专题2化学反应速率与化学平衡测试卷高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题2化学反应速率与化学平衡测试卷高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-17 19:41:34 | ||
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文档简介
专题2《化学反应速率与化学平衡》测试卷
一、单选题
1．甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时，用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示，下列说法中错误的是
A．反应Ⅱ的方程式为
B．反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高
C．反应Ⅱ中O-H键的形成会释放能量
D．Mn2O3作催化剂可降低总反应的焓变
2．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
3．我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A．总反应的热化学方程式是
B．图中决速步骤的能垒(活化能)为91.5kJ/mol
C．催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能
D．该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢
4．在一定条件下的1L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．0～15min，消耗C的平均速率约为0.033mol L-1 min-1
B．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)+3X(g)2C(g)
C．反应开始到25min，X的转化率为25%
D．25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积
5．某温度下，在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯(
)和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g) △H>0，实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．0~2min内，环戊烯的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B．环戊烯的平衡转化率为75%
C．有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压
D．该反应平衡常数为5.4mol·L-1
6．在 3 个初始温度均为 T ℃的容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0。下列说法不正确的是（ ）
容器编号 容器类型 初始体积 反应物起始物质的量(mol) 平衡时 n(SO3)/ mol
SO2 O2 SO3
I 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6
II 绝热恒容 1.0 L 2 1 0 a
III 恒温恒压 0.5 L 1 0.5 0 b
A．a < 1.6
B．b < 0.8
C．平衡时，以 SO2 表示的正反应速率：v(I) < v(II)
D．若起始时向容器 I 中充入 0.4 mol SO2(g)、0.3 mol O2(g)和 1.6 mol SO3(g)，反应正向进行
7．湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素，其反应原理为NO（g）＋NO2（g）＋CO（NH2）2（s）2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） △H<0，达到平衡后改变某一条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示，下列说法错误的是
A．t4～t5引起变化的原因可能是升高温度 B．CO2含量最高的时间段是t1～t2
C．t2～t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度 D．t6引起变化的原因可能是加入催化剂
8．利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 测定葡萄酒中SO2的含量 制取少量干燥NH3 测定Zn与硫酸的化学反应速率 证明非金属性氯大于溴
A．A B．B C．C D．D
9．催化某反应的一种催化机理如图所示，其中是氢氧自由基，是醛基自由基，下列叙述不正确的是
A．使用催化时，该反应的不变
B．不是所有过程都发生氧化还原反应
C．总反应为
D．为中间产物之一，与中所含阴离子相同
10．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是
A．a与b相比，b的活化能更高
B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C．a与b相比，a中的活化分子的百分比更高
D．a与b相比，a对应的反应速率更快
11．可逆反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)的关系如图，则下列说法正确的是
A． 放热反应 B． 吸热反应 C． 吸热反应 D． 放热反应
12．下列说法正确的是
A．熵增的反应都是自发的，自发反应的现象一定非常明显
B．应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生的条件，以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C．常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0，该反应吸热，一定不能自发进行
13．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图【起始时，，容器体积为2L】。下列分析正确的是
A．乙烯气相直接水合反应的
B．图中压强的大小关系为
C．图中a点对应的平衡常数
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：
14．下列不能用平衡移动原理解释的是（ ）
A．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
B．H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
C．实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
D．由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
15．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3在容器中共存
B．混合气体的密度不再发生变化
C．混合气体的总物质的量不再发生变化
D．v正(N2)=2v逆(NH3)
二、填空题
16．I.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图：
(1)从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为___________，X的物质的量浓度减少了___________，Y的转化率为___________。
(2)该反应的化学方程式为___________。
II.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：回答下列问题：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
温度/℃ 30 40 50 60 70
显色时间/s 160 80 40 20 10
(1)该反应的离子方程式为___________。
(2)该实验的目的是探究___________。
(3)实验试剂除了1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液外，还需要的试剂是__；
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外，还必须控制不变的是___________(填字母)。
A．温度 B．试剂的浓度
C．试剂的用量(体积) D．试剂添加的顺序
17．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)合成塔中发生反应的化学方程式为：_______。
(2)工业生产中为了储运大量浓硝酸，最好选择_______作为罐体材料。
A．铜 B．铂 C．铝 D．镁
(3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_______ (填字母序号)。
A．酸雨 B．沙尘暴 C．光化学烟雾 D．白色污染
(4)人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。请以尾气中的NO2处理为例，写出相关反应的化学方程式：纯碱溶液吸收法：(提示：NO2与纯碱溶液反应可发生歧化生成两种盐) _______
(5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是_______。
A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成
B．N2与H2反应属于氮的固定过程
C．在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移
(6)某兴趣小组对反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)；
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)。
18．(1)向盛有溶液的试管中加入溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：
①向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
②向上述平衡体系中加入少量固体，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)氨是一种重要的化工原料，合成氨的反应：，反应过程如图所示：
① ______(用含、的式子表示)。
②加催化剂的曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③在一定条件下，能说明反应一定达到平衡的是______(填字母代号)。
A．
B．单位时间内消耗的同时消耗
C．的物质的量之比为
D．混合气体中保持不变
三、计算题
19．Ⅰ、把气体和气体混合放入密闭容器中，在一定条件下发生反应：，经达到平衡，此时生成为，测定的平均反应速率为，计算：
(1)B的转化率___________，
(2)恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比___________。
Ⅱ、将等物质的量的、混合于的密闭容器中，发生如下反应：，经后，测得的浓度为的平均反应速率为。求：
(3)此时的浓度___________，
(4)B的平均反应速率：___________，
(5)x的值为___________。
20．把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g)，经5min达到平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·(L·min)-1，求：
(1)B的转化率_______
(2)x的值_______
(3)平衡时压强与初始时压强之比_______
(4)该温度下此反应的平衡常数_______
21．已知可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，平衡常数为K。
(1)557℃时，若起始浓度：CO为1mol·L-1，H2O为1.5mol·L-1，平衡时CO转化率为60%，则H2O的转化率为___________；K值为___________。
(2)557℃时，若起始浓度改为：CO为1mol·L-1，H2O为3mol·L-1，平衡时H2O的转化率为___________。
四、实验题
22．已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化)：
(1)甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率，实验装置如图所示：
实验时分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分见下表：
序号 A溶液 B溶液
① 2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
② 2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
③ 2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液，少量MnSO4(催化剂)
该实验探究的是_______因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是_______(填实验序号)。
(2)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液，将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究_______因素对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是_______。
23．某含硫酸的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：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，作对比实验，完成了以下实验设计表。
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 V1 30
③ 5 V2 20 V3
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。
(1)V1=_______，V2=_______，V3=_______；
(2)实验①和②的结果表明_______；实验①中O～t1时段反应速率v(Cr3＋)= _______mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(3)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：_______；
(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的Cr2O浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论
_______ 反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)_______实验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)_______，则假设一不成立。
24．H2O2是一种绿色试剂，在化学工业中用于生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2
无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
MnO2催化剂、不加热 10 25 60 120
①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、________、________因素对过氧化氢分解速率的影响。
②双氧水分解的方程式为________。
(2)另一研究小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol L-1FeCl3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图1方框内的装置示意图__________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(3)对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图2所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察_________，比较得出结论。
②有同学提出将0.1mol/L的FeCl3溶液改为0.05mol/LFe2(SO4)3更为合理，其理由是________。
(4)已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和Cl—三种微粒，甲同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
猜想2：真正催化分解H2O2的是___________。
完成表格验证猜想
所需试剂 操作及现象 结论
____ ______ Cl—对H2O2分解无催化作用
参考答案：
1．D
【分析】从图中可以看出，反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，反应Ⅱ中，MnO2将C7H8氧化，重新生成Mn2O3。
【详解】A．由图中可以看出，反应Ⅱ中，MnO2转化为Mn2O3，C7H8生成CO2和H2O，方程式为，A正确；
B．反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，Mn元素的化合价升高，B正确；
C．反应Ⅱ中，C7H8与MnO2反应生成H2O等，形成O-H键，从而释放能量，C正确；
D．Mn2O3作催化剂，可降低总反应的活化能，但不能改变反应的焓变，D错误；
故选D。
2．B
【详解】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。
3．D
【详解】A．反应热取决于始态和终态，与历程无关，开始能量比结束能量高，该反应放出65.7kJ能量，总反应的热化学方程式是 ，故A错误；
B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol，故B错误；
C．催化剂只降低了反应的活化能，不参与化学反应，故C错误；
D．经过TS3时活化能为50.4-(-14.8)=65.2 kJ/mol，经过TS5时活化能为37.4-(-15.2)=52.6 kJ/mol，活化能越大，反应速率越慢，则经过TS3时比经过TS5时的反应速率慢，故D正确；
故选：D。
4．A
【详解】A．据图可知C为生成物，0～15min内生成C而不是消耗C，A错误；
B．据图可知X、Y的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，达到平衡时X、Y、C的物质的量变化之比为0.75mol：0.25mol：0.5mol=3:1:2，化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g)，B正确；
C．25min时反应已达到平衡，该时段内Δn(X)=0.75mol，转化率为×100%=25%，C正确；
D．25min时的瞬间各物质的物质的量不变，所以不是改变投料，而之后C的物质的量增加，X、Y的物质的量减小，说明平衡正向移动，该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，D正确；
综上所述答案为A。
5．D
【详解】A．根据图中信息可知，容器内起始总压为，2min时总压为，平衡时总压为，恒温恒容，压强之比等于物质的量之比()，即，，列“三段式”如下：
列方程：，则，，A项正确；
B．平衡时，，，列“三段式”如下：
，则，环戊烯的平衡转化率为，B项正确；
C．该反应为吸热反应，且生成物中气体的系数之和大于反应物中气体系数之和，升高温度，减小压强有利于提高环戊烯平衡转化率，C项正确；
D．该反应平衡常数，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的物质的量减小，则a <1.6，故A正确；
B.该反应为气体体积减小的反应，恒温恒压与恒温恒容相比，相当于增大压强，则平衡向正反应方向移动，三氧化硫的物质的量增大，则b＞0.8，故B错误；
C.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则化学反应速率增大，则平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I) < v(II)，故C正确；
D.若起始时向容器I中充入0.4 mol SO2(g)、0.3 molO2(g)和1.6 molSO3(g)，等效为起始时向容器 I 中充入SO2(g)为(0.4 +1.6)mol=2.0mol 、O2(g) 为(0.3+0.8) mol=1.1mol，与I相比，相当于增大氧气的浓度，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．t4～t5反应速率均增大，且平衡逆向移动，该反应为放热反应，故t4改变的原因可能是升高温度，A正确；
B．t3时刻也是正向移动，二氧化碳为生成物，二氧化碳含量最高的时间段是t3～t4，B错误；
C．t2～t3反应速率均增大，且平衡正向移动，t2时刻未突变，故引起变化的原因可能是增加反应物浓度，C正确；
D．t6时刻反应速率增大，平衡不移动，故引起变化的原因可能是加入催化剂，D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．葡萄酒中含有酚类物质和醇类等，这些物质也能和酸性高锰酸钾溶液反应，故无法测定葡萄酒中SO2的含量，A错误；
B．碳酸氢铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气，其中二氧化碳和水蒸气被碱石灰吸收，氨气不会被碱石灰吸收，故可以用该装置制取少量干燥NH3，B正确；
C．该装置中针筒带有刻度，且有秒表，锌和硫酸反应产生氢气，通过读取针筒上的刻度得出产生气体的体积，根据秒表的读数得知反应时间，从而计算出反应速率，C正确；
D．氯水能与溴化钠发生反应产生Br2，CCl4能萃取NaBr溶液中的Br2从而变色，故可以证明非金属性氯大于溴，D正确；
故答案选A。
9．D
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，使用MnO2催化时，该反应的 H不会发生变化，A项正确；
B．催化机理中存在与H+反应生成CO2和H2O的过程，该过程不是氧化还原反应，B项正确；
C．根据图示的催化机理可知总反应为：，C项正确；
D．Na2O2中的阴离子是，与不一样，D项错误；
答案选D。
10．B
【详解】A．a与b相比，a的活化能更高，故A错误；
B．正反应放热，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；
C．a与b相比，b活化能小，b中的活化分子的百分比更高，故C错误；
D．a与b相比，b活化能越小，b对应的反应速率更快，故D错误；
选B。
11．D
【详解】温度升高反应速率加快，T2先达到平衡，可知T1< T2，由图可知升高温度，C的质量分数减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，故选D。
12．C
【详解】A．反应进行的方向与反应现象无关，且熵增的反应不一定自发进行，自发反应的现象不一定明显，故A错误；
B．为吸热反应，需提供能量，不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题，经济上不划算，故B错误；
C．ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，ΔS＞0，常温下不能自发进行，可知该反应的ΔH＞0，故C正确；
D．由化学计量数可知ΔS＞0，且ΔH＞0，则高温下可自发进行，故D错误；
故选：C。
13．C
【详解】A．压强不变时，升高温度乙烯转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则△H＜0，A错误；
B．温度相同时，增大压强平衡正向移动，乙烯转化率增大，根据图知压强p1＜p2＜p3，B错误；
C．a点乙烯转化率为20%，则消耗的n(C2H4)=1 mol×20%=0.2 mol，对于可逆反应可列三段式：，有化学平衡常数，C正确；
D．温度越高、压强越大反应速率越快，反应达到平衡时间越短，压强：p2＜p3，温度：a点＜b点，则达到平衡时间：a＞b，D错误；
故答案选C。
14．B
【详解】A．将氨液化分离，即减小氨气浓度，促进平衡向正向移动，提高反应物的转化率，A能用平衡移动原理解释，不符合题意；
B．对于反应 ，由于反应前后气体体积不变，故压强对其平衡无影响，加压颜色加深，是因为体积缩小，导致c(I2)增大，B不能用平衡移动原理解释，符合题意；
C．Cl2在水中存在如下平衡：，在饱和NaCl溶液中，c(Cl-)增大，促使平衡逆向移动，降低Cl2溶解度，故可以用排饱和食盐水收集Cl2，C能用平衡移动原理解释，不符合题意；
D．体系中存在平衡： ，加压体积缩小，导致c(NO2)瞬间增大，体系颜色加深，由于加压平衡正向移动，c(NO2)又逐渐减小，故颜色逐渐变浅，D能用平衡移动原理解释，不符合题意；
故答案选B。
15．C
【分析】N2 + 3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。
【详解】A．该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；
D．v正(N2)=2v逆(NH3)，速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故D错误；
故选C。
16． 0.079mol·L-1·s-1 0.395mol·L-1 79.0% X(g)＋Y(g)2Z(g) 4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O 温度对反应速率的影响 淀粉溶液 CD
【详解】(1)10s时，Z的物质的量增加1.58mol，其反应速率为： mol·L-1·s-1，X的物质的量由1.20降低到0.41，其浓度较少量为：=0.395mol·L-1，Y的物质的量由1.0减少为0.21，其转化率为：，故答案为：0.079mol·L-1·s-1；0.395mol·L-1；79.0%；
(2)由图可知X、Y为反应物，Z为生成物，三者的变化分别为：0.79、0.79、1.58，变化量之比为1:1:2，可得反应方程式为：X(g)＋Y(g)2Z(g)，故答案为：X(g)＋Y(g)2Z(g)
；
II.(1)KI具有强的还原性，能被氧气氧化成碘单质，反应的离子方程式为：4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O，故答案为：4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O；
(2)由表格数据可知，该实验改变的外界条件是温度，测量的是不同温度条件下显色的时间，可知其其探究的是温度对反应速率的影响，故答案为：温度对反应速率的影响；
(3)为确定显示的时间，需要用到指示剂与碘单质出现显色，结合碘单质的性质可知应用淀粉溶液作指示剂，故答案为：淀粉溶液；
(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到准确的结论，而浓度条件在(3)已经控制一致，因此还必须控制不变的是试剂的量和试剂的添加顺序，故答案为：CD；
17．(1)N2+3H22NH3
(2)C
(3)AC
(4)2NO2+Na2CO3=NaNO2 + NaNO3+CO2或2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO2 + NaNO3+2NaHCO3
(5)AB
(6) b
【详解】（1）合成塔中发生反应的化学方程式为：N2+3H22NH3；
（2）铝遇浓硝酸会钝化，故工业生产中为了储运大量浓硝酸，最好选择铝作为罐体材料；
（3）与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有酸雨和光化学烟雾；
（4）根据提示可知，NO2反应后生成的两种盐分别为NaNO2和NaNO3，故相关反应的化学方程式为：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2或2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO2+NaNO3+2NaHCO3；
（5）A.催化剂a表面有NN键的断裂和N-H键的形成，A项正确；
B.N2与H2反应属于氮的固定过程，B项正确；
C.在催化剂b表面形成氮氧键时N元素由-3价升高为+2价，有电子转移，C项错误；
答案选AB；
（6）0.1 mol NH3对应压强为200 kPa，平衡时NH3分压为120 kPa，则此时NH3为0.1mol×=0.06mol，消耗NH30.04mol， mol·L-1·min-1，则 mol·L-1·min-1体积缩小，N2分压瞬间增大，由于平衡逆移动，N2分压增大后又减小，故能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是b。
18． 变深 不变 (E1-E2)kJ/mol Ⅱ BD
【详解】(1) ①在这个反应体系中存在下述平衡：，其离子方程式为： ，向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，SCN 浓度增大，平衡右移，则溶液颜色变深。
②向上述平衡体系中加入少量固体，反应相关的粒子浓度均未改变，故平衡不移动，溶液颜色不变。
(2)①焓变=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能—逆反应活化能，则 (E1-E2)kJ/mol；。
②催化剂能降低反应的活化能，故加催化剂的曲线Ⅱ。
③A．若，则说明未平衡，A不选；
B．单位时间内消耗的必定生成、同时消耗，则，故已平衡，B选；
C．的物质的量之比取决于起始物质的量，时难以说明各成分的量是否不再改变，不一定平衡，C不选；
D．混合气体中保持不变，说明已经平衡，D选；
则答案为BD。
19．(1)20%
(2)1：1
(3)0.75
(4)0.05
(5)2
【解析】（1）
经5min达到平衡，此时生成C为2mol，测定的平均反应速率为，平衡时D的量为，则有：
B的转化率为：；
（2）
恒温达平衡时，容器内压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与开始时压强比为；
（3）
经后，测得的浓度为的平均反应速率为，设开始时、的物质的量均为，则有：
C的平均反应速率为的速率为：，据速率之比等于系数之比可知，可得，可知此时的浓度；
（4）
B的平均反应速率：v(B)==；
（5）
据上述分析，反应速率之比等于计量数之比，可知
20． 20% 2
【详解】把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中，在一定条件下发生反应： 3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g)，经5min达到平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则生成D的物质的量为0.2 mol·L-1·min-1×2 L ×5min =2mol，则可列出三段式(单位为mol)：，
(1)B的转化率；
(2)根据化学计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比，可知x的值为2；
(3)恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强与初始时压强之比为；
(4)物质C为固体，平衡时，其余气体物质的浓度为，则该温度下此反应的平衡常数。
21．(1) 40% 1
(2)25%
【详解】（1）对于可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，若起始浓度：CO为1mol·L-1，H2O为1.5mol·L-1，达到平衡时，平衡时CO转化率为60%，则CO的消耗量为mol·L-1×60%=0.6mol·L-1，则水的消耗量为0.6mol·L-1，而二氧化碳的生成量为0.6mol·L-1，氢气的生成量为0.6mol·L-1，而水的平衡浓度为1.5mol·L-1-0.6mol·L-1=0.9mol·L-1，一氧化碳的平衡浓度为1mol·L-1-0.6mol·L-1=0.4mol·L-1，则H2O的转化率为0.6mol·L-1÷1.5mol·L-1=40%，平衡常数。
（2）557℃时，若起始浓度改为：CO为1mol·L-1，H2O为3mol·L-1，达到平衡时，一氧化碳的转化量为xmol·L-1，则水的转化量为xmol·L-1，二氧化碳的生成量为xmol·L-1，氢气的生成量为xmol·L-1，则水的平衡浓度为(3-x)mol·L-1，一氧化碳的平衡浓度为(1-x)mol·L-1，则根据平衡常数可以计算：xmol·L-1×xmol·L-1÷(3-x)mol·L-1×(1-x)mol·L-1=1，求出x=0.75mol·L-1，H2O的转化率为0.75mol·L-1÷3mol·L-1=25%。
22．(1) 浓度和催化剂 ③②①
(2) 温度 KMnO4溶液过量
【分析】利用KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应制备二氧化碳，通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小和测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率，进而探究外因对化学反应速率的影响。
（1）
对比实验序号为①②的实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，③中使用了催化剂，故相同时间内③实验中所得二氧化碳最多，故答案为反应物的浓度和催化剂；③＞②＞①；
（2）
一组放入冷水中，另一组放入热水中，故该实验试图探究温度对化学反应速率的影响。草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，草酸的物质的量为：0.002 L×0.1 mol L 1=2×10 4 mol，高锰酸钾的物质的量为：0.004 L×0.1mol L 1=4×10 4 mol，由方程式可知，酸性高锰酸钾过量，故没看到溶液完全褪色，故答案为酸性高锰酸钾溶液过量。
23．(1) 10 60 20
(2) 其他条件相同时，溶液的初始pH值越小，反应速率越快(或溶液的pH对反应速率有影响)
(3) Al3+起催化作用 SO起催化作用
(4) 控制其他条件与反应①相同，用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾 大于 相等
【分析】(1)
为了控制单一变量，根据①②中pH不同是探究pH对速率的影响，故V1为10mL；②③中pH相同，则是探究浓度对速率的影响，故V2=60mL，V3=20mL。
(2)
实验①曲线斜率较大，反应速率快，实验表明其他条件相同时溶液的初始pH值越小，反应的速率越快；化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(Cr3+)=2v(Cr2O)=。
(3)
根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]组成分析，作出假设二：Al3+起催化作用；假设三：SO起催化作用。
(4)
要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，即没有Fe2+存在时的实验，由于需要控制Al3+和SO浓度比，所以要选K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，不要选K2SO4和Al2(SO4)3；用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立。故答案为：控制其他条件与反应①相同，用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾 大于 相等。
24．(1) 温度 催化剂 2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑
(2)
(3) 反应产生气泡快慢 消除阴离子不同对实验的干扰
(4) Cl— 双氧水、盐酸 向盛有双氧水溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
【详解】（1）①根据表中给出的数据，无催化剂不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关；在有催化剂不加热的条件下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关；在加热或有催化剂条件时，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关，则研究小组在设计方案时，考虑了过氧化氢浓度、温度、催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响，故答案为：温度、催化剂；
②由实验现象可知，双氧水在加热或二氧化锰做催化剂时能发生分解反应生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑；
（2）由题意可知，可以利用排水量气法测定收集一定体积的氧气所需时间或用相同时间收集氧气的时间探究浓度对反应速率的影响，测定收集氧气的实验装置图为 ，故答案为： ；
（3）①过氧化氢分解生成氧气和水，则可根据反应产生气泡快慢来判断不同催化剂对反应速率的影响，故答案为：反应产生气泡快慢；
②过氧化氢的催化作用不同可能是氯离子或硫酸根离子不同导致，由变量唯一化可知改为硫酸铁溶液使对比实验的阴离子相同可以消除阴离子不同对实验的干扰，使得探究实验设计更为合理，故答案为：消除阴离子不同对实验的干扰；
（4）由于双氧水溶液中含有水，则水不可能是过氧化氢分解的催化剂，由猜想1可知甲同学的猜想2是真正催化分解过氧化氢的是氯离子，为验证猜想2是否成立可向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，由木条不复燃得出氯离子对过氧化氢分解无催化作用的结论，故答案为：Cl—；双氧水、盐酸；向盛有双氧水溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃。
一、单选题
1．甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。热催化氧化消除技术是指在Mn2O3作催化剂时，用O2将甲苯氧化分解为CO2和H2O。热催化氧化消除技术的装置及反应机理如图所示，下列说法中错误的是
A．反应Ⅱ的方程式为
B．反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高
C．反应Ⅱ中O-H键的形成会释放能量
D．Mn2O3作催化剂可降低总反应的焓变
2．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
3．我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A．总反应的热化学方程式是
B．图中决速步骤的能垒(活化能)为91.5kJ/mol
C．催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能
D．该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢
4．在一定条件下的1L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．0～15min，消耗C的平均速率约为0.033mol L-1 min-1
B．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)+3X(g)2C(g)
C．反应开始到25min，X的转化率为25%
D．25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积
5．某温度下，在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯(
)和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g) △H>0，实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．0~2min内，环戊烯的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1
B．环戊烯的平衡转化率为75%
C．有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压
D．该反应平衡常数为5.4mol·L-1
6．在 3 个初始温度均为 T ℃的容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0。下列说法不正确的是（ ）
容器编号 容器类型 初始体积 反应物起始物质的量(mol) 平衡时 n(SO3)/ mol
SO2 O2 SO3
I 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6
II 绝热恒容 1.0 L 2 1 0 a
III 恒温恒压 0.5 L 1 0.5 0 b
A．a < 1.6
B．b < 0.8
C．平衡时，以 SO2 表示的正反应速率：v(I) < v(II)
D．若起始时向容器 I 中充入 0.4 mol SO2(g)、0.3 mol O2(g)和 1.6 mol SO3(g)，反应正向进行
7．湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素，其反应原理为NO（g）＋NO2（g）＋CO（NH2）2（s）2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） △H<0，达到平衡后改变某一条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示，下列说法错误的是
A．t4～t5引起变化的原因可能是升高温度 B．CO2含量最高的时间段是t1～t2
C．t2～t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度 D．t6引起变化的原因可能是加入催化剂
8．利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 测定葡萄酒中SO2的含量 制取少量干燥NH3 测定Zn与硫酸的化学反应速率 证明非金属性氯大于溴
A．A B．B C．C D．D
9．催化某反应的一种催化机理如图所示，其中是氢氧自由基，是醛基自由基，下列叙述不正确的是
A．使用催化时，该反应的不变
B．不是所有过程都发生氧化还原反应
C．总反应为
D．为中间产物之一，与中所含阴离子相同
10．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是
A．a与b相比，b的活化能更高
B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C．a与b相比，a中的活化分子的百分比更高
D．a与b相比，a对应的反应速率更快
11．可逆反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)的关系如图，则下列说法正确的是
A． 放热反应 B． 吸热反应 C． 吸热反应 D． 放热反应
12．下列说法正确的是
A．熵增的反应都是自发的，自发反应的现象一定非常明显
B．应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生的条件，以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C．常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0，该反应吸热，一定不能自发进行
13．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图【起始时，，容器体积为2L】。下列分析正确的是
A．乙烯气相直接水合反应的
B．图中压强的大小关系为
C．图中a点对应的平衡常数
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：
14．下列不能用平衡移动原理解释的是（ ）
A．合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率
B．H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
C．实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
D．由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
15．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是
A．N2、H2、NH3在容器中共存
B．混合气体的密度不再发生变化
C．混合气体的总物质的量不再发生变化
D．v正(N2)=2v逆(NH3)
二、填空题
16．I.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图：
(1)从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为___________，X的物质的量浓度减少了___________，Y的转化率为___________。
(2)该反应的化学方程式为___________。
II.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：回答下列问题：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
温度/℃ 30 40 50 60 70
显色时间/s 160 80 40 20 10
(1)该反应的离子方程式为___________。
(2)该实验的目的是探究___________。
(3)实验试剂除了1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液外，还需要的试剂是__；
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外，还必须控制不变的是___________(填字母)。
A．温度 B．试剂的浓度
C．试剂的用量(体积) D．试剂添加的顺序
17．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)合成塔中发生反应的化学方程式为：_______。
(2)工业生产中为了储运大量浓硝酸，最好选择_______作为罐体材料。
A．铜 B．铂 C．铝 D．镁
(3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_______ (填字母序号)。
A．酸雨 B．沙尘暴 C．光化学烟雾 D．白色污染
(4)人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。请以尾气中的NO2处理为例，写出相关反应的化学方程式：纯碱溶液吸收法：(提示：NO2与纯碱溶液反应可发生歧化生成两种盐) _______
(5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是_______。
A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成
B．N2与H2反应属于氮的固定过程
C．在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移
(6)某兴趣小组对反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)；
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)。
18．(1)向盛有溶液的试管中加入溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：
①向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
②向上述平衡体系中加入少量固体，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)氨是一种重要的化工原料，合成氨的反应：，反应过程如图所示：
① ______(用含、的式子表示)。
②加催化剂的曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③在一定条件下，能说明反应一定达到平衡的是______(填字母代号)。
A．
B．单位时间内消耗的同时消耗
C．的物质的量之比为
D．混合气体中保持不变
三、计算题
19．Ⅰ、把气体和气体混合放入密闭容器中，在一定条件下发生反应：，经达到平衡，此时生成为，测定的平均反应速率为，计算：
(1)B的转化率___________，
(2)恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比___________。
Ⅱ、将等物质的量的、混合于的密闭容器中，发生如下反应：，经后，测得的浓度为的平均反应速率为。求：
(3)此时的浓度___________，
(4)B的平均反应速率：___________，
(5)x的值为___________。
20．把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g)，经5min达到平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·(L·min)-1，求：
(1)B的转化率_______
(2)x的值_______
(3)平衡时压强与初始时压强之比_______
(4)该温度下此反应的平衡常数_______
21．已知可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，平衡常数为K。
(1)557℃时，若起始浓度：CO为1mol·L-1，H2O为1.5mol·L-1，平衡时CO转化率为60%，则H2O的转化率为___________；K值为___________。
(2)557℃时，若起始浓度改为：CO为1mol·L-1，H2O为3mol·L-1，平衡时H2O的转化率为___________。
四、实验题
22．已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化)：
(1)甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率，实验装置如图所示：
实验时分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分见下表：
序号 A溶液 B溶液
① 2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
② 2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
③ 2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液，少量MnSO4(催化剂)
该实验探究的是_______因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是_______(填实验序号)。
(2)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液，将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究_______因素对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是_______。
23．某含硫酸的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：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，作对比实验，完成了以下实验设计表。
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 V1 30
③ 5 V2 20 V3
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。
(1)V1=_______，V2=_______，V3=_______；
(2)实验①和②的结果表明_______；实验①中O～t1时段反应速率v(Cr3＋)= _______mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(3)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：_______；
(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的Cr2O浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论
_______ 反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)_______实验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)_______，则假设一不成立。
24．H2O2是一种绿色试剂，在化学工业中用于生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2
无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
无催化剂、加热 360 480 540 720
MnO2催化剂、不加热 10 25 60 120
①研究小组在设计方案时，考虑了浓度、________、________因素对过氧化氢分解速率的影响。
②双氧水分解的方程式为________。
(2)另一研究小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol L-1FeCl3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置，完成图1方框内的装置示意图__________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(3)对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图2所示的实验。请回答相关问题：
①可通过观察_________，比较得出结论。
②有同学提出将0.1mol/L的FeCl3溶液改为0.05mol/LFe2(SO4)3更为合理，其理由是________。
(4)已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和Cl—三种微粒，甲同学又做了两种猜想：
猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
猜想2：真正催化分解H2O2的是___________。
完成表格验证猜想
所需试剂 操作及现象 结论
____ ______ Cl—对H2O2分解无催化作用
参考答案：
1．D
【分析】从图中可以看出，反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，反应Ⅱ中，MnO2将C7H8氧化，重新生成Mn2O3。
【详解】A．由图中可以看出，反应Ⅱ中，MnO2转化为Mn2O3，C7H8生成CO2和H2O，方程式为，A正确；
B．反应Ⅰ中，Mn2O3与O2反应转化为MnO2，Mn元素的化合价升高，B正确；
C．反应Ⅱ中，C7H8与MnO2反应生成H2O等，形成O-H键，从而释放能量，C正确；
D．Mn2O3作催化剂，可降低总反应的活化能，但不能改变反应的焓变，D错误；
故选D。
2．B
【详解】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。
3．D
【详解】A．反应热取决于始态和终态，与历程无关，开始能量比结束能量高，该反应放出65.7kJ能量，总反应的热化学方程式是 ，故A错误；
B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol，故B错误；
C．催化剂只降低了反应的活化能，不参与化学反应，故C错误；
D．经过TS3时活化能为50.4-(-14.8)=65.2 kJ/mol，经过TS5时活化能为37.4-(-15.2)=52.6 kJ/mol，活化能越大，反应速率越慢，则经过TS3时比经过TS5时的反应速率慢，故D正确；
故选：D。
4．A
【详解】A．据图可知C为生成物，0～15min内生成C而不是消耗C，A错误；
B．据图可知X、Y的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，达到平衡时X、Y、C的物质的量变化之比为0.75mol：0.25mol：0.5mol=3:1:2，化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g)，B正确；
C．25min时反应已达到平衡，该时段内Δn(X)=0.75mol，转化率为×100%=25%，C正确；
D．25min时的瞬间各物质的物质的量不变，所以不是改变投料，而之后C的物质的量增加，X、Y的物质的量减小，说明平衡正向移动，该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，D正确；
综上所述答案为A。
5．D
【详解】A．根据图中信息可知，容器内起始总压为，2min时总压为，平衡时总压为，恒温恒容，压强之比等于物质的量之比()，即，，列“三段式”如下：
列方程：，则，，A项正确；
B．平衡时，，，列“三段式”如下：
，则，环戊烯的平衡转化率为，B项正确；
C．该反应为吸热反应，且生成物中气体的系数之和大于反应物中气体系数之和，升高温度，减小压强有利于提高环戊烯平衡转化率，C项正确；
D．该反应平衡常数，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的物质的量减小，则a <1.6，故A正确；
B.该反应为气体体积减小的反应，恒温恒压与恒温恒容相比，相当于增大压强，则平衡向正反应方向移动，三氧化硫的物质的量增大，则b＞0.8，故B错误；
C.该反应为放热反应，绝热恒容与恒温恒容相比，相当于升高温度，则化学反应速率增大，则平衡时，以SO2表示的正反应速率：v(I) < v(II)，故C正确；
D.若起始时向容器I中充入0.4 mol SO2(g)、0.3 molO2(g)和1.6 molSO3(g)，等效为起始时向容器 I 中充入SO2(g)为(0.4 +1.6)mol=2.0mol 、O2(g) 为(0.3+0.8) mol=1.1mol，与I相比，相当于增大氧气的浓度，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．t4～t5反应速率均增大，且平衡逆向移动，该反应为放热反应，故t4改变的原因可能是升高温度，A正确；
B．t3时刻也是正向移动，二氧化碳为生成物，二氧化碳含量最高的时间段是t3～t4，B错误；
C．t2～t3反应速率均增大，且平衡正向移动，t2时刻未突变，故引起变化的原因可能是增加反应物浓度，C正确；
D．t6时刻反应速率增大，平衡不移动，故引起变化的原因可能是加入催化剂，D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．葡萄酒中含有酚类物质和醇类等，这些物质也能和酸性高锰酸钾溶液反应，故无法测定葡萄酒中SO2的含量，A错误；
B．碳酸氢铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气，其中二氧化碳和水蒸气被碱石灰吸收，氨气不会被碱石灰吸收，故可以用该装置制取少量干燥NH3，B正确；
C．该装置中针筒带有刻度，且有秒表，锌和硫酸反应产生氢气，通过读取针筒上的刻度得出产生气体的体积，根据秒表的读数得知反应时间，从而计算出反应速率，C正确；
D．氯水能与溴化钠发生反应产生Br2，CCl4能萃取NaBr溶液中的Br2从而变色，故可以证明非金属性氯大于溴，D正确；
故答案选A。
9．D
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，使用MnO2催化时，该反应的 H不会发生变化，A项正确；
B．催化机理中存在与H+反应生成CO2和H2O的过程，该过程不是氧化还原反应，B项正确；
C．根据图示的催化机理可知总反应为：，C项正确；
D．Na2O2中的阴离子是，与不一样，D项错误；
答案选D。
10．B
【详解】A．a与b相比，a的活化能更高，故A错误；
B．正反应放热，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；
C．a与b相比，b活化能小，b中的活化分子的百分比更高，故C错误；
D．a与b相比，b活化能越小，b对应的反应速率更快，故D错误；
选B。
11．D
【详解】温度升高反应速率加快，T2先达到平衡，可知T1< T2，由图可知升高温度，C的质量分数减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，故选D。
12．C
【详解】A．反应进行的方向与反应现象无关，且熵增的反应不一定自发进行，自发反应的现象不一定明显，故A错误；
B．为吸热反应，需提供能量，不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题，经济上不划算，故B错误；
C．ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，ΔS＞0，常温下不能自发进行，可知该反应的ΔH＞0，故C正确；
D．由化学计量数可知ΔS＞0，且ΔH＞0，则高温下可自发进行，故D错误；
故选：C。
13．C
【详解】A．压强不变时，升高温度乙烯转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则△H＜0，A错误；
B．温度相同时，增大压强平衡正向移动，乙烯转化率增大，根据图知压强p1＜p2＜p3，B错误；
C．a点乙烯转化率为20%，则消耗的n(C2H4)=1 mol×20%=0.2 mol，对于可逆反应可列三段式：，有化学平衡常数，C正确；
D．温度越高、压强越大反应速率越快，反应达到平衡时间越短，压强：p2＜p3，温度：a点＜b点，则达到平衡时间：a＞b，D错误；
故答案选C。
14．B
【详解】A．将氨液化分离，即减小氨气浓度，促进平衡向正向移动，提高反应物的转化率，A能用平衡移动原理解释，不符合题意；
B．对于反应 ，由于反应前后气体体积不变，故压强对其平衡无影响，加压颜色加深，是因为体积缩小，导致c(I2)增大，B不能用平衡移动原理解释，符合题意；
C．Cl2在水中存在如下平衡：，在饱和NaCl溶液中，c(Cl-)增大，促使平衡逆向移动，降低Cl2溶解度，故可以用排饱和食盐水收集Cl2，C能用平衡移动原理解释，不符合题意；
D．体系中存在平衡： ，加压体积缩小，导致c(NO2)瞬间增大，体系颜色加深，由于加压平衡正向移动，c(NO2)又逐渐减小，故颜色逐渐变浅，D能用平衡移动原理解释，不符合题意；
故答案选B。
15．C
【分析】N2 + 3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。
【详解】A．该反应为可逆反应，所以N2、H2、NH3在容器中共存，无法判断是否达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后混合气体的质量和容器容积均不变，因此密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．该反应为气体体积缩小的反应，平衡前气体的总物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不再发生变化时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；
D．v正(N2)=2v逆(NH3)，速率之比不等于系数之比，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故D错误；
故选C。
16． 0.079mol·L-1·s-1 0.395mol·L-1 79.0% X(g)＋Y(g)2Z(g) 4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O 温度对反应速率的影响 淀粉溶液 CD
【详解】(1)10s时，Z的物质的量增加1.58mol，其反应速率为： mol·L-1·s-1，X的物质的量由1.20降低到0.41，其浓度较少量为：=0.395mol·L-1，Y的物质的量由1.0减少为0.21，其转化率为：，故答案为：0.079mol·L-1·s-1；0.395mol·L-1；79.0%；
(2)由图可知X、Y为反应物，Z为生成物，三者的变化分别为：0.79、0.79、1.58，变化量之比为1:1:2，可得反应方程式为：X(g)＋Y(g)2Z(g)，故答案为：X(g)＋Y(g)2Z(g)
；
II.(1)KI具有强的还原性，能被氧气氧化成碘单质，反应的离子方程式为：4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O，故答案为：4H＋＋4I-＋O2=2I2＋2H2O；
(2)由表格数据可知，该实验改变的外界条件是温度，测量的是不同温度条件下显色的时间，可知其其探究的是温度对反应速率的影响，故答案为：温度对反应速率的影响；
(3)为确定显示的时间，需要用到指示剂与碘单质出现显色，结合碘单质的性质可知应用淀粉溶液作指示剂，故答案为：淀粉溶液；
(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到准确的结论，而浓度条件在(3)已经控制一致，因此还必须控制不变的是试剂的量和试剂的添加顺序，故答案为：CD；
17．(1)N2+3H22NH3
(2)C
(3)AC
(4)2NO2+Na2CO3=NaNO2 + NaNO3+CO2或2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO2 + NaNO3+2NaHCO3
(5)AB
(6) b
【详解】（1）合成塔中发生反应的化学方程式为：N2+3H22NH3；
（2）铝遇浓硝酸会钝化，故工业生产中为了储运大量浓硝酸，最好选择铝作为罐体材料；
（3）与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有酸雨和光化学烟雾；
（4）根据提示可知，NO2反应后生成的两种盐分别为NaNO2和NaNO3，故相关反应的化学方程式为：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2或2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO2+NaNO3+2NaHCO3；
（5）A.催化剂a表面有NN键的断裂和N-H键的形成，A项正确；
B.N2与H2反应属于氮的固定过程，B项正确；
C.在催化剂b表面形成氮氧键时N元素由-3价升高为+2价，有电子转移，C项错误；
答案选AB；
（6）0.1 mol NH3对应压强为200 kPa，平衡时NH3分压为120 kPa，则此时NH3为0.1mol×=0.06mol，消耗NH30.04mol， mol·L-1·min-1，则 mol·L-1·min-1体积缩小，N2分压瞬间增大，由于平衡逆移动，N2分压增大后又减小，故能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是b。
18． 变深 不变 (E1-E2)kJ/mol Ⅱ BD
【详解】(1) ①在这个反应体系中存在下述平衡：，其离子方程式为： ，向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，SCN 浓度增大，平衡右移，则溶液颜色变深。
②向上述平衡体系中加入少量固体，反应相关的粒子浓度均未改变，故平衡不移动，溶液颜色不变。
(2)①焓变=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能—逆反应活化能，则 (E1-E2)kJ/mol；。
②催化剂能降低反应的活化能，故加催化剂的曲线Ⅱ。
③A．若，则说明未平衡，A不选；
B．单位时间内消耗的必定生成、同时消耗，则，故已平衡，B选；
C．的物质的量之比取决于起始物质的量，时难以说明各成分的量是否不再改变，不一定平衡，C不选；
D．混合气体中保持不变，说明已经平衡，D选；
则答案为BD。
19．(1)20%
(2)1：1
(3)0.75
(4)0.05
(5)2
【解析】（1）
经5min达到平衡，此时生成C为2mol，测定的平均反应速率为，平衡时D的量为，则有：
B的转化率为：；
（2）
恒温达平衡时，容器内压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与开始时压强比为；
（3）
经后，测得的浓度为的平均反应速率为，设开始时、的物质的量均为，则有：
C的平均反应速率为的速率为：，据速率之比等于系数之比可知，可得，可知此时的浓度；
（4）
B的平均反应速率：v(B)==；
（5）
据上述分析，反应速率之比等于计量数之比，可知
20． 20% 2
【详解】把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L密闭容器中，在一定条件下发生反应： 3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g)，经5min达到平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则生成D的物质的量为0.2 mol·L-1·min-1×2 L ×5min =2mol，则可列出三段式(单位为mol)：，
(1)B的转化率；
(2)根据化学计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比，可知x的值为2；
(3)恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强与初始时压强之比为；
(4)物质C为固体，平衡时，其余气体物质的浓度为，则该温度下此反应的平衡常数。
21．(1) 40% 1
(2)25%
【详解】（1）对于可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，若起始浓度：CO为1mol·L-1，H2O为1.5mol·L-1，达到平衡时，平衡时CO转化率为60%，则CO的消耗量为mol·L-1×60%=0.6mol·L-1，则水的消耗量为0.6mol·L-1，而二氧化碳的生成量为0.6mol·L-1，氢气的生成量为0.6mol·L-1，而水的平衡浓度为1.5mol·L-1-0.6mol·L-1=0.9mol·L-1，一氧化碳的平衡浓度为1mol·L-1-0.6mol·L-1=0.4mol·L-1，则H2O的转化率为0.6mol·L-1÷1.5mol·L-1=40%，平衡常数。
（2）557℃时，若起始浓度改为：CO为1mol·L-1，H2O为3mol·L-1，达到平衡时，一氧化碳的转化量为xmol·L-1，则水的转化量为xmol·L-1，二氧化碳的生成量为xmol·L-1，氢气的生成量为xmol·L-1，则水的平衡浓度为(3-x)mol·L-1，一氧化碳的平衡浓度为(1-x)mol·L-1，则根据平衡常数可以计算：xmol·L-1×xmol·L-1÷(3-x)mol·L-1×(1-x)mol·L-1=1，求出x=0.75mol·L-1，H2O的转化率为0.75mol·L-1÷3mol·L-1=25%。
22．(1) 浓度和催化剂 ③②①
(2) 温度 KMnO4溶液过量
【分析】利用KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应制备二氧化碳，通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小和测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率，进而探究外因对化学反应速率的影响。
（1）
对比实验序号为①②的实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，③中使用了催化剂，故相同时间内③实验中所得二氧化碳最多，故答案为反应物的浓度和催化剂；③＞②＞①；
（2）
一组放入冷水中，另一组放入热水中，故该实验试图探究温度对化学反应速率的影响。草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，草酸的物质的量为：0.002 L×0.1 mol L 1=2×10 4 mol，高锰酸钾的物质的量为：0.004 L×0.1mol L 1=4×10 4 mol，由方程式可知，酸性高锰酸钾过量，故没看到溶液完全褪色，故答案为酸性高锰酸钾溶液过量。
23．(1) 10 60 20
(2) 其他条件相同时，溶液的初始pH值越小，反应速率越快(或溶液的pH对反应速率有影响)
(3) Al3+起催化作用 SO起催化作用
(4) 控制其他条件与反应①相同，用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾 大于 相等
【分析】(1)
为了控制单一变量，根据①②中pH不同是探究pH对速率的影响，故V1为10mL；②③中pH相同，则是探究浓度对速率的影响，故V2=60mL，V3=20mL。
(2)
实验①曲线斜率较大，反应速率快，实验表明其他条件相同时溶液的初始pH值越小，反应的速率越快；化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(Cr3+)=2v(Cr2O)=。
(3)
根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]组成分析，作出假设二：Al3+起催化作用；假设三：SO起催化作用。
(4)
要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，即没有Fe2+存在时的实验，由于需要控制Al3+和SO浓度比，所以要选K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，不要选K2SO4和Al2(SO4)3；用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立。故答案为：控制其他条件与反应①相同，用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾 大于 相等。
24．(1) 温度 催化剂 2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑
(2)
(3) 反应产生气泡快慢 消除阴离子不同对实验的干扰
(4) Cl— 双氧水、盐酸 向盛有双氧水溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃
【详解】（1）①根据表中给出的数据，无催化剂不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关；在有催化剂不加热的条件下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关；在加热或有催化剂条件时，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关，则研究小组在设计方案时，考虑了过氧化氢浓度、温度、催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响，故答案为：温度、催化剂；
②由实验现象可知，双氧水在加热或二氧化锰做催化剂时能发生分解反应生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑或2H2O22H2O+O2↑；
（2）由题意可知，可以利用排水量气法测定收集一定体积的氧气所需时间或用相同时间收集氧气的时间探究浓度对反应速率的影响，测定收集氧气的实验装置图为 ，故答案为： ；
（3）①过氧化氢分解生成氧气和水，则可根据反应产生气泡快慢来判断不同催化剂对反应速率的影响，故答案为：反应产生气泡快慢；
②过氧化氢的催化作用不同可能是氯离子或硫酸根离子不同导致，由变量唯一化可知改为硫酸铁溶液使对比实验的阴离子相同可以消除阴离子不同对实验的干扰，使得探究实验设计更为合理，故答案为：消除阴离子不同对实验的干扰；
（4）由于双氧水溶液中含有水，则水不可能是过氧化氢分解的催化剂，由猜想1可知甲同学的猜想2是真正催化分解过氧化氢的是氯离子，为验证猜想2是否成立可向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量的盐酸，然后把带火星的木条伸入试管中，由木条不复燃得出氯离子对过氧化氢分解无催化作用的结论，故答案为：Cl—；双氧水、盐酸；向盛有双氧水溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，木条不复燃。