决胜高考之【教材热点实验】14 影响化学反应速率的因素

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【教材实验热点】14 影响化学反应速率的因素
【教材实验梳理】
1.锌粒和不同浓度稀硫酸反应速率比较

2.不同浓度草酸与高锰酸钾反应速率比较

3.不同温度下硫代硫酸钠与硫酸反应速率的比较

4.不同温度下I-在酸性溶液中被氧化的速率比较

5.催化剂对反应速率的影响

6.不同催化剂对反应速率的影响

【答题技巧】

检查装置的气密性：关闭分液漏斗的活塞，将注射器往外拉一段距离，松开手后观察是否会迅速回到原位，若能回到原位，则装置气密性良好。
【例题讲解】
1．某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响，在室温下向2mL0.001mol·L-1KMnO4溶液中分别加入不同浓度的草酸溶液2mL，实验结果如图1；若上述实验中使用的是含20%硫酸的0.001mol·L-1KMnO4溶液，实验结果如图2。回答有关问题：

已知：草酸与高锰酸钾反应的过程可能为：Mn(VII)(VII表示价态，下同)Mn(VI)Mn(IV)Mn(III)Mn(III)(C2O4)n3-2n2(红色)→Mn(II)+2nCO2
(1)实验时发生总反应的离子方程式为___。
(2)由题可知，Mn(II)的作用是___；由图2可知，在当前实验条件下，增大草酸的浓度，褪色时间___(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)对比图1和图2，该小组同学推测酸化有利于提高该反应的速率。为了验证该推测，设计了系列实验，记录如下(均在室温下进行)：
试管编号
0.01mol•L-1KMnO4溶液/mL
0.2mol•L-1
H2C2O4溶液/mL
蒸馏水/mL
2.0mol•L-1H2SO4溶液/mL
A
4.0
2.0
2.0
0
B
V1
V2
1.5
V3
C
V4
2.0
V5
1.0
D
V6
2.0
0
2.0

①请完成此实验设计：V5=___，V6=___。
②设计A号试管实验的目的是___。
(4)已知25℃时草酸的电离常数为K1=5.0×10-2，K2=5.4×10-5。
①写出H2C2O4与少量的KOH溶液反应的离子方程式：___。
②已知25℃时CH3COOH的电离常数为K=1.75×10-5，则等浓度的草酸溶液和醋酸溶液中，pH较小的是___。
【巩固练习】
2．硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol∙L-1)
V/mL
c/((mol∙L-1))
V/mL
Ⅰ
25
5
0.2
10
0.1
x
Ⅱ
25
10
0.1
10
0.2
5
Ⅲ
35
10
0.1
5
y
10

A．该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯
B．通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢
C．比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响，则y=0.2
D．对比实验Ⅰ、Ⅱ研究c(H+)对该反应速率的影响，则x=10
3．研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是（    ）

A．比较实验②、④得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①、②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②、③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0-10min之间，实验③的平均速率v(Y)=0.04mol/(L·min)
4．以反应5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol/L
体积/mL
浓度/mol/L
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50

A．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol·L-1·s-1
B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
5．下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
选项
事实
结论
A.
其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快
B.
工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3
增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大
C.
在容积不变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，向其中通入氩气
反应速率减慢
D.
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率

A．A B．B C．C D．D
6．往2 L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。
时间(min)
浓度 (mol·L－1)
实验序号/温度(℃)
0
10
20
30
40
50
实验1/800
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
实验2/800
1.00
0.70
0.50
0.50
0.50
0.50
实验3/850
1.00
0.50
0.40
0.15
0.15
0.15

下列说法正确的是(　　)A．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂
B．实验2比实验1的反应容器体积小
C．由实验2和实验3可判断该反应是放热反应
D．实验1比实验3的平衡常数大
7．分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下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，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，分解速率越快
C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大
8．某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验序号

0min
10min
20min
30min
40min
50min
60min
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20

根据上述数据，完成下列填空：
(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为_________mol/(L·min)。
(2)在实验2，A的初始浓度c2＝______mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是____________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3_______v1(填＞、＝、＜)，且c3_______1.0mol/L(填＞、＝、＜)。
9．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录的体积为累计值，已换算成标准状况。
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310

(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大_____；原因是_____。
(2)2~3分钟时间段，V(c(HCl))=_____mol(L·min)(设溶液体积不变)。
(3)为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_______(填序号)。
a.蒸馏水     b.Na2CO3溶液     c.NaNO3溶液     d.NaOH溶液
10．某研究性学习小组利用草酸溶液和酸性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”，实验设计如下：(假设溶液混合时体积可以加和)
实验序号
实验温度
(K)
酸性 KMnO4 溶液
草酸溶液
去离子水
溶液褪色
时间
c(mol/L)
V (mL)
c(mol/L)
V (mL)
V (mL)
t (s)
①
298
0.02
2.0
0.10
4.0
0
t1
②
T
0.02
2.0
0.10
3.0
a
8.0
③
343
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t2
④
373
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t3

(1)写出草酸与酸性 KMnO4 溶液反应的离子方程式：_____________。
(2)甲同学利用实验①来绘制反应过程中生成 CO2 的物质的量 n(CO2)随反应时间 t 的变化曲线，反应在 t = t1 时完成，试在下图中画出 n(CO2)随反应时间 t 变化的曲线______，并确定m =________mol。

(3)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则a = ____， T = _______。若 t1<8 s，可以得出的结论是：____________。
(4)通过比较实验②、③的结果，可以探究________变化对化学反应速率的影响。
11．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验方法进行探究。
（1）取等物质的量浓度、等体积的 H2O2溶液分别进行 H2O2 的分解实验，实验报告如下表所示（现象和结论略）。
序号
温度/℃
催化剂
现象
结论
1
40
FeCl3 溶液


2
20
FeCl3 溶液


3
20
MnO2


4
20
无



①实验 1、2 研究的是_____对 H2O2 分解速率的影响。
②实验 2、3 的目的是_____。
（2）查文献可知：Cu2+对 H2O2 分解也有催化作用，为比较 Fe3+、Cu2+对 H2O2 分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察_____，先定性比较得出结论。有同学提出  将 CuSO4 溶液改为 CuCl2 溶液更合理，其理由是_________。
②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到 40 mL 气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_____。
12．H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2(2%和5%两种浓度)分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题：
(1)定性分析：图甲可通过观察_______定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是_______。

(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为______，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看______，实验中需要测量的数据是______。
(3)加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如丙图所示。由D到A过程中，随着反应的进行反应速率逐渐______(填“加快”或“减慢”)，其变化的原因是______。(选填字母编号)

A.改变了反应的活化能
B.改变活化分子百分比
C.改变了反应途径
D.改变单位体积内的分子总数
(4)另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响，设计了如下实验设计方案，请帮助完成(所有空均需填满)。
实验编号
T/K
催化剂
浓度
实验1
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
实验2
298
______
______

可得到的结论是浓度越大，H2O2分解速率越快。
13．某实验小组欲通过测定单位时间内酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应生成CO2的体积，探究影响该化学反应速率的因素，设计的实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图所示。

实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol/LH2C2O4溶液
30mL0.01mol/LKMnO4溶液
②
20mL0.2mol/LH2C2O4溶液
30mL0.01mol/LKMnO4溶液

(1)写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应的离子方程式____。
(2)该实验探究的是____因素对化学反应速率的影响；相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是①____②(填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c()=___mol/L。(假设混合溶液体积为50mL)
(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(5)小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2+是反应的催化剂、②____。

14．某实验小组对H2O2分解速率的影响因素做了如下探究：
Ⅰ．甲同学依据实验①和实验②所得数据进行处理得图1曲线；乙同学依据实验③和实验④所得数据进行处理得图2曲线。

(1)由图1可知：该因素对过氧化氢分解速率的影响是_________。
(2)分析图2，可得出的结论是_________。
Ⅱ．丙同学设计了几组实验，探究H2O2影响分解速率的其他因素，记录数据如表。已知表中“时间”表示用20 mL H2O2制取50 mL(常温常压下)O2所需的时间

15%H2O2
6%H2O2
3%H2O2
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
160
t
720
MnO2粉末(颗粒直径：100 nm)
10
25
60
MnO2粉末(颗粒直径：1000 nm)
30
70
190

(3)推测时间t的范围为___________。
(4)写出上述实验中发生反应的化学方程式：_____________。
(5)实验结果表明，催化剂的催化效果与__________有关。
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：
(实验原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O+K2SO4(实验内容及记录)
实验编号
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液褪色至无色所需时间/min
0.6 mol/L H2C2O4溶液
H2O
0.1 mol/L KMnO4溶液
3 mol/L H2SO4溶液
1
3.0
13.0
2.0
2.0
8.0
2
2.0
14.0
2.0
2.0
10.4
3
1.0
V1
V2
2.0
12.8

请回答：
(1)请完成上述实验设计表：V1=_______，V2=_______。
(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_______________。
(3)利用实验1中数据计算，反应速率为v(KMnO4)=_________。
(4)该小组同学依据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1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+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

该小组同学提出的假设是_____________________。
16．KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时，溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法，研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定：
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择：0.02mol·L-1、0.002mol·L-1；
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择：0.2mol·L-1、4mol·L-1；
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。
(1)已知：①H2C2O4电离常数，Ka1=5.9×10-2，Ka2=6.4×10-5。
②与KMnO4反应时，H2C2O4转化为CO2和H2O。
写出草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式___。
(2)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成___组实验进行对比即可得出结论。
(3)在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度，测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示：
KMnO4酸性溶液浓度(mol•L-1)
溶液褪色所需时间(min)
第一次
第二次
第三次
0.02
14
13
11
0.002
6.7
6.6
6.7

①用0.002mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时，KMnO4的平均反应速率___(忽略混合前后溶液体积变化)。
②该小组同学认为依据表中数据，不能得出“溶液的褪色所需时间越短，反应速率越快”的结论。该同学设计以下方案，可以直接得出“褪色时间越短，反应的速率越快”结论。
KMnO4酸性溶液
H2C2O4溶液
浓度/mol•L-1
体积(mL)
浓度/mol•L-1
体积(mL)
0.02
2
b
4
a
2
c
4

则表中a=___；b=___；c=___。
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应初始时变化不大一段时间后快速增大的原因：___。


参考答案：
1．     2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O     催化剂     变大     1.0     4.0     硫酸浓度为0的对照实验     H2C2O4+OH-=HC2O+H2O     草酸
【详解】(1)实验中总反应为高锰酸根在酸性环境下将草酸氧化成CO2，自身被还原成Mn2+，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(2)根据题目所给草酸和高锰酸钾反应的过程可知Mn(II)的作用是催化剂；由图2可知，在当前实验条件下草酸的浓度越大，透光率变化越慢，即褪色时间变大；
(3)①控制变量法探究实验中，不同组别的实验变量要唯一，A组和C组实验所用硫酸的量不同，则所用高锰酸钾的量应相同，所以V4=4.0，则V5=2.0-1.0=1.0；A与D组实验所用硫酸的量不同，则所用高锰酸钾的量应相同，所以V6=4.0；
②设计A号试管实验的目的是：硫酸浓度为0的对照实验；
(4)①根据草酸的电离平衡常数可知其为二元弱酸，所以与少量KOH反应时离子方程式为H2C2O4+OH-=HC2O+H2O；
②电离平衡常数越大酸性越强，K1(草酸) > K(醋酸)，所以等浓度的草酸溶液和醋酸溶液中，草酸的酸性更强，pH较小。
2．C
【解析】由图中数据可知，实验I、II是在相同的温度下研究c(H+)对该反应速率的影响；实验II、III研究温度对该反应速率的影响，根据生成物有硫可知，可以根据产生淡黄色沉淀所需的时间比较反应的快慢，由此分析。
【详解】A．反应比较不同温度、不同浓度下的反应速率，应用到温度计等仪器，还需要量筒、秒表、烧杯等仪器，故A不符合题意；
B．反应速率越大，产生淡黄色沉淀所需的时间越少，可以通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢，故B不符合题意；
C．比实验II、III研究温度对该反应速率的影响，则浓度应相同，y=0.4，故C符合题意；
D．对比实验I、II研究c(H+)对该反应速率的影响，溶液体积应相同，则x=10，故D不符合题意；
答案选C。
3．D
【详解】
A. 实验②④的起始物质的量浓度相等，实验②的温度为800°C，实验④的温度为820°C，实验④的反应速率明显较快，说明温度升高，化学反应速率加快，故A正确；
B. 从图象可以看出，实验①②的温度相同，实验①的X的物质的量浓度大，反应速率明显快，所以增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；
C. 实验②③中X的起始物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但是实验③反应速率较快，达到平衡状态所需的时间短，说明实验③使用了催化剂，故C正确；
D. 从图象可以直接求得0∼10min内实验③的平均速率v(X)= =0.04mol/(L·min)，根据化学方程式的计量数关系可知v(Y)=v(X)=×0.04mol/(L·min)=0.02 mol/(L·min)，故D错误；
答案选D。
4．A
【详解】A. 高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为： =×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)= =1.7×10−4 mol⋅L−1⋅s−1，故A错误；
B. 在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故B正确；
C. 分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；
D. 根据反应方程式可得5H2C2O4−2MnO由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故D正确；
故选：A。
5．C
【详解】A．只有温度不同，温度高，反应产生沉淀的时间缩短，说明升高反应温度，化学反应速率加快，A正确；
B．在SO3的吸收阶段，当从上向下喷洒浓硫酸时，浓硫酸与SO3接触面积增大，吸收SO3更快，更多，可以说明增大接触面积，化学反应速率加快，B正确；
C．在体积的密闭容器中再充入氩气，反应混合物的浓度不变，因此化学反应速率不变，并不会变小，C错误；
D．两个试管中H2O2的浓度和体积相同，B试管中加入2 ~ 3滴FeCl3溶液，A中无催化剂，结果B中产生气泡快，能说明催化剂可以改变化学反应速率，D正确；
故合理选项是C。
6．A
【详解】A. 对比实验1、2可知温度相同，起始浓度相同，平衡状态相同，但实验2达到平衡所需的时间短，反应速率快，可知实验2使用了效率更高的催化剂，故A正确；
B. 若实验2的反应容器体积减小，则相当于增大压强，最终实验1、2的平衡状态不同，故B错误；
C. 温度升高，最终平衡时，实验3的NO2浓度最小，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，故C错误；
D. 由C项分析，可知实验3的平衡常数大，故D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．由图甲可知，起始时的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A错误；
B．由乙图可知，浓度越大，pH越大，即对应的pH最大，曲线下降最快，即分解最快，B错误；
C．由图丙可知，所有实验均在pH=13的条件下进行的，故无法体现随着碱性的增强，双氧水的分解速率加快，C错误；
D．由图丁可知，质量浓度越大，的分解速率越快，说明对分解速率影响较大，D正确；
故答案为：D。
8．     0.013     1.0     使用催化剂     ＞     ＞
【详解】(1)实验1中，反应在10min至20min时间内，A的浓度减少0.8mol/L−0.67mol/L=0.13mol/L，10min至20min时间内平均速率v(A)为 =0.013mol/(L⋅min)；故答案为：0.013；
(2)实验1、2温度相同平衡常数相同，且平衡浓度相同，则起始浓度也相同，可知A的初始浓度c1=1.0mol/L，实验2中反应速率快，则实验2中还隐含的条件是使用了催化剂，故答案为：1.0；使用了催化剂；
(3)实验1和实验3温度一样，平衡常数相同，平衡浓度大的起始浓度大，起始浓度大的反应速率块，实验3中平衡浓度较大，则起始浓度大，反应速率v3＞v1， 起始浓度c3＞c1=1.0mol/L，故答案为：＞；＞。
9．     2 min～3 min     温度对反应速率影响占主导作用     0.1     a
【分析】根据影响化学反应速率的因素有浓度、温度以及固体的表面积大小等因素，温度越高、浓度越大、固体表面积越大，反应的速率越大，从表中数据看出2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，原因是Zn置换H2的反应是放热反应，温度升高；根据v=计算反应速率；根据影响化学反应速率的因素以及氢气的量取决于H+的物质的量，以此解答。
【详解】(1)从表中数据看出2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c（H+）下降，但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应，温度升高，故答案为：2 min～3 min；温度对反应速率影响占主导作用；
(2)在2～3min时间段内，n（H2）==0.005mol，由2HCl～H2得，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，则υ（HCl）==0.1mol(L·min)，故答案为：0.1；
(3)a. 加入蒸馏水，溶液的浓度减小，反应速率减小，H+的物质的量不变，氢气的量也不变，故a正确；
b. 加入碳酸钠溶液，减小盐酸的浓度，反应速率减小，H+的物质的量减小，氢气的量也减小，故b错误；
c. 加入NaNO3溶液，减小盐酸的浓度，但此时溶液中含有硝酸，与金属反应得不到氢气，故c错误；
d. 加入NaOH溶液，减小盐酸的浓度，反应速率减小，H+的物质的量减小，氢气的量也减小，故d错误；
故选：a。
10．     2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O          1×10-4     1     298     反应物浓度增大，化学反应速率将加快     温度
【详解】(1)KMnO4具有强氧化性，草酸具有还原性，二者能够发生氧化还原反应，草酸被氧化为CO2，KMnO4被还原为Mn2+，反应离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(2)KMnO4与草酸反应为放热反应，且生成的Mn2+对该反应具有催化作用，因此反应开始阶段化学反应速率较快，后续随着反应的不断进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐降低，反应在 t = t1 时完成，因此n(CO2)随反应时间 t 变化的曲线为；由表格数据可知，反应过程中KMnO4不足，因此实验①产生CO2的物质的量为×0.02mol/L×2×10-3L=1×10-4mol；
(3)通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则对比试验中除反应物浓度不同外，其它条件均需相同，因此溶液体积需相同，实验①的溶液体积为(2+4)mL=6mL，则实验②中a=1；T=298；若 t1<8 s，即实验①的反应速率大于实验②，而实验①的草酸溶液浓度大于实验②，可得出的结论为：反应物浓度增大，化学反应速率将加快；
(4)由表格数据可知，实验②、③的反应温度不同，因此实验②、③探究的是反应温度对化学反应速率的影响。
11．     温度     实验 2、3 的目的是比较 FeCl3 溶液和 MnO2 作为催化剂对 H2O2 分解速率影响的差异     反应产生气泡的快慢     控制阴离子相同，排除阴离子的干扰     测定一定时间内产生的气体体积（或测定产生一定体积的气体所需的时间）
【详解】(1)
①根据实验1、2对比，使用相同的催化剂，温度不同，所以实验1、2研究的是温度对H2O2分解速率的影响，故答案为：温度；
②实验2、3中不同的是催化剂，但温度相同，所以实验2、3的目的是比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解速率影响的差异，故答案为：实验 2、3 的目的是比较 FeCl3 溶液和 MnO2 作为催化剂对 H2O2 分解速率影响的差异；
(2)
①定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，可以通过观察产生气泡的快慢来比较，产生气泡快的，催化效果好，在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果时，必须保持其他的条件相同，所以将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，使实验更合理，故答案为：反应产生气泡的快慢；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；
②定量比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，由图可知，可以通过测定一定时间内产生的气体体积(或测定产生一定体积的气体所需的时间)来比较：一定时间内产生的气体越多或产生一定体积的气体所需的时间越短，则催化效果越好，故答案为：测定一定时间内产生的气体体积（或测定产生一定体积的气体所需的时间）。
12．     产生气泡的快慢     将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3后与CuSO4对比只有阳离子不同，从而排出Cl－可能带来的干扰     分液漏斗     活塞能否复位     生成40mL气体所需的时间     减慢     D     3滴FeCl3溶液     10mL5%H2O2
【详解】(1)根据图中现象：产生气体的速率快慢来定性比较得出结论。由于氯化铁和硫酸铜中阴离子不相同，阳离子也不相同，不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，因此应将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理；故答案为：产生气泡的快慢；将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3后与CuSO4对比只有阳离子不同，从而排出Cl－可能带来的干扰。
(2)根据图中信息得到仪器A的名称为分液漏斗，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看活塞能否复位，实验中需要测量的数据是生成40mL气体所需的时间；故答案为：分液漏斗；活塞能否复位；生成40mL气体所需的时间。
(3)如图所示，从D到A过程中，相同时间内产生气泡的量逐渐减少，说明随着反应的进行反应速率逐渐减慢，其主要是因为反应物浓度减小即单位体积内分子总数减小，反应速率减慢；故答案为：减慢；D。
(4)另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响，，则设计实验都应该用相同量的催化剂，只是反应物的浓度不 ，溶液的体积应该相同，因此实验2催化剂是3滴FeCl3溶液，浓度为10mL 5%H2O2；故答案为：3滴FeCl3溶液；10mL 5%H2O2。
13．     2+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O     浓度     ＜     0.0052     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     该反应放热使反应温度升高
【分析】酸性高锰酸钾具有强氧化性，与草酸发生氧化还原反应生成二氧化碳气体，通过用注射器收集二氧化碳时气体体积的变化来探究不同条件对反应速率的影响。
【详解】(1)酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应时，KMnO4发生还原反应，锰元素由+7价变成+2价的锰离子，草酸中的碳元素被氧化为二氧化碳，草酸为弱酸不能拆开，反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，答案：2+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(2)对比①②两个实验，不同的是草酸的浓度，所以该实验探究的是反应物的浓度对化学反应速率的影响；实验②中A溶液的浓度比①中大，②中化学反应速率大，相同时间生成的二氧化碳的体积比①中大，答案：浓度；＜；
(3)CO2的物质的量==0.0002mol，设在2min末消耗的n(    )为x，根据

解得x=0.00004mol，反应后剩余的n()=30×10-3L×0.01mol·L-1-0.00004mol=0.00026mol，所以在2min末，c()==0.0052mol/L，答案：0.0052；
(4)KMnO4溶液在反应中颜色会逐渐变浅及至完全褪色，反应越快产生相同体积的气体的时间越少，所以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，答案：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；
(5)催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+是反应的催化剂，此外该反应为放热反应，随着反应进行，放出的热量使反应温度升高，使化学反应速率加快，答案：该反应放热使反应温度升高。
14．     在相同条件下，反应物的浓度越大，过氧化氢分解速率越快     在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响最终产物质量     160＜t ＜720          催化剂的颗粒大小
【分析】实验①和实验②中过氧化氢溶液的浓度不同，其他条件相同，这两个实验在研究双氧水的浓度对过氧化氢分解速率的影响；实验③和实验④中，双氧水的浓度相同，溶液的酸碱性不同，是在研究酸碱性对过氧化氢分解速率的影响；以此解答。
【详解】(1)实验①和实验②是研究双氧水的浓度对过氧化氢分解速率的影响，由图1可知：在相同条件下，反物的浓度越大，过氧化氢分解速率越快，故答案为：在相同条件下，反应物的浓度越大，过氧化氢分解速率越快；
(2)实验③和实验④中，双氧水的浓度相同，溶液的酸碱性不同，由图2可知，在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响最终产物质量，故答案为：在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响最终产物质量；
(3)其他条件相同时，双氧水的浓度越大，反应速率越快，故答案为：160＜t ＜720；
(4)双氧水分解的方程式为：，故答案为：；
(5)由表格数据可知，二氧化锰粉末的直径越小，反应速率越快，催化剂的催化效果与催化剂的颗粒大小有关，故答案为：催化剂的颗粒大小。
15．     15.0     2.0     在其它条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越快。     0.00125 mol/(L·min)     生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)
【分析】(1)要采用控制变量方法探究外界条件对化学反应速率的影响；
(2)根据草酸的浓度与反应时间判断浓度对化学反应速率的影响；
(3)先根据草酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量的物质及反应速率表达式计算出反应速率；
(4)由图2可知反应开始一段时间后速率增大的比较快，结合影响化学反应速率的因素分析解答。
【详解】(1)要采用控制变量方法分析。H2C2O4溶液总体积是16.0 mL，则V1=(13.0 mL+3.0mL)-1.0 mL=15.0 mL；0.1 mol/L KMnO4溶液溶液的体积V2=2.0 mL；
(2)根据表格数据可知：在其它条件不变时，草酸的浓度越大，溶液褪色时间越短，反应速率越快；
(3)草酸的物质的量n(H2C2O4)=0.6 mol/L×0.003 L=0.0018 mol，高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=0.1 mol/L×0.002L=0.0002 mol，n(H2C2O4)：n(KMnO4)= 0.0018mol：0.0002 mol=9：1＞5：2，说明草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度c(KMnO4)=，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==0.00125 mol/(L·min)；
(4)由图2可知反应开始一段时间后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4(或Mn2+)为该反应的催化剂，
故答案为：生成物中的MnSO4为该反应的催化剂（或Mn2+对该反应有催化作用）。
【点睛】本题考查化学反应速率。把握速率的影响因素、速率计算、控制变量法为解答的关键，注意变量的判断。
16．     5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O     4     2×10-4mol/(L•min)     0.02     0.2或0.4     0.4或0.2     Mn2+对该反应有催化作用
【详解】(1)H2C2O4与KMnO4反应时，H2C2O4转化为CO2和H2O，草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO+6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+8H2O；
(2)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，首先要在一定温度下，用一种浓度的KMnO4酸性溶液和H2C2O4进行实验作对照。然后通过改变KMnO4或H2C2O4的 浓度来关系反应的快慢以测定浓度对反应速率的影响；再进行其它的条件不变，通过改变反应温度来测定反应速率，来实现温度对反应速率的影响；最后进行其它条件不变，加入催化剂来观察反应速率的快慢实现催化剂对反应速率的影响的实验，因此至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论；
(3)①用0.002mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时，Δt==min，v(KMnO4)===2×10-4mol/(L·min)；
②若要得出“褪色时间越短，反应的速率越快”结论应该只改变一个量，其它都相同，观察褪色时间的长短，则表中a=0.02，b=0.2，c=0.4或a=0.02，b=0.4，c=0.2；
(4)n(Mn2+)在反应起始时变化不大，速率也变化不大，一段时间后由于n(Mn2+)增多，反应速率快速增大是因为Mn2+对该反应有催化作用。