周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A．糖果制作过程中添加着色剂
B．用冰箱冷藏食物
C．炉膛内用煤粉代替煤块
D．利用催化技术减少汽车尾气
2．化学反应速率可通过实验测定。下列测定方法错误的是( )
选项 化学反应 测定方法
A 2NO2===N2O4 测定恒压容器单位时间体积的变化量
B 2H2O2===2H2O＋O2↑ 测定单位时间生成气体的体积
C Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O 测定单位时间生成沉淀的质量
D H2＋Cl2===2HCl 检测单位时间HCl溶液pH的变化量
3．在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K＋的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2＋I－===IO－＋H2O；②H2O2＋IO－===I－＋O2＋H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．②反应速率最小，它是控速反应
B．总反应的焓变(ΔH)大于0
C．I－是总反应的催化剂
D．上述反应只断裂和形成了极性键
4．反应3Fe(s)＋4H2O(g)== Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A．压强不变，充入N2使容器容积增大
B．将容器的容积缩小一半
C．容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D．增加Fe的量
5．把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)===nI(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则化学方程式中的n为( )
A．4 B．3
C．2 D．1
6．某反应的能量变化如图所示，对于该图的理解，一定正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
B．E3为过程Ⅰ的活化能
C．从曲线Ⅱ可知该反应为放热反应
D．过程Ⅰ比过程Ⅱ的反应速率快
7．下列说法正确的是( )
A．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C．常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D．对于可逆反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
8．已知反应2NO＋2H2===N2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO＋H2―→N2＋H2O2 慢
②H2O2＋H2―→2H2O 快
下列说法正确的是( )
A．其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B．其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C．反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D．c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
9．(2024·贵州1月适应性测试，14)叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
(CH3)3C—Br＋AgNO3(CH3)3C—ONO2＋AgBr↓
反应分步进行：
①(CH3)3C—Br―→[(CH3)3C Br]―→(CH3)3C＋＋Br－
②(CH3)3C＋＋NO―→[(CH3)3C ONO2]―→(CH3)3C—ONO2
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是( )
A．选用催化剂可改变反应ΔH的大小
B．图中Ⅰ对应的物质是[(CH3)3C ONO2]
C．其他条件不变时，NO的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，(CH3)3C—Br的浓度是总反应速率的决定因素
10．向2 L的恒容密闭容器中，通入4 mol A和5 mol B，发生反应：4A(g)＋5B(g)===3C(g)＋3D(s)，5 min后压强变为原来的80%，则该反应在0～5 min内的平均反应速率可表示为( )
A．v(A)＝0.24 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.15 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.18 mol·L－1·min－1
D．v(D)＝0.36 mol·L－1·min－1
11．(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
12．反应2NO＋Cl2===2NOCl在295 K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：
c(NO)/( mol·L－1) c(Cl2)/( mol·L－1) v(Cl2)/( mol·L－1·s－1)
① 0.100 0.100 8.0×10－3
② 0.500 0.100 2.0×10－1
③ 0.100 0.500 4.0×10－2
注：反应物浓度与反应速率的关系式为v(Cl2)＝k·cm(NO)·cn(Cl2)(式中速率常数k＝，其中Ea为活化能，A、R均为大于0的常数，T为温度)。下列说法不正确的是( )
A．m＝2，n＝1
B．当c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(Cl2)＝0.300 mol·L－1，v(NO)＝0.192 mol·L－1·s－1
C．加入催化剂可以改变反应途径，也可以增大速率常数k，而加快反应速率
D．升高温度，可以增大反应的活化能Ea，从而使速率常数k增大
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13．(8分)已知反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为____________。
(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为________。
(3)12 s时，C的物质的量为________。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L－1，丙中用C表示的反应速率为v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1。则0～2 min内三个容器中反应速率的大小关系为____________。
14．(18分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究____(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1＝________；通过实验____________可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是__________________________________________；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)＝0.3 mol·L－1· min－1，v(Z)∶v(Y)＝2∶3。
(3)试确定以下物质的量：起始时n(Y)＝__________ mol，n(Q)＝__________ mol。
(4)(4分)化学方程式中m＝__________，n＝__________，p＝________，q＝__________。
15．(14分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L－1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L－1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0～20 min内，反应速率v(N2O)＝________mol·L－1·min－1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L－1，则反应至30 min时N2O的浓度为________；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0＝0.15 mol·L－1)________(填“>”“＝”或“<”)v(c0＝0.10 mol·L－1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1________(填“>”“＝”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p＝________kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)―→I(g)(快)
第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢)
第三步：IO(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①(1分)第________步反应对总反应速率起决定作用。
②(1分)碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率________(填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能________(填“大”或“小”)。
周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A．糖果制作过程中添加着色剂
B．用冰箱冷藏食物
C．炉膛内用煤粉代替煤块
D．利用催化技术减少汽车尾气
答案 A
2．化学反应速率可通过实验测定。下列测定方法错误的是( )
选项 化学反应 测定方法
A 2NO2===N2O4 测定恒压容器单位时间体积的变化量
B 2H2O2===2H2O＋O2↑ 测定单位时间生成气体的体积
C Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O 测定单位时间生成沉淀的质量
D H2＋Cl2===2HCl 检测单位时间HCl溶液pH的变化量
答案 C
解析 由化学方程式可知，该反应为气体体积减小的反应，恒压条件下，向容器中充入一定量的NO2，通过测量容器体积随时间的变化量，结合气体体积和物质的量成正比，可计算出单位时间生成N2O4的物质的量，可测定反应速率，A正确；测定单位时间生成气体(O2)的体积，即可测得该反应的反应速率，B正确；Ba(OH)2和H2SO4的反应会在极短的时间内反应完全，无法通过测定生成沉淀的质量测定反应速率，C错误；将反应生成的HCl通入水中，测定单位时间HCl溶液pH的变化量，以此计算生成HCl的物质的量，可测定反应速率，D正确。
3．在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K＋的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2＋I－===IO－＋H2O；②H2O2＋IO－===I－＋O2＋H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．②反应速率最小，它是控速反应
B．总反应的焓变(ΔH)大于0
C．I－是总反应的催化剂
D．上述反应只断裂和形成了极性键
答案 C
解析 由图像可知，反应①的活化能较大，反应较慢，它是控速反应，A项错误；生成物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应，B项错误；由实验现象可知，碘离子在反应①中参加反应，反应②中又生成，反应前后没有变化，但是使双氧水分解速率加快，故它作总反应的催化剂，C项正确；从总反应看出，断裂了极性键和H2O2中的非极性键过氧键，形成了极性键和氧气中的非极性键，D项错误。
4．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A．压强不变，充入N2使容器容积增大
B．将容器的容积缩小一半
C．容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D．增加Fe的量
答案 D
解析 压强不变，充入N2使容器容积增大，则H2O(g)、H2(g)的浓度减小，反应速率减慢；将容器的容积缩小一半，反应体系中H2O(g)、H2(g)的浓度增大，反应速率加快；容积不变，向容器中充入反应物H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，反应速率加快；增加固体Fe的量，对反应速率不产生影响。
5．把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g)===nI(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则化学方程式中的n为( )
A．4 B．3
C．2 D．1
答案 D
解析 v(I)＝0.01 mol·L－1·min－1，则Δn(I)＝0.01 mol·L－1·min－1×2 L×5 min＝0.1 mol，而Δn(W)＝0.2 mol，又Δn(I)∶Δn(W)＝n∶2，得n＝1。
6．某反应的能量变化如图所示，对于该图的理解，一定正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
B．E3为过程Ⅰ的活化能
C．从曲线Ⅱ可知该反应为放热反应
D．过程Ⅰ比过程Ⅱ的反应速率快
答案 A
解析 ΔH＝生成物的总能量减去反应物的总能量，故该反应的反应热ΔH＝E2－E1，A正确；E3－E1为过程Ⅰ的活化能，B错误；由图像可知生成物的总能量高于反应物的总能量，该反应为吸热反应，C错误；过程Ⅰ的活化能高于过程Ⅱ的活化能，过程Ⅰ比过程Ⅱ的反应速率慢，D错误。
7．下列说法正确的是( )
A．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C．常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D．对于可逆反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
答案 B
解析 浓硫酸常温下与铁发生钝化，不生成氢气，故A错误；使用催化剂、升高温度均可加快反应速率，则加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率，故B正确；加热时Na与氧气反应生成过氧化钠，则升高温度不能加快生成Na2O的速率，故C错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，则H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为1∶2，故D错误。
8．已知反应2NO＋2H2===N2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO＋H2―→N2＋H2O2 慢
②H2O2＋H2―→2H2O 快
下列说法正确的是( )
A．其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B．其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C．反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D．c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
答案 D
9．(2024·贵州1月适应性测试，14)叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
(CH3)3C—Br＋AgNO3(CH3)3C—ONO2＋AgBr↓
反应分步进行：
①(CH3)3C—Br―→[(CH3)3C Br]―→(CH3)3C＋＋Br－
②(CH3)3C＋＋NO―→[(CH3)3C ONO2]―→(CH3)3C—ONO2
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是( )
A．选用催化剂可改变反应ΔH的大小
B．图中Ⅰ对应的物质是[(CH3)3C ONO2]
C．其他条件不变时，NO的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，(CH3)3C—Br的浓度是总反应速率的决定因素
答案 D
解析 催化剂可以通过改变活化能来改变化学反应速率，但对ΔH无影响，故A错误；由题中反应分步进行的式子可知，Ⅰ对应的物质是(CH3)3C＋，故B错误；总反应速率主要由活化能最大的步骤决定，即(CH3)3C—Br―→[(CH3)3C Br]，其他条件不变时，NO的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，(CH3)3C—Br的浓度越大，该步骤反应速率越快，总反应速率越快，故C错误、D正确。
10．向2 L的恒容密闭容器中，通入4 mol A和5 mol B，发生反应：4A(g)＋5B(g)===3C(g)＋3D(s)，5 min后压强变为原来的80%，则该反应在0～5 min内的平均反应速率可表示为( )
A．v(A)＝0.24 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.15 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.18 mol·L－1·min－1
D．v(D)＝0.36 mol·L－1·min－1
答案 B
解析 根据三段式，设A的转化率为x，则：
4A(g)＋5B(g)===3C(g)＋3D(s)
开始/mol 4 5 0
转化/mol 4x 5x 3x
平衡/mol 4－4x 5－5x 3x
压强之比等于物质的量之比，故＝80%，解得x＝0.3，则该反应在0～5 min内A减少1.2 mol。v(A)＝＝0.12 mol·L－1·min－1，v(B)＝v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1，v(C)＝v(A)＝0.09 mol·L－1·min－1，D为固体，浓度为常数，不用于表示化学反应速率。
11．(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
答案 B
解析 由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；条件①，反应速率为v＝＝0.012 mol·L－1·min－1，C项正确。
12．反应2NO＋Cl2===2NOCl在295 K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：
c(NO)/( mol·L－1) c(Cl2)/( mol·L－1) v(Cl2)/( mol·L－1·s－1)
① 0.100 0.100 8.0×10－3
② 0.500 0.100 2.0×10－1
③ 0.100 0.500 4.0×10－2
注：反应物浓度与反应速率的关系式为v(Cl2)＝k·cm(NO)·cn(Cl2)(式中速率常数k＝，其中Ea为活化能，A、R均为大于0的常数，T为温度)。下列说法不正确的是( )
A．m＝2，n＝1
B．当c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(Cl2)＝0.300 mol·L－1，v(NO)＝0.192 mol·L－1·s－1
C．加入催化剂可以改变反应途径，也可以增大速率常数k，而加快反应速率
D．升高温度，可以增大反应的活化能Ea，从而使速率常数k增大
答案 D
解析 由表中①③数据可知＝n，n＝1，由①②组数据可知＝m，m＝2，代入①数据可知k＝＝8.0。据数据分析知m＝2，n＝1，A正确； 当c(NO)＝0.200 mol·L－1，c(Cl2)＝0.300 mol·L－1，v(NO)＝2v(Cl2)＝2×8.0×0.2002×0.300 mol·L－1·s－1＝0.192 mol·L－1·s－1，B正确；催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子数目，增大反应速率，另根据题中k＝知，Ea减小，k增大，C正确；升高温度，活化能不变，D错误。
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13．(8分)已知反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为____________。
(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为____________________。
(3)12 s时，C的物质的量为________。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L－1，丙中用C表示的反应速率为v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1。则0～2 min内三个容器中反应速率的大小关系为____________。
答案 (1)0.05 mol·L－1·s－1 (2)3A(g)＋B(g)??2C(g)
(3)0.8 mol (4)乙>甲＝丙
解析 (1)从反应开始到12 s时，A的浓度减少了0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，时间为12 s，故v(A)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。(2)从反应开始到12 s时，B的浓度减少了0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，故a∶b＝0.6∶0.2＝3∶1，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，A的浓度减少了0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，v(A)＝＝0.075 mol·L－1·s－1，即v(A)∶v(C)＝0.075∶0.05＝3∶2，故a∶b∶c＝3∶1∶2，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)??2C(g)。(3)12 s内A的浓度减少了0.6 mol·L－1，故C的浓度增加了0.4 mol·L－1，则C的物质的量为0.4 mol·L－1×2 L＝0.8 mol。(4)容器甲中，0～2 min内v(B)＝＝0.15 mol·L－1·min－1；容器乙中，2 min后A的浓度为0.5 mol·L－1，即剩余的A的物质的量为0.5 mol·L－1×2 L＝1 mol，则0～2 min内v(A)＝＝0.5 mol·L－1·min－1，故v(B)＝×0.5 mol·L－1·min－1≈0.17 mol·L－1·min－1；容器丙中，0～2 min内用C表示的反应速率为v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1，则v(B)＝×0.3 mol·L－1·min－1＝0.15 mol·L－1·min－1。故反应速率：乙>甲＝丙。
14．(18分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究____(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1＝________；通过实验____________可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是
________________________________________________________________________
____________；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)＝0.3 mol·L－1· min－1，v(Z)∶v(Y)＝2∶3。
(3)试确定以下物质的量：起始时n(Y)＝__________ mol，n(Q)＝__________ mol。
(4)(4分)化学方程式中m＝__________，n＝__________，p＝________，q＝__________。
答案 (1)浓度 6 B、C (2)其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 4.2×10－4 mol·L－1·s－1 (3)3.9 1.5 (4)1 3 2 3
解析 (1)根据表中数据，对比实验A、B可知，A、B探究浓度对化学反应速率的影响，因此温度应相同，即T1＝293；混合溶液的总体积应相同，即V1＝6，V2＝4，探究温度对化学反应速率的影响，温度是变量，根据图表可知，实验B、C探究温度变化对反应速率的影响。(2)根据表中数据可知，实验A中草酸的浓度比实验B中草酸的浓度大，若t1＜8，实验A的反应速率快，可以得出其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；溶液颜色褪至无色，说明高锰酸钾完全反应，实验B中用高锰酸钾表示的速率为v(KMnO4)＝≈4.2×10－4 mol·L－1·s－1。(3)2 min内v(X)＝＝0.1 mol·L－1· min－1，v(Z)＝＝0.2 mol·L－1· min－1，v(Q)＝0.3 mol·L－1· min－1，因为v(Z)∶v(Y)＝2∶3，推出v(Y)＝0.3 mol·L－1· min－1,2 min内消耗Y的物质的量为0.3 mol·L－1· min－1×2 min×2 L＝1.2 mol，则起始时Y的物质的量为(1.2＋2.7) mol＝3.9 mol,2 min内Q变化的物质的量为0.3 mol·L－1· min－1×2 min×2 L＝1.2 mol，Q为生成物，则起始时Q的物质的量为(2.7－1.2) mol＝1.5 mol。(4)根据(3)的分析，利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，m∶n∶p∶q＝0.1 mol·L－1· min－1∶0.3 mol·L－1· min－1∶0.2 mol·L－1· min－1∶0.3 mol·L－1· min－1＝1∶3∶2∶3。
15．(14分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L－1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L－1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0～20 min内，反应速率v(N2O)＝________mol·L－1·min－1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L－1，则反应至30 min时N2O的浓度为________；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0＝0.15 mol·L－1)________(填“>”“＝”或“<”)v(c0＝0.10 mol·L－1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1________(填“>”“＝”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p＝________kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)―→I(g)(快)
第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢)
第三步：IO(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①(1分)第________步反应对总反应速率起决定作用。
②(1分)碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率________(填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能________(填“大”或“小”)。
答案 (1)①1.0×10－3 ②0.12 mol·L－1 ＝ ③> 1.25p0 (2)①二 ②有 ③大
解析 (1)①0～20 min内，反应速率v(N2O)＝＝1.0×10－3 mol·L－1·min－1。②根据表中数据可知，每10 min内N2O的浓度减少0.01 mol·L－1，则其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L－1，反应至30 min时消耗N2O的浓度为0.03 mol·L－1，此时N2O的浓度为(0.15－0.03) mol·L－1＝0.12 mol·L－1；每个相同时间段内的v(N2O)相同，则N2O的分解速率与N2O的起始浓度无关，故v(c0＝0.15 mol·L－1)与v(c0＝0.10 mol·L－1)相等。③温度一定时，起始压强增大，则起始浓度增大，由图可知，随着起始压强的增大，半衰期变长，即随着起始浓度的增大，半衰期变长；若起始压强一定，升高温度，则起始浓度减小，其他条件不变时，起始浓度减小，则半衰期变短，而升高温度，反应速率加快，则此条件下，半衰期一定变短，故T1>T2。设N2O起始物质的量为2 mol，则t1 min时，消耗1 mol N2O，产生1 mol N2和0.5 mol O2，此时气体的总物质的量为2.5 mol，根据恒温恒容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可得p＝×p0 kPa＝1.25p0 kPa。(2)①总反应的反应速率由反应历程中的慢反应决定，故第二步反应对总反应速率起决定作用。②含碘时N2O的分解速率方程为v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)，则I2的浓度对N2O的分解速率有影响。③第二步反应是慢反应，第三步反应是快反应，活化能越大，反应速率越慢，则第二步反应的活化能比第三步反应的活化能大。
