂表面积不同，实验II催化剂表面积大，反应速率快，所以乙是实验II的曲线。
【分析】（1）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算
（2）① 控制变量法，因此控制起始浓度相等 ②空气其他均相同，温度改变的是 I和III③催化剂表面积大速率快，时间短即可选择
22．【答案】（1）；<2
（2）2.0；
（3）
【知识点】探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)向 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。慢反应与快反应相加得 ，为确保能观察到蓝色， 与 初始的物质的量需满足的关系为： <2；
(2) 探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，要控制其它物理量相同，改变溶质的物质的量即浓度，实验序号①溶液总体积是10.0mL，所以表中Vx =2.0 ，实验①中观察到溶液变蓝的时间为 ，说明 耗尽，则用 的浓度变化表示的反应速率为 = ；
(3)降低温度，反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快，则降低反应温度和加入催化剂时 的变化曲线示意图 。
【分析】（1）根据反应的步骤即可判断，当出现蓝色时，说明有碘单质，而硫代硫酸根是消耗碘单质，因此当硫代硫酸根消耗完全后，看到蓝色，根据步骤即可计算比值的大小
（2）需要控制变量法，所有的体积之和均相等，因此可以计算出Vx，变蓝色说明硫代硫酸钠变为0，因此可以计算速率
（3）降低温度，速率更慢，催化剂缩短时间即可画出图像
23．【答案】（1）B
（2）放出；92
（3）5；(是否形成)原电池
（4）正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；11.2
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热和焓变；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)①水汽化是物理变化，不属于吸热反应；
②CuSO4 5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应；
③苛性钠固体溶于水是放热过程，但不是化学反应；
④氯酸钾分解制氧气属于吸热反应；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是化合反应，属于放热反应；
⑥干冰升华，固体变为气体吸热，但不是化学反应；
属于吸热反应的有②④，故答案为：B；
(2)由断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，发生的反应为N2+3H2 2NH3，则1molN2生成NH3，化学键断裂吸收的总能量=946kJ+436kJ 3=2254kJ，化学键形成放出的总能量=391kJ 3 2=2346kJ，化学键断裂吸收的总能量<化学键形成放出的总能量，为放热反应，2346kJ-2254kJ=92kJ，即1molN2生成NH3理论上能放出92kJ能量，故答案为：放出；92；
(3)第5组实验的温度最高，浓度最大，也滴加了硫酸铜溶液，利用了Cu-Zn原电池原理，因此反应速率最快；实验1和实验3相比，实验3中滴加了硫酸铜溶液，形成Cu-Zn原电池，是探究形成原电池对反应速率的影响，故答案为：5；(是否形成)原电池；
(4)①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，故答案为：正极；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；
②该电池的正极反应为2O2+8H++8e-=4H2O，当线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为22.4L/mol×0.5mol=11.2L，故答案为：11.2。
【分析】（1）常见的吸热反应是绝大多数分解反应、碳和二氧化碳的反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
（2）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能判断
（3）温度越高，浓度越大，有催化剂的速率最高，实验1和3通过控制变量法，比较的是催化剂的影响
（4）根据电子的走向，即可判断a是负极，甲烷失去电子结合水形成的是二氧化碳和氢离子，b是正极，氧气得到电子结合氢离子产生水，根据转移的电子数即可求出氧气的量
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