人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度精练

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度精练，共11页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO，发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)，测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示，下列说法正确的是( )
A. 达到平衡状态时，2v正(NO)=v逆(N2)
B. 容器内压强不再改变说明反应已达平衡
C. 丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率v(NO)=0.01125ml·L−1·min−1
D. 由表格数据可知：T>400
2. 探究酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：
下列说法不正确的是( )
A. 用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)约为1.5×10−3ml·L−1·min−1
B. 表中数据a6.7
C. 用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)>v(实验3)
D. 可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢
3. 取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I−存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是 ( )
A. 反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B. 20 ∼ 40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 ml⋅L−1⋅min−1
C. 第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D. H2O2分解酶或Fe2O3代替I−也可以催化H2O2分解
4. 用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。

下列说法不正确的是( )
A. 实验①在15 min内M的降解速率为1.33×10−5ml/(L·min)
B. 若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大
C. 若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解
D. 实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快
5. 一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是( )
A. 在0～50 min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小
C. R的起始浓度越小，降解速率越大
D. 在20～25 min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.04 ml⋅L−1⋅min−1
6. 25℃，H2O2分解反应的方程式为H2O2(aq)I−H2O(l)+12O2(g)，H2O2分解反应的浓度与时间曲线如图所示，v=ΔcH2O2Δt，当观察的时间间隔无限小，平均速率的极值即为化学反应在t时的瞬时速率，即limn→∞ ΔcH2O2Δt=dH2O2dt，A点切线的斜率为(0.68−0.40)ml⋅dm−320min=0.014ml⋅dm−3⋅min−1，表示在第20 min，当H2O2浓度为0.40 ml·dm−3时，瞬时速率为0.014 ml·dm−3·min−1(斜率，速率均取绝对值)，则下列说法正确的是( )
A. 反应到A、B、C三点时的瞬时速率：C>B>A
B. 由题意可知瞬时速率与平均反应速率无关
C. 某点切线的斜率越大，瞬时反应速率越快
D. 没有催化剂I−，H2O2就不会发生分解反应
7. 高铁酸钾K2FeO4是一种优良的水处理剂，将其溶于水中缓慢发生反应：4FeO42−+10H2O⇌4Fe(OH)3+8OH−+3O2↑。在pH=4.7的溶液中，配成cK2FeO4=1.0×10−3ml⋅L−1试样，分别置于20 60∘C的恒温水浴中，测定K2FeO4总量的变化如图，纵坐标为试样的浓度，则下列说法不正确的是( )
A. 试样溶液的酸性越强，K2FeO4越不稳定
B. 40∘C时，在0∼120min内，K2FeO4的分解速率为3.75×10−6ml⋅L−1⋅min−1
C. 由图可知，反应体系温度越高，分解速率越快
D. 当分解足够长时间后，四份试样的分解率相等
8. 取50mL过氧化氢水溶液，在少量I−存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是( )
A. 反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B. 20∼40min，消耗H2O2的平均速率为0.010ml⋅L−1⋅min−1
C. 第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D. H2O2分解酶或Fe2O3代替I−也可以催化H2O2分解
9. 有关SO2催化氧化反应(2SO2+O22SO3)的说法正确的是 ( )
A. 升高温度可减慢反应速率B. 使用催化剂可提高反应速率
C. 达到平衡时，ν(正)=ν(逆)=0D. 达到平衡时SO2可完全反应
10. 某温度下，H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)的平衡常数K=9/4，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
下列判断不正确的是( )
A. 平衡时，乙中H2的转化率大于60%
B. 平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C. 平衡时，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012ml/L
D. 反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
11. 反应N2g+3H2g⇌2NH3g在某密闭容器中进行，下列有关说法正确的是( )
A. 0～3s，vN2=0.1ml/LL⋅s，则6s时，生成NH32.4ml
B. 用N2表示的vN2=0.5ml/LL⋅min和用H2表示的vH2=1.0ml/LL⋅min，后者反应快
C. 向容器中再充入H2，N2的消耗速率将增大
D. 当v消耗N2=3v生成H2时，反应达到平衡状态
12. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是 ( )
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，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解的催化效果好
C. 用图乙装置测定反应速率，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段距离，一段时间后松开注射器活塞，观察注射器活塞是否回到原位
13. CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4催化剂 CaO+2CO+2H2
B. t1 t3，nH2比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4催化剂 C+2H2
C. t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D. t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生
14. 下列叙述中正确的是 ( )
A. 图1表示25 min内，用Y表示的平均反应速率为0.016 ml·L−1·min−1
B. 图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化
C. 图3表示在钢铁内部电子由碳一侧流向铁一侧
D. 图4表示反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)中NO和CO转化率为2:1时，反应达平衡状态
15. H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70∘C时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C. 图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
二、实验题
16. 用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO4−+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。某实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下( KMnO4溶液已酸化):
(1)该实验探究的是______________因素对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是______________(填实验序号)。
(2)若实验①在2min末收集了2.24mL CO2(标准状况下)，则在2min末，c (MnO4−)=________ ml·L−1(假设混合液体积为50mL )。
(3)除通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定_________________来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二所示，其中t1～t2时间段内速率变快的主要原因可能是：①产物MnSO4是该反应的催化剂，② ____________________________。
17. 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：
①在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、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，可以向稀硫酸中加入________(填序号)。
a.Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.稀HNO3 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入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% 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______________。
简答题
18. 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请回答以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是_____(填字母)，原因是________________________。
A.0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t4
(2)为了减缓上述反应速率，欲向盐酸中加入(通入)下列物质，你认为可行的有_____(填字母)。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.HCl气体
(3)若盐酸的体积是20 mL，图中CO2的体积是标准状况下的体积，则t1～t2时间段平均反应速率v(HCl)=_____ml⋅L−1⋅min−1。
19. 碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为2:1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)，反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.1 ml·L−1，碘蒸气的浓度为0.05 ml·L−1。
①前5分钟平均反应速率v(H2)=________，H2的初始浓度是________。
②下列能说明反应已达平衡状态的是________(填序号)。
a.氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率
b.单位时间内断裂的H—H键数目与断裂的H—I键数目相等
c.c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2
d.2v正(I2)=v逆(HI)
e.反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓度均为0.01 ml·L−1的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。
已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为H2O2+2S2O32−+2H+=S4O62−+2H2O
反应分两步进行：
反应A：……
反应B：I2+2S2O32−=2I−+S4O62−
①反应A的离子方程式是__________________________，对于总反应，I−的作用是_________________。
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅰ、Ⅱ(溶液浓度均为0.01 ml·L−1)。
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅰ是30 min、实验Ⅱ是40 min。
实验Ⅱ中，x、y、z所对应的数值分别是________；对比实验Ⅰ、Ⅱ，可得出的实验结论是___________________________________。
20. Ⅰ.某温度时在2 L的恒容密闭容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析：( )
(1)该反应的化学方程式为______________________________________________________。
(2)反应开始至2 min，用Z表示的平均反应速率为_______。
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 ml X，同时生成2 ml Z
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E.混合气体的密度不再发生改变
Ⅱ.(4)在密闭容器中，通入aml X和bml Y，发生反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化？(填“增大”“减小”或“不变”)
①升高温度，反应速率_______。
②保持容器压强不变，充入不参加反应的惰性气体，反应速率_______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】达到平衡状态时，v正(NO)=2v逆(N2)，故A错误；该反应前后气体体积不变，压强不随反应进行而改变，当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡，故B错误；不知道丙容器达到平衡的时间，无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率，故C错误；根据表格数据，丙的反应速率比甲快，说明T>400，故D正确。
2.【答案】A
【解析】反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，实验3中，nH2C2O4:nKMnO4=8×10−3×0.2:4×10−3×0.01=40:1>5:2，则H2C2O4过量，用KMnO4表示该反应速率v(实验3)=0.004L×0.01ml⋅L−10.012L×6.7min≈5.0×10−4ml⋅L−1⋅min−1，故A错误；温度越高反应速率越快，催化剂可加快反应速率，则a6.7，故B正确；实验1、3比较，只有高锰酸钾的浓度不同，且实验1中浓度大，则反应速率：v(实验1)>v(实验3)，故C正确；比较收集相同体积CO2所消耗的时间，可判断反应速率快慢，故D正确。
3.【答案】C
【解析】A项，20 min时，消耗H2O2：(0.80 ml⋅L−1−0.40 ml⋅L−1)×0.05 L=0.02 ml，由2H2O22H2O+O2↑知，生成O2的体积为0.01 ml×22.4 L⋅ml−1 = 0.224 L=224 mL，正确；B项，20∼40 min，v(H2O2)=(0.40−0.20) ml·L−120 min =0.010 ml⋅L−1⋅min−1，正确；C项，随着H2O2浓度的下降，反应逐渐变慢，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，错误；D项，Fe2O3或H2O2分解酶对H2O2的分解均有催化作用，故可代替I−作催化剂，正确。
4.【答案】D
【解析】A对，根据化学反应速率的表达式，v(M)=[(0.30−0.10)×10−3/15]ml/(L⋅ml)≈1.33×10−5ml/(L⋅ml)。
B对，①②对比，不同的是温度，②的温度高于①，在相同的时间段内，②中M的浓度变化大于①，说明②中M的降解速率大。
C对，①③对比，温度相同，③的pH大于①，在相同的时间段内，①中M浓度变化大于③，说明①的降解速率大于③。
D错，①④对比，M的起始浓度不同，④的浓度从0.15×10−3ml/L降解到0用时15min，①的浓度从0.30×10−3ml/L降解到0.15×10−3ml/L用时10min，两者Δc相同，用时少的降解速率快，说明M的浓度越小，降解速率越慢。
5.【答案】A
【解析】本题以降解速率的影响因素以及降解百分率为载体考查了学生的识图能力和数据处理能力。
在0～50 min之间，pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确：
由图可知，酸性越强，曲线斜率越大，R的降解速率越大，故B错误；
图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，故C错误；
20～25 min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.2×10−4 ml⋅L−1/5 mim=4×10−6 ml⋅L−1⋅min−1，故D错误。
6.【答案】C
【解析】由题中信息可知，瞬时速率与切线的斜率有关，切线的斜率越大，瞬时速率越大，由图知A、B、C斜率大小：A>B>C，即瞬时速率：A>B>C，故A错误；瞬时速率即平均速率的极值，二者有必然的联系，故B错误；当观察的时间间隔无限小，平均速率的极值即为化学反应在t时的瞬时速率，所以切线的斜率越大，瞬时速率越大，故C正确；催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应本身，H2O2本身可以发生分解反应，催化剂可增大速率，但不会影响反应的发生、方向和限度，故D错误。
7.【答案】D
【解析】根据反应4FeO42−+10H2O⇌4Fe(OH)3+8OH−+3O2↑，溶液的酸性越强，反应进行的程度越大，K2FeO4越不稳定，故A正确；
40∘C时，在0∼120min内，K2FeO4的分解速率为1.0−0.55120×10−3ml⋅L−1⋅min−1=3.75×10−6ml⋅L−1⋅min−1，故B正确；
由图中数据可知，温度越高，相同时间内FeO42−浓度变化越快，分解速率越快，故C正确；
当分解足够长时间后，开始浓度相等，但是最后浓度不等，所以四份试样的分解率不会相等，故D错误。
8.【答案】C
【解析】反应的H2O2的物质的量为0.05L×0.80ml⋅L−1−0.40ml⋅L−1=0.02ml，根据2H2O2=2H2O+O2↑，可知生成的O2为0.01ml，在标准状况下是224mL，A正确；
20∼40min，消耗H2O2的平均速率为0.40ml⋅L−1−0.20ml⋅L−120min=0.010ml⋅L−1⋅min−1，B正确；
在相同条件下，浓度越大，反应速率越大，第30min时H2O2的浓度大于第50min时H2O2的浓度，因此第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；
H2O2在分解酶或Fe2O3作催化剂的条件下也可以分解，D正确。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和基本理论知识的综合理解和运用的考查，难度不大。
【解答】
A. 升高温度，化学反应速率加快，故A错误；
B. 使用催化剂能够降低反应的活化能，可提高反应速率，故B正确；
C. 化学平衡是动态平衡，达到平衡时，ν(正)=ν(逆)≠0，故C错误；
D. 2SO2+O22SO3为可逆反应，可逆反应有一定的限度，达到平衡时SO2不可能完全转化，故D错误；
故选B。
10.【答案】A
【解析】在恒容密闭环境下，增大一种反应物浓度，平衡正向移动，以甲容器为标准，乙容器增大氢气浓度，二氧化碳转化率升高，氢气转化率下降；丙容器同比例增大两反应物浓度，产物浓度增大，反应物转化率不变。
以甲容器为准，设反应产生水的浓度为xml⋅L−1。
H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
反应前/(ml/L) 0.010 0.010 0 0
反应中/(ml/L) x x x x
反应后/(ml/L) 0.010−x 0.010−x x x
平衡常数K=c平(H2O⋅c平(CO)c平(CO2)⋅c平(H2)=x2(0.010−x)2=94，故x=0.006，氢气转化率为60%。
A错，平衡时，乙中增大氢气浓度，H2的转化率下降，小于60%。
B对，平衡时，丙等比例添加反应物，转化率不变，甲中和丙中H2的转化率均是60%。
C对，平衡时，丙等比例添加反应物，转化率不变，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012ml/L。
D对，反应物浓度越高，反应速率越快，故反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
无
【解答】
A.未给出容器的体积，无法计算生成氨气的物质的量，故A错误；
B.在同一个反应中，用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比，用 N2 表示的 v(N2)=0.5ml/L(L⋅min)转化为用H2 表示的速率为1.5ml/L(L⋅min)，和v(H2)=1.0ml/L(L⋅min)相比，前者反应速率快，故B错误；
C.向容器中再充入 H2 ，反应物浓度增大，则 N2 的消耗速率将增大，故C正确；
D.正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。当 3v消耗(N2)=v生成(H2)时，反应达到平衡状态，故 D错误；

12.【答案】B
【解析】图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢，得到哪个反应速率快，哪个反应速率慢，A正确；
若图甲所示实验中反应速率为①>②，不能得出Fe3+比Cu2+对H2O2分解的催化效果好，因为氯化铁和硫酸铜的阴、阳离子都不相同，不能确定是阳离子还是阴离子起的催化作用，B错误；
用图乙装置测定反应速率，根据相同时间内产生气体的体积来测反应速率或者生成相同体积气体所需的时间来测定反应速率，C正确；
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段距离，一段时间后松开注射器活塞，观察注射器活塞是否回到原位，D正确。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为CaCO3+CH4 催化剂 CaO+2CO+2H2，A正确；
B.由题干图2信息可知，t1 t3，nH2比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应CH4 催化剂 C+2H2，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，B正确；
C.由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mml/min，而CO变为1∼2mml/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C错误；
D.由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；
故答案为：C。

14.【答案】B
【解析】由于容器体积不知，故无法根据浓度变化计算平均反应速率，A项错误；
生成物的总能量比反应物的总能量高，该反应为吸热反应，图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化，B项正确；
铁为负极，碳为正极，电子从铁一侧流向碳一侧，C项错误；
对反应2NO(g)+2CO(g)⇌ N2(g) + 2CO2(g)，若起始NO和CO加入的物质的量之比为1:2，任何时刻二者的转化率均为2:1，故NO和CO转化率为2:1时，反应不一定达到平衡状态，D项错误。
15.【答案】D
【解析】A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；
B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；
C项，由图可知，Mn2+存在时，0.1ml⋅L−1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0ml⋅L−1NaOH中的快，错误；
D项，由图可知，碱性条件下，Mn2+存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。
16.【答案】(1)浓度；②>①
(2)0.0596
(3)生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度
(4)该反应放热
【解析】（1）对比实验①②可探究草酸的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，故相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是②>①。
（2）根据2MnO4−+5H2C2O4+6H+​​​​​​​2Mn2++10CO2↑+8H2O，生成CO2的物质的量n（CO2）=2.24×10−322.4L⋅ml−1=0.0001ml，设2min末，反应消耗的n（MnO4−）为x ml，
由2MnO4−~10CO2
2ml 10ml
x ml 0.0001ml
x=0.00002 ml，则剩余的MnO4−的物质的量n（MnO4−）=0.1ml∙L-1×30×10-3L-0.00002 ml=0.00298 ml，则剩余MnO4−的浓度c（MnO4−）=∙L-1。
（3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。
（4）研究发现反应速率总是如图二所示发生变化，则t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物MnSO4是反应的催化剂，②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。
17.【答案】(1)①2～3；该反应放热使温度升高，加快反应速率，此时温度的影响起主要作用；4～5；该反应中消耗H+使H+浓度减小，减慢反应速率，此时H+浓度的影响起主要作用
②d
(2)①2H2O2FeCl32H2O+O2↑
②其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响
③将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mI/L的FeCl3溶液，观察产生气泡的速率)

【解析】(1)①化学反应速率v=ΔcΔt，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大，故2～3min反应速率最大，该反应为放热反应，随着反应的进行温度升高，化学反应速率增大；4～5min反应速率最小，随着反应的进行，氢离子浓度降低，反应速率减小；
②为了减缓反应速率但不减少氢气的量，加入的物质应该是降低氢离子浓度但不影响氢离子总物质的量，加入Na2CO3、NaOH会消耗H+，加入稀HNO3氢离子浓度增加，氢离子总物质的量增加。
(2)①在FeCl3催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O2FeCl32H2O+O2↑；②实验Ⅰ中试管A、B只有温度不同，目的是探究温度对H2O2分解速率的影响；
③由题可知，实验Ⅱ探究的是浓度对H2O2分解速率的影响，反应现象不明显，可以采取加热、滴加FeCl3溶液等方法提高反应速率，使反应现象明显。
18.【答案】(1)B；反应放热，使反应速率加快
(2)AC
(3)V2−V1224(t2−t1)
【解析】【解答】
(1)曲线中斜率越大，表明反应速率越快，故反应速率最快的时间段为t1～t2，原因是反应放热，使反应速率加快。
故答案为：B；反应放热，使反应速率加快；
(2)该反应实质为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故加水稀释使C(H+)减小，反应速率减小：NaCl溶液中的Na+、Cl−对该反应无影响，故加NaCl溶液相当于加水稀释；加NaCl固体对反应速率无影响；通入HCl会使C(H+)增大，反应速率加快。综上所述，A、C符合题意。
故答案为：AC；
(3)t1～t2时间段产生CO2的物质的量为V2−V11000×22.4 ml，所以：
v(HCl)=V2−V122.4×1000×2201000×(t2−t1)ml⋅L−1⋅min−1=V2−V1224(t2−t1) ml⋅L−1⋅min−1。
故答案为：V2−V1224(t2−t1)。
19.【答案】(1)①0.01 ml·L−1·min−1；0.2 ml·L−1；②de
(2)①H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O；作催化剂；②8，3，2；其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率

【解析】(1)①根据题意，反应5min时碘化氢的浓度增加了0.1 ml/L，根据化学方程式比例关系可知同时消耗氢气的浓度为0.05 ml/L，则用氢气的浓度变化量表示反应5 min内的平均反应速率为0.05ml/L5min=0.01ml/(L⋅min)。根据已知条件，碘蒸气消耗0.05 ml/L后剩余0.05 ml/L，可知碘蒸气的起始浓度为0.1 ml/L，根据投料比可知氢气的初始浓度为0.2 ml/L。
②a.氢气的生成和碘化氢的消耗是同时进行的，且变化量之比一定为1:2，该项不能作为反应达到平衡的依据；
b.H—H键的断裂和H—I键的断裂分别代表正、逆反应速率，但达平衡时二者之比为1:2，因此该项不能作为反应达到平衡的依据；
c.各物质的物质的量浓度之比与初始投料有关，不能作为反应达到平衡的依据；
d.2v正(I2)=v逆(HI)表示当有1 ml碘单质被消耗(即有2 ml的碘化氢被生成)的同时有2 ml的碘化氢被消耗，符合化学反应达到平衡状态的特征，可以作为反应达到平衡状态的依据；
e.随着反应的进行，紫色的碘蒸气被不断消耗，反应体系的颜色不断变浅，当颜色不再变化时，即可说明反应达到平衡状态。
(2)①用总反应的离子方程式减去反应B的离子方程式，即可得反应A的离子方程式：H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O，根据离子方程式，碘离子在反应A中作为反应物被消耗，又在反应B中作为生成物被生成，所以碘离子起到催化作用。
②用控制变量法探究硫酸的用量对反应速率的影响，因此需要控制除硫酸用量以外其他物理量相等(包括溶液总体积)，故x、y、z所对应的数值分别是8、3、2；根据实验结果，在其他条件不变的情况下，硫酸用量越多，溶液从混合时的无色变为蓝色的时间越短，即反应速率越快。
20.【答案】Ⅰ.(1)3X+Y⇌2Z
(2)0.05 ml·L−1·min−1
(3)AB
Ⅱ.(4)①增大；②减小

【解析】Ⅰ.(1)从开始至2 min时反应达到平衡，反应过程中消耗0.3 ml X、0.1 ml Y，生成0.2 ml Z，所以反应方程式为3X+Y⇌2Z。
(2)从开始至2 min，Z的浓度变化为0.1 ml/L，用Z表示的反应速率为0.1ml/L2min=0.05ml/(L⋅min)。
(3)A项，该反应是气体分子数减小的反应，所以混合气体总物质的量不变的状态是平衡状态，正确；
B项，同温同压下，气体的压强与物质的量成正比，所以混合气体的压强不变的状态是平衡状态，正确；
C项，消耗X和生成Z都是正反应，无法判断反应是否达到平衡，错误；
D项，体系中各组分都是气体，无论反应是否达到平衡气体点质量都不变，错误；
E项，混合气体总质量不变，容器体积固定，无论反应是否达到平衡气体密度都不变，错误。
Ⅱ.(4)①升高温度，反应速率增大。
②定温定压条件下，向平衡体系中充入惰性气体，等效于减压，反应速率减小。
实验编号
温度/℃
催化剂用量/g
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
KMnO4溶液褪色平均度时间/min
体积/mL
浓度/(ml·L−1)
体积/mL
浓度/(ml·L−1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
t/min
0
20
40
60
80
c/(ml⋅L−1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
实验编号
温度/℃
pH
①
25
1
②
45
1
③
25
7
④
25
1
t/min
0
20
40
60
80
c/ml⋅L−1
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
起始温度
甲
乙
丙
c(H2)/(ml/L)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(ml/L)
0.010
0.010
0.020
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL 0.1ml·L−1
H2C2O4溶液
30mL 0.1ml·L−1
KMnO4溶液
②
20mL 0.2ml·L−1
H2C2O4溶液
30mL 0.1ml·L−1
KMnO4溶液
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
序号
试剂和用量(mL)
H2O2溶液
H2SO4溶液
Na2S2O3溶液
KI溶液(含淀粉)
H2O
实验Ⅰ
5
4
8
3
0
实验Ⅱ
5
2
x
y
z