第05周 化学反应速率
满分：100分
第Ⅰ卷（选择题）
选择题：本题共13个小题，每小题只有一个正确选项，共39分。
1．下列做法与调控化学反应速率无关的是（ ）。
A. 食盐中添加碘酸钾 B. 食物存放在冰箱里
C. 在铁制品表面刷油漆 D. 糕点包装内放置除氧剂
2．对于反应A2＋3B2 2C+D来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（ ）。
A. v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1 B. v(B2)＝0.6mol·L－1·s－1
C. v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1 D. v(D)＝0.1mol·L－1·s－1
3．氢气和氧气的混合气体在催化剂存在的条件下可以发生爆炸式反应生成液态水，主要反应机理如下。
①H2 → 2H
②H + O2 → OH + O
③O + H2 → OH + H
④ OH + H2 → H2O + H
下列说法错误的是（ ）。
A. O 为反应的中间体
B. H + O2 → OH + O 称为基元反应
C. 自由基（ OH）的反应活性很强，寿命极短
D. 使用催化剂能降低反应的活化能和焓变
4．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到需要10 s，那么c()由降到所需的反应时间为（ ）。
A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s
5．某温度时，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z，充分反应后的浓度为，的浓度为，生成的Z的浓度为，则该反应的化学方程式(用X、Y表示)是（ ）。
A. B.
C. D.
6．Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的动力学，获得了其速率方程：v=k[c(Cl2)]1.5 [c(CO)]m，k为速率常数(只受温度影响)，m为CO的反应级数。该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：Cl22Cl 快速平衡
第二步：Cl+COCOCl 快速平衡
第三步：COCl+Cl2→COCl2+Cl 慢反应
下列表述错误的是（ ）。
A. COCl属于反应的中间产物 B. 第一步和第二步的活化能较低
C. 决定总反应快慢的是第三步 D. 第三步的有效碰撞频率较大
7．下列实验装置能达到相应实验目的的是（ ）。
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液，获得晶体 制备晶体，先从a管通入氨气，后从b管通入二氧化碳 探究对和反应速率的影响 实验室制备
8．一定量的盐酸与过量的铁粉反应时，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（ ）。
①NaOH固体；②；③固体；④NaNO3固体；⑤KCl溶液
A. ①② B. ②③⑤ C. ②④ D. ②③④
9．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T ℃时(各物质均为气态)，与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。
下列说法正确的是（ ）。
A. 该过程的决速步骤为反应 Ⅱ
B. 和的总能量大于和的总能量
C. 反应 Ⅱ 的热化学方程式为
D. 选择合适的催化剂可降低反应 Ⅰ 和 Ⅱ 的活化能，改变总反应的焓变
10．一定温度下，向溶液中加入适量FeCl3固体(忽略溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。
0 2 4 6
0 9.9 17.2 22.4
资料显示，该反应分两步进行：
①；
②。
反应过程中的能量变化如图所示。
下列说法错误的是（ ）。
A. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应
B. 反应的
C. Fe3+的作用是加快过氧化氢的分解速率
D. 的平均反应速率：
11．在水溶液中进行的反应：，已知该反应的速率方程为(k为常数)，为探究反应速率与反应物浓度的关系，在进行四次实验，所得的数据如下表：
编号 物理量 ① ② ③ ④
0.001 0.001 0.001 0.002
0.10 0.20 0.20 0.10
0.008 0.008 0.004 0.008
下列结论正确的是（ ）。
A. B. C. D.
12．在含、和的溶液中，发生反应，其反应机理及反应进程中的能量变化如下：
步骤①：
步骤②：
下列有关该反应的说法正确的是（ ）。
A. 加入可以使反应物分子中活化分子百分数增大
B. 该反应的催化剂是
C. 步骤②是整个反应的决速步骤
D. 若不加，则正反应的活化能比逆反应的大
13．一定条件下，溶液酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 在50 min时，pH=2和pH=7时R的降解率相等
B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小
C. R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
D. 20~25 min内，pH=10时R的降解速率为
第Ⅱ卷（非选择题）
非选择题：包括第14题~第17题4个大题，共61分。
14．某实验小组在不同温度下，用2% H2O2溶液与不同试剂混合，利用氧气传感器测定氧气全部放出所需时间，以探究影响H2O2分解的化学反应速率的因素，实验设计如下。
实验序号 温度/℃ 2% H2O2溶液的体积/mL 的试剂 时间
1 25 20.00 几乎不分解
2 25 20.00 82 s
3 25 20.00 202 s
4 100 20.00 65 s
5 25 20.00 KI中通HCl气体使其pH=1 几乎不分解
6 25 20.00 KI中加入KOH固体，使其pH=7.5 75 s
已知：、、。
回答下列问题。
（1）从实验1、2、3可以得出，___________(填离子符号)促进H2O2分解生成氧气，且___________(填离子符号) 促进效果更好。
（2）设计实验1的目的是___________。
（3）实验___________(填实验序号)探究温度对H2O2分解的影响。
（4）向实验5所得的溶液中滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝，则实验5中反应的离子方程式为_________________ _______________。
（5）由上述实验可知，酸___________(填“抑制”或“促进”，下同) H2O2分解，碱___________ H2O2分解。
15．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 序列 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 3 mol/L H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
【实验原理】
（1）请完成此实验设计，其中：V1=_______，V2=_______。
（2）实验①、②探究的是_______对化学反应速率的影响。
（3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择_______(填实验编号)。
（4）利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为_______。
（5）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势，如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组根据图乙所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验序列 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量 再向试管中加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 3 mol/L H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液
① 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t
①该小组同学提出的假设是__________________________。
②若该小组同学提出的假设成立，和实验②相比，应观察到_________________________现象。
16．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
Ⅰ、某化学兴趣小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10 mL 0.1 mol L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol L-1 NaHSO3溶液，所得数据如图所示。
（1）写出两溶液混合发生反应的离子方程式________________________________。
（2）根据实验数据可知，该反应在0~4 min内的平均反应速率v(Cl-)___________ mol·L-1·min-1
（3）某同学分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表所示。
方案 假设 实验操作
I 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液和10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液，___________
Ⅱ ___________ 取10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液
Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率 分别向a、b两只烧杯中加入10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液；向烧杯a中加入1 mL水，向烧杯b中加入1 mL 0.2 mol L-1的盐酸；分别向两只烧杯中加入10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液
①补全方案I中的实验操作：___________________________________。
②方案Ⅱ中的假设为_______________________。
③某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：_______________________。
Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以Cr(OH)3形态存在；Cr(Ⅵ)主要以和形态存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。处理含Cr废水的常用方法是先将其转化为Cr(Ⅲ)，再进一步将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，减少水体中的总铬含量。
（4）Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为_______________________________________________。
（5）NaBH4可用于直接还原去除废水中的，反应消耗大量H+。废水的初始pH对去除溶液中的Cr(Ⅵ)和总Cr的影响关系如图所示。
废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，其原因是____________________________ ______________________。
（6）工业上制取高纯硅的反应的化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，相关键能数据如表。
化学键 Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/kJ·mol-1 360 436 431 176
硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，该反应的反应热ΔH=___________。
17．（2025·甘肃）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：
反应1：
反应2：
（1）25 ℃，101 kPa时，反应 _______。
（2）一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
①在范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为___________________(任写一条)，当温度由220 ℃升高至260 ℃，乙炔转化率减小的原因可能为____________________。
②在120~240 ℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为_______(填“>”“<”或“=”)，理由为____ _____________________。
（3）对于反应1，反应速率与H2浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。145 ℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时，_______。
实验组
一
二
（4）以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压（25 ℃，101 kPa）下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以_______为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为___________________。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)第05周 化学反应速率
满分：100分
第Ⅰ卷（选择题）
选择题：本题共13个小题，每小题只有一个正确选项，共39分。
1．下列做法与调控化学反应速率无关的是（ ）。
A. 食盐中添加碘酸钾 B. 食物存放在冰箱里
C. 在铁制品表面刷油漆 D. 糕点包装内放置除氧剂
【答案】A
【解析】在食盐中添加碘酸钾是为了提供碘元素，与化学反应速率无关，A符合题意；食物存放在冰箱里，降低温度，减慢化学反应速率，B不符合题意；在铁制品表面刷油漆，隔绝氧气，减慢化学反应速率，C不符合题意；糕点包装内放置除氧剂，消耗氧气，减慢化学反应速率，D不符合题意。
2．对于反应A2＋3B2 2C+D来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（ ）。
A. v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1 B. v(B2)＝0.6mol·L－1·s－1
C. v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1 D. v(D)＝0.1mol·L－1·s－1
【答案】A
【解析】对于同一个化学反应，用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但表示的意义是相同的，则比较反应速率快慢时，应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比进行比较，速率与化学计量系数的比值越大，反应速率越快。A项v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1，B项=0.2 mol·L－1·s－1，C项=0.01 mol·L－1·s－1，D项=0.1 mol·L－1·s－1，则反应速率最快的为A，故选A。
3．氢气和氧气的混合气体在催化剂存在的条件下可以发生爆炸式反应生成液态水，主要反应机理如下。
①H2 → 2H
②H + O2 → OH + O
③O + H2 → OH + H
④ OH + H2 → H2O + H
下列说法错误的是（ ）。
A. O 为反应的中间体
B. H + O2 → OH + O 称为基元反应
C. 自由基（ OH）的反应活性很强，寿命极短
D. 使用催化剂能降低反应的活化能和焓变
【答案】D
【解析】在反应机理中，反应②生成O ，在反应③中O 又参与反应，故O 为反应的中间体，A正确；基元反应是指反应中一步直接转化为产物的反应，反应②中，H 和O2直接反应生成 OH和O ，故H + O2 → OH + O 是基元反应，B正确； OH有未成对的电子，故具有很高的反应活性，会迅速与其他物质反应，通常寿命非常短，C正确；催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，但它不会改变反应的焓变，D错误。
4．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到需要10 s，那么c()由降到所需的反应时间为（ ）。
A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s
【答案】C
【解析】若c()由降到需要10 s，则反应速率，随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减小，即c()由降到时，，反应所需时间＞5 s，故选C。
5．某温度时，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z，充分反应后的浓度为，的浓度为，生成的Z的浓度为，则该反应的化学方程式(用X、Y表示)是（ ）。
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】X2的浓度变化量为0.6 mol/L，Y2的浓度变化量为0.4 mol/L，Z的浓度变化为0.4 mol/L，对于同一反应，相同时间内，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则反应的化学方程式为。故选B。
6．Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的动力学，获得了其速率方程：v=k[c(Cl2)]1.5 [c(CO)]m，k为速率常数(只受温度影响)，m为CO的反应级数。该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：Cl22Cl 快速平衡
第二步：Cl+COCOCl 快速平衡
第三步：COCl+Cl2→COCl2+Cl 慢反应
下列表述错误的是（ ）。
A. COCl属于反应的中间产物 B. 第一步和第二步的活化能较低
C. 决定总反应快慢的是第三步 D. 第三步的有效碰撞频率较大
【答案】D
【解析】由历程可知，Cl和COCl是该总反应的中间产物，A正确；活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，第一步和第二步反应快，则其活化能较低，B正确；决定总反应速率的是慢反应，故决定总反应快慢的是第三步，C正确；第三步反应为慢反应，反应的活化能大，有效碰撞频率较小，D错误。
7．下列实验装置能达到相应实验目的的是（ ）。
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液，获得晶体 制备晶体，先从a管通入氨气，后从b管通入二氧化碳 探究对和反应速率的影响 实验室制备
【答案】B
【解析】溶液的蒸发浓缩应在蒸发皿中进行，A不符合题意；氨气极易溶于水，二氧化碳在水中溶解度较小，制备晶体时，应先从a管通入氨气，形成碱性溶液后，再从b管通入二氧化碳，以增加二氧化碳的溶解量，能达到相应实验目的，B符合题意；图中向两支试管中加入的的浓度不同，且离子也可能影响和的反应速率，不能达到相应实验目的，C不符合题意；和浓盐酸反应制备氯气需要加热，不能达到相应实验目的，D不符合题意。
8．一定量的盐酸与过量的铁粉反应时，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（ ）。
①NaOH固体；②；③固体；④NaNO3固体；⑤KCl溶液
A. ①② B. ②③⑤ C. ②④ D. ②③④
【答案】B
【解析】Fe与盐酸反应的实质为Fe+2H+═Fe2++H2↑，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可减小氢离子的浓度，但不改变氢离子的物质的量。加入NaOH固体，氢离子的物质的量及浓度均减小，①错误；加入H2O，氢离子的浓度减小，但氢离子的物质的量不变，②正确；加入CH3COONa固体，CH3COONa与盐酸反应生成弱酸CH3COOH，氢离子的浓度减小，但氢离子的物质的量不变，③正确；加入NaNO3固体，氢离子的浓度、物质的量都没有变化，但酸性条件下硝酸根离子与铁反应不生成氢气，④错误；加入KCl溶液，氢离子的浓度减小，但氢离子的物质的量不变，⑤正确；②③⑤正确，故选B。
9．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T ℃时(各物质均为气态)，与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。
下列说法正确的是（ ）。
A. 该过程的决速步骤为反应 Ⅱ
B. 和的总能量大于和的总能量
C. 反应 Ⅱ 的热化学方程式为
D. 选择合适的催化剂可降低反应 Ⅰ 和 Ⅱ 的活化能，改变总反应的焓变
【答案】C
【解析】由图知，反应 Ⅰ 的活化能大于反应 Ⅱ 的活化能，故反应 Ⅰ 为该过程的决速步，A错误；从能量图看，1 mol CH3OH(g) 和1 mol H2O(g)的总能量低于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量，B错误；从催化机理看，CO(g)和H2O为该反应的中间产物，从能量图看CO(g)和H2O(g)的总能量高于H2(g)和CO2(g)，所以反应 Ⅱ 的热化学方程式为 ，C正确；催化剂能改变反应历程从而降低反应的活化能，所以选择合适的催化剂可以降低反应 Ⅰ 和反应 Ⅱ 的活化能，但催化剂不能改变总反应的焓变值，D错误。
10．一定温度下，向溶液中加入适量FeCl3固体(忽略溶液体积的变化)，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。
0 2 4 6
0 9.9 17.2 22.4
资料显示，该反应分两步进行：
①；
②。
反应过程中的能量变化如图所示。
下列说法错误的是（ ）。
A. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应
B. 反应的
C. Fe3+的作用是加快过氧化氢的分解速率
D. 的平均反应速率：
【答案】B
【解析】从图中可以看出，反应①中，反应物总能量低于生成物总能量，反应①是吸热反应；反应②中，生成物总能量低于反应物总能量，反应②是放热反应，A正确；反应的生成物总能量—反应物总能量，B错误；将两反应相加后得到总反应：，则Fe3+是催化剂，作用是加快过氧化氢的分解速率，C正确；中，参加反应的H2O2的物质的量n(H2O2)=2n(O2)=×2=0.002 mol，平均反应速率，D正确。
11．在水溶液中进行的反应：，已知该反应的速率方程为(k为常数)，为探究反应速率与反应物浓度的关系，在进行四次实验，所得的数据如下表：
编号 物理量 ① ② ③ ④
0.001 0.001 0.001 0.002
0.10 0.20 0.20 0.10
0.008 0.008 0.004 0.008
下列结论正确的是（ ）。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将①②③④的数据代入速率公式可得：v1=k 0.001a 0.10b 0.008c=2.4×10-8，v2=k 0.001a 0.20b 0.008c=4.8×10-8，v3=k 0.001a 0.20b 0.004c=1.2×10-8，v4=k 0.002a 0.10b 0.008c=4.8×10-8，对比v1 、v2数据得b=1，对比v1 、v4数据得a=1，对比v2、v3 数据得c=2，将数据代入v1=k 0.0011 0.101 0.0082=2.4×10-8，可得k=3.75，故选C。
12．在含、和的溶液中，发生反应，其反应机理及反应进程中的能量变化如下：
步骤①：
步骤②：
下列有关该反应的说法正确的是（ ）。
A. 加入可以使反应物分子中活化分子百分数增大
B. 该反应的催化剂是
C. 步骤②是整个反应的决速步骤
D. 若不加，则正反应的活化能比逆反应的大
【答案】A
【解析】Fe3+是该反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，A正确；由反应机理可以看出，Fe3+是该反应的催化剂，Fe2+是该反应的中间产物，B错误；步骤①的活化能大于步骤②，所以步骤①为慢反应，为决速步骤，C错误；此反应整体为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，加入催化剂不改变反应热，D错误。
13．一定条件下，溶液酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 在50 min时，pH=2和pH=7时R的降解率相等
B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小
C. R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
D. 20~25 min内，pH=10时R的降解速率为
【答案】A
【解析】在50 min时，pH＝2和pH＝7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，A正确；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越强，R的降解速率越大，B、C错误；20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为，D错误。
第Ⅱ卷（非选择题）
非选择题：包括第14题~第17题4个大题，共61分。
14．某实验小组在不同温度下，用2% H2O2溶液与不同试剂混合，利用氧气传感器测定氧气全部放出所需时间，以探究影响H2O2分解的化学反应速率的因素，实验设计如下。
实验序号 温度/℃ 2% H2O2溶液的体积/mL 的试剂 时间
1 25 20.00 几乎不分解
2 25 20.00 82 s
3 25 20.00 202 s
4 100 20.00 65 s
5 25 20.00 KI中通HCl气体使其pH=1 几乎不分解
6 25 20.00 KI中加入KOH固体，使其pH=7.5 75 s
已知：、、。
回答下列问题。
（1）从实验1、2、3可以得出，___________(填离子符号)促进H2O2分解生成氧气，且___________(填离子符号) 促进效果更好。
（2）设计实验1的目的是___________。
（3）实验___________(填实验序号)探究温度对H2O2分解的影响。
（4）向实验5所得的溶液中滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝，则实验5中反应的离子方程式为_________________ _______________。
（5）由上述实验可知，酸___________(填“抑制”或“促进”，下同) H2O2分解，碱___________ H2O2分解。
【答案】（1）I-、Fe3+ I- （2）作对照，排除K+和Cl-对过氧化氢分解速率的影响 （3）2和4
（4）2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O （5）抑制 促进
【解析】（1）由实验1、2、3的数据可知，氯化钾对过氧化氢溶液分解生成氧气没有影响，碘化钾溶液和氯化铁溶液能促进过氧化氢溶液分解生成氧气，说明碘离子和铁离子能促进过氧化氢溶液分解生成氧气，由加入碘化钾溶液，过氧化氢溶液分解生成氧气全部放出所需时间小于氯化铁溶液可知，碘离子促进效果更好。（2）由实验1、2、3的数据可知，氯化钾对过氧化氢溶液分解生成氧气没有影响，碘化钾溶液和氯化铁溶液能促进过氧化氢溶液分解生成氧气，则设计实验1的目的是作对照，排除钾离子和氯离子对过氧化氢分解速率的影响。（3）由实验数据可知，实验2和4的实验目的是探究其他条件相同时，反应温度对过氧化氢分解的影响。（4）由题意可知，实验5中发生的反应为酸性条件下碘离子和过氧化氢反应生成能使淀粉变蓝色的碘和水，反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。（5）由实验数据可知，实验2和5的实验现象说明酸抑制过氧化氢溶液分解生成氧气；实验2和6的实验现象说明碱促进过氧化氢溶液分解生成氧气。
15．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 序列 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 3 mol/L H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
【实验原理】
（1）请完成此实验设计，其中：V1=_______，V2=_______。
（2）实验①、②探究的是_______对化学反应速率的影响。
（3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择_______(填实验编号)。
（4）利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为_______。
（5）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势，如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组根据图乙所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验序列 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量 再向试管中加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液 3 mol/L H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液
① 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t
①该小组同学提出的假设是__________________________。
②若该小组同学提出的假设成立，和实验②相比，应观察到_________________________现象。
【答案】（1）2.0 3.0 （2）H2C2O4浓度 （3）②③ （4）或
（5）① Mn2+对该反应有催化作用 ②. 实验④中KMnO4溶液褪色更快
【解析】（1）实验①、②探究H2C2O4浓度对反应速率的影响，则溶液总体积应相同，V1=2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，V2=3.0。（2）实验①、②温度相同，通过改变加入草酸的体积而改变草酸浓度，故探究的是H2C2O4浓度对反应速率的影响。（3）实验②、③H2C2O4浓度相同，变量是温度，故实验②、③探究温度对化学反应速率的影响，温度越高，化学反应速率越快.（4）草酸的物质的量为0.6 mol L 1×0.003 L=0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol L 1×0.003 L=0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol: 0.000 15 mol=12:1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，而由实验1可知混合溶液的总体积为10 mL，所以混合后溶液中高锰酸钾的浓度为 =0.015 mol/L，这段时间内的平均反应速率为v(KMnO4)= =0.01 mol/(L min)。（5）①由图乙可知反应开始后速率增大得比较快，说明生成物中的MnSO4(或Mn2+)为该反应的催化剂；②若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，溶液褪色的时间小于1.5 min，从而说明Mn2+是催化剂，观察到的现象是与实验②比较，溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于2.7min)。
16．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
Ⅰ、某化学兴趣小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10 mL 0.1 mol L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol L-1 NaHSO3溶液，所得数据如图所示。
（1）写出两溶液混合发生反应的离子方程式________________________________。
（2）根据实验数据可知，该反应在0~4 min内的平均反应速率v(Cl-)___________ mol·L-1·min-1
（3）某同学分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表所示。
方案 假设 实验操作
I 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液和10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液，___________
Ⅱ ___________ 取10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液
Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率 分别向a、b两只烧杯中加入10 mL 0.1 mol L-1的KClO3溶液；向烧杯a中加入1 mL水，向烧杯b中加入1 mL 0.2 mol L-1的盐酸；分别向两只烧杯中加入10 mL 0.3 mol L-1的NaHSO3溶液
①补全方案I中的实验操作：___________________________________。
②方案Ⅱ中的假设为_______________________。
③某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：_______________________。
Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以Cr(OH)3形态存在；Cr(Ⅵ)主要以和形态存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。处理含Cr废水的常用方法是先将其转化为Cr(Ⅲ)，再进一步将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，减少水体中的总铬含量。
（4）Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为_______________________________________________。
（5）NaBH4可用于直接还原去除废水中的，反应消耗大量H+。废水的初始pH对去除溶液中的Cr(Ⅵ)和总Cr的影响关系如图所示。
废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，其原因是____________________________ ______________________。
（6）工业上制取高纯硅的反应的化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，相关键能数据如表。
化学键 Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/kJ·mol-1 360 436 431 176
硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，该反应的反应热ΔH=___________。
【答案】（1） （2）0.002 5 （3）① 插入温度计 ② 生成的Cl-加快了化学反应速率 ③ 将1 mL水改为1 mL 0.2mol/L NaCl溶液 （4）
（5）pH=2时，原废水中含大量H+，导致Cr(Ⅲ)无法转化为Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3+形式存在于溶液中
（6）+236 kJ·mol-1
【解析】KClO3溶液与NaHSO3溶液混合后发生反应：，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。探究速率变化的原因时，可进行三种假设：一是反应放热，一是产物中Cl-的催化作用，一是产物中H+的作用。创设实验对假设进行验证时，常采用控制变量法，然后对实验结果进行分析，从而得出结论。（1）从图中可以看出，KClO3溶液和NaHSO3溶液发生氧化还原反应生成Cl-，另一产物为，离子方程式为。（2）根据实验数据可知，该反应在0~4 min内，生成Cl-的浓度为0.010 mol/L，平均反应速率v(Cl-)==0.002 5 mol·L-1·min-1。（3）①溶液混合后发生反应，为测定反应放热，需测定溶液的温度变化，则方案I中的实验操作为插入温度计。②NaCl电离产生的Na+、Cl-都不出现在反应的离子方程式中，则假设应为Cl-作催化剂加快了化学反应速率。③HCl既能提供H+，也能提供Cl-，为探究H+对反应速率的影响，则对照实验中也应含有Cl-，所以应进行改进：将1 mL水改为1 mL 0.2 mol/L NaCl溶液。（4）Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为。（5）从图中可以看出，废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，表明Cr元素仍存在于溶液中，则应以Cr3+的形式存在，其原因是pH=2时，原废水中含大量H+，导致Cr(Ⅲ)无法转化为Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3+形式存在于溶液中。（6）硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，则平均每个Si原子形成2个Si—Si键，该反应的反应热ΔH=(360×4+436×2- 176×2-431×4) kJ·mol-1= +236 kJ·mol-1。
17．（2025·甘肃）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：
反应1：
反应2：
（1）25 ℃，101 kPa时，反应 _______。
（2）一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
①在范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为___________________(任写一条)，当温度由220 ℃升高至260 ℃，乙炔转化率减小的原因可能为____________________。
②在120~240 ℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为_______(填“>”“<”或“=”)，理由为____ _____________________。
（3）对于反应1，反应速率与H2浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。145 ℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时，_______。
实验组
一
二
（4）以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压（25 ℃，101 kPa）下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以_______为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为___________________。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)
【答案】(1）-137 （2） ①温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强 催化剂在该温度范围内失活 ②＞ 乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率 （3）92×10-3 （4）Pd/W Pd/W作催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd作催化剂时的
【解析】（1）由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则；（2）反应未达到平衡状态，温度升高，反应速率加快，乙炔的转化率增大或温度升高，催化剂活性增强，乙炔的转化率增大；220~260 ℃，乙炔的转化率下降，反应未达平衡状态，说明不是由于平衡移动造成的，可能原因是催化剂在该温度范围内失活；由图像可知，乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率，即；（3）将数据代入方程，②/①得到，则，时，有，解得；（4）如图可知，选择Pd作催化剂时，生成乙烷的活化能低于选择Pd/W时的(0.68＜0.83)，说明使用Pd作催化剂，乙烯更容易转化为乙烷，使乙烯的选择性更小，故Pd/W作催化剂时，乙烯的选择性更高。
答案第1页，共2页
