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【化学】甘肃省天水市第一中学2018-2019学年高一下学期第二学段考试（文）试卷（解析版）
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甘肃省天水市第一中学2018-2019学年高一下学期第二学段考试（文）试卷
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 P：31 Mg：24 Al：27 Cu：64 Fe：56
一、单选题（共30题，每题2分，共60分）
1.下列说法错误的是（ ）
A. CO燃烧是放热反应 B. H2SO4与NaOH反应是放热反应
C. CaCO3受热分解是吸热反应 D. CaO与H2O反应是吸热反应
【答案】D
【详解】A项，燃烧反应都是放热反应，故A项正确；
B项，酸碱中和反应是放热反应，故B项正确；
C项，大多数分解反应为吸热反应，CaCO3受热分解生成CaO和CO2，是吸热反应，故C项正确；
D项，CaO与H2O反应放出大量的热，是放热反应，故D项错误。
答案选D。
2.下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据反应物和生成物能量高低判断，反应物能量小于生成物能量，为吸热反应；反应物能量大于生物能量，为放热反应，据此分析。
【详解】A. 反应物能量小于生成物，为吸热反应，A项正确；
B. 反应物能量大于生成物，为放热反应，B项错误；
C. 反应物能量等于生成物，不符合化学反应中的能量变化图，C项错误；
D. 反应物能量大于生成物，为放热反应，D项错误；
答案选A。
3.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A. 硅太阳能电池 B. 燃料电池
C. 太阳能集热器 D. 燃气灶
【答案】D
【详解】A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能，A错误；
B.燃料电池将化学能转化为电能，B错误；
C.太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
D.燃气灶将化学能转化为热能，D正确；
故合理选项是D。
4.下列关于能量变化的说法正确的是（ ）
A. 冰融化成水放出热量
B. 生成物的总能量一定低于反应物的总能量
C. 金属与酸反应吸收能量
D. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】D
【详解】A．冰融化成水，从固体变成液体，需要吸收能量，A项错误；
B．对于放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低；对于吸热反应，生成物的总能量比反应物的总能量高。B项错误；
C．金属与酸的反应是放热反应，C项错误；
D．反应中，断开化学键吸收能量，形成化学键释放能量，是化学反应过程中能量变化的主要原因，除此之外物质状态的变化也会带来能量变化，D项正确。
本题答案选D。
5.化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A. 二次电池放电时将电能转化为化学能
B. 原电池将化学能转化为电能
C. 煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能
D. 镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
【答案】A
【详解】A．二次电池放电过程是原电池原理，将化学能转化为电能，故A错误；
B．原电池将化学能转化为电能，故B正确；
C．煤燃烧时化学能转化为热能和光能，故C正确；
D．镁条燃烧时发光、放热，即化学能转化为光能和热能，故D正确；
答案选A。
6.下列过程中，由电能转化为化学能的是（ ）
A. 打手机 B. 光合作用
C. 手机电池充电 D. 点燃氢气
【答案】C
【分析】根据物质在发生化学反应时产生的能量转换方式来分析解答。
【详解】A. 打手机是化学能转变为电能，故A项错误；
B. 光合作用是将光能转化为化学能，故B项错误；
C. 手机电池充电是将电能转化为化学能，故C项正确；
D. 点燃氢气是将化学能转变为热能和光能，故D项错误；
答案选C。
7.反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，O2的浓度减小了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·s－1，则这段时间为（ ）
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
【答案】D
【详解】根据v=, 得 ===10s；答案：D
8.在下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）
A. 钢铁腐蚀 B. 工业炼钢
C. 食物腐烂 D. 橡胶老化
【答案】B
【分析】为提高生产效益或促进人类发展的反应，需要加快反应速率，而材料的腐蚀、老化、食物腐烂等需要减慢反应速率，以此来解答。
【详解】选项中只有B工业炼钢为有利于人类发展的反应，需要加快反应速率，而A、C、D均需要减慢反应速率，
答案选B。
9.下列说法正确的是( )
A. 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B. 用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C. 化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D. 在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】B
【分析】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示;单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定;用不同物质的浓度变化表示同一时间内,同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比。
【详解】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,故错误；
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内,同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,故正确；
C.化学反应速率单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,故错误；
D.反应过程中,反应物浓度逐渐变小,用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故错误；
综上所述，本题选B。
10.在密闭容器中进行可逆反应，A跟B反应生成C，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，则该反应可以表示( )
A. A＋BC B. 2A＋2B3C
C. 3A＋B2C D. A＋3B2C
【答案】D
【详解】由v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，得，v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶3∶2，由速率之比等于化学计量数之比，可知方程式为A＋3B2C，故答案为D。
11.下列关于化学反应速率的说法错误的是（ ）
A. 化学反应速率是用于衡量化学反应进行快慢的物理量
B. 可逆反应达到化学平衡状态时，反应停止，正、逆反应速率都为零
C. 决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质
D. 增大反应物浓度或升高反应温度都能加快化学反应速率
【答案】B
【解析】化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确；可逆反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止,B项错误；影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，C项正确；即单位体积内的反应物分子增多,其中能量较高的活化分子数也同时增多,分子之间碰撞的机会增多,反应速率加快，升高反应温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大，D项正确。
12.反应2SO2＋O22SO3，经过10s O2的浓度增加了4mol/L，则用O2表示的反应速率为（ ）
A. 4 mol/(L·s) B. 0.4 mol/(L·s)
C. 2 mol/(L·s) D. 0.2 mol/(L·s)
【答案】B
【解析】ν(O2)= 4mol/L/10s= 0.4 mol/(L·s)，B正确。
13.下列措施中，不能增大化学反应速率的的是（ ）
A. Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B. Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片
C. CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D. 用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2
【答案】A
【解析】试题分析：Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水，硫酸浓度减小，反应速率减小，故A正确；Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片，增大接触面积，反应速率加快，故B错误；CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度，反应速率加快，故C错误；用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2作催化剂，反应速率加快，故D错误。
14.决定化学反应速率的主要因素是( )
A. 参加反应的物质本身的性质 B. 催化剂
C. 温度 D. 反应物的浓度
【答案】A
分析】根据决定化学反应速率的根本原因(内因)：反应物本身的性质来回答。
【详解】内因是决定化学反应速率的根本原因，即反应物本身的性质是主要因素，而浓度、温度、压强、催化剂是外界影响因素。
所以A选项是正确的。
15.在 N2 +3H2 == 2NH3 的反应中，在5S中N2由6mol/L减至2mol/L。则N2的平均反应速率是（ ）
A. 4 mol/L B. 4mol/（L·S） C. 0.8 mol/L D. 0.8 mol/（L·S）
【答案】D
【解析】在5s中N2由6mol/L减至2mol/L，氮气的浓度变化量是6mol/L－2mol/L＝4mol/L，则N2的平均反应速率是4mol/L÷5s＝0.8 mol/（L·s），答案选D。
16.常温下，分别将4块形状相同、质量均为7g的铁片，同时投入下列四种溶液中，产生H2速率最快的是( )
A. 150 mL 0.2 mol/L HCl B. 50 mL 0.2 mol/L H2SO4
C. 500 mL 0.3 mol/L HCl D. 100 mL 18.4 mol/L H2SO4
【答案】B
【分析】铁块质量、形状相同的时候，H+浓度越大，反应速率越大。
【详解】A．0.2 mol/L HCl，H+浓度为0.2 mol/L。
B．0.2 mol/L H2SO4，H+浓度为0.4 mol/L。
C．0.3 mol/L HCl， H+浓度为0.3 mol/L。
D．18.4 mol/L H2SO4浓硫酸，铁遇到浓硫酸发生钝化。综合分析可知B项H+浓度最大，反应最快。本题选B。
17.下列反应类型中属于化学平衡主要研究对象的是（ ）
A. 可逆反应 B. 化合反应
C. 离子反应 D. 气体反应
【答案】A
【详解】化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态，所以化学平衡主要研究的是可逆反应，故选A。
18.下列各组反应中，属于可逆反应的一组是（ ）
A. 2H2O2H2↑+O2↑，2H2+O22H2O
B. NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
C. H2+I22HI，2HIH2↑+I2↑
D. 2Ag+Br22AgBr，2AgBr2Ag+Br2
【答案】C
【解析】可逆反应是指同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应。A、2H2O2H2↑+O2↑，2H2+O22H2O，条件不同，则不是可逆反应，故A错误；B、NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑，条件不同，不是可逆反应，故B错误；C、H2+I22HI，2HIH2↑+I2↑，条件相同，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，故是可逆反应，故C正确；D、2Ag+Br22AgBr，2AgBr2Ag+Br2，条件不同，故不是可逆反应，故D错误。故选C。
19.在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是（ ）
A. 单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成
B. 单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成
C. 容器内H2的含量不随时间的变化而变化
D. 1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键形成
【答案】C
【解析】A根据反应方程式知，生成nmol H2同时生成2nmol HI ，反应达到平衡状态，故A错误；B.根据反应方程式知，生成nmol H2同时生成nmolI2，为同一方向，没有说明正逆反应速率相等，反应不能说明是否达到平衡状态，故B错误；C. 容器内H2的含量不随时间的变化而变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D、单位时间内断裂1个H—H键的同时形成2个H-I键，都是正向反应，不能确定正逆反应速率相等，不能确定达到了平衡状态，故D错误；
20.可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是 ( )
A. 反应停止了 B. 正、逆反应速率都为0
C. 正、逆反应都还在进行 D. 正、逆反应的速率相等且不为0
【答案】D
【解析】A、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，故A错误；
B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，故B错误；
C、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，是动态平衡，故C错误；
D、正逆反应速率相等，速率不为0，是反应达到平衡状态时的本质特征，故D正确。
21.如图是可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. t1时，只有正方向反应在进行
B. 0～t1，c(Z)在减小
C. t2～t3，反应不再进行
D. t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
【答案】D
【解析】根据v－t图像，对于该可逆反应t1时刻正、逆反应都在进行，0～t1时段v正>v逆，c(Z)在增大；t2时刻v正＝v逆，说明反应达到化学平衡状态；t2～t3时段，反应仍在进行，但由于v正＝v逆，所以各物质的浓度不再发生变化。
22.如图是Zn和Cu形成的原电池，则下列结论中正确的是（ ）
①铜为负极，锌为正极；②铜极上有气泡；③SO42-向铜极移动；④锌发生还原反应；⑤电子的流向是铜到锌；⑥负极反应式：Zn-2e－＝Zn2＋
A. ①② B. ①④⑥ C. ②④⑥ D. ②⑥
【答案】D
【分析】Cu-Zn-稀硫酸原电池放电时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析作答。
【详解】①Cu−Zn−稀硫酸原电池放电时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，①项错误；
②较不活泼的金属铜作正极，铜极上氢离子得电子生成氢气，冒气泡，②项正确；
③溶液中阴离子向负极即向锌极(负极)移动，③项错误；
④锌失电子发生氧化反应，④项错误；
⑤电子的流向是从负极到正极，即从锌极到铜极，⑤项错误；
⑥负极锌失电子，发生氧化反应，其反应式为：Zn-2e－＝Zn2＋，⑥项正确，
综上所述，D项正确。
答案选D。
23.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，据此判断四种金属的活动顺序是（ ）
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。
A. A>C>D>B B. A>B>C>D
C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】A
【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，则活泼性：A＞B；②原电池中，电流从正极流经外电路流向负极，C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，则活泼性：C＞D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，则活泼性：A＞C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，D极是负极，则活泼性：D＞B；综上所述，金属活泼性顺序是：A＞C＞D＞B，故答案选A。
24.下列装置中能构成原电池的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】原电池的形成条件：①有活泼性不同的两个金属（或金属与非金属）电极； ②导线连接两个电极构成闭合回路（或电极直接接触）；③电极插入电解质溶液；④一个自发进行的氧化还原反应。据此分析各装置。
【详解】A项，两电极之间没有形成闭合回路，不能形成原电池，故不选A项；
B项，两个电极相同，不能形成原电池，故不选B项；
C项，锌、铜两个电极的活泼性不同，都置于稀硫酸中，两个电极之间用导线连接，存在自发进行的氧化还原反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，因此可以形成原电池，故选C项；
D项，酒精属于非电解质，铜、锌电极放入酒精中不发生氧化还原反应，故不选D项。
综上所述，本题正确答案为C。
25.下图为铜—锌—稀硫酸原电池示意图，下列说法正确的是 （ ）
A. 电子由铜片通过导线流向锌片
B. 锌得电子，被还原
C. 锌为负极，铜为正极
D. 该装置能将电能转变为化学能
【答案】C
【解析】解：A、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，电子运动的方向是从负极到正极，即从锌片通过导线流向铜片，故A错误；
B、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，失电子被氧化，故B错误；
C、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，铜为正极，故C正确；
D、原电池装置是将化学能转化为电能的装置，故D错误；
故选C．
26.氢氧燃料电池，通入氧气的一极为（）极
A. 正 B. 负 C. 阴 D. 阳
【答案】A
【详解】氢氧燃料电池中，氢气失电子，发生氧化反应，为负极，氧气得电子，发生还原反应为正极； A项正确；
综上所述，本题选A。
27.下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A. 氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100％
B. 锌锰干电池是一种常用的二次电池
C. 锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
D. 铅蓄电池负极是PbO2，正极是Pb
【答案】C
【详解】A.燃料电池转化率不可能为100%，故A错误；
B．锌锰干电池是一种常用的一次电池，故B错误；
C. 锌锰干电池工作过程中，负极反应为：Zn-2e-=Zn2+，锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故C正确；
D. 铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，故D错误；
答案选C。
28.列关于甲烷结构的说法错误的是（ ）
A. 甲烷分子中的化学键都是共价键 B. 甲烷分子为正四面体结构
C. 甲烷分子为正四边形结构 D. CH2C12不存在同分异构体
【答案】C
【分析】A、根据甲烷中存在的化学键来回答；
B、根据甲烷的空间结构来回答；
C、根据甲烷的空间结构来回答；
D、甲烷分子中,碳原子采取sp3杂化,4个碳氢键完全相同。
【详解】A、甲烷中存在的化学键是碳氢单键,均是共价键,所以A选项是正确的；
B、甲烷的空间结构为正四面体结构,所以B选项是正确的；
C、甲烷的空间结构为正四面体结构,故C错误；
D、甲烷分子中,碳原子采取sp3杂化,4个碳氢键完全相同,CH2Cl2不存在同分异构体,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项C。
29.下列物质中，分子的空间结构为正四面体的是（ ）
A. 甲烷 B. 乙烯 C. 乙炔 D. 苯
【答案】A
【详解】A项，甲烷分子的空间构型是正四面体，故选A项；
B项，乙烯分子的空间构型属于平面型结构，故不选B项；
C项，乙炔分子的空间构型为直线型结构，故不选C项；
D项，苯分子的空间构型属于平面型结构，故不选D项。
综上所述，本题正确答案为A。
30.下列气体中的主要成分不是甲烷的是（ ）
A. 坑道气 B. “西气东输”中气体 C. 天然气 D. 水煤气
【答案】D
【详解】A. 坑道气的主要成分是甲烷，故A错误；
B. “西气东输”中气体主要成分是甲烷，故B错误；
C. 天然气的主要成分是甲烷，故C错误；
D. 水煤气主要成分是一氧化碳和氢气，故D正确。
故选D。
二．填空题（共40分）
31.（1）写出CH4和Cl2在光照的条件下生成CH3Cl的化学反应方程式_________
（2）写出如图所示原电池的电极方程式：
负极：_______________________
正极：_______________________
【答案】(1). CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2). Zn-2e-=Zn2+ (3). 2H++2e-= H2↑
【分析】（1）发生取代反应反应生成一氯甲烷和HCl；
（2）根据原电池工作原理写出负极、正极的电极反应。
【详解】（1）甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，第一步是1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢，反应方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，故答案为：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；
（2）反应Zn+2H+═Zn2++H2↑中，锌在负极失去电子生成锌离子，电极反应为：Zn-2e-═Zn2+；氢离子在正极得到电子生成氢气，发生得到电极反应为：2H++2e-= H2↑，
故答案为：Zn-2e-=Zn2+；2H++2e-= H2↑。
32.根据如图填空：
(1)反应物是__________，生成物是___________。
(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为________、_________、________。
(3)该反应的化学方程式是______。
【答案】(1). A、B (2). C (3). 3 mol/(L·min) (4). 2 mol/(L·min) (5). 3 mol/(L·min) (6). 3A+2B3C
【详解】（1）由图像的变化可知A、B的浓度是减小的，而C的浓度是增加的，则反应物为A、B，生成物为C，故答案为：A、B；C。（2）在2min内有ν（A）=（8-2）mol/L÷2min=3 mol/(L·min)，ν（B）=（8-4）mol/L÷2min=2 mol/(L·min)，ν（C）=6mol/L÷2min=3 mol/(L·min)，故答案为：3 mol/(L·min)、2 mol/(L·min)、3 mol/(L·min)；（3）由于反应进行2min后处于平衡状态，则反应为可逆反应，且ν（A）：ν（B）：ν（C）=3：2：3，则方程式中A、B、C三种物质前的系数依次为3、2、3，故答案为：3A+2B3C。
33.用相同质量的锌片和锌粉跟相同浓度的足量的稀盐酸反应，得到的实验数据如下所示：
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100mL氢气所需时间/秒
①
薄片
15
200
②
薄片
25
90
③
粉末
25
10
(1)实验①和②表明___________，化学反应速率越大。
(2)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是________和_________。
(3)该实验的目的是探究_____、______等因素对锌跟稀盐酸反应速率的影响。
(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应速率的影响：________
【答案】(1). 反应温度越高 (2). ② (3). ③ (4). 固体表面积 (5). 反应温度 (6). 相同质量的薄片锌，分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短
【分析】探究化学反应速率的影响因素，要采用单一变量控制法进行分析，则
（1）①和②表明，反应温度高的反应时间少；
（2）②、③中接触面积不同，接触面积大的反应时间少；
（3）由实验数据可知，②、③中接触面积不同，①和②中反应温度不同；
（4）证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响，利用相同的Zn与不同浓度的盐酸反应。
【详解】（1）①和②表明，反应温度高的反应时间少，则表明温度越高，反应速率越大，
故答案为：反应温度越高；
（2）②和③中接触面积不同，接触面积大的反应时间少，则能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是②和③，故答案为：②；③；固体表面积；
（3）由实验数据可知，②、③中接触面积不同，①和②中反应温度不同；则该实验的目的是探究固体表面积、反应温度对锌和稀盐酸反应速率的影响，故答案为：固体表面积；反应温度；
（4）证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响，利用相同的Zn与不同浓度的盐酸反应，则设计实验为相同质量的薄片锌，分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短，故答案为：相同质量的薄片锌分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 P：31 Mg：24 Al：27 Cu：64 Fe：56
一、单选题（共30题，每题2分，共60分）
1.下列说法错误的是（ ）
A. CO燃烧是放热反应 B. H2SO4与NaOH反应是放热反应
C. CaCO3受热分解是吸热反应 D. CaO与H2O反应是吸热反应
【答案】D
【详解】A项，燃烧反应都是放热反应，故A项正确；
B项，酸碱中和反应是放热反应，故B项正确；
C项，大多数分解反应为吸热反应，CaCO3受热分解生成CaO和CO2，是吸热反应，故C项正确；
D项，CaO与H2O反应放出大量的热，是放热反应，故D项错误。
答案选D。
2.下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据反应物和生成物能量高低判断，反应物能量小于生成物能量，为吸热反应；反应物能量大于生物能量，为放热反应，据此分析。
【详解】A. 反应物能量小于生成物，为吸热反应，A项正确；
B. 反应物能量大于生成物，为放热反应，B项错误；
C. 反应物能量等于生成物，不符合化学反应中的能量变化图，C项错误；
D. 反应物能量大于生成物，为放热反应，D项错误；
答案选A。
3.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A. 硅太阳能电池 B. 燃料电池
C. 太阳能集热器 D. 燃气灶
【答案】D
【详解】A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能，A错误；
B.燃料电池将化学能转化为电能，B错误；
C.太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
D.燃气灶将化学能转化为热能，D正确；
故合理选项是D。
4.下列关于能量变化的说法正确的是（ ）
A. 冰融化成水放出热量
B. 生成物的总能量一定低于反应物的总能量
C. 金属与酸反应吸收能量
D. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】D
【详解】A．冰融化成水，从固体变成液体，需要吸收能量，A项错误；
B．对于放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低；对于吸热反应，生成物的总能量比反应物的总能量高。B项错误；
C．金属与酸的反应是放热反应，C项错误；
D．反应中，断开化学键吸收能量，形成化学键释放能量，是化学反应过程中能量变化的主要原因，除此之外物质状态的变化也会带来能量变化，D项正确。
本题答案选D。
5.化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A. 二次电池放电时将电能转化为化学能
B. 原电池将化学能转化为电能
C. 煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能
D. 镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
【答案】A
【详解】A．二次电池放电过程是原电池原理，将化学能转化为电能，故A错误；
B．原电池将化学能转化为电能，故B正确；
C．煤燃烧时化学能转化为热能和光能，故C正确；
D．镁条燃烧时发光、放热，即化学能转化为光能和热能，故D正确；
答案选A。
6.下列过程中，由电能转化为化学能的是（ ）
A. 打手机 B. 光合作用
C. 手机电池充电 D. 点燃氢气
【答案】C
【分析】根据物质在发生化学反应时产生的能量转换方式来分析解答。
【详解】A. 打手机是化学能转变为电能，故A项错误；
B. 光合作用是将光能转化为化学能，故B项错误；
C. 手机电池充电是将电能转化为化学能，故C项正确；
D. 点燃氢气是将化学能转变为热能和光能，故D项错误；
答案选C。
7.反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，O2的浓度减小了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L－1·s－1，则这段时间为（ ）
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
【答案】D
【详解】根据v=, 得 ===10s；答案：D
8.在下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）
A. 钢铁腐蚀 B. 工业炼钢
C. 食物腐烂 D. 橡胶老化
【答案】B
【分析】为提高生产效益或促进人类发展的反应，需要加快反应速率，而材料的腐蚀、老化、食物腐烂等需要减慢反应速率，以此来解答。
【详解】选项中只有B工业炼钢为有利于人类发展的反应，需要加快反应速率，而A、C、D均需要减慢反应速率，
答案选B。
9.下列说法正确的是( )
A. 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B. 用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C. 化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D. 在化学反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】B
【分析】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示;单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定;用不同物质的浓度变化表示同一时间内,同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比。
【详解】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,故错误；
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内,同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,故正确；
C.化学反应速率单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,故错误；
D.反应过程中,反应物浓度逐渐变小,用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故错误；
综上所述，本题选B。
10.在密闭容器中进行可逆反应，A跟B反应生成C，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，则该反应可以表示( )
A. A＋BC B. 2A＋2B3C
C. 3A＋B2C D. A＋3B2C
【答案】D
【详解】由v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，得，v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶3∶2，由速率之比等于化学计量数之比，可知方程式为A＋3B2C，故答案为D。
11.下列关于化学反应速率的说法错误的是（ ）
A. 化学反应速率是用于衡量化学反应进行快慢的物理量
B. 可逆反应达到化学平衡状态时，反应停止，正、逆反应速率都为零
C. 决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质
D. 增大反应物浓度或升高反应温度都能加快化学反应速率
【答案】B
【解析】化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确；可逆反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止,B项错误；影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，C项正确；即单位体积内的反应物分子增多,其中能量较高的活化分子数也同时增多,分子之间碰撞的机会增多,反应速率加快，升高反应温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大，D项正确。
12.反应2SO2＋O22SO3，经过10s O2的浓度增加了4mol/L，则用O2表示的反应速率为（ ）
A. 4 mol/(L·s) B. 0.4 mol/(L·s)
C. 2 mol/(L·s) D. 0.2 mol/(L·s)
【答案】B
【解析】ν(O2)= 4mol/L/10s= 0.4 mol/(L·s)，B正确。
13.下列措施中，不能增大化学反应速率的的是（ ）
A. Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B. Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片
C. CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D. 用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2
【答案】A
【解析】试题分析：Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水，硫酸浓度减小，反应速率减小，故A正确；Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片，增大接触面积，反应速率加快，故B错误；CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度，反应速率加快，故C错误；用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2作催化剂，反应速率加快，故D错误。
14.决定化学反应速率的主要因素是( )
A. 参加反应的物质本身的性质 B. 催化剂
C. 温度 D. 反应物的浓度
【答案】A
分析】根据决定化学反应速率的根本原因(内因)：反应物本身的性质来回答。
【详解】内因是决定化学反应速率的根本原因，即反应物本身的性质是主要因素，而浓度、温度、压强、催化剂是外界影响因素。
所以A选项是正确的。
15.在 N2 +3H2 == 2NH3 的反应中，在5S中N2由6mol/L减至2mol/L。则N2的平均反应速率是（ ）
A. 4 mol/L B. 4mol/（L·S） C. 0.8 mol/L D. 0.8 mol/（L·S）
【答案】D
【解析】在5s中N2由6mol/L减至2mol/L，氮气的浓度变化量是6mol/L－2mol/L＝4mol/L，则N2的平均反应速率是4mol/L÷5s＝0.8 mol/（L·s），答案选D。
16.常温下，分别将4块形状相同、质量均为7g的铁片，同时投入下列四种溶液中，产生H2速率最快的是( )
A. 150 mL 0.2 mol/L HCl B. 50 mL 0.2 mol/L H2SO4
C. 500 mL 0.3 mol/L HCl D. 100 mL 18.4 mol/L H2SO4
【答案】B
【分析】铁块质量、形状相同的时候，H+浓度越大，反应速率越大。
【详解】A．0.2 mol/L HCl，H+浓度为0.2 mol/L。
B．0.2 mol/L H2SO4，H+浓度为0.4 mol/L。
C．0.3 mol/L HCl， H+浓度为0.3 mol/L。
D．18.4 mol/L H2SO4浓硫酸，铁遇到浓硫酸发生钝化。综合分析可知B项H+浓度最大，反应最快。本题选B。
17.下列反应类型中属于化学平衡主要研究对象的是（ ）
A. 可逆反应 B. 化合反应
C. 离子反应 D. 气体反应
【答案】A
【详解】化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态，所以化学平衡主要研究的是可逆反应，故选A。
18.下列各组反应中，属于可逆反应的一组是（ ）
A. 2H2O2H2↑+O2↑，2H2+O22H2O
B. NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
C. H2+I22HI，2HIH2↑+I2↑
D. 2Ag+Br22AgBr，2AgBr2Ag+Br2
【答案】C
【解析】可逆反应是指同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应。A、2H2O2H2↑+O2↑，2H2+O22H2O，条件不同，则不是可逆反应，故A错误；B、NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑，条件不同，不是可逆反应，故B错误；C、H2+I22HI，2HIH2↑+I2↑，条件相同，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，故是可逆反应，故C正确；D、2Ag+Br22AgBr，2AgBr2Ag+Br2，条件不同，故不是可逆反应，故D错误。故选C。
19.在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是（ ）
A. 单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成
B. 单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成
C. 容器内H2的含量不随时间的变化而变化
D. 1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键形成
【答案】C
【解析】A根据反应方程式知，生成nmol H2同时生成2nmol HI ，反应达到平衡状态，故A错误；B.根据反应方程式知，生成nmol H2同时生成nmolI2，为同一方向，没有说明正逆反应速率相等，反应不能说明是否达到平衡状态，故B错误；C. 容器内H2的含量不随时间的变化而变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D、单位时间内断裂1个H—H键的同时形成2个H-I键，都是正向反应，不能确定正逆反应速率相等，不能确定达到了平衡状态，故D错误；
20.可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是 ( )
A. 反应停止了 B. 正、逆反应速率都为0
C. 正、逆反应都还在进行 D. 正、逆反应的速率相等且不为0
【答案】D
【解析】A、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，故A错误；
B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，故B错误；
C、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应不停止，速率不为0，是动态平衡，故C错误；
D、正逆反应速率相等，速率不为0，是反应达到平衡状态时的本质特征，故D正确。
21.如图是可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. t1时，只有正方向反应在进行
B. 0～t1，c(Z)在减小
C. t2～t3，反应不再进行
D. t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
【答案】D
【解析】根据v－t图像，对于该可逆反应t1时刻正、逆反应都在进行，0～t1时段v正>v逆，c(Z)在增大；t2时刻v正＝v逆，说明反应达到化学平衡状态；t2～t3时段，反应仍在进行，但由于v正＝v逆，所以各物质的浓度不再发生变化。
22.如图是Zn和Cu形成的原电池，则下列结论中正确的是（ ）
①铜为负极，锌为正极；②铜极上有气泡；③SO42-向铜极移动；④锌发生还原反应；⑤电子的流向是铜到锌；⑥负极反应式：Zn-2e－＝Zn2＋
A. ①② B. ①④⑥ C. ②④⑥ D. ②⑥
【答案】D
【分析】Cu-Zn-稀硫酸原电池放电时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析作答。
【详解】①Cu−Zn−稀硫酸原电池放电时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，①项错误；
②较不活泼的金属铜作正极，铜极上氢离子得电子生成氢气，冒气泡，②项正确；
③溶液中阴离子向负极即向锌极(负极)移动，③项错误；
④锌失电子发生氧化反应，④项错误；
⑤电子的流向是从负极到正极，即从锌极到铜极，⑤项错误；
⑥负极锌失电子，发生氧化反应，其反应式为：Zn-2e－＝Zn2＋，⑥项正确，
综上所述，D项正确。
答案选D。
23.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，据此判断四种金属的活动顺序是（ ）
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。
A. A>C>D>B B. A>B>C>D
C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】A
【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，则活泼性：A＞B；②原电池中，电流从正极流经外电路流向负极，C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，则活泼性：C＞D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，则活泼性：A＞C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，D极是负极，则活泼性：D＞B；综上所述，金属活泼性顺序是：A＞C＞D＞B，故答案选A。
24.下列装置中能构成原电池的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】原电池的形成条件：①有活泼性不同的两个金属（或金属与非金属）电极； ②导线连接两个电极构成闭合回路（或电极直接接触）；③电极插入电解质溶液；④一个自发进行的氧化还原反应。据此分析各装置。
【详解】A项，两电极之间没有形成闭合回路，不能形成原电池，故不选A项；
B项，两个电极相同，不能形成原电池，故不选B项；
C项，锌、铜两个电极的活泼性不同，都置于稀硫酸中，两个电极之间用导线连接，存在自发进行的氧化还原反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，因此可以形成原电池，故选C项；
D项，酒精属于非电解质，铜、锌电极放入酒精中不发生氧化还原反应，故不选D项。
综上所述，本题正确答案为C。
25.下图为铜—锌—稀硫酸原电池示意图，下列说法正确的是 （ ）
A. 电子由铜片通过导线流向锌片
B. 锌得电子，被还原
C. 锌为负极，铜为正极
D. 该装置能将电能转变为化学能
【答案】C
【解析】解：A、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，电子运动的方向是从负极到正极，即从锌片通过导线流向铜片，故A错误；
B、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，失电子被氧化，故B错误；
C、Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，铜为正极，故C正确；
D、原电池装置是将化学能转化为电能的装置，故D错误；
故选C．
26.氢氧燃料电池，通入氧气的一极为（）极
A. 正 B. 负 C. 阴 D. 阳
【答案】A
【详解】氢氧燃料电池中，氢气失电子，发生氧化反应，为负极，氧气得电子，发生还原反应为正极； A项正确；
综上所述，本题选A。
27.下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A. 氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100％
B. 锌锰干电池是一种常用的二次电池
C. 锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
D. 铅蓄电池负极是PbO2，正极是Pb
【答案】C
【详解】A.燃料电池转化率不可能为100%，故A错误；
B．锌锰干电池是一种常用的一次电池，故B错误；
C. 锌锰干电池工作过程中，负极反应为：Zn-2e-=Zn2+，锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故C正确；
D. 铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，故D错误；
答案选C。
28.列关于甲烷结构的说法错误的是（ ）
A. 甲烷分子中的化学键都是共价键 B. 甲烷分子为正四面体结构
C. 甲烷分子为正四边形结构 D. CH2C12不存在同分异构体
【答案】C
【分析】A、根据甲烷中存在的化学键来回答；
B、根据甲烷的空间结构来回答；
C、根据甲烷的空间结构来回答；
D、甲烷分子中,碳原子采取sp3杂化,4个碳氢键完全相同。
【详解】A、甲烷中存在的化学键是碳氢单键,均是共价键,所以A选项是正确的；
B、甲烷的空间结构为正四面体结构,所以B选项是正确的；
C、甲烷的空间结构为正四面体结构,故C错误；
D、甲烷分子中,碳原子采取sp3杂化,4个碳氢键完全相同,CH2Cl2不存在同分异构体,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项C。
29.下列物质中，分子的空间结构为正四面体的是（ ）
A. 甲烷 B. 乙烯 C. 乙炔 D. 苯
【答案】A
【详解】A项，甲烷分子的空间构型是正四面体，故选A项；
B项，乙烯分子的空间构型属于平面型结构，故不选B项；
C项，乙炔分子的空间构型为直线型结构，故不选C项；
D项，苯分子的空间构型属于平面型结构，故不选D项。
综上所述，本题正确答案为A。
30.下列气体中的主要成分不是甲烷的是（ ）
A. 坑道气 B. “西气东输”中气体 C. 天然气 D. 水煤气
【答案】D
【详解】A. 坑道气的主要成分是甲烷，故A错误；
B. “西气东输”中气体主要成分是甲烷，故B错误；
C. 天然气的主要成分是甲烷，故C错误；
D. 水煤气主要成分是一氧化碳和氢气，故D正确。
故选D。
二．填空题（共40分）
31.（1）写出CH4和Cl2在光照的条件下生成CH3Cl的化学反应方程式_________
（2）写出如图所示原电池的电极方程式：
负极：_______________________
正极：_______________________
【答案】(1). CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2). Zn-2e-=Zn2+ (3). 2H++2e-= H2↑
【分析】（1）发生取代反应反应生成一氯甲烷和HCl；
（2）根据原电池工作原理写出负极、正极的电极反应。
【详解】（1）甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，第一步是1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢，反应方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，故答案为：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；
（2）反应Zn+2H+═Zn2++H2↑中，锌在负极失去电子生成锌离子，电极反应为：Zn-2e-═Zn2+；氢离子在正极得到电子生成氢气，发生得到电极反应为：2H++2e-= H2↑，
故答案为：Zn-2e-=Zn2+；2H++2e-= H2↑。
32.根据如图填空：
(1)反应物是__________，生成物是___________。
(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为________、_________、________。
(3)该反应的化学方程式是______。
【答案】(1). A、B (2). C (3). 3 mol/(L·min) (4). 2 mol/(L·min) (5). 3 mol/(L·min) (6). 3A+2B3C
【详解】（1）由图像的变化可知A、B的浓度是减小的，而C的浓度是增加的，则反应物为A、B，生成物为C，故答案为：A、B；C。（2）在2min内有ν（A）=（8-2）mol/L÷2min=3 mol/(L·min)，ν（B）=（8-4）mol/L÷2min=2 mol/(L·min)，ν（C）=6mol/L÷2min=3 mol/(L·min)，故答案为：3 mol/(L·min)、2 mol/(L·min)、3 mol/(L·min)；（3）由于反应进行2min后处于平衡状态，则反应为可逆反应，且ν（A）：ν（B）：ν（C）=3：2：3，则方程式中A、B、C三种物质前的系数依次为3、2、3，故答案为：3A+2B3C。
33.用相同质量的锌片和锌粉跟相同浓度的足量的稀盐酸反应，得到的实验数据如下所示：
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100mL氢气所需时间/秒
①
薄片
15
200
②
薄片
25
90
③
粉末
25
10
(1)实验①和②表明___________，化学反应速率越大。
(2)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是________和_________。
(3)该实验的目的是探究_____、______等因素对锌跟稀盐酸反应速率的影响。
(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应速率的影响：________
【答案】(1). 反应温度越高 (2). ② (3). ③ (4). 固体表面积 (5). 反应温度 (6). 相同质量的薄片锌，分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短
【分析】探究化学反应速率的影响因素，要采用单一变量控制法进行分析，则
（1）①和②表明，反应温度高的反应时间少；
（2）②、③中接触面积不同，接触面积大的反应时间少；
（3）由实验数据可知，②、③中接触面积不同，①和②中反应温度不同；
（4）证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响，利用相同的Zn与不同浓度的盐酸反应。
【详解】（1）①和②表明，反应温度高的反应时间少，则表明温度越高，反应速率越大，
故答案为：反应温度越高；
（2）②和③中接触面积不同，接触面积大的反应时间少，则能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是②和③，故答案为：②；③；固体表面积；
（3）由实验数据可知，②、③中接触面积不同，①和②中反应温度不同；则该实验的目的是探究固体表面积、反应温度对锌和稀盐酸反应速率的影响，故答案为：固体表面积；反应温度；
（4）证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响，利用相同的Zn与不同浓度的盐酸反应，则设计实验为相同质量的薄片锌，分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短，故答案为：相同质量的薄片锌分别与0.1 mol/L、1 mol/L的足量稀盐酸反应，比较收集100mL氢气所需时间的长短。
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