高考化学易错题精选化学反应速率与化学平衡练习题含答案1.docx
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高考化学易错题精选化学反应速率与化学平衡练习题含答案1
高考化学易错题精选-化学反应速率与化学平衡练习题含答案
（1）
一、化学反应速率与化学平衡
1．某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
（初步探究）
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0°C
0.5mol∙L−1稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20°C
1min左右出现蓝色
③
20°C
0.1mol∙L−1稀硫酸
15min左右出现蓝色
④
20°C
蒸馏水
30min左右出现蓝色
（1）为探究温度对反应速率的影响，实验②中试剂A应为______________。
（2）写出实验③中I-反应的离子方程式：
_____________________。
（3）对比实验②③④，可以得出的结论：
_______________________。
（继续探究）溶液pH对反应速率的影响查阅资料：
i.pH＜11.7时，I-能被O2氧化为I2。
ii.pH=9.28时，I2发生歧化反应：
3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，pH越大，歧化速率越快。
（4）小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验，装置如图所示。
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时后的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。
（5）甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应，如图所示，请你填写试剂和实验现象。
试剂1______________。
试剂2______________。
实验现象：
___________________________。
（深入探究）较高温度对反应速率的影响
小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
序号
温度
试剂
现象
⑨敞口试管
水浴
70°C
5mL1mol∙L−1KI溶液
5mL0.5mol∙L−1稀硫酸
20min内仍保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
⑩密闭试管
溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
（6）对比实验⑨和⑩的现象差异，该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设，请你补充假设1。
假设1：
_______________。
假设2：
45°C以上I2易升华，70°C水浴时，c（I2）太小难以显现黄色。
（7）针对假设2有两种不同观点。
你若认为假设2成立，请推测试管⑨中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因_______________（写出一条）。
你若认为假设2不成立，请设计实验方案证明_______________。
【答案】0.5mol∙L−1稀硫酸4I－+O2+4H+=2I2+2H2O温度相同时，KI溶液被O2氧化成I2，c（H+）越大，氧化反应速率越快试管⑦、⑧中，pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化试剂1：
1mol·L1KI溶液，滴加1%淀粉溶液试剂2：
pH=10的KOH溶液现象：
电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝（t＜30min）加热使O2逸出，c（O2）降低，导致I－氧化为I2的速率变慢理由：
KI溶液过量（即使加热时有I2升华也未用光KI），实验⑨冷却室温后过量的KI仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色[其他理由合理给分，如淀粉与I2反应非常灵敏（少量的I2即可以与淀粉显色），所以实验⑨中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色]。
水浴加热70℃时，用湿润的淀粉试纸放在试管⑨的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立[其他方案合理给分，如水浴加热70℃时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立]。
【解析】
【分析】
某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生4I－+O2+4H+=2I2+2H2O的氧化反应，根据实验进行对比，探究反应温度和稀硫酸浓度对反应速率的影响，pH=9.28时，I2发生歧化反应：
3I2+6OH－=IO3－+5I－+3H2O，pH越大，歧化速率越快，整个反应主要是既发生氧化反应又发生歧化反应，根据歧化速率与氧化速率和淀粉变色速率快慢得出颜色变化；将反应设计成原电池，利用化合价升高和化合价降低来分析；在较高温度对反应速率的实验对比中，假设可能加热使O2逸出，c（O2）降低，导致I－氧化为I2的速率变慢，也可能是45℃以上I2易升华，70℃水浴时，c（I2）太小难以显现黄色。
【详解】
（1）根据①、②为探究温度对反应速率的影响，其他条件不变，实验②中试剂A应为0.5mol∙L−1稀硫酸；故答案为：
0.5mol∙L−1稀硫酸。
（2）实验③中I－与氧气在酸性条件下反应生成单质碘，其离子方程式4I－+O2+4H+=2I2+2H2O；故答案为：
4I－+O2+4H+=2I2+2H2O。
（3）对比实验②③④，三者温度相同，稀硫酸浓度越大，反应速率越快，因此可以得出的结论：
温度相同时，KI溶液被O2氧化成I2，c（H+）越大，氧化反应速率越快；故答案为：
温度相同时，KI溶液被O2氧化成I2，c（H+）越大，氧化反应速率越快。
（4）根据题中信息及⑦和⑧中颜色无明显变化，说明试管⑦、⑧中，pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化；故答案为：
试管⑦、⑧中，pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化。
（5）根据离子反应方程式4I－+O2+4H+=2I2+2H2O和图中信息氧气的通入，因此试剂1为1mol∙L−1KI溶液，滴加1%淀粉溶液，试剂2为pH=10的KOH溶液，因此可以看见实验现象电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝（t＜30min）；故答案为：
试剂1：
1mol∙L−1KI溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2：
pH=10的KOH溶液；现象：
电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝（t＜30min）。
（6）假设1：
加热使O2逸出，c（O2）降低，导致I－氧化为I2的速率变慢；故答案为：
加热使O2逸出，c（O2）降低，导致I－氧化为I2的速率变慢。
假设2：
45℃以上I2易升华，70℃水浴时，c（I2）太小难以显现黄色。
（7）针对假设2有两种不同观点。
你若认为假设2成立，请推测试管⑨中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因KI溶液过量（即使加热时有I2升华也未用光KI），实验⑨冷却室温后过量的KI仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色[其他理由合理给分，如淀粉与I2反应非常灵敏（少量的I2即可以与淀粉显色），所以实验⑨中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色]。
你若认为假设2不成立，设计实验方案是水浴加热70℃时，用湿润的淀粉试纸放在试管⑨的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立[其他方案合理给分，如水浴加热70℃时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立]。
2．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。
（1）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________________。
（2）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
（3）实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。
再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：
I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：
i.H2O2浓度降低；ii.________。
以下对照实验说明i不是主要原因：
向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。
观察到的现象是_____________。
（4）资料4：
I－（aq）＋I2（aq）
I3－（aq）K＝640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：
向20mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL0.10mol·L－1KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：
微粒
I－
I2
I3－
浓度/（mol·L－1）
2.5×10－3
a
4.0×10－3
①a＝__________。
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是________________。
【答案】2H2O2
2H2O＋O2↑a下层溶液呈紫红色在水溶液中I2的浓度降低A试管中产生气泡明显变少；B试管中产生气泡速率没有明显减小
2c（I2）＋c（I－）＋3c（I3－）＜0.033mol·L－1
【解析】
【分析】
（1）H2O2＋I－＝H2O＋IO－,H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－,把两式加和，即可得到总反应的化学方程式。
（2）a.加入KI后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a正确；
b.加入KI后，反应物和生成物的能量都没有改变，b不正确；
c.由图中可知，H2O2＋I－＝H2O＋IO－是吸热反应，c不正确。
（3）①加CCl4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：
i.H2O2浓度降低；ii.在水溶液中I2的浓度降低。
以下对照实验说明i不是主要原因：
向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。
观察到的现象是H2O2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。
（4）①
，由此可求出a。
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中c（I-）=
，求出I－，I2，I3－中所含I的浓度和，二者比较便可得到结论。
【详解】
（1）H2O2＋I－＝H2O＋IO－,H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－,把两式加和，即可得到总反应的化学方程式为2H2O2
2H2O＋O2↑。
答案为：
2H2O2
2H2O＋O2↑；
（2）a.加入KI后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a正确；
b.加入KI后，反应物和生成物的能量都没有改变，b不正确；
c.由图中可知，H2O2＋I－＝H2O＋IO－的反应物总能量小于生成物总能量，所以该反应是吸热反应，c不正确。
答案为：
a；
（3）①加CCl4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2生成。
答案为：
下层溶液呈紫红色；
②气泡明显减少的原因可能是：
i.H2O2浓度降低；ii.在水溶液中I2的浓度降低。
以下对照实验说明i不是主要原因：
向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。
观察到的现象是H2O2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。
答案为：
在水溶液中I2的浓度降低；A试管中产生气泡明显变少，B试管中产生气泡速率没有明显减小；
（4）①
，由此可求出a=2.5×10-3mol/L。
答案为：
2.5×10-3；
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中，c（I-）=
；现在溶液中，I－，I2，I3－中所含I的浓度和为2c（I2）＋c（I－）＋3c（I3－）=2×2.5×10-3+2.5×10-3+3×4.0×10-3=0.0195<0.033，I不守恒，说明产物中还有含碘微粒。
答案为：
2c（I2）＋c（I－）＋3c（I3－）<0.033mol·L－1。
【点睛】
在做探究实验前，要进行可能情况预测。
向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄，则表明生成了I2，加入CCl4且液体分层后，发现气泡逸出的速率明显变慢，CCl4与H2O2不反应，是什么原因导致生成O2的速率减慢？
是c（H2O2）减小，还是c（I2）减小所致？
于是我们自然想到设计对比实验进行验证。
3．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关四环素对破氰反应速率的影响（注：
破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应）
相关资料
①氰化物主要以CN－和[Fe（CN）6]3-两种形式存在
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂，Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。
③[Fe（CN）6]3-较CN－难被双氧水氧化，且pH值越大，越稳定，越难被氧化。
实验过程
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）
实验
序号
实验目的
初始pH
废水样品体积/mL
CuSO4溶液的体积/mL
双氧水溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
1
为以下实验操作参考
7
60
10
10
20
2
废水的初始pH对破氰反应速率的影响
12
60
10
10
20
3
___
7
60
___
___
10
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN-表示）随时间变化关系如图所示。
（2）实验①中20～60min时间段反应速率：
υ（CN-）=___mol•L-1•min-1。
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是__（填一点即可），在偏碱性条件下，含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式___。
（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成表2中内容。
（己知：
废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定）___
实验步骤（不要写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
【答案】双氧水的浓度对破氰反应速率的影响10200.0175初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu（OH）2沉淀，影响了Cu2+的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化）CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
实验方案（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度
相同时间内，若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度，则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN-浓度相同，则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用
【解析】
【分析】
（1）影响该反应的因素有溶液的pH以及双氧水的浓度，根据实验2实验目的确定实验3的实验目的，根据实验1的数据确定CuSO4溶液的体积和双氧水的体积；
（2）根据υ=
计算求解；
（3）根据pH越大，[Fe（CN）6]3-越稳定，越难被氧化，破氰反应速率减小，且pH较大时，溶液的碱性较强，铜离子可能形成氢氧化铜沉淀；根据氧化还原反应的规律书写离子方程式；
（4）要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加相同的过氧化氢，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度来做对比实验。
【详解】
（1）影响该反应的因素有溶液的pH以及双氧水的浓度，实验2的目的为废水的初始pH对破氰反应速率的影响，则实验3的目的为双氧水的浓度对破氰反应速率的影响，其它量应不变，CuSO4溶液的体积为10mL，而且总体积不变，蒸馏水的体积为10mL，所以双氧水的体积为20mL，故答案为：
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响；10；20；
（2）根据υ=
=
mol/（L•min）=0.0175mol•L-1•min-1，故答案为：
0.0175；
（3）pH越大，[Fe（CN）6]3-越稳定，越难被氧化，且铜离子可能生成氢氧化铜沉淀，所以破氰反应速率减小；因为氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，其中的碳由+2价变成+4价，1mol转移2mol的电子，而过氧化氢1mol也转移2mol的电子，所以CN-和H2O2的物质的量之比为1∶1，所以反应的离子方程式为：
CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-，故答案为：
初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu（OH）2沉淀，影响了Cu2+的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化）；CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-；
（4）要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，可以分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加等体积、等浓度的过氧化氢溶液，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的CN-浓度，如果在相同时间内，甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度，则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用，反之则不起催化作用，故答案为：
实验方案（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度
相同时间内，若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度，则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN-浓度相同，则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用
4．甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。
设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：
甲组：
通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。
某同学进行实验，其中A、B的成分见表：
序号
A溶液
B溶液
①
2mL0.2mol/LH2C2O4溶液
4mL0.01mol/LKMnO4溶液
②
2mL0.1mol/LH2C2O4溶液
4mL0.01mol/LKMnO4溶液
③
2mL0.2mol/LH2C2O4溶液
4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4
（1）该反应的离子方程式为____；
乙组：
通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验
实验编号
1
2
3
4
水/mL
10
5
0
X
0.5mol/LH2C2O4/mL
5
10
10
5
0.2mol/LKMnO4/mL
5
5
10
10
时间/s
40
20
10
___
（2）X=___，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是____。
（3）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表：
时间/S
0
5
10
15
20
25
30
温度/℃
25
26
26
26
26.5
27
27
结合实验目的与表中数据，你得出的结论是____。
（4）从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是____的影响。
若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是___。
a.硫酸钾b.水c.氯化锰d.硫酸锰
【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O5H2C2O4的量太少，KMnO4过量反应速率加快不是温度的影响催化剂d
【解析】
【详解】
（1）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；
（2）为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；环境表中数据可知H2C2O4的量太少，KMnO4过量，所以4号实验中始终没有观察到溶液褪色；
（3）根据表中数据知，20s时温度不最高，但20s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因；
（4）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，答案选d。
【点睛】
锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用，在人教版选修四提到过，应该熟记以便于以后的应用。
5．三草酸合铁酸钾K3[Fe（C2O4）3]•xH2O晶体是一种亮绿色的晶体，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种有机反应良好的催化剂。
已知M（K3[Fe（C2O4）3]）=437g/mol。
本实验以（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O（硫酸亚铁铵晶体）为原料，加入草酸（H2C2O4）制得草酸亚铁（FeC2O4）后，在过量的草酸根（C2O42-）部分实验过程如下：
（1）在沉淀A中加入饱和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加热，再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不断搅拌。
此过程需保持温度在40℃左右，可能的原因是：
______
（2）某兴趣小组为知道晶体中x的数值，称取1.637g纯三草酸合铁酸钾（K3[Fe（C2O4）3]•xH2O）晶体配成100ml溶液，取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4，用浓度为0.05000mol•L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。
其中，最合理的是______（选填a、b）。
由如图KMnO4滴定前后数据，可求得x=______。
【答案】适当提高温度以加快反应速率，若温度太高则H2O2分解b3
【解析】
【分析】
由制备流程可知，硫酸亚铁加入稀硫酸抑制Fe2＋水解，然后与草酸发生（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O+H2C2O4═FeC2O4↓+（NH4）2SO4+H2SO4+6H2O，用过氧化氢将草酸亚铁氧化为K3[Fe（C2O4）3]，发生2FeC2O4+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4═2K3[Fe（C2O4）3]↓+2H2O，溶液C含K3[Fe（C2O4）3]，蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体。
【详解】
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