高考化学培优专题复习化学反应速率与化学平衡练习题1文档格式.docx
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L－1）
2.5×
10－3
a
4.0×
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。
ii.在水溶液中I2的浓度降低。
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↑；
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。
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；
，由此可求出a=2.5×
10-3mol/L。
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×
10-3+2.5×
10-3+3×
10-3=0.0195<
0.033，I不守恒，说明产物中还有含碘微粒。
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。
2．某化学兴趣小组欲测定KClO3，溶液与
溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3，溶液和
溶液，所得数据如图所示。
已知：
。
（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min内的平均反应速率
________
（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。
方案
假设
实验操作
Ⅰ
该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快
向烧杯中加入10mL0.1mo//L的
溶液和10mL0.3mol/L的
溶液，
Ⅱ
取10mL0.1mo/L的
溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/L的
溶液
Ⅲ
溶液酸性增强加快了化学反应速率
分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1mol/L的
溶液；
向烧杯a中加入1mL水，向烧杯b中加入1mL0.2mol/L的盐酸；
再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L的
①补全方案Ⅰ中的实验操作：
________。
②方案Ⅱ中的假设为________。
③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。
④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：
⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是________。
【答案】0.0025插入温度计生成的
加快了化学反应速率生成的
加快了化学反应速率将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液反应物浓度降低
（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min内生成氯离子的浓度是0.010mol/L，所以平均反应速率
（2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化；
②方案I、Ⅱ相比较，Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的
加快了化学反应速率；
③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；
④为防止氯离子对实验的干扰，则改进措施是将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液；
⑤反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。
对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。
每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
3．以环已醇（
）为原料制取己二酸[HOOC（CH2）4COOH]的实验流程如下：
其中“氧化”的实验过程：
在250mL四口烧瓶中加入50mL水和3.18g碳酸钠，低速搅拌至碳酸钠溶解，缓慢加入9.48g（约0.060mol）高锰酸钾，按图示搭好装置，打开电动搅拌，加热至35℃，滴加3.2mL（约0.031mol）环己醇，发生的主要反应为
KOOC（CH2）4COOKΔH<
（1）“氧化”过程应采用___________加热。
（填标号）
A．热水浴B．酒精灯C．煤气灯D．电炉
（2）“氧化”过程，不同环己醇滴加速度下，溶液温度随时间变化曲线如图，为保证产品纯度，应选择的滴速为___________s/滴。
（3）为证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴混合物，若观察到_____，则表明反应已经完成.
（4）“趁热抽滤”后，用________进行洗涤。
（5）室温下，相关物质溶解度如表。
“蒸发浓缩”过程中，为保证产品纯度及产量，应浓缩溶液体积至__（填标号）。
化学式
己二酸
NaCl
KCl
溶解度g/100g水
1.44
35.1
33.3
A．5mLB．10mLC．15mLD．20mL
（6）称取已二酸（Mr=146g/mol）样品0.2920g，用新煮沸的50mL热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.2000mol/LNaOH溶液滴定至终点，进行平行实验及空白实验后，消耗NaOH的平均体积为19.70mL.
①NaOH溶液应装于_______（填仪器名称）.
②己二酸样品的纯度为___________.
【答案】A25未出现紫红色热水C碱性滴定管98.5%
（1）由题可知，“氧化”过程中反应温度为35℃，因此应采用热水浴加热，
故答案为：
A；
（2）为保证反应温度的稳定性（小于50℃），由图可知，最好采用25s/滴，
25；
（3）0.031mol环己醇完全氧化为KOOC（CH2）4COOK，失去电子0.031mol×
8=0.248mol，而0.06mol高锰酸钾在碱性条件下完全反应转移电子0.18mol（KMnO4→MnO2），由此可知，高锰酸钾先消耗完，若证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴混合物，若观察到未出现紫红色，则说明已经完成，
未出现紫红色；
（4）趁热抽滤后，应用热水进行洗涤，
热水；
（5）溶液中杂质KCl的质量为：
0.06mol×
（39+35.5）g/mol=4.47g，完全溶解KCl所需水的体积为：
mL=13.42mL，当杂质全部溶解在水中时，己二酸能够最大限度析出，故应浓缩溶液体积至15mL，
C；
（6）NaOH溶液应装于碱式滴定管；
由HOOC（CH2）4COOH+2NaOH=2H2O+NaOOC（CH2）4COONa可知，n（NaOH）=
n（HOOC（CH2）4COOH），故己二酸样品的纯度为
=98.5%，
碱式滴定管；
98.5%。
对于本题第（5）问解答过程中需注意，进行重结晶的试验中，对所需产品的析出纯度要求较高时，杂质最好全部溶解在水中，若杂质随产品一起析出，将会降低产品的纯度。
4．N2＋3H2
2NH3合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。
工业合成氨生产示意图如图所示。
①X的化学式为___；
②图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）___；
A．温度、压强对化学平衡影响
B．铁触媒在该温度时活性大
C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③改变反应条件，会使平衡发生移动。
如图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。
当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号）___，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）___。
【答案】NH3BCCa
根据题中工业合成氨生产示意图可知，本题考查合成氨原理及影响合成氨的因素，运用化学平衡移动原理分析。
①由合成氨生产示意图可知，原料氮气和氢气经过氨的合成、氨的分离，在冷却设备和分离器中得到最终产物，所以X为氨气，化学式为NH3。
NH3；
②A.合成氨是放热反应，升温会使平衡向逆反应方向移动，不利于合成氨，因此选择500℃的温度比较合适；
增大压强，能加快反应速率，也能使反应正向移动，但是过高的压强会提高反应成本，因此选择20MPa~50MPa的压强，A项错误；
B．实际生产中采用400℃~500℃的高温，催化剂铁触媒活最高，B项正确；
C．工业生产以利益最大化为目的，所以工业生产受受动力、材料、设备等条件的限制，C项正确；
BC；
③合成氨工业的原理是：
N2＋3H2
2NH3，H<
0，因△H<
0，从化学平衡的角度看，
正反应为放热反应，温度越低，越有利于合成氨，增加温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减少；
正反应为体积缩小的反应，所以压强越大，越有利于合成氨，增大压强时平衡向右进行，氨气的百分含量增大，结合图象可以知道c符合要求．又因为合成氨反应是一个放热反应，可以得出随着温度的升高，平衡向氨气减少的方向移动，结合图象可以知道a符合要求；
C；
a。
5．为探讨浓度对化学平衡的影响，某同学对可逆反应“2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2△H＜0”按下图所示步骤进行了一系列实验。
说明：
0.005mol·
L－1的Fe2（SO4）3溶液颜色接近于无色。
（1）实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，才能进行实验Ⅱ，目的是_____________。
（2）实验Ⅱ中，ⅰ的现象是______________，该实验证明_____________________。
（3）实验Ⅱ中，ⅲ的化学平衡向________移动（填“正反应方向”或“逆反应方向”）；
ⅲ的现象是溶液变浅，该现象___________（填“能”或“不能”）说明化学平衡发生移动。
如果前一空填“能”，则下一空不填；
如果前一空填“不能”，则ⅲ的目的是___________。
（4）实验Ⅱ中，ⅱ的现象是_______________，即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动。
（5）除了上图中的方法外，若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有_______。
【答案】反应达平衡状态生成黄色沉淀，溶液颜色变浅反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动逆反应方向不能为实验ⅱ做参照溶液颜色变得比ⅲ更浅加热（加入浓碘水）
本实验的目的是探讨可逆反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2△H＜0中浓度对化学平衡的影响。
（1）实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，即反应达化学平衡状态时，才能进行实验Ⅱ；
（2）实验Ⅱ中，ⅰ中为Ag+与I－的反应，现象是生成黄色沉淀，溶液颜色变浅。
证明反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动；
（3）实验Ⅱ中，ⅲ的化学平衡向逆反应方向移动；
ⅲ的溶液变浅，并不能说明化学平衡发生移动，因为加水稀释，使溶液中各离子浓度降低；
ⅲ的目的是为实验ⅱ做参照；
（4）实验Ⅱ中，ⅱ的溶液颜色变得比ⅲ更浅，即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动；
（5）若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有加热或者加入浓碘水。
6．某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液（加入少量淀粉）中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。
为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下。
（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，且其反应速率主要由第一步反应决定。
已知第一步反应的离子方程式为IO3—+3HSO3—===3SO42—+I—+3H+，则第二步反应的离子方程式为________________。
（2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响，记录如下。
编号
0.01mol/L
NaHSO3溶液/mL
0.01mol/LKIO3
溶液/mL
H2O/mL
反应温度
/℃
溶液变蓝所用时间t/s
①
6.0
10.0
4.0
15
t1
②
14.0
t2
③
b
25
t3
①实验①②是探究_______________对反应速率的影响，表中t1______t2（填“>
”、“=”或“<
”）;
②实验①③是探究温度对反应速率的影响，表中a=________，b=________。
、
（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。
该小组对其原因提出如下假设，请你完成假设二。
假设一：
生成的SO42—对反应起催化作用；
假设二：
______________________________；
……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v（甲）
在烧杯乙中先加入少量①____________，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v（乙）
②若v（甲）____v（乙），则假设一不成立
③若v（甲）___v（乙），则假设一成立（填“>
”）
【答案】IO3—+5I—+6H+=3I2+3H2OKIO3溶液的浓度>
10.04.0生成的I—或H+对反应起催化作用Na2SO4粉末=<
（1）根据信息，溶液变蓝，说明产生I2，离子反应方程式为：
IO3－+5I－+6H＋=3I2+3H2O；
（2）探究影响反应速率的因素，要求其他条件不变，通过①②对比，KIO3浓度不同，因此实验探究KIO3溶液的浓度对反应速率的影响，浓度越高，反应速率越快，即t1>
t2，a=10.0，b=4.0；
（3）生成的I－或H＋对反应起催化作用；
（4）①研究SO42－做催化剂，因此①中加入Na2SO4粉末；
②当反应速率相等，假设一不相等，若v（甲）<
v（乙），假设一成立。
7．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
10mL2%H2O2溶液
无
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·
L－1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
（2）常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_____________________。
（3）实验①和②的目的是______________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。
资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。
为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是__________________________。
【答案】
（1）降低了活化能
（2）H2O2
H＋＋HO2-
（3）探究浓度对反应速率影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）
（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
分析：
（1）催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能；
（3）实验①和②的浓度不同；
为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较；
（4）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，以此来解答。
详解：
（1）催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能，从而加快反应速率，故答案为降低了反应的活化能；
（2）H2O2的电离方程式为H2O2
H++HO2－；
（3）实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；
为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）；
（4）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
点睛：
本题考查影响化学反应速率的因素，较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分析的综合能力，题目难度中等，注意信息的利用即可解答。
8．二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。
我国主要以贫菱锰矿（有效成分为
）为原料，通过热解法进行生产。
（1）碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行：
i.
ii.
①反应i的化学平衡常数表达式
___________。
②焙烧
制取
的热化学方程式是_________________。
（2）焙烧（装置如图1）时持续通入空气，并不断抽气的目的是________________。
（3）在其他条件不变时，某科研团队对影响
转化率的生产条件进行了研究，结果如图2、图3所示。
①图2是在常压（
）下的研究结果，请在图2中用虚线画出
下
转化率与反应温度的关系图______。
②常压下，要提高
的转化率，应选择的生产条件是____________焙烧
③图3中，焙烧
时，
的转化率：
干空气<
湿空气，原因是______________。
保持
的浓度，降低
的浓度，使平衡正向移动，提高碳酸锰的转化率
湿空气中，
左右干空气中没有催化剂，反应速率比湿空气中慢，
时未达到平衡。
（1）考查平衡常数表达式以及盖斯定律；
（2）焙烧时持续通入空气，并不断抽气的目的可以从
的平衡正向移动入手；
（3）增压
平衡逆向移动。
未达到平衡的某个时间点物质的转化率大小比较可以从反应速率入手。
（1）①固体不写进平衡常数表达式，故K=
②热化学方程式i扩大倍数2，再加上方程式ii，可得到焙烧
的热化学方程式
（2）焙烧时持续通入空气，并不断抽气分离出CO2，
的平衡会正向移动，故答案为保持
的浓度，使平衡正向移动，提高碳酸锰的转化率；
（3）①增压
平衡逆向移动，相同温度条件下物质转化率降低，则作图为：
②结合图2和图3，湿空气中，
左右，焙烧
的转化率较高；
③8h时干空气中未达到平衡，物质的转化率大小可以通过比较反应速率得到，故答案为干空气中没有催化剂，反应速率比湿空气中慢，
9．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。
请回答下列问题
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