高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶化学反应速率与化学平衡含答案

高考化学知识点过关培优易错难题训练∶化学反应速率与化学平衡含答案
一、化学反应速率与化学平衡
1．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。

请回答相关问题。

（1）定性分析：如图1可通过观察_______，定性比较得出结论。

有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_______。

（2）定量分析：如图2所示，实验时均生成40 mL气体，其它可能影响实验的因素均已忽略。

实验中需要测量的数据是_________。

（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。

①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式________________。

②实验时放出气体的总体积是________mL。

③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为：___＞___＞___＞___。

解释反应速率变化的原因___________________。

④H2O2的初始物质的量浓度是___________（请保留两位有效数字）。

【答案】产生气泡的快慢消除阴离子不同对实验的干扰产生40 mL气体所需的时间
2H2O22H2O+O2↑ 60 D C B A 随着反应的进行，H2O2浓度减小，反应速率减慢0.11 mol/L
【解析】
【详解】
⑴该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断；氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用；硫酸钠和硫酸铜阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰，答案为：两支试管中产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
⑵仪器名称分液漏斗，检查气密性的方法：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以
根据v=
V
t
∆
∆
知，需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间，答案为：分液漏斗，关
闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生40ml 气体所需要的时间。

⑶从曲线的斜率可排知，反应速率越来越小，因为反应速率与反应物浓度成正比，随着反
应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小；
①在二氧化锰作催化剂条件下，双氧水分解生成水和氧气，反应方程式为：
2H2O 22H2O+O2↑；
②根据图象知，第4分钟时，随着时间的推移，气体体积不变，所以实验时放出气体的总体积是60 mL；
③根据图象结合v=
V
t
∆
∆
知，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A；
反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，
④设双氧水的物质的量为x，
2H2O22H2O+O2↑
2mol 22.4L
x 0.06L
x=20.06
22.4
mol L
L
⨯
=0.0054mol，
所以其物质的量浓度=0.0054
0.05
mol
L
=0.11 mol·L-1，故答案为0.11 mol·L-1．
2．某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素，进行了如下探究实验。

根据实验内容完善下列实验报告。

（1）该实验的目的为_________________________。

（2）该实验过程中用到的玻璃仪器有_________________________。

（3）过程体验
实验内容实验现象实验结论
（1）将两块一样大小的镁条、铁片分别同时加入等体积的0.5mol.L-1的盐酸中。

①与盐酸反应产生
气泡的速率快。

影响化学反应速率大小的
内因为___②________。

（2）将等体积等浓度（3mol.L-1）的盐酸两份分别同时加入盛有等质量的块状碳酸钙及粉末状碳酸钙的试管中。

③状CaCO3与盐酸
反应产生气泡的速
率快。

参加反应的固体物质颗粒
④，与其他反应物的接触
面积⑤____，化学反应速
率越快。

（3）分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积不同浓度（3mol.L-1、
5mol.L-1、）的盐酸中.铁片与__⑥__盐酸
反应产生气泡的速
率快。

反应物的浓度__⑦___，化
学反应速率越快。

（4）分别将两块同样大小的铁片放入盛有等体积0.5mol.L-1盐酸的甲乙两试⑧（填“甲”或
“乙”）试管中产生
温度____⑨______，化学
反应速率越快。

【答案】探究影响化学反应速率的因素试管、胶头滴管镁条反应物本身的性质粉末越小越大 5mol/L 越大甲越高
【解析】
【分析】
（1）据题干所给信息“某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素”解答；
（2）该实验主要是试管实验，需要试管和胶头滴管；
（3）影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，另外外界的温度、反应物浓度、气体的压强、外加催化剂以及固体的接触面积对反应速率也有影响，据此解答。

【详解】
（1）为研究影响化学反应速率的因素进行的探究实验，所以实验目的为：探究影响化学反应速率的因素。

故答案为探究影响化学反应速率的因素；
（2）实验在试管中进行，需要胶头滴管滴加液体，所以用到的玻璃仪器有试管、胶头滴管；
（3）实验（1），镁比铁活泼，与同浓度的盐酸反应，镁反应速率快，得到的实验结论为：影响化学反应速率大小的内因为反应物本身的性质。

实验（2）固体的接触面积越大反应速率越快，则粉末状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快；得到的实验结论为参加反应的固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。

实验（3）反应物浓度越大反应速率越快，则铁片与5mol/L盐酸反应产生气泡的速率快；得到的结论为反应物的浓度越大，化学反应速率越快。

实验（4）温度越高反应速率越快，则甲的反应速率高，得到的结论为温度越高，化学反应速率越快。

【点睛】
控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。

解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。

然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。

然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

3．某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）。

限选试剂和仪器：0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。

物理量
编号
V（0.20
mol/L H2C2O4
溶液）/mL
V（蒸馏水）
/mL
V（0.010
mol/L酸性
KMnO4溶液）
/mL
m（MnSO4）
/g
T/℃乙
① 2.00 4.0050
② 2.00 4.0025
③ 1.5a 4.0025
④ 2.00 4.00.125
回答下列问题：
（1）KMnO4溶液用_______酸化（填名称）；写出上述反应的离子方程式：
________________；当有2mol KMnO4被还原时，生成的CO2的体积（标况下）为______；电子转移为_____mol；
（2）上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探
__________对化学反应速率的影响。

若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为______________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是__________________。

（3）实验①中对“乙”重复测量三次，所得数值分别13.6，13.5，13.4。

忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝___________
（4）已知实验①50℃时c(MnO4-)～反应时间t的变化曲线如图。

若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出实验②25℃时c(MnO4-)～t的变化曲线示意图_______。

【答案】稀硫酸；2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O224L10温度催化剂0.5溶液褪色所需时间 5.0×10－4mol·L－1·s－1
【解析】
【分析】
（1）因为高锰酸钾具有强氧化性，反应中高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致；
（3）实验①中草酸过量，高锰酸钾完全反应；
（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小。

【详解】
（1）因为高锰酸钾具有强氧化性，酸性高锰酸钾是用稀硫酸酸化的，H2SO4、KMnO4与H2C2O2发生反应，KMnO4被还原为MnSO4，化合价降低5价，H2C2O2被氧化为CO2，每个C原子的化合价升高1价，1个H2C2O2升高2价，则高锰酸钾与草酸计量数之比为2：5，根据原子守恒配平可得：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；由方程式可知当有
2molKMnO4被还原时，反应转移10mol电子，生成10molCO2，标况下体积为224L，故答案为：稀硫酸；5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；224；10；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①②的反应条件可知，实验①②可探究温度对反应速率的影响；其他条件相同，④中加了MnSO4固体，锰离子对该反应起催化作用，则②④探究的是催化剂对反应速率的影响；实验②③中的H2C2O4溶液的加入体积不同，故要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6.0mL，则a的值为0.5；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故要测量的物理量是溶液褪色的时间，故答案为：温度；催化剂；0.5；溶液褪色所需时间；
（3）实验①中草酸的物质的量为0.20 mol/L×0.002L=0.0004mol，高锰酸钾的物质的量为0.010 mol/L×0.004L=0.00008mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0004mol：0.00008mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.00008mol/0.006L=2/3×0.010mol/L，反应时间为（13.6+13.5+13.4）s/3=13.5s，则
v(KMnO4)＝（2/3×0.010mol/L）/13.5s≈5.0×10－4mol·L－1·s－1，故答案为：5.0×10－4 mol·L－1·s－1；
（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小，反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间，据此画出25℃时c（MnO4-）～t的变化曲线示意图
为：，故答案为：。

【点睛】
本题考查了影响反应速率的因素的探究，考查氧化还原滴定原理与应用、探究影响速率的因素、对实验数据的处理等，理解实验原理是解题的关键，应注意的是当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致。

4．为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验．编
号
实验操作实验现象
①分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入3滴
1mol/LFeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放
试管A中不再产生
气泡；试管B中产
入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左
右热水的烧杯中浸泡．
生的气泡量增多．
②另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液两支试管中均未明显见到有气泡产生．
请回答下列问题：
（1）过氧化氢分解的化学方程式为____________________________ ．
（2）实验①的目的是_______________________________________ ．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_________________________________（用实验中所提供的几种试剂）．
（4）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1所示，则A，B，C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是_________________________________（填字母代号）．
（5 ）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、3所示的实验．请回答相关问题：
①定性分析：如图2可通过观______________________ ，定性比较得出结论；该实验中将FeCl3溶液改为Fe2（SO4）3溶液的原因是
____________________________________________________________________________ ．②定量分析：用图3所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是_________________ ．
（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________方法的应用．
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）在其他条件相同时，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，观察产生气泡的速率或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率；（4）C；
（5）①溶液中产生气泡的速率；排除Cl−对实验的干扰；②在同温同压下，收集40mL气体所需的时间；
（6）控制变量(或对比)；
【解析】
试题分析：（1）过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，故答案为2H2O22H2O+O2↑；
（2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，故答案为研究温度对H2O2分解速率的影响；
（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，故答案为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1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率；
（4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C，故答案为C；
（5）①可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，将CuSO4改为CuCl2更为合理，这样Fe3+和Cu2+中的阴离子种类相同，可以排除因阴离子的不同可能带来的影响，故答案为产生气泡的快慢；排除Cl−对实验的干扰；
②均以生成40mL气体为准时，产生等量的气体用的时间越短，则反应速率越快，所以实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需的时间，故答案为收集40mL气体所需的时间（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑控制变量方法的应用，故答案为控制变量。

考点：考查了影响化学反应速率的因素的探究实验的相关知识。

5．某实验小组学习化学反应速率后，联想到H2O2分解制备氧气，设计如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。

编号温度反应物催化剂
甲25℃试管中加入3mL5%H2O2溶液1mL蒸馏水
乙25℃试管中加入3mL5%H2O2溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液
丙40℃试管中加入3mL5%H2O2溶液1mL蒸馏水
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为_______________。

(2)实验甲和实验乙的实验目的是____________。

实验甲和实验丙的实验目的是
___________。

(3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在2min内6个时间点对注射器内气体进行读数,记录数据如下表。

时间/s20406080100120
气体体积/mL实验乙15.029.543.556.569.581.5
0~20s的反应速率v1=__________mL/s,100~120s的反应速率v2=__________mL/s。

不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是__________。

【答案】2H2O22H2O+O2↑探究催化剂对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响0.750.6随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小
【解析】（1）双氧水在加热的条件下，它能分解生成氧气，方程式为：
2H2O22H2O+O2↑；（2）甲和乙实验中除双氧水的浓度不同外其他条件都相同，可知实验探究反应物的不同浓度对反应速率的影响；实验甲和实验丙，除反应温度不同外其他条件均相同，可知探究温度对反应速率的影响；
（3）化学反应速率可用单位时间内反应物的减少或生成物的增加来表示。

根据表中数据和题中反应速率的单位可知，
；速率减小的原因是随反应的不断进行，溶液的过氧化氢浓度逐渐降低，反应速率减小。

6．（1）K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡：Cr2O72-（aq）+ H2O(l)2CrO42-（aq）+
2H+（aq）,平衡常数表达式__________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，产生二氧化碳气体、水和Mn2+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）
①该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。

②表中V x=_______mL，比较t1、t2、t3大小____________，试推测该实验结论：
____________
【答案】K=
()()
()
222
4
2
27
c CrO c H
c Cr O
-+
-
⨯
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<t2<t3其它条件不变，增大浓度加快反应速率
【解析】（1）平衡常数等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，所以
K=
()()
()
222
4
2
27
c CrO c H
c Cr O
-+
-
⨯
；反应Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+，加入氢氧化钠溶液，氢氧根离
子中和氢离子，平衡向着正向移动，溶液呈黄色；加入过量硫酸溶液，溶液中氢离子浓度增大，平衡向着逆向移动，溶液呈橙红色；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；
（2）在KMnO4与H2C2O4反应中，根据高锰酸钾溶液褪色的时间比较反应速率；KMnO4与H2C2O4（弱酸）反应，产生二氧化碳气体、水和Mn2+，根据化合价升降相等配平，反应的化学方程式为：2MnO4-+5H2C2O4 +6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑；A．KMnO4溶液中的H+起催化作用，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迅速加快的原因，故A错误；B．生成的CO2逸出，使生成物浓度降低，生成二氧化碳逸出，生成物浓度减小，反应速率应该减小，故B错误；C．反应中，生成的Mn2+起催化作用，由于反应刚开始时，溶液中锰离子浓度较小，随着反应的进行，溶液中锰离子浓度增大，锰离子对反应具有催化作用，故C正确；D．若是因为酸性条件下KMnO4的氧化性增强，则反应开始时反应速率就应该很快，故D错误；故答案为C；
（3）①为了探究反应物浓度对化学反应速率的影响，则除了Na2S2O3溶液的浓度不同外；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据颜色的变化判断反应的快慢；
②应保持其他影响因素一致，即应使溶液体积均为16mL，故Vx=4.0mL；由于在三个实验
中Na2S2O3溶液的体积①＞②＞③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na2S2O3浓度
①＞②＞③，可知化学反应速率①＞②＞③，反应所需时间T的大小t1＜t2＜t3，得出的结论是其他条件不变，反应物浓度越大，化学反应速率越大。

7．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：
（1）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是；
（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有：、
(答两种)；
（3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量
．．Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验
A B C D E F
混合溶液
4mol/L H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.5 2.55V620
H2O/mL V7V8V9V10100
①完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9= ；
②同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因。

【答案】（1）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池，加快了氢气产生的速率（2）升高温度；适当增加H2SO4浓度（3）①30；10；17.5②当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积
【解析】
试题分析：（1）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快；
（2）对于溶液中的化学反应，影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等，要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等；
（3）①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml．而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V6=10ml，V9=17.5ml，V1=30ml；
②因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降。

考点：考查影响化学反应速率的因素。

8．某探究小组用KMnO 4酸性溶液与H 2C 2O 4溶液反应中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。

实验条件作如下限定：所用酸性KMnO 4溶液的浓度可选择0.010 mol •L
-
1
、0.0010 mol •L -1
， 催化剂的用量可选择0.5 g 、0 g ，实验温度可选择298 K 、323 K 。

每次实验KMnO 4酸性溶液的用量均为4 mL 、H 2C 2O 4溶液（0.10 mol •L -1
）的用量均为4 mL 。

（1）写出反应的离子方程式：
（2）请完成以下实验设计表：完成④的实验条件，并将实验目的补充完整。

实验 编号 T/K 催化剂的用量 / g 酸性KMnO 4溶液的浓度／mol •L -1
实验目的
① 298 0.5 0.010 a. 实验①和②探究酸性KMnO 4溶液的浓度对该反应速率的影响； b.实验①和③探究 对反应速率的影响
c. 实验①和④探究催化剂对反应速率的影响。

② 298 0.5 0.001 ③ 323
0.5
0.010
④
2MnSO 4 ，简述选择的理由 。

（4）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下数据（从混合振荡均匀开始计时）：
实验编号 溶液褪色所需时间 t / min 第1次 第2次[ 第3次 ① 12.8 13.0 11.0 ②
4.9
5.1
5.0
a 4的浓度变化来表示的平均反应速率为 （忽略混合前后
溶液的体积变化）。

b 、该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO 4溶液浓度越小，所需时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确 （填“是”或“否”）。

C 、某同学认为不用经过计算，直接根据褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为应该如何设计实验 。

【答案】（1）2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +
＝2Mn 2+
＋10CO 2↑＋8H 2O （2分）
（2）298；00.010温度（各1分，共4分）
（3）MnSO 4（1分）如果选择MnCl 2，则酸性高锰酸钾会和Cl -反应，而且引入Cl -
无法证明是Mn 2+
起了催化作用（2分）（4）①1×10-4
mol ·L -1
·min -1
（2分）②否（1分）③取过量的相同体积、浓度不同的草酸溶液，分别与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应（2分） 【解析】
试题分析：（1）高锰酸钾具有强氧化性，把草酸中的C 从+3价氧化成+4价的二氧化碳，Mn 元素从+7价变化到+2价的锰离子，由于草酸分子中有2个C 原子，所以高锰酸钾与草
酸的反应比例为 5：2，故反应的方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2；
（2）实验①和③中温度不同，探究的是温度对反应速率的影响；实验①和④探究催化剂对反应速率的影响，所以实验④中除了催化剂以外其余均相同。

（3）由于如果选择MnCl2，则酸性高锰酸钾会和Cl-反应，而且引入Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用，因此需要选择硫酸锰。

（4）①实验②中褪色需要时间的平均值为5min，则用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应
速率为0.001/
25min
mol L
＝1×10-4 mol·L-1·min-1；
②从表中数据可知，相同体积的0.01mol/LKMnO4酸性溶液是0.001mol/LKMnO4酸性溶液10倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍左右，由反应速率计算公式（v=△c/△t）可得出，此实验条件下KMnO4酸性溶液的浓度越大反应速率越快，因此结论错误；
③因根据直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液，所以实验方案为取过量的相同体积、浓度不同的草酸溶液，分别与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应。

【考点定位】考查探究影响化学反应速率的因素
【名师点晴】注意控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。

解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。

然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。

然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

9．某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）。

限选试剂和仪器：0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。

物理量编号V（草酸溶液）
/mL
V（蒸馏水）
/mL
V（KMnO4溶液）
/mL
m（MnSO4）
/g
T/
℃
乙
① 2.00 4.0050
② 2.00 4.0025
③ 1.0a 4.0025
④ 2.00 4.00.125
（1）写出上述反应的离子方程式：________________________。

（2）上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探究____________对化学反应速率的影响。

若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为______________；表格中的“乙”填写t/s，其意义是。