第六章化学反应与能量测试题（含解析）高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章《化学反应与能量》测试题
一、单选题（共12题）
1．已知：H2 (g)+F2(g) =2HF(g) △H=- 270 kJ /mol，下列说法正确的是
A．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B．1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，2 mol 氟化氢气体的总能量大于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量
D．2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
2．化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是
A．高纯硅晶体可用于制作太阳能电池
B．稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土元素都是金属元素
C．生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”，其中的“碱”是烧碱
D．干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染
3．在比较化学反应速率时，不可以利用的相关性质为
A．气体的体积和体系的压强 B．颜色的深浅
C．固体物质量的多少 D．反应的剧烈程度
4．下列属于放热反应的是
A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B．碳酸氢钠受热分解
C．镁条与盐酸反应 D．灼热的碳与二氧化碳反应
5．一定温度下，在1L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是
A．反应开始到10s，用X表示的反应速率为0.158mol/(Ls)
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.395mol/L
C．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)
D．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
6．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)△H=-akJ/mol，已知： (a、b、c均大于零)
下列说法正确的是
A．碰撞理论认为，反应速率的大小与单位时间内反应物微粒间碰撞次数成正比，只要有足够的能量就可以发生有效碰撞
B．断开2molHI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a)kJ
C．相同条件下，1molH2(g)和1molI2(g)总能量小于2molHI(g)的总能量
D．向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g)，充分反应后放出的热量为2akJ
7．废旧电池最好的处理方法是
A．深埋入地下 B．丢弃 C．回收利用 D．烧掉
8．下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是
实验操作 目的或结论
A 将少量片放入溶液中 证明的金属性比强
B 将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，瓶内壁有黑色固体生成 镁的还原性比碳强
C 向溶液(含少量杂质)，加入适量氯水，再加萃取分液 除去溶液中的
D 向溶液中加入5滴同浓度的溶液，再加入几滴溶液，溶液显血红色 与的反应是可逆反应
A．A B．B C．C D．D
9．目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法错误的是
A．第②、③步反应均释放能量
B．该反应进程中有二个过渡态
C．酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能
D．总反应速率由第①步反应决定
10．用如图所示装置进行相应实验，能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 制取沉淀 将设计成原电池装置 分离苯和硝基苯 测定溶液的物质的量浓度
A．A B．B C．C D．D
11．为了研究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验，实验记录如下表：
实验序号 反应物 温度 催化剂 收集V mL气体所用时间
① 5 mL 5% 溶液 25℃ 2滴1 mol/L
② 5 mL 5% 溶液 45℃ 2滴1 mol/L
③ 5 mL 10% 溶液 25℃ 2滴1 mol/L
④ 5 mL 5% 溶液 25℃ 不使用
下列说法中，不正确的是A．通过实验①②，可研究温度对反应速率的影响
B．所用时间：
C．通过实验①④，可研究催化剂对反应速率的影响
D．反应速率：③＜④
12．在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．反应中与的物质的量浓度相等时
B．V(CO2)=V(H2)
C．单位时间内每消耗，同时生成
D．的体积分数在混合气体中保持不变
二、非选择题（共10题）
13．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关。按要求回答以下问题：
(1)缺铁性贫血患者应补充Fe2+，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是___。
(2)最重要的人工固氮途径是___(用化学方程式表示)。
(3)“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是___。
(4)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有___。
(5)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是__(用离子方程式表示)。
(6)铅蓄电池在汽车和电动车中都有广泛应用，该电池放电时的正极电极反应式为___。
14．把0.5mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的恒容密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g)，2min末生成0.6mol W，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·min)，试计算：
(1)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为_______
(2)2min末时Y的浓度为_______
(3)2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的_______倍
15．对于下列反应:2NO +O2=2NO2 回答下列问题
(1)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
(2)能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO2气体
b．适当升高温度
c．增大O2的浓度
d．选择高效催化剂
16．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：
(1)该反应的化学方程式可表示为_______。
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率是_______。
(3)下列可判断反应已达到该状态的是_______(填字母，下同)
A．X、Y、Z的反应速率相等
B．X、Y的反应速率比为2：3
C．混合气体的密度不变
D．生成1molZ的同时生成2molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______
A．其他条件不变，及时分离出产物
B．适当降低温度
C．其他条件不变，增大X的浓度
17．我国目前使用能源仍然以煤等化石能源为主体。以石墨代表煤中碳素，能量变化关系如图所示：
已知：的键能分别为498、799。估算键能为
A． B． C． D．
18．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，氨气减少了0.12mol。求：
(1)1min内，以氨气表示的化学反应速率_______。
(2)1min内，以氧气表示的化学反应速率_______。
(3)1min内，用水表示的化学反应速率_______。
(4)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为_______。
19．在2L密闭容器内，t℃时发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在体系中，n(N2)随时间的变化如下表：
时间(min) 0 1 2 3 4 5
N2的物质的量(mol) 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06
(1)上述反应在第5min时，N2的转化率为___________；
(2)用H2表示从0～2min内该反应的平均速率v(H2)=___________；
(3)t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为___________。(用字母填空，下同)；
a.v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 　　　 　 b.v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
c.v(N2)=0.02mol·L-1·min-1 　　　　 d.v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1
20．在一定条件下发生反应：，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，如表所示。
实验编号 t/℃ NO初始浓度/ CO初始浓度/ 催化剂的比表面积/
Ⅰ 280 82
Ⅱ 280 b 124
Ⅲ 350 a 82
(1)表中___________，___________。
(2)控制变量是科学研究的重要方法，为验证温度对化学反应速率影响规律的是实验___________(填实验编号)。
(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___________(填“甲”或“乙”)。
21．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。
(1)装置A制取氯气，该反应的化学方程式：___________。
(2)装置C中发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式：___________。
(3)为验证SO2和Cl2发生了反应，小组同学又继续如下实验。
①甲同学认为若SO2和Cl2反应，生成了Cl-，只要检验到生成的Cl-即可，甲取适量B中样品于试管中，向其中滴加少量___________溶液，有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法实验即可得到正确结论。洗气瓶中盛有试剂的名称是___________。
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是：___________。
④丙同学取溶液X于试管中，加入少量反应后B中的溶液，生成大量白色沉淀，得出正确结论：SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应。溶液X是_________(填选项序号)。
a. BaCl2溶液 b. Ba(OH)2溶液 c. 氯水 d. 石蕊溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是______________________。
22．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 60 10 30
② 5 60 10 ___________
③ 5 60 ___________ 20
测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为___________。
(3)实验①和②的结果表明___________；
(4)实验①中O～t1时间段反应速率v(Cr3＋)=___________ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(5)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用：
假设二： ___________；
假设三： ___________；……
参考答案：
1．D
A．热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，不代表分子数，A错误；
B．2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低，故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多，B错误；
C．该反应是放热反应，所以在相同条件下，2 mol 氟化氢气体的总能量小于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量，C错误；
D．由热化学方程式可知，2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量，D正确。
答案选D。
2．C
A．太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应，高纯硅晶体是一种良好的半导体材料，故可用于制作太阳能电池，A正确；
B．稀土元素都位于周期表中的过渡金属区，故稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土元素都是金属元素，B正确；
C．生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”，其中的“碱”是纯碱，和明矾中的Al3+发生双水解反应产生CO2，使油条疏松多孔，C错误；
D．由于Hg为重金属，重金属离子会污染土壤和地下水，故干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染，D正确；
故答案为：C。
3．C
A．其它条件不变，增大气体体积、减小体系压强，反应速率减小，A可以利用；
B．其它条件相同，颜色深浅变化越大，反应速率越大，B可以利用；
C．对于固体而言，物质的量的多少对化学反应速率不产生影响，C不可以利用；
D．反应越剧烈，反应速率越大，D可以利用。
答案选C。
4．C
A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应产生BaCl2和氨水，该反应发生吸收热量，因此该反应为吸热反应，A不符合题意；
B．碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水、二氧化碳，该反应发生会吸收热量，因此该反应为吸热反应，B不符合题意；
C．镁条与盐酸反应产生氯化镁和氢气，该反应发生放出热量，使溶液温度升高，因此反应为放热反应，C符合题意；
D．灼热的碳与二氧化碳反应产生CO，反应发生吸收热量，因此该反应为吸热反应，D不符合题意；
故合理选项是C。
5．D
A．由图可知，反应开始到10s，用X表示的反应速率为mol/(L s)，A错误；
B．由图可知，反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了(1.00-0.21)mol÷1L=0.79mol/L，B错误；
C．根据化学反应进行时，物质的量之比等于化学计量数之比，由图可知，10s内X变化了1.20-0.42=0.78mol，Y变化了：1.00-0.21=0.79mol，Z变化了1.58mol，故反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)，C错误；
D．由图可知，反应开始到10s时，Y的转化率为=79.0%，D正确；
故答案为：D。
6．B
A．反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞；单位时间内反应物分子间有效碰撞的次数越多其反应速率越大，故A错误；
B．△H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=b kJ/mol+c kJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol，得到断开2mol H-I键所需能量E(H-I)约为(a+b+c) kJ，故B正确；
C．反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即相同条件下，1mol H2(g)和1mol I2(g)总能量大于2mol HI(g)的总能量，故C错误；
D．反应是可逆反应不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ，故D错误；
故答案为B。
7．C
废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等，当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，造成土壤污染和水污染，则废旧电池最好的处理方法是回收利用，故答案为C。
8．B
A．将少量片放入溶液中，发生反应，没有铁被置换出来，不能证明的金属性比强，故不选A；
B．将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，发生反应，镁是还原剂、C是还原产物，证明镁的还原性比碳强，故选B；
C．Fe2+还原性大于Br-，氯气先氧化Fe2+，向溶液(含少量杂质)中加入适量氯水，不能除去溶液中的，故不选C；
D．向溶液中加入5滴同浓度的溶液，过量，再加入几滴溶液，溶液显血红色，不能证明与的反应是可逆反应，故不选D；
选B。
9．B
A. 根据反应历程，结合图可知，第②③步均为反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应，选项A正确；
B. 根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡态，由图可知，该反应进程中有三个过渡态，选项B错误；
C. 酸催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，选项C正确；
D. 活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，选项D正确；
答案选B。
10．D
A．试管A中导管未伸入液面以下，硫酸亚铁无法进入试管B中，不能制取沉淀，选项A错误；
B．左侧烧杯中与Zn电极接触的电解质溶液应为硫酸锌溶液，右侧烧杯中与Cu电极接触的溶液应为硫酸铜溶液，选项B错误；
C．苯和硝基苯是互溶的、存在着沸点差异的液体，能用蒸馏的方法分离，但冷凝水应从下口进入，上口流出，选项C错误；
D．可氧化，发生氧化还原反应，且本身可做指示剂，故能用滴定法测定溶液的物质的量浓度，使用酸式滴定管盛装溶液，选项D正确；
答案选D。
11．D
A．实验①②中除温度外其他条件均相同，可研究温度对反应速率的影响，A正确；
B．实验①③中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同，浓度大的反应速率快，故收集相同体积的气体实验③用的时间短，故t1>t3，B正确；
C．实验①④中，④采用了催化剂，其他条件均相同，可研究催化剂对反应速率的影响，C正确；
D．实验③④中有浓度和催化剂两个变量，故不能比较反应速率：③＜④，D错误；
故选D。
12．D
化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变。
A．反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志，故A错误；
B ．v(CO2)=v(H2)没有标注正逆反应速率，且不符合两者的化学计量数关系，不能判定平衡状态，故B错误；
C．该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗，同时生成，故不能判断达到平衡状态，故C错误；
D．反应物或生成物浓度不变，说明反应达到平衡，故的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；
故选：D。
13． 防止硫酸亚铁被氧化 N2+3H22NH3 SiO2 纯碱、石英、石灰石 SiO2+2OH-=SiO+H2O PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)
(1)由于二价铁容易被氧化成三价铁，故亚铁盐药片需外包糖衣，故此处填：防止硫酸亚铁被氧化；
(2)最重要的人工固氮是合成氨反应，故此处填：；
(3)由于SiO2对光的传导能力强，故可以用来生产光导纤维，故此处填SiO2；
(4)工业上以纯碱、石灰石、石英为原料，在玻璃回转窑中高温煅烧生产玻璃，故此处填：纯碱、石灰石、石英；
(5)由于NaOH溶液会与玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，从而将塞子和瓶体粘在一起，所以保存NaOH溶液不能用玻璃塞，对应离子方程式为：SiO2+2OH-=+H2O；
(6)铅蓄电池负极为Pb，正极为PbO2，电解质为硫酸溶液，放电时，Pb失电子转化为PbSO4，PbO2在正极得电子转化为PbSO4，对应电极反应为：PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)。
14． 0.1mol/(L.min) 0.05mol/L 10/11
列三段式：，
(1)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为v(X)= c/ t=0.2/2 mol/(L.min)=0.1mol/(L.min)；
(2)2min末时Y的浓度为0.05mol/L；
(3) 以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·min)，则 c= v t=0.05mol/(L·min)×2min=0.1mol/L，即0.1=0.1n/2，解得n=2，2min末时，c(Z)= 0.1mol/L，反应后总的物质的量(0.05+0.05+0.1+0.3)mol/L×2L=1.0mol，反应前总物质的量0.5+0.6=1.1mol，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的10/11。
15． bc bcd
(1) 当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，可据此判断是否处于平衡；
(2)增大压强、升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度等方法，可使该反应的反应速率增大，据此判断；
(1)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)，未明确指出正逆反应速率，不能说明正逆反应速率是否相等，该反应不一定达到平衡状态，a错误；
b．该反应是一个气体体积改变的可逆反应，容器内压强保持不变时，则各气体的物质的量、各物质的浓度都不再变化，达到平衡状态，b正确；
c．任何时刻v正(NO)＝2v正(O2)，而已知v逆(NO)＝2v正(O2)，则v正(NO)= v逆(NO)，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，c正确；
d．根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，d错误；
答案为：bc；
(2) a．及时分离除NO2气体，生成物浓度减小，则反应速率减小，a错误；
b．适当升高温度，反应速率增大，b正确；
c．增大O2的浓度反应速率增大，c正确；
d．选择高效催化剂能增大反应速率，d正确；
答案为：bcd。
16． 2X3Y+Z 0.08mol/（L min） D C
由图象可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，作为Y、Z为生成物，当反应到达tmin时，Δn(X)=0.8mol，Δn(Y)=1.2mol，Δn(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，所以反应的化学方程式为：2X3Y+Z。
(1)结合以上分析可知，反应的化学方程式为：2X3Y+Z；
(2)反应起始至tmin(设t=5)，X的平均反应速率是=0.08mol/（L min）；
(3)A．由于各物质的化学计量数不等，则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态，故A错误；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，X、Y的反应速率比都为2：3，故B错误；
C．由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；
D．生成1molZ的同时生成2molX，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故D正确；
故答案为D；
(4)A.其他条件不变，及时分离出产物，生成物浓度减小，反应速率减小，A不符合；
B.适当降低温度反应速率减小，B不符合；
C.其他条件不变，增大X的浓度，即增大反应物浓度，反应速率增大，C符合；
答案选C。
17．C
根据盖斯定律，；反应热等于断裂键键能总和与形成共价能的键能总和之差，据此分析解题。
据分析可知：，解得：；
故答案选C。
18．(1)0.06 mol/(L·min)
(2)0.075 mol/(L·min)
(3)0.09 mol/(L·min)
(4)4：5：4：6
【解析】（1）
由1min后，氨气减少了0.12mol可知，1min内，以氨气表示的化学反应速率为=0.06 mol/(L·min)，故答案为：0.06 mol/(L·min)；
（2）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，1min内，以氧气表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min) ×=0.075 mol/(L·min)，故答案为：0.075 mol/(L·min)；
（3）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，1min内，以氧气表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min) ×=0.09 mol/(L·min)，故答案为：0.09 mol/(L·min)；
（4）
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为4：5：4：6，故答案为：4：5：4：6。
19．(1)70%
(2)0.09mol/(L·min)
(3)a>c=d>b
【解析】（1）
上述反应在第5min时，消耗氮气的物质的量是0.20mol-0.06mol=0.14mol，则N2的转化率为×100%=70%；
（2）
0～2 min内消耗氮气的物质的量是0.20mol-0.08mol=0.12mol，根据方程式可知消耗氢气是0.36mol，浓度是0.18mol/L，则用H2表示从0～2 min内该反应的平均速率v(H2)=0.18mol/L÷2min=0.09mol/(L·min)；
（3）
如果都用氢气表示其反应速率，则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知a～d分别是(mol·L-1·min-1)0.075、0.03、0.06、0.06，所以该反应进行快慢的顺序为a>c=d>b。
20．(1)
(2)Ⅰ和Ⅲ
(3)乙
【解析】(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，NO、CO的初始浓度不变，所以a=、b=；
(2)
为验证温度对化学反应速率影响规律，催化剂表面积相同、温度不同，实验Ⅰ和Ⅲ能达到该目的；
(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，催化剂比表面积越大，反应速率越快，表示实验Ⅱ的是曲线乙。
21． 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O AgNO3 饱和食盐水 Cl2和水反应也会生成Cl- a SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(1)在装置A高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应产生氯气，该反应的化学方程式是2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)在装置C浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2，该反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
(3) ①在B中SO2与Cl2会发生反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，反应后的溶液中含Cl-，可利用AgNO3既不溶于水，也不溶于HNO3的性质检验Cl-。甲中含有Cl-可通过向该溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若反应产生白色沉淀，就证明含有Cl-，所以加入的溶液为AgNO3；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在A、B间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③丙同学认为按乙同学的建议改进实验也不合理，理由是Cl2和水反应也会生成Cl-；
④SO2被Cl2氧化为H2SO4，结合硫酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X中含Ba2+，且不能和二氧化硫发生反应，
a．BaCl2溶液可以检验SO42-存在，证明SO2和Cl2发生了反应，a正确；
b．Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀，不能说明SO2和Cl2发生反应，b错误；
c．氯水有氧化性，氯水能将SO2在溶液中被氧化为H2SO4，也会生成BaSO4沉淀，不能说明说明SO2和Cl2发生反应，c错误；
d.无论氯气与SO2是否发生反应，二者溶于水后的溶液显酸性，酸溶液能够使石蕊溶液变红色，所以不能确定SO2与Cl2是否反应，d错误；
故合理选项是a；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
22．(1) 30 20
(2)
(3)溶液pH对该反应的速率有影响
(4)
(5) Al3＋起催化作用 SO起催化作用
研究反应速率的影响因素时应注意保证其他条件不变，改变单一变量，故在设计实验时：若探究pH值对反应速率的影响，保证其他条件相同，探究草酸浓度对反应速率的影响，保证其他条件不变。探究铁明矾在反应中起催化作用，可从其成分入手。
（1）①、②对比相同草酸浓度、不同pH下草酸的反应速率，②、③对比相同pH、不同草酸浓度下草酸的反应速率，为不使体积改变导致浓度变化，则总体的和为100mL，②中蒸馏水的体积为30mL，③草酸的体积为20mL；
（2）根据题目信息，草酸与在酸性条件下反应生成Cr3+、二氧化碳和水，则离子反应式为；
（3）根据图象信息，实验①和②为不同pH值下的反应速率的图象，其他条件相同时，pH值不同，反应速率不同，故结论为：溶液pH对该反应的速率有影响；
（4）反应时间为t1时，反应的物质的量浓度为(c0-c1)mol/L，根据反应的方程式，则Cr3+生成的物质的量浓度为2(c0-c1) mol/L，；
（5）已知铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]在反应中起催化作用，其成分为Al3+、Fe2+、SO42-，假设一为Fe2+起催化作用，则假设二可能为Al3+起催化作用，假设三为SO42-起催化作用。