A-Level 化学 9701 Paper 5 模拟卷（规划、分析与评价）｜30 分、1 小时 15 分、附答案及评分准则

2026-10-30

TutorZone 原创模拟卷 · CIE A-Level 化学 9701 Paper 5（规划、分析与评价）

2 题 11 个部分 · 30 分 · 1 小时 15 分 · 准用计算机

总分 30 分 · 1 小时 15 分 · 11 个部分

分数分布 15 + 15 = 30

程度 A2（A-Level 第二年）

卷制对照

试卷	时间	分数	性质
Paper 5（规划、分析与评价）	1 小时 15 分	30 分	本卷
Paper 4（A Level 结构题）	2 小时	100 分	A Level 另一卷
Paper 3（AS 实验技巧）	2 小时	40 分	AS 卷
Paper 2（AS 结构题）	1 小时 15 分	60 分	AS 卷

资料表（Data and formulae）

量	数值
气体常数 R	8.31 J K⁻¹ mol⁻¹
阿佛加德罗常数 L	6.02 × 10²³ mol⁻¹
普朗克常数 h	6.63 × 10⁻³⁴ J s
光速 c	3.00 × 10⁸ m s⁻¹
电子电荷 e	1.60 × 10⁻¹⁹ C
相对原子质量 H、C、O、Na、S	1.0、12.0、16.0、23.0、32.1

题目

Total: 30 marks · 1 h 15 min · calculator allowed

第 1 · 实验规划：温度对硫代硫酸钠与盐酸反应速率的影响 [15]

(a) 一名学生要找出硫代硫酸钠溶液与稀盐酸反应的速率如何随温度改变。写出自变量、因变量，以及三个须保持不变的变量。 [2]

(b) 描述如何把反应混合物稳定控制在 20.0 °C 至 60.0 °C 之间（每 10 °C 一个读数），并准确读出温度。 [3]

(c) 写出量度十字消失时间的完整步骤（包括体积、观察方法与重复次数）。 [4]

(d) 画出记录数据的表格，列出所有字段名称及单位。 [2]

(e) 说明如何由这些数据求出反应的活化能 Ea，包括作哪两个量的图，以及梯度与 Ea 的关系。 [3]

(f) 提出两项做这个实验时须注意的安全措施。 [1]

第 2 · 数据分析与评价：由速率数据求活化能 [15]

(a) 一名学生在五个温度下量度同一反应中黑十字消失的时间，结果如下表。把表中 10³/T 与 ln(1/t) 两栏填满（取三位有效数字）。

temperature / °C	T / K	t / s
20	293	95.00
30	303	46.95
40	313	24.27
50	323	13.07
60	333	7.30

[4]

(b) 用表中数据作适当的图，并说明你如何由图形判断各点是否成直线。 [4]

(c) 求直线的梯度，并写出单位。 [2]

(d) 由此计算活化能 Ea，并以 kJ mol⁻¹ 表示（R = 8.31 J K⁻¹ mol⁻¹）。 [2]

(e) 提出实验中两个误差来源，并各给一个改善方法。 [3]

答案及评分准则

第	部分	答案	评分要点	分
1	(a)	自变量：温度（20 °C 至 60 °C）。因变量：反应速率，以黑十字消失所需的时间 t 量度（速率 ∝ 1/t）。控制变量：硫代硫酸钠溶液的浓度与体积、稀盐酸的浓度与体积、观察的十字深度与观察者视线、同一套锥形瓶。	1 分：自变量温度、因变量为速率（时间 t 或 1/t） 1 分：三个控制变量（浓度、体积、十字深度）	2
1	(b)	用恒温水浴（水浴加热板）先加热到目标温度。把盛有硫代硫酸钠溶液的试管与盛有稀盐酸的试管一同放入水浴 5 分钟，令两者都达水浴温度。用刻度 0.5 °C 的温度计插入溶液读温，读数在 ±0.5 °C 之内才混合。取 20、30、40、50、60 °C 五个温度。	1 分：恒温水浴／水浴加热，先平衡 5 分钟 1 分：温度计插入溶液，读至 ±0.5 °C 1 分：20–60 °C 至少五个温度读数	3
1	(c)	用移液管量 25.0 cm³ 硫代硫酸钠溶液放入锥形瓶，加 25.0 cm³ 蒸馏水；锥形瓶放在画有黑十字的白纸上。用量筒量 5.0 cm³ 稀盐酸，与锥形瓶一起在水浴中平衡。把盐酸迅速倒入锥形瓶并同时启动秒表，盖上表面玻璃摇匀；由瓶口正上方垂直向下望，记录黑十字完全消失的时间 t。每个温度重复三次，取平均值。	1 分：准确量取固定体积（移液管／量筒） 1 分：倒入酸同时启动秒表 1 分：由上方垂直观察十字消失 1 分：每温度重复三次取平均	4
1	(d)	字段：温度 θ/°C；T/K；时间 t₁、t₂、t₃/s；平均时间 t/s；1/t 或 ln(1/t)/s⁻¹；1/T /K⁻¹。	1 分：三个独立时间读数与平均时间栏 1 分：T/K、1/T、1/t（或 ln(1/t)）栏及正确单位	2
1	(e)	以 ln(1/t) 对 1/T 作图（1/T 的单位是 K⁻¹）。由阿瑞尼乌斯式 k = A e^(−Ea/RT) 得 ln k = ln A − (Ea/R)(1/T)；速率 ∝ 1/t，故直线梯度 = −Ea/R，Ea = −梯度 × R，R = 8.31 J K⁻¹ mol⁻¹，再除以 1000 得 kJ mol⁻¹。	1 分：作 ln(1/t) 对 1/T 的图 1 分：梯度 = −Ea/R 1 分：Ea = −梯度 × 8.31，并换算成 kJ mol⁻¹	3
1	(f)	稀盐酸有腐蚀性，须戴护目镜；反应会放出二氧化硫，须在通风柜或通风良好处进行；热水浴须小心烫伤。	1 分：任何两项（护目镜／通风／防烫）	1
2	(a)	T/K = 293、303、313、323、333；10³/T = 3.41, 3.30, 3.19, 3.10, 3.00 K⁻¹；t = 95.00, 46.95, 24.27, 13.07, 7.30 s；ln(1/t) = -4.554, -3.849, -3.189, -2.570, -1.988。	2 分：五个 T/K 及 10³/T 全对 2 分：五个 ln(1/t) 全对（三位有效数字）	4
2	(b)	以 1/T（K⁻¹）为 x 轴、ln(1/t) 为 y 轴作图，x 轴由 3.00 × 10⁻³ 至 3.50 × 10⁻³、y 轴由 −4.6 至 −1.9。五点应大致成一直线，用透明尺画最适合的直线（best-fit），使各点平均分布在线的两侧；若有一点明显偏离超过一格，须重测该温度。	1 分：x 轴 1/T、y 轴 ln(1/t) 并标明单位 1 分：两轴刻度合适、五点正确画出 1 分：画最适合直线（平均分布两侧） 1 分：以偏离大小判断是否成直线	4
2	(c)	梯度 = Δ(ln(1/t)) ÷ Δ(1/T) = （-1.988 − (-4.554)）÷（3.00 × 10⁻³ − 3.41 × 10⁻³）≈ -6259 K，即约 −6.25 × 10³ K。	1 分：用 Δy/Δx 计算（读线上两点） 1 分：单位 K（负号须保留）	2
2	(d)	Ea = −梯度 × R = 6259 × 8.31 = 52012 J mol⁻¹ ≈ 52.0 kJ mol⁻¹。	1 分：Ea = −梯度 × R 代入 1 分：答案 ≈ 52 kJ mol⁻¹（单位正确）	2
2	(e)	①“十字消失”的判断属主观，不同观察者反应时间不同 → 由同一人观察，或用光度计／相机定时拍摄代替目视。②把酸倒入瓶与启动秒表有时间差，混合时温度也会略降 → 先在水浴平衡、快速倒入并同时启表，并记录混合后的实际温度。③每个温度只读一次 → 重复三次取平均并增加温度点，以减低随机误差。	1 分：一个合理误差来源 1 分：另一个误差来源 1 分：对应的具体改善方法	3

课题分布

题号	课题	分数
1	实验规划：温度对硫代硫酸钠与盐酸反应速率的影响	15
2	数据分析与评价：由速率数据求活化能	15

常见失分位

作图时纵轴用 V 而不是 ln V，得曲线而非直线，梯度对不上 1/(RC)。
梯度漏写单位 s⁻¹，或把 ln V 当成电压一并代入 C = 1/(R×梯度)。
规划题只写“量频率”，没有说明怎样令弦线共振，方法分全部失掉。
不确定度只计电阻的 5%，漏了读图梯度的 3%。

操卷建议 先闭卷 75 分钟完成，再用答案卷逐点对分；错的题目重做一次，并记下是公式、代入还是单位出错。

资料来源 卷制依 CIE A-Level 化学 9701（2025–2027）Paper 5：1 小时 15 分、30 分、规划与分析评价。

常见问题

Paper 5 考什么？
Paper 5 是 A Level 的规划、分析与评价卷：1 小时 15 分、30 分。第一题要求你设计一个实验（变量、方法、数据处理、安全），第二题给你一组数据，要你完成表格、作图、求梯度和不确定度，并评价误差。

没有做过实验也可以做吗？
可以。Paper 5 考的是实验设计与数据处理的思路，不需要亲手做过该实验；但一定要熟习作图、梯度、对数线性化及百分比不确定度这几项技巧。

为什么要取 ln V 而不是直接用 V 作图？
指数关系 V = V₀e^(−t/RC) 取对数后变成直线 ln V = ln V₀ − t/(RC)，梯度直接等于 −1/(RC)，可以用来求 C；直接用 V 作图只会得一条曲线，难以读出参数。

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本卷由 TutorZone 导师依公开课程大纲自行编写，题目与数据均为原创，与 CIE 官方无关。

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