课时1 化学反应的速率

化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示（取正值）， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；用不同物质的浓度变化表示同一段时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；化学反应速率指的是某时间段内的平均速率， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度单位决定， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由图可知，两曲线相交后， $ {\rm \mathrm{A}} $ 的浓度还在降低， $ {\rm \mathrm{A}} $ 的消耗速率大于 $ {\rm \mathrm{A}} $ 的生成速率， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；浓度变化量之比等于化学计量数之比， $ 12\mathrm{s} $ 内 $ {\rm \mathrm{A}} $ 、 $ {\rm \mathrm{B}} $ 、 $ {\rm \mathrm{C}} $ 的浓度变化分别为 $ {\rm 0.6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 、 $ {\rm 0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 、 $ {\rm \dfrac{1.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{3\mathrm{L}}=0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，化学计量数之比 $ b:c=1:2 $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误； $ 12\mathrm{s} $ 内， $ {\rm \mathrm{B}} $ 的浓度由 $ {\rm 0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 变为 $ {\rm 0.3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ 12\mathrm{s} $ 时 $ {\rm \mathrm{B}} $ 的转化率为 $ {\rm \dfrac{(0.5-0.3)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}×100\%=40\%} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确； $ {\rm \mathrm{D}} $ 是固体，不能用 $ {\rm \mathrm{D}} $ 的浓度变化表示反应速率， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

根据题意可计算出 $ 5 \min $ 内 $ {\rm \mathrm{A}} $ 的平均反应速率 $ {\rm v(\mathrm{A})=\dfrac{(2-0.8)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{2\mathrm{L}×5 \min }=0.12\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ，已知 $ 5 \min $ 内 $ {\rm \mathrm{B}} $ 的平均反应速率 $ {\rm v(\mathrm{B})=0.24\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ，又因为同一反应、同一时间段内用不同物质表示的化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，即 $ {\rm \dfrac{v(\mathrm{A})}{v(\mathrm{B})}=\dfrac{1}{n}} $ ，所以 $ n=2 $ ，选 $ {\rm \mathrm{B}} $ 。

化学反应速率是一段时间内的平均速率，不是瞬时速率，半分钟时的 $ {\rm v(\mathrm{B})} $ 是指瞬时速率，根据题给信息无法计算， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误； $ {\rm \mathrm{A}} $ 物质是固体，浓度视为常数，不能用其浓度变化表示反应速率， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；半分钟后， $ {\rm \mathrm{D}} $ 的物质的量增加了 $ 0.45\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则半分钟内 $ {\rm v(\mathrm{D})=\dfrac{\mathrm{\Delta }n(\mathrm{D})}{V\mathrm{\Delta }t}=\dfrac{0.45\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{10\mathrm{L}×30\mathrm{s}}=0.0015\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}} $ ， $ {\rm v(\mathrm{C})=\dfrac{4}{6}v(\mathrm{D})=0.0010\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确、 $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

统一单位并换算成用物质 $ {\rm \mathrm{B}} $ 表示的反应速率，再比较数值大小。 $ {\rm \mathrm{A}} $ 项， $ {\rm v(\mathrm{B})=\dfrac{v(\mathrm{A})}{2}=\dfrac{0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}}{2}=0.25\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ； $ {\rm \mathrm{B}} $ 项， $ {\rm v(\mathrm{B})=0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ； $ {\rm \mathrm{C}} $ 项， $ {\rm v(\mathrm{B})=\dfrac{v(\mathrm{C})}{3}=\dfrac{0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}}{3}=\dfrac{0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}}{3}×60\mathrm{s}\cdot { \min }^{-1}=0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ； $ {\rm \mathrm{D}} $ 项， $ {\rm v(\mathrm{B})=\dfrac{v(\mathrm{C})}{3}=\dfrac{1.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}}{3}\approx 0.367\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ，选 $ {\rm \mathrm{B}} $ 。

化学反应中，某物质表示的化学反应速率与该物质的化学计量数的比值越大，化学反应速率越大，由题中数据可知， $ {\rm \dfrac{v(\mathrm{C})}{1}(0.3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}) > \dfrac{v(\mathrm{D})}{2}(0.225\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}) > \dfrac{v(\mathrm{A})}{1}(0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}) > \dfrac{v(\mathrm{B})}{3}(0.15\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1})} $ ，故化学反应速率： $ ② < ① < ④ < ③ $ ，选 $ {\rm \mathrm{D}} $ 。

$ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 与稀盐酸反应的实质是碳酸钙与氢离子反应，加入 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液后，氢离子浓度减小，反应速率减慢， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；保持温度和容器容积不变，增加氮气的量，则氮气的浓度增加，因此能增大反应速率， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；存在可使反应速率减缓的催化剂， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误； $ 98\% $ 的浓硫酸具有强氧化性，与 $ {\rm \mathrm{Z}\mathrm{n}} $ 反应生成的是 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 而不是 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

降低温度，反应速率减小， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；将容器的容积缩小一半，反应物浓度变大，反应速率增大， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；保持容积不变，充入 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 使体系压强增大，反应物的浓度不变，对反应速率几乎没有影响， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；保持压强不变，充入 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 使容器容积变大，反应物浓度变小，反应速率减小， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

随着反应的进行，气体的总物质的量浓度逐渐减小，在容器容积和温度不变的条件下，气体物质的量减小，体系的压强逐渐减小， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；各物质浓度变化量之比等于化学计量数之比，则 $ a:b:c=0.15:0.05:0.1=3:1:2 $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；由题干信息可知，单位时间内反应物浓度的减少量与生成物浓度的增加量不相等， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；第2个 $ 10\mathrm{s} $ 内的反应速率比前 $ 10\mathrm{s} $ 内小，故第2个 $ 10\mathrm{s} $ 内减少的 $ {\rm \mathrm{A}} $ 的物质的量小于 $ x\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，前 $ 20\mathrm{s} $ 内减少的 $ {\rm \mathrm{A}} $ 的物质的量小于 $ 2x\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

$ 0\sim {t}_{1}\mathrm{s} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 的浓度减小了 $ {\rm 0.8\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}-0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=0.6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 的浓度减小了 $ {\rm 0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}-0.3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 的浓度增大了 $ {\rm 0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，根据各物质浓度变化量之比等于化学计量数之比，可得该反应的化学方程式为 $ {\rm 3\mathrm{A}(\mathrm{g})+\mathrm{B}(\mathrm{g})⇌2\mathrm{C}(\mathrm{g})} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误； $ {t}_{1}\mathrm{s} $ 时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等且不为0，反应并没有停止，是动态平衡， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；恒温恒容条件下充入氩气，使容器压强增大，但是反应物和产物浓度不变，则反应速率不变， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；设反应容器容积为 $ {\rm V\mathrm{L}} $ ，由图可知， $ {t}_{1}\mathrm{s} $ 时，反应物 $ {\rm \mathrm{A}} $ 的转化率 $ {\rm =\dfrac{(0.8-0.2)V\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{0.8V\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}×100\%=75\%} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

实验①②中过氧化氢的浓度不同，其他因素相同，则其研究的是浓度对反应速率的影响， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；实验②③中过氧化氢浓度相同，②中加入的催化剂是氯化铁，③中加入的催化剂是硫酸铜，研究的是不同催化剂对反应速率的影响， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；实验②③中，两种催化剂的阳离子和阴离子均不同，若 $ {t}_{3} > {t}_{2} $ ，不能说明 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ 比 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+}} $ 对 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 分解催化效果好， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；过度加热会导致较多的水蒸气混入气体中，影响气体体积的测定， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

实验①和②的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液体积不同，探究 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液浓度对该反应速率的影响，则其他条件应保持相同，溶液总体积为 $ {\rm 40.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ，实验②中蒸馏水为 $ {\rm 10.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ，则 $ {\rm {V}_{1}=10.00} $ ；实验②和③温度不同，则保持其他条件相同，即实验③中 $ {\rm {V}_{2}=5.00} $ 、 $ {\rm {V}_{3}=10.00} $ ， $ {\rm {V}_{4}=10.00} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确。实验①和②温度相同，但实验②混合溶液中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}} $ 浓度较低，反应速率更慢，故 $ {t}_{1} < {t}_{2} $ ；实验②和③中仅温度不同，其他条件相同，实验③温度更高，反应速率更快，故 $ {t}_{3} < {t}_{2} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确。 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 物质的量为 $ 0.25×10×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=2.5×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，实验②和③中硫酸物质的量为 $ 1.5×5×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=7.5×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，硫代硫酸钠物质的量为 $ 0.125×15×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=1.875×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，根据化学方程式 $ {\rm 5{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}+8{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}+7{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}\xlongequal{}8{\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+5{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+4{\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+7{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ， $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 完全反应， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 过量，酸性条件下， $ {\rm {\mathrm{S}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 发生歧化反应生成 $ {\rm \mathrm{S}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ，因此实验中除能观察到溶液紫色褪去外还能观察到溶液变浑浊， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确。实验①中 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 的初始浓度为 $ {\rm \dfrac{0.25×10}{40}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=0.0625\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ （稀释后），初始至完全反应时平均速率 $ {\rm v({\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{0.0625}{5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}=0.0125\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

葡萄糖转化为乙醇时，酒化酶是催化剂，能够加快化学反应速率， $ {\rm \mathrm{A}} $ 不符合题意；在糕点、月饼等食品的包装袋内放置除氧剂，可减小食品包装袋内 $ {\rm {\mathrm{O}}_{2}} $ 的浓度，从而减慢化学反应速率， $ {\rm \mathrm{B}} $ 符合题意；煤燃烧时，向炉膛里鼓风可以增大氧气浓度，用煤粉代替煤块可以增大固体与气体的接触面积，均能加快化学反应速率， $ {\rm \mathrm{C}} $ 不符合题意；向铁屑与稀硫酸反应的溶液中加几滴 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液，铁置换出的铜附着在铁上，形成原电池，从而加快化学反应速率， $ {\rm \mathrm{D}} $ 不符合题意。

碳为固体，增加反应体系中碳的量不影响反应速率， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；铁与浓硫酸反应不生成氢气，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化，阻碍了反应的进行， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；二氧化锰可以催化过氧化氢分解，加快反应速率， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变反应物的浓度，反应速率不受影响， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

①将铁粉换为铁块会导致反应物接触面积减小，反应速率会减慢，不符合题意；②加入 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 固体引入了 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ ， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 在酸性条件下会被 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}} $ 还原生成氮氧化物，得不到 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ ，不符合题意；③铁与浓硫酸反应不生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ ，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化，不符合题意；④加入 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液， $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 浓度变小，反应速率减慢，不符合题意；⑤适当升高温度会加快反应速率，不改变生成氢气的量，符合题意；⑥改用 $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 稀盐酸，氢离子的浓度增大，反应速率增大，铁少量且质量不变，生成氢气的量不变，符合题意。故选 $ {\rm \mathrm{C}} $ 。

根据图像可知，产生相同体积气体，第4组实验所需时间最长，则第4组实验的反应速率最慢， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；第1、2组与第4组相比较，由于铁的状态不同（使用粉末状铁反应速率大），不能判断其盐酸的浓度是否比第4组大，因此盐酸的浓度有可能大于、等于或小于 $ {\rm 2.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 、 $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；采用变量控制法分析反应条件，第3、4组比较，第3组生成氢气的速率较大，所以反应温度高于 $ 30℃ $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

从题表中数据可以得出， $ {t}_{1}\sim {t}_{2} \min $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }n(\mathrm{B})=0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }n(\mathrm{C})=0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }n(\mathrm{D})=0.10\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm b:c:d=\mathrm{\Delta }n(\mathrm{B}):\mathrm{\Delta }n(\mathrm{C}):\mathrm{\Delta }n(\mathrm{D})=3:3:5} $ ，则 $ 0\sim {t}_{1} \min $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }n(\mathrm{B})=\mathrm{\Delta }n(\mathrm{C})=0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ，所以 $ {\rm \mathrm{B}} $ 的起始量为 $ 0.12\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}+0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=0.18\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 。 $ 0\sim {t}_{1} \min $ ，平均反应速率 $ {\rm v(\mathrm{B})=\dfrac{\dfrac{0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{1\mathrm{L}}}{{t}_{1} \min }=\dfrac{0.06}{{t}_{1}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误； $ 0\sim {t}_{2} \min $ ， $ {\rm v(\mathrm{D})=\dfrac{\dfrac{0.20\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{1\mathrm{L}}}{{t}_{2} \min }=\dfrac{0.20}{{t}_{2}}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ，但此速率为 $ 0\sim {t}_{2} \min $ 用物质 $ {\rm \mathrm{D}} $ 表示的平均反应速率，而不是 $ {t}_{2} \min $ 时用物质 $ {\rm \mathrm{D}} $ 表示的瞬时速率， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；升高温度，反应速率加快，则 $ {\rm v(\mathrm{B})} $ 、 $ {\rm v(\mathrm{C})} $ 、 $ {\rm v(\mathrm{D})} $ 均增大， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；由分析可知， $ b:d=3:5 $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由图中数据，可知实验①中 $ 15 \min $ 内， $ {\rm \mathrm{\Delta }c(\mathrm{M})=(0.3-0.1)×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=2×{10}^{-4}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 则 $ {\rm v(\mathrm{M})=\dfrac{\mathrm{\Delta }c(\mathrm{M})}{\mathrm{\Delta }t}=\dfrac{2×{10}^{-4}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{15 \min }\approx 1.33×{10}^{-5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；实验①和实验④的反应温度相同、 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 相同，起始浓度不同， $ 0～15 \min $ 内，实验④中 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的浓度变化量小于实验①中 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的浓度变化量，说明 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的浓度越小，降解的速率越慢， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；由图表可看出，实验①③温度相同， $ {\rm \mathrm{M}} $ 的起始浓度相同，实验③的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 高，相同时间内，实验③中 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的浓度大，且充分反应后， $ {\rm \mathrm{M}} $ 的浓度仍大于 $ {\rm 1.5×{10}^{-4}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，说明 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 越高，越不利于 $ {\rm \mathrm{M}} $ 的降解， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；根据图表信息可知，实验①②的单一变量是温度，实验②的温度 $ > $ 实验①，从曲线看，在相同时间内，曲线②的下降幅度大于曲线①的，故温度升高， $ {\rm \mathrm{M}} $ 的降解速率加快， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

（1） 橡皮管 $ \mathrm{a} $ 连通分液漏斗和蒸馏烧瓶，由分液漏斗向蒸馏烧瓶滴加液体时，会有等体积气体通过橡皮管 $ \mathrm{a} $ 进入分液漏斗，从而可以避免液体滴加引起气体体积测量误差，同时平衡气压使液体顺利滴下。

（2） 二氧化碳不溶于饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液，可通过排饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液的方法收集 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ，则试剂 $ {\rm \mathrm{X}} $ 为饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液；反应前后，装置内的气体应处于同温同压下，则实验结束后，先恢复到室温，再上下移动量气管、使左右两边液面相平，然后视线与凹液面的最低处相平，读取数据。

（3） 实验1、2探究草酸溶液的浓度对化学反应速率的影响，根据实验1可知溶液的总体积 $ {\rm V=5.0\mathrm{m}\mathrm{L}+5.0\mathrm{m}\mathrm{L}=10.0\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ，则 $ {\rm {V}_{1}=10.0-5.0-4.0=1.0} $ ， $ {\rm {V}_{2}=10.0-5.0=5.0} $ ；实验1、3中除了反应温度不同，其余条件均相同，则探究的是反应温度对反应速率的影响。

（4） 溶液褪至无色时， $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 已完全反应，用时 $ 30\mathrm{s} $ ， $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液的初始浓度为 $ {\rm c({\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×5.0\mathrm{m}\mathrm{L}}{10.0\mathrm{m}\mathrm{L}}=0.005\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，则用 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液的浓度变化表示的化学反应速率 $ {\rm v({\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{0.005\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{0.5 \min }=0.010\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ ，用 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}} $ 表示的化学反应速率 $ {\rm v({\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4})=\dfrac{5}{2}v({\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4})=0.025\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\cdot { \min }^{-1}} $ 。

（5） 由图乙可知，在一定范围内，硫酸的浓度越大，达到相同透光率所需的时间越短，表明反应速率越快。

$ {\rm {\mathrm{I}}^{-}} $ 为催化剂，将 $ ⅰ+ⅱ×2 $ 消去 $ {\rm {\mathrm{I}}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{I}}_{2}} $ ，可得反应的化学方程式： $ {\rm 3{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{{\mathrm{I}}^{-}}\mathrm{S}↓+2{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；Ⅱ是Ⅰ的对比实验，所用 $ {\rm c(\mathrm{K}\mathrm{I})} $ 应该相等，否则无法得出正确结论，故 $ a=0.4 $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得出结论： $ {\rm {\mathrm{I}}^{-}} $ 是 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 歧化反应的催化剂， $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 单独存在时不具有催化作用，但有 $ {\rm {\mathrm{I}}^{-}} $ 存在时 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 可以加快 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 歧化反应的速率， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；实验表明， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的歧化反应速率：Ⅳ $ > Ⅰ $ ，结合Ⅰ、Ⅱ反应速率不同的原因（氢离子使反应速率加快），可知Ⅳ中由反应ⅱ产生的氢离子使反应速率加快，反应ⅱ比ⅰ快， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。