第2章 化学反应的方向、限度和速率 测试卷（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》测试卷
一、单选题
1．某温度下的恒容密闭容器中，有下述反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)。下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应已达到平衡状态
①混合气体的密度 ②混合气体的压强 ③B的浓度 ④混合气体的平均相对分子质量 ⑤2v 正(B) = v逆 (C)
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①③④⑤
2．在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列叙述不正确的是
A．若向容器中充入1 mol N2和3 mol H2，最终将生成2 mol NH3
B．达到平衡时，体系中各物质的浓度不再改变
C．使用催化剂是为了加快反应速率
D．增大氮气的浓度可加快反应速率
3．常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx，CO和碳氢化合物等大气污染物，其简易工作原理如图。下列推断正确的是
A．若x=1，CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等
B．若x=2，碳氢化合物为C8H18，则碳氢化合物与NOx的反应只有极性键的断裂和形成
C．其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应速率越大
D．三元催化剂能增大正反应速串，同时减小逆反应速率
4．工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH<0；其它条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．状态X时，v消耗(CO)=v生成(CO)
B．一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率降低
C．相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率
D．状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率
5．如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是
A．1molCH2-Zr…H2 转化成CH-Zr…H3需要吸收145.69kJ能量
B．活化能为
C．在中间产物中状态最稳定
D．
6．一定温度下的密闭容器中发生可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，不能说明该反应一定达到平衡状态的是
A．2 v正(O2)=v逆(SO3) B．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2︰1︰2
C．SO2的消耗速率和SO2的生成速率相等 D．SO2的百分含量保持不变
7．辅导小组进行实验，能达到实验目的的是
A．比较Mg、Al的活泼性 B．证明非金属性：N＞C＞Si C．验证甲烷与氯气在光照下发生化学反应 D．探究催化剂对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
8．臭氧分解反应中的消耗速率可表示为 (k为常数，仅与温度有关)，恒温密闭容器中投入一定量，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是
A．平衡时有
B．体积不变，向平衡体系中充入，再次达到平衡，的体积分数变大
C．体积不变，分离出时，的消耗速率不发生变化
D．压强不变，充入气体，平衡将不发生移动
9．一定条件下混合气体通过反应器，发生的反应有：
a．
b．
实验中检测反应器出口气体的成分及其含量，其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、如图2所示：

已知：选择性
下列说法不正确的是
A．由如图1可知，实验中反应均未达到化学平衡状态
B．由如图1可知，温度高于时，平衡转化率变化的原因是升高温度对反应b的影响程度大于对反应a的
C．由如图2可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，可能原因是该温度下反应a的平衡常数大于反应b的
D．时，反应器出口气体中，则该温度下转化率
10．在2A + B=3C + 4D反应中，表示该反应速率最快的是
A．vA=0.5mol/(L s) B．vB=0.3mol/(L s)
C．vC=0.6mol/(L s) D．vD=1mol/(L s)
11．2022北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”使用了跨临界直冷制冰技术，由气体变成固体的过程中，其△H和△S的判断正确的是
A．, B．, C．, D．,
12．在X(g)+3Y(g)2Z(g)+R(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A．v(X)=0.07mol·L-1·s-1 B．v(Y)=0.09mol·L-1·s-1
C．v(Z)=0.06mol·L-1·s-1 D．v(R)=3.6mol·L-1·min-1
13．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是
A．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指反应1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示
14．将NH4Br置于密闭容器中，在某温度下发生反应：NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g)，2HBr(g) Br2(g)+H2(g)，2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L-1，HBr的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速率正确的是
A．0.5 mol·L-1·min-1 B．2.5 mol·L-1·min-1
C．2 mol·L-1·min-1 D．1.25 mol·L-1·min-1
15．我国承诺将力争2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”，向世界发出了加速调整“碳中和”政策的最强音，体现了大国担当。科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应变成化合物3和的反应历程如图乙所示，其中表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法错误的是
A．图甲中，原子的成键数一直没有改变
B．从平衡移动的角度看，降低温度可促进化合物2与水反应
C．图乙历程中最大能垒(活化能)
D．使用更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能，从而提高二氧化碳的反应速率和平衡转化率
二、填空题
16．温度变化对化学平衡影响的规律
mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：

(1)图①表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。
(2)图②表示的温度变化是 ，平衡移动方向是 方向。
(3)正反应是放热反应，逆反应是 热反应。温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。
17．CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现碳达峰、碳中和的途径之一，其反应可表示为。
(1)该反应分两步进行，反应过程能量变化如图所示，所有物质均为气态。

总反应 。第①步反应的热化学方程式为 。
(2)一定条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2发生反应生成甲醇，每次反应10分钟，测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。

①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K= 。
②已知A点为平衡状态。260℃时从反应开始到恰好平衡CO2的平均反应速率v(CO2)= 。该温度下的平衡常数 。
③260℃时，某时刻反应混合物中CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、1mol/L、1mol/L，此时反应进行的方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“平衡状态”)。
(3)210℃~240℃时，CO2的转化率逐渐增大的原因是 。
18．恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：2A（g）+ B（g）xC（g）+D（s），10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L－1·s－1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：
（1）x =
（2）从反应开始到10s，B的平均反应速率为
（3）平衡时容器中B的体积分数为
（4）该温度下此反应的平衡常数表达式为
（5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是
A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1
B．容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) = 2∶1
C．气体的平均相对分子质量不再变化
D．压强不再变化
E．气体的物质的量不再变化
三、实验题
19．（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液,产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡： ,产生沉淀后溶液PH变 .已知：在水溶液中K2Cr2O7为橙红色，K2CrO4为黄色，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈 色；向已加入氢氧化钠的溶液中，再加入过量硫酸溶液呈 色；此实验现象，符合勒夏特列原理：如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着 这种改变的方向移动。
（2）在KMnO4与H2C2O4反应中，可通过测定 来测定该反应的速率；写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4（弱酸）反应的离子反应方程式： ；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是 （填字母）
A．KMnO4溶液中的H+起催化作用 B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用 D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
（3）为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。（已知 I2＋2S2O32-===S4O62-＋2I－，其中Na2S2O3溶液均足量）
实验序号 体积V/mL 时间/s
Na2S2O3溶液 淀粉溶液 碘水 水
① 10.0 2.0 4.0 0.0 t1
② 8.0 2.0 4.0 2.0 t2
③ 6.0 2.0 4.0 Vx t3
①该实验进行的目的是 淀粉溶液的作用是 。②表中Vx= mL，比较t1、t2、t3大小 ，试推测该实验结论：
20．为探讨化学反应速率的影响因素，某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/(mol·L-1) 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
② 粗颗粒
③ 2.00
④ 298
试卷第4页，共9页
参考答案：
1．B
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】①反应前后气体质量变化，容器容积不变，混合气体的密度是变量，当密度不再发生变化，说明反应达平衡状态，故①正确；
②恒容密闭容器中，两边气体的计量数相等，所以混合气体的压强一直不变，故②错误；
③B为气体，随着反应进行，其浓度一直在改变，则其浓度不变时反应达平衡状态，故③正确；
④反应前后气体的质量是变化的，气体的总物质的量一直不变，平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变时反应达平衡状态，故④正确；
⑤当正速率和逆速率之比等于系数比时可以证明反应达到平衡，故⑤错误；
故正确的是①③④；
故选B。
2．A
【详解】A．反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，A错误；
B．达到平衡时，体系中各物质的浓度不再改变，是可逆反应处于平衡状态的特征，B正确；
C．使用催化剂只能加快化学反应速率，C正确；
D．增大氮气的浓度可加快反应速率，D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A．若x=1，CO和NO反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2，其中N2与NO的反应速率不相等，A错误；
B．若x=2，碳氢化合物为C8H18，产物是氮气、二氧化碳水，由于C8H18和N2中存在非极性键，则碳氢化合物与NOx的反应既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成，B错误；
C．其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应物之间的接触面积越大，所以反应速率越大，C正确；
D．三元催化剂能同等程度增大正逆反应速串，D错误；
答案选C。
4．A
【分析】250℃之前，反应未平衡，升高温度，反应速率增大，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而增大，250℃，反应达到平衡，250℃后，温度升高，平衡逆向移动，相同时间内CO的转化率随温度T的升高而减小，因此正反应是放热反应。
【详解】A．由分析可知，X点反应未平衡，反应表现为正向进行，因此v消耗(CO)＞v生成(CO)，A错误；
B．正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，B正确；
C．该反应为气体分子数减小的反应，因此相同温度时，增大压强，平衡正向移动，可提高CO的转化率，C正确；
D．状态X时，反应未平衡，选择合适催化剂，反应速率增大，可以提高相同时间内CO的转化率，D正确；
故选A。
5．B
【详解】A．由图可知，1molCH2-Zr…H2 转化成CH-Zr…H3需要吸收为(+39.54kJ)-(-106.15kJ)=145.69kJ能量，A正确；
B．由图可知，Zr+CH4→CH3─Zr H活化能为99.20kJ/mol，B错误；
C．图中中间产物中CH3-Zr H能量最低，根据物质具有的能量越低越稳定可知，在中间产物中CH3-Zr…H状态最稳定，C正确；
D．由图可知，CH2-Zr H2完全转化成CH-Zr…H3的焓变△H=+39.54kJ/mol，D正确；
故答案为：B。
6．B
【详解】A．2 v正(O2)=v逆(SO3)，证明化学反应中正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故A不选；
B．平衡时各物质的物质的量的多少取决于起始量与转化的程度，不能作为判断达到平衡的依据，故B选；
C．SO2的消耗速率和SO2的生成速率相等，证明化学反应中正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故C不选；
D．SO2的百分含量保持不变，即SO3的质量保持不变，即浓度不变，说明反应达到化学平衡状态，故D不选；
故选B。
7．C
【详解】A．Mg、Al中，只有Al能与氢氧化钠溶液反应，作电池的负极，不能比较Mg、Al的活泼性，故A错误；
B．硝酸具有挥发性，可直接和硅酸钠溶液反应，不能验证碳酸的酸性比硅酸强，故不能证明非金属性：N＞C＞Si，故B错误；
C．该实验中甲烷和氯气在光照条件下反应，可验证甲烷与氯气在光照下发生化学反应，故C正确；
D．实验中H2O2的浓度不一样，无法判断是二氧化锰还是浓度对反应速率的影响，故D错误；
故选C。
8．A
【详解】A．根据反应进行中反应速率之比等于化学计量数之比，即，，平衡时当然也存在，故A正确；
B．该反应为分子数增大的反应，体积不变，向平衡体系中充入，体系压强增大，平衡逆向移动含量减少，再次达到平衡，的体积分数减小，故B错误；
C．体积不变，分离出时，根据的消耗速率表达式，，的消耗速率会随着的浓度减小而增大(改变生成物的浓度暂时对正反应速率没有影响仅适用于基元反应或速率方程与生成物无关的反应，显然这个反应不适用)，故C错误；
D．压强不变，充人气体 Ne ，容器体积将增大，平衡将正向移动，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】A．由图1可知在不同温度下，CO2转化率的实验值均小于平衡值，说明实验中反应均未达到化学平衡状态， A正确；
B．反应a为放热反应，反应b为吸热反应，温度升高，反应a逆向移动，反应b正向移动，温度高于时，反应b正向移动程度大于反应a逆向移动的程度，所以CO2平衡转化率随温度升高还在增大，B正确；
C．由图2可知，温度相同时，CH3OH 选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是:在该条件下反应a的速率大于反应b，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多，C错误；
D．220C时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CHOH):n(CO2):n(CO)=1：7.20：0.11，假设生成的CH30H的物质的量为1mol，则生成的CO的物质的量为0.11mol，剩余的CO2的物质的量为7.20mol，根据碳原子守恒，起始的CO2的物质的量为1mol+7.20mol+0.11mol ，则该温度下CO转化率的计算式为，D正确；
故选C。
10．B
【详解】各物质的速率之比等于其计量数之比，将各速率均换算成B表示；
A． ；
B． v(B)＝0.3mol/(L·s)；
C．；
D．；
故B表示的速率最快。
11．D
【详解】由气态变成固态的过程中放出能量、气体分子数减小，因此，；
故答案为：D。
12．A
【分析】化学反应中，各物质的速率之比等于其化学计量数之比，故要比较同一方程式中不同物质的反应速率需要把它换算成同一种物质的速率
【详解】每个选项都用X的速率来表示的话，则
A．v(X)=0.07mol·L-1·s-1；
B．v(X)=v(Y)=0.03mol·L-1·s-1
C．v(X)=v(Z)=0.03mol·L-1·s-1
D．v(X)=v(R)=0.06mol·L-1·s-1
故速率最快的选A。
13．C
【详解】A．化学反应速率指的是一段时间内化学反应的平均速率，A错误；
B．化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指反应1s时某物质的浓度改变了0.8mol·L-1，B错误；
C．化学反应进行的快慢用化学反应速率表达，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，C正确；
D．固体或纯液体的浓度被视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，D错误；
故选C。
14．B
【分析】根据，结合方程式进行计算。
【详解】NH4Br(s) NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g) Br2(g)＋H2(g)，反应达到化学平衡，测知H2浓度为0.5mol L 1，则消耗的HBr为0.5mol L 1×2＝1mol L 1；测知HBr的浓度为4mol L 1，则NH4Br分解生成的HBr的浓度为1mol L 1＋4mol L 1＝5mol L 1，故NH4Br分解生成的NH3的浓度为5mol L 1；所以；
故答案选B。
15．D
【详解】A．由图甲可知，原子的成键数一直没有改变，A正确；
B．由化合物2与水反应变成化合物3与HCOO-的反应历程图可得该过程是放热反应，降低温度，有利于该过程的进行，B正确；
C．由图乙可知，该历程中最大能垒(活化能)E(正)=16.87-(-1.99)=18.86kcal/mol，C正确；
D．更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能，但不会改变二氧化碳的转化率，D错误；
故选D。
16．(1) 升高 逆反应
(2) 降低 正反应
(3) 吸热 吸热反应 放热反应
【详解】（1）根据图示可知：改变温度后，v正、v逆 都增大，表示改变温度的方式是升高温度；升高温度后，v正、v逆都增大，由于v'逆＞v' 正，所以化学平衡向逆反应方向移动；
（2）根据图示可知：改变温度后，v正、v逆 都减小，表示改变温度的方式是降低温度；降低温度后，v正、v逆都减小，由于v'正＞v'逆，所以化学平衡向正反应方向移动；
（3）根据平衡移动原理：降低温度，平衡向吸热反应方向移动，则该反应的正反应为吸热反应；根据影响化学平衡的条件分析，温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。
17．(1) 49 kJ mol 1
(2) 75 逆反应方向
(3)CO2还未达到平衡，温度越高，速率越大，随着温度升高CO2的转化率逐渐增大
【详解】（1）根据图中信息，两步相加得到总反应+41 kJ mol 1+( 90 kJ mol 1)= 49 kJ mol 1。第①步反应的热化学方程式为；故答案为： 49 kJ mol 1；。
（2）①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式；故答案为：。
②已知A点为平衡状态。260℃时从反应开始到恰好平衡CO2的平均反应速率。，该温度下的平衡常数；故答案为：；75。
③260℃时，某时刻反应混合物中CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、1mol/L、1mol/L，此时，则反应进行的方向为逆反应方向；故答案为：逆反应方向。
（3）210℃~240℃时，CO2还未达到平衡，温度越高，速率越大，随着温度升高，CO2的转化率逐渐增大；故答案为：CO2还未达到平衡，温度越高，速率越大，随着温度升高，CO2的转化率逐渐增大。
18． 3 0.0075 mol (L·s)－1 40% C
【详解】(1)10s内△n(A)=2mol-1.7mol=0.3mol，△n(C)=0.0225mol L-1 s-1×10s×2L=0.45mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则2：x=0.3mol：0.45mol，解得x=3，故答案为3；
(2)由于速率之比等于化学计量数之比，则v(B)=v(C)= ×0.0225mol L-1 s-1=0.0075mol L-1 s-1，故答案为0.0075mol L-1 s-1；
(3)40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%，反应的B为2mol×20%=0.4mol，平衡时B为2mol-0.4mol=1.6mol，反应前后气体的总物质的量不变，则B的体积分数为×100%=40%，故答案为40%；
(4)2A(g)+B(g) xC (g)+D(s)的化学平衡常数表达式K=，故答案为；
(5)A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比始终为2：1，不能说明到达平衡，故A错误；B．平衡时各组分物质的量之比不一定等于化学计量数之比，且A、B起始物质的量为1：1，二者按2：1反应，平衡时二者物质的量之比不可能为2：1，故B错误；C．反应前后混合气体物质的量不变，随反应计算混合气体总质量减小，气体的平均相对分子质量不再变化，说明混合气体总质量不变，反应到达平衡，故C正确；D．x=3，反应前后混合气体物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，不能说明达到了平衡状态，故D错误；E．x=3，该反应属于气体的物质的量不变的反应，物质的量始终不变，不能说明达到了平衡状态，故E错误；故选C。
19． Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq） 小 黄 橙 减弱 溶液紫色褪色时间 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O C 其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响 显色剂，检验I2的存在 4.0 t1【详解】（1）向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生难溶性黄色沉淀Ba CrO4，说明CrO42-存在于生成物中，因此K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）；产生沉淀后溶液中氢离子浓度增大，溶液PH变小；根据Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）反应可知，往上述溶液中加入氢氧化钠溶液，减小了氢离子浓度，平衡右移，CrO42-浓度增大，溶液呈黄；再加入过量硫酸溶液，增加了氢离子浓度，平衡左移，Cr2O72-浓度增大，溶液呈橙色； 通过以上实验可以说明如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着减弱这种改变的方向移动；综上所述，本题答案是：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+ 2H+（aq）； 小； 黄； 橙；减弱。
（2）在KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去，因此可通过测定溶液紫色褪色时间来测定该反应的速率；酸性条件下KMnO4被还原为Mn2＋，H2C2O4被氧化为二氧化碳，反应的离子反应方程式：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是：
A．由于反应开始时溶液中氢离子就存在，反应速率比较慢，说明氢离子不是反应速率加快的原因，错误；
B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低，反应速率减小，错误；
C．反应中，生成的Mn2+起催化作用，由于刚开始时，锰离子浓度较小，速率慢，随着反应的进行，锰离子浓度增大，锰离子对反应具有催化作用，反应速率加快，正确；
D．在酸性条件下KMnO4的氧化性增强，反应开始时反应速率就应很快，不符合此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快规律，错误；综合以上分析，符合题意的选项C。
综上所述，本题答案是：溶液紫色褪色时间 ；H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋5Mn2＋＋8H2O，C。
（3）①为了探究浓度对化学反应速率的影响，实验中Na2S2O3溶液浓度不同；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据溶液颜色的变化判断反应进行的快慢；综上所述，本题答案是：其他条件不变，探究浓度对化学反应速率的影响；显色剂，检验I2的存在。
②应保持其他影响因素一致，即应使溶液的体积均为16 mL，故Vx=4.0mL；由于在三个实验中Na2S2O3溶液的体积为①>②>③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na2S2O3溶液的浓度为①>②>③，可知化学反应速率①>②>③，反应所需要时间的大小t120． ③ ④ 298 1.00 308 粗颗粒 细颗粒 2.00
【分析】采用控制变量法，研究外界条件对化学反应速率的影响。
【详解】(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，则实验①②的温度、大理石规格相同，只有硝酸浓度不同，所以实验②的温度是298 K，硝酸的浓度是1.00 mol·L-1；
(Ⅱ)实验③与实验①HNO3浓度相同，实验④与实验①温度相同，故实验①和③探究温度对该反应速率的影响，实验①和③只有温度不同，其他条件必须相同，所以实验③的温度是308 K、大理石为粗颗粒；
(Ⅲ)实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响，实验①和④只有大理石规格不同，其他条件完全相同，所以实验④的大理石规格是细颗粒、硝酸浓度是2.00 mol·L-1