2第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元测试卷
一、单选题
1．某实验小组利用0.1mol/LNa2S2O3溶液与0.2mol/LH2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表：
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 20 5.0 10.0 0 t1
② 20 5.0 5.0 a t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
下列说法不正确的是
A．实验②中a=5.0
B．t2>t1>t3
C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中
D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
2．氢气和氧气发生反应生成水的过程用如下模型表示，“—”表示化学键。下列说法正确的是
A．过程I是放热过程
B．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
C．a的总能量大于d的总能量
D．1 mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(l)]
A．焦炭制水煤气 B．浓硫酸的稀释
C．酸碱中和反应 D．镁条溶于盐酸
4．下列变化中，属于吸热反应的是
A．过氧化钠和水的反应 B．干冰升华
C．盐酸和氢氧化钠的反应 D．灼热的木碳与CO2的反应
5．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．7.8gNa2O2固体中含阴、阳离子的总数为0.4NA
B．25℃时，pH=2的醋酸溶液中含有的H+数目为0.01NA
C．0.1molSO2和足量O2反应，生成的SO3分子数目为0.1NA
D．1molCu与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为NA
6．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理为： ，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，将和充入恒容密闭容器中反应，平衡后混合物中氨的体积分数如图所示。下列说法不正确的是
A．反应焓变： B．压强：
C．M、N两点对应的平衡常数相等 D．M、N两点的平衡转化率均为80%
7．下列过程中，需要加快化学反应速率的是
A．工业合成氨 B．浮雕的腐蚀 C．牛奶变质 D．钢铁生锈
8．碳酸氢钠的分解反应如下：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) △H＞0，一定温度下，在密闭容器中放入NaHCO3固体，反应达平衡时容器中压强为4×103Pa。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数为4×106Pa2
B．升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小
C．当容器中的气体平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
D．缩小体积，再次达到平衡后CO2浓度变大
9．汽车尾气处理存在反应：，该反应过程及能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A．升高温度，平衡正向移动
B．该反应生成了具有非极性共价键的
C．使用催化剂可以改变反应的焓变
D．反应物转化为活化络合物需要吸收能量
10．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑥某种气体的百分含量。能说明达到平衡状态的是
A．①②③ B．②③⑤ C．①③⑤ D．②④⑥
11．一定条件下，密闭容器中发生反应： 。达到平衡后，下列措施不能提高乙烷平衡转化率的是
A．升高反应的温度 B．增大容器的容积
C．恒容下通入氦气 D．分离出部分乙烯
12．对于可逆反应A(g)＋3B(s) 2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.3 mol·L-1·min-1 B．v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C．v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D．v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
13．向两个体积可变的密闭容器中均充入1 mol的和2 mol的，发生反应 。维持两个容器的压强分别为和，在不同温度下达到平衡，测得平衡时的体积分数随温度的变化如图所示。下列叙述正确的是
已知：图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上；
A．由图像可知，，
B．点Ⅰ时的平衡转化率为40%
C．点Ⅱ和点Ⅲ所对应的反应平衡常数相等
D．将点Ⅱ所对应的容器冷却到600 K，可变成点Ⅰ
14．如图表示某一恒容密闭容器中不同温度(T)和压强(p)对反应2L(g) 2M(g)+N(g) △H>0的影响，且p2>p1。图中纵轴表示的意义可能是
A．容器中混合气体的密度 B．混合气体中M的百分含量
C．平衡常数K D．
15．我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知1eV=1.6×10-19J，NA约为6.02×1023mol-1)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法不正确的是
A．过渡态TS1比TS2更稳定
B．过程TS1→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe－O键的断裂
D．该过程的热化学方程式为：M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH=-1120.2kJ mol-1
二、填空题
16．等质量的铁与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应(实验数据见下表)，c为初始时盐酸的浓度()，测定反应相同时间后产生氢气的体积V。则值最大的组是_______(填组别序)，其原因是_______。
组别 温度/℃ 铁的状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 粉末
3 2.5 50 块状
4 2.5 50 粉末
17．完成下列问题。
I．
(1)一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得100 g CaCO3沉淀，则完全燃烧1 mol无水乙醇时放出的热量是_______
A．0.5Q B．Q C．2Q D．5Q
(2)可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在容积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是_______。
①单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO2
②单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
II．用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫)，某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(3)资料1：KI在该反应中的作用：H2O2+I－=H2O+IO－；H2O2+IO－=H2O+O2↑+I－。总反应的化学方程式是_______。
(4)资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。下列判断正确的是_______(填字母)。
a．加入KI后改变了反应的路径
b．加入KI后改变了总反应的能量变化
c．H2O2+I－=H2O+IO－是放热反应
18．以生物质为原料制备氢气可以有效减少环境污染，同时能降低对化石燃料的依赖。乙酸是生物油的主要成分之一，常被用作模型化合物。已知：乙酸水蒸气重整制氢过程中可能发生的反应如下：
i.CH3COOH(g)+2H2O(g)2CO2(g)+4H2(g) △H；
ii.CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ mol-l；
iii.CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2=-33.5kJ mol-1；
iv.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ mol-1。
乙酸水蒸气重整制氢过程中，当水碳比(S/C)=2情况下各气体产率随温度的变化如图所示，可以看出随着温度的升高CO产率逐渐上升，而CH4产率逐渐下降，其原因是____；最佳的反应温度范围为____。
三、实验题
19．小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究。下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据：
试验编号 盐酸的质量分数/% 反应温度/℃ 铝丝消失的时间/S
① 3 20 500
② 6 20 300
③ 6 30 80
(1)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式_______；
(2)实验②和③表明：该反应快慢与_______有关。
(3)能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是：_______和_______。
(4)如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推出铝丝消失的时间(用t表示)取值范围_______。
(5)该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢程度外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？方法：_______。
20．I.为探究H+对MnO2与H2O2反应速率的影响。现取等量MnO2和表中有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0mLO2所需时间。
实验编号 1 2 3 4
10%H2O2的体积/mL 5.0 5.0 V1 V2
20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 V3
水的体积/mL 15.0 14.5 V4 13.5
所需时间t/s t1 t2 t3 t4
已知酸性条件下时：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
(1)表中V2=____mL，V4=_____mL。
(2)实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是____。
II.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)cy(H2)，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示。
实验数据 初始浓度 生成N2的初始速率/mol·L-1·s-1
c(NO)/mol·L-1 c(H2)/mol·L-1
1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3
2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4
3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4
(3)由表中的数据可算出x、k的值：x=_____，k=____。
(4)若800℃时，初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1，则生成N2的初始速率为_____mol·L-1·s-1。
21．某课外兴趣小组实验探究影响化学反应速率的因素。
I.硫代硫酸钠()俗称大苏打、海波，广泛应用于照相定影等领域。乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
实验序号 反应温度/℃ 浓度 稀硫酸
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体，写出该反应的化学方程式_____。
(2)该实验1和2可探究_______对反应速率的影响。
(3)实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此_______。
(4)上述实验中溶液最先变浑浊的是_______(填实验编号)。
Ⅱ.为更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度硫酸的反应速率，两组实验所用药品如表：
序号 镁条的质量/g 硫酸
物质的量浓度(mol/L) 体积/mL
1 0.01 1.0 2
2 0.01 0.5 2
实验结果如图所示：
(5)实验1对应图中曲线_______(填字母)。
(6)分析实验2对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，原因是：______。
(7)如果用2mL 1.0mol/L HCl代替实验1中的硫酸，与实验1相比较，二者的反应速率_______“相同”、“不相同”或“无法比较”)。请说明原因：_______。
四、计算题
22．Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)，该反应中正反应速率v正=k正 p(NO2) p(CO)，逆反应速率v逆=k逆 p(NO) p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为______(用k正、k逆表示)。
参考答案：
1．C
【详解】A．由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入H2O的体积为5.0mL，才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致，故A正确；
B．温度越高、浓度越大，反应速率越快，实验①中硫酸的浓度大，实验③中的温度又比①高，因此反应速率③＞①＞②，则出现浑浊需要的时间t2＞t1＞t3，故B正确；
C．由控制变量法可知，实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中，再将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中实验，故C错误；
D．实验①②中硫酸浓度不同，实验①③中温度不同，可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响，故D正确；
故选C。
2．C
【详解】A．程I是断键过程，断裂化学键吸收热量，故A错误；
B．该反应除能以热能的形式进行外，还可形成燃料电池，实现化学能到电能的转化，故B错误；
C．氢气和氧气反应生成水的反应是放热反应，因此a的总能量大于d的总能量，故C正确；
D．相同物质的量的同种物质，S(g)> S(l)> S(s)，1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(l)]>S[H2O(s)]，故D错误；
故答案选C。
3．A
【详解】A．焦炭制水煤气为吸热反应，A正确；
B．浓硫酸稀释过程中会释放大量热量，B错误；
C．酸碱中和反应为放热反应，C错误；
D．镁条溶于盐酸发生的置换反应是放热反应，D错误；
故选A。
4．D
【详解】A． 过氧化钠和水的反应为放热反应，故A不符而；
B．干冰升华吸热，但是为物理过程，吸热反应为化学反应，故B不符合；
C． 盐酸和氢氧化钠的酸碱中和反应为放热反应，故C不符合；
D． 灼热的木碳与CO2的反应为吸热反应，故D符合；
故选D。
5．D
【详解】A．过氧化钠由Na+和构成，7.8gNa2O2固体的物质的量为0.1mol，阴、阳离子的总数为0.3NA，故A错误；
B．溶液体积未知，不能计算氢离子数目，故B错误；
C．SO2和O2反应生成SO3的反应为可逆反应，不能完全转化，因此0.1molSO2和足量O2反应，生成的SO3分子数目小于0.1NA，故C错误；
D．Cu与硫粉发生反应，反应过程中Cu由0价升高到+1价，则1molCu与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为NA，故D正确；
故答案选D。
6．C
【详解】A．根据图中信息，温度升高，氨气的体积分数减小，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应即反应焓变：，故A正确；
B．作一条等温线，从下到上，氨气体积分数逐渐增大，说明平衡正向移动，则是加压即压强：，故B正确；
C．M、N两点温度不相同，N点温度高，平衡逆向移动，因此N点的平衡常数小于M点的平衡常数，故C错误；
D．M、N两点氨气的体积分数向，则的平衡转化率相等，根据三段式，，解得x=0.08，则的平衡转化率，故D正确。
综上所述，答案为C。
7．A
【详解】A．工业合成氨需要加快化学反应速率，单位时间产生更多的氨气，故A符合题意；
B．浮雕的腐蚀需要减缓化学反应速率，要尽量保持浮雕的原貌，故B不符合题意；
C．牛奶变质速度需要减缓其反应速率，需要长时间保持牛奶味道，故C不符合题意；
D．钢铁生锈需要减缓化学反应速率，避免生锈而损失钢铁，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
8．A
【详解】A．反应的平衡常数为，A正确；
B．升高温度正逆反应速率都会增大，B错误；
C．反应过程中，生成，则气体平均摩尔质量，一直不变，C错误；
D．温度不变，平衡常数不变，再次达到平衡时总压强不变，根据理想气体方程，，浓度不变，D错误；
答案选A。
9．D
【详解】A．由图象可知，该反应是一个能量降低的反应，即正反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，故A错误；
B．CO2分子中含有碳氧共价键为极性共价键，故B错误；
C．催化剂能改变反应速率，对化学平衡无影响，所以使用催化剂不能提高反应物的平衡转化率，故C错误；
D．由图象可知，反应物的总能量小于活化络合物的总能量，所以由反应物转化为活化络合物需要吸收能量，故D正确；
故答案选D。
10．A
【详解】①该反应是反应前后气体体积不等的反应，若混合气体的压强不变，则反应达到平衡状态，①正确；
②该反应反应前后气体的质量变化，容器的容积不变，所以混合气体的密度不变，反应达到平衡状态，②正确；
③反应物不是气体，生成物是气体，若混合气体的总物质的量不变，则反应达到平衡状态，③正确；
④只有生成物是气体，二者的物质的量的比始终不变，因此混合气体的平均相对分子质量总是不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，④错误；
⑤反应物是固体，浓度不变，而生成物中任何情况下生成物的浓度之比等于化学计量数之比，不能据此判断为平衡状态，⑤错误；
⑥只有生成物为气体，二者的含量始终不变，因此不能根据某种气体的百分含量不变判断反应是否处于平衡状态，⑥错误；
综上分析，正确的为①②③；
故选：A。
11．C
【详解】A．升高反应的温度，平衡向吸热反应即正向移动，转化率增大，故A不符合题意；
B．增大容器的容积，压强减小，平衡向体积增大即正向移动，转化率增大，故B不符合题意；
C．恒容下通入氦气，压强增大，但浓度未变，平衡不移动，转化率不变，故C符合题意；
D．分离出部分乙烯，乙烯浓度减小，平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动，转化率增大，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
12．D
【详解】已知反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快。B为固体，不能用来表示反应速率。先统一单位为mol·L-1·min-1，则D选项中v(C)=6 mol·L-1·min-1，再求反应速率和对应物质的化学计量数之比，A选项，C选项 ，D选项 ，所以反应速率最快的为D选项，
故答案选D。
13．C
【分析】如图，在或下，的体积分数随温度的升高降低，说明升高温度，该反应逆向进行，正反应为放热反应，即；对于反应，属于气体体积减小的反应，如图，在800K时，对应下的的体积分数高于条件下，说明压强越大，越有利于的形成，即；
【详解】A．综上所述，根据图像分析，该反应为放热反应，即，且，故A错误；
B．如图，点I时，的体积分数为40%，由题意，根据反应可得；
，解得，I点时，的转化率为，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，点Ⅱ和点Ⅲ所对应温度都为800K，温度相同，平衡常数不变，故C正确；
D．点Ⅱ在压强为下进行，将点Ⅱ所对应的容器冷却到600 K，平衡正向移动，的体积分数增大，不可能变为I点，故D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．恒容条件下反应，容器体积不变，气体总质量不变，密度一直保持不变，改变压强无影响，A错误；
B．该反应正向气体分子数减少，增大压强，平衡逆向移动，混合气体中M的百分含量减小，B正确；
C．平衡常数只与温度有关，相同温度下，不同压强条件下的平衡常数应相同，C错误；
D．该反应正向气体分子数减少，增大压强，平衡逆向移动，混合气体中M的物质的量减少，L的物质的量增加，n(L)/n(M)比值增大，D错误；
故选B。
15．B
【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应
【详解】A．据图可知TS1的能量比TS2的能量低，所以TS1更稳定，A正确；
B．过程P→TS2为两步反应中活化能能较大的反应，为慢反应，为化合物M生成化合物N的决速步骤，B错误；
C．M为催化剂，整个反应前后M的结构不会发生改变，对比M和N的结构特点可知，当N中Fe-O键断裂，重新连接H原子才能生成M，所以化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂，C正确；
D．图示为一个CO2分子反应的过程，据图可知该过程能量变化ΔE=-11.63eV，所以当1molCO2参与反应时能量变化为-11.63×1.6×10 19J×6.02×1023 mol-1=-1.12×106J mol-1=-1120kJ，所以该反应的焓变ΔH=-1120kJ/mol，该过程的热化学方程式为：M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH=-1120.2kJ mol-1，D正确；
故选B。
16． 4 第4组实验，温度最高、反应物的浓度最大、反应物接触面积最大，则化学反应速率最快
【详解】温度越高、反应物的浓度越大、反应物接触面积越大，则化学反应速率越快；由图可知，第4组实验，温度最高、反应物的浓度最大、反应物接触面积最大，则化学反应速率最快，相同时间得到氢气体积最大。
17．(1)C
(2)①④⑥⑦
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)a
【详解】（1）一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得100 g CaCO3沉淀(物质的量为1mol)，则乙醇燃烧生成1mol CO2气体放出热量为Q，则完全燃烧1 mol无水乙醇时，生成2molCO2气体放出的热量是2Q，故答案为：C。
（2）①单位时间内生成a mol O2，正向反应，同时生成2a mol NO2，逆向反应，生成量之比等于计量系数之比，能作为判断平衡的标志，故①符合题意；②单位时间内生成a mol O2，正向反应，同时生成2a mol NO，正向反应，同一个方向，不能作为判断平衡的标志，故②不符合题意；③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态，没有说正反应速率还是逆反应速率，不能作为判断平衡的标志，故③不符合题意；④正向反应，气体颜色变浅，当混合气体的颜色不再改变的状态，说明达到平衡，故④符合题意；⑤气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当混合气体的密度不再改变的状态，不能作为判断平衡的标志，故⑤不符合题意；⑥该反应是体积增大的反应，正向反应，压强不断增大，当混合气体的压强不再改变的状态，能作为判断平衡的标志，故⑥符合题意；⑦平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，正向反应，气体物质的量增大，平均摩尔质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，能作为判断平衡的标志，故⑦符合题意；综上所述，答案为：①④⑥⑦。
（3）KI在该反应中的作用：H2O2+I－=H2O+IO－；H2O2+IO－=H2O+O2↑+I－。将两个方程式相加得到总反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑。
（4）a．加入KI催化剂后，降低反应所需活化能，因此改变了反应的路径，故a正确；b．加入KI后，总反应的能量变化未变，故b错误；c．根据图中信息H2O2+I－=H2O+IO－是吸热反应，故c错误；综上所述，答案为：a。
18． 生成CO的反应ii是吸热反应，消耗CO的反应iv为放热反应，升高温度，促进CO的生成，生成CH4的反应iii为放热反应，升高温度，抑制CH4的生成 650~700℃
【详解】随着温度的升高CO产率逐渐上升，而CH4产率逐渐下降，原因是生成CO的反应ii是吸热反应，消耗CO的反应iv为放热反应，升高温度，促进CO的生成，生成CH4的反应iii为放热反应，升高温度，抑制CH4的生成；从图中可以看出，在650~700℃时，氢气的产率最高，所以最佳的反应温度范围是650~700℃。
19．(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)温度
(3) ① ②
(4)300＜t＜500
(5)用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量
【分析】利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证变量的单一性，因此其他反应条件应相同。
【详解】（1）铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
（2）实验②和③只有反应温度不同，且温度越高，铝丝消失的时间越短，说明温度越高反应速率越快，故答案为：温度；
（3）能表明盐酸浓度对反应快慢有影响，则实验中应只有盐酸的浓度一个变量，应为实验①和实验②，故答案为：①；②；
（4）盐酸的浓度越高，铝丝消失的时间越短，铝丝与3%的盐酸反应，需要300秒；与6%的盐酸反应，需要300秒，4%的盐酸的浓度在3%到6%之间，所以铝丝与4%的盐酸反应的时间应该在500秒到300秒之间，故答案为：300＜t＜500；
（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢程度外，还可以通过收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量，故答案为：用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量。
20．(1) 5.0 14.0
(2)其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快
(3) 2 8×104
(4)5.12×10-3
【分析】探究H+浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，需要控制变量，只改变H+浓度，其他量都必须相同。
(1)
为了探究H+浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，只改变H+浓度，其他量都必须相同，所以V1=5.0mL；水和硫酸的体积之和为15.0mL，所以表中V4=14.0mL。
(2)
实验测得t2>t3>t4，则实验2、3、4的反应速率依次加快，则可得出的实验结论是:其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快。
(3)
将3组实验数据代入v=k cx(NO) cy(H2)，中有：
，
，
，解得：x=2，y=1，k=8×104。
(4)
若800℃时，初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1，则生成N2的初始速率v=8×104×c2(NO)·c( H2) =8×104×(4.00×10-3)2×(4.00×10-3)=5.12×10-3mol·L-1·s-1。
21．(1)
(2)温度
(3)6.0
(4)实验2
(5)a
(6)镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快
(7) 不相同 2mL1.0mol/LHCl中氢离子浓度为1.0mol/L，1.0mol/L的硫酸中，氢离子浓度为为2.0mol/L，等浓度的两种酸，硫酸中氢离子浓度更大，故反应速率更快
【分析】设计不同温度、不同浓度等条件对化学反应速率的探究，通过硫代硫酸钠()与硫酸溶液反应产生沉淀的快慢进行分析探究；
【详解】（1）硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
（2）实验1温度20℃，实验2温度40℃，实验1和实验2探究反应温度对化学反应速率的影响，答案为温度；
（3）实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响，其余实验条件相同，液体体积相同，因此，故答案为：6.0；
（4）实验1温度20℃，实验2温度40℃，实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响，温度、浓度较高的实验2反应速率较快，故上述实验中溶液最先变浑浊的是实验2；
（5）根据浓度对反应速率的影响可知，浓度越大反应速率越快，实验Ⅰ的硫酸浓度大于实验Ⅱ，则反应速率越快，单位时间内产生气体越多，则实验Ⅰ对应图中曲线a；故答案为：a；
（6）活泼金属与酸反应为放热反应，温度升高反应速率加快，实验Ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，原因是：镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快，故答案为：镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；
（7）如果用2mL1.0mol/LHCl代替实验I中的硫酸，二者的反应速率不相同；2mL1.0mol/LHCl中氢离子浓度为1.0mol/L，1.0mol/L的硫酸中，氢离子浓度为为2.0mol/L，等浓度的两种酸，硫酸中氢离子浓度更大，故反应速率更快。
22．
【详解】Kp=，v正=k正 p(NO2) p(CO)，v逆=k逆 p(NO) p(CO2)，平衡时正、逆反应速率相等，即k正 p(NO2) p(CO)=k逆 p(NO) p(CO2)，则=，故Kp=。
