备战高考化学培优专题复习化学反应速率与化学平衡练习题含答案一

1、备战高考化学培优专题复习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 黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为cufes，现有一种天然黄铜矿（含少量脉2石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：现称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成cu、 fe3o4 和 so2 气体，实验后取d 中溶液的置于锥形瓶中，用0.05mol/l 标准碘溶液进行滴定，初读数为0.00ml，终读数如图所示。请回答下列问题：（ 1）称量样品所用的仪器为 _，将样品研细后再反应，其目的是_。（ 2）装置 a 的作用是 _。a有利于空气中氧气充分反应b除去空气中的水蒸

2、气c有利于气体混合d有利于观察空气流速（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_。（4）滴定时，标准碘溶液所耗体积为_ml。判断滴定已达终点的现象是_。通过计算可知，该黄铜矿的纯度为_。（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是_。（填编号）（6）若将原装置d 中的试液改为 ba(oh)2，测得的黄铜矿纯度误差为1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有 _ 。【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率b、 d 使反应生成的 so2 全部进入 d装置中，使结果精确20.10ml 溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色80.4% 空气中的 co2与 ba(o

3、h)2 反应生成 baco3 沉淀； baso3 被氧化成 baso4【解析】【分析】(1)根据称量黄铜矿样品1.150g，选择精确度较高的仪器；将样品研细，增大了接触面积；(2)浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d 装置吸收；(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积，根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点；先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式cufes22so2 2i2，再根据题中数据进行计算；(5)图 2 中的中通入二氧化硫，反应生成了硫酸钡沉淀，可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量；(6)ba(oh)2 溶液能吸收空气

4、的 co2，另外 baso3 易被空气中氧气氧化，这些原因均能引起测定误差。【详解】(1)由于称量黄铜矿样品 1.150g，精确度达到了千分之一，应该选用电子天平进行称量，把黄铜矿样品研细，可以增大接触面积，从而提高反应速率，并且使黄铜矿充分反应；(2)装置 a 中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入反应装置b 中发生危险，同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量，故答案为bd ；(3)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将 b 、d 装置中的二氧化硫全部排出去，使结果更加精确；(4)根据滴定管的示数是上方小，下方大，可以读出滴定管示数

5、是20.10ml，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝；根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：cufes2 2so2 2i2，消耗掉0.05mol/l 标准碘溶液20.10ml时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/l 0.0201l=0.00105mol，所以黄铜矿的质量是：0.9246g0.5 0.00105mol 184g/mol 10=0，.9246g所以其纯度是： 100%=80.4%；1.15g(5)由于图 2 中，硝酸钡溶液中通入二氧化硫能够生成硫酸钡沉淀，过滤干燥后，根据硫酸钡的质量计算出二氧化硫的质量，故答案为；(6)将原装置 d

6、中的试液改为ba(oh) ，测得的黄铜矿纯度误差为1%，在实验操作均正确2的前提下，引起误差的可能原因主要有空气中的co22反应生成3沉淀或与 ba(oh)bacobaso 被氧化成baso 。342 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 定溶液

7、所用 来探究外界条件 反 速率的影响， 如下。 号0.01mol/l0.01mol/l kio 32反 温度溶液 所nahso3 溶液 /ml溶液 /mlh o/ml/ 用 t/s6.010.04.015t 16.014.0015t 26.0ab25t 3实验是探究_ 反 速率的影响，表中t1 _t 2“ 、”“ =”（填或“ 、”“ =或”“ 10.04.0 生成的 i或 h+ 反 起催化作用na2 4so 粉末 = t2，a=10.0， b=4.0；(3）生成的i 或 h 对反应起催化作用；（ 4） 研究 so42 做催化剂，因此 中加入 na2so4 粉末； 当反应速率相等，假设一不相等

8、，若 v(甲） v(乙），假设一成立。3 某研究性学习小组通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素(铁的质量相等，铁块的形状一样，盐酸均过量)，甲同学设计实验如下表：实验编号铁的状态温度 /c盐酸浓度 (mol l 1)12.00块状2022.00粉末2031.00块状2042.00块状40请回答：(1)若四组实验均以收集到测定的数据是 _。500ml( 已转化为标准状况下)氢气为标准，则上述实验中还需要(2)实验 _和 _是研究铁的状态对该反应速率的影响(填实验编号，下同)；实验_和 _是研究温度对该反应速率的影响。(3)测定在不同时间t 产生氢气体积v 的数据，根据数据绘制得到图，则

9、曲线的实验组别可能是_、 _。c、 d分别对应(4)乙同学设计了下列一组实验：所用铁块的形状、质量均相同，所用酸的体积相同，其浓度如下，你认为产生氢气速率最快的是_。1 1 11a 18.4mol l 硫酸b 5.0mol l 硝酸c 3.0mol l盐酸d 2.0mol l硫酸【答案】收集500 ml 氢气所需的时间1 2 1 41 3d【解析】【分析】该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，由表格数据可知，实验1 和2 铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验1 和3 盐酸的浓度不同，目的是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响；实验1 和4 反应温度不同，

10、目的是研究反应温度对该反应速率的影响。【详解】（1）该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，要比较反应速率的快慢，还需要测定收集到标准状况下500ml 氢气所需的时间，故答案为：收集500 ml氢气所需的时间；（2）由表格数据可知，实验1 和 2 铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验 1 和 4 反应温度不同，目的是研究反应温度对该反应速率的影响，故答案为：1；2；1； 4；（3）由图可知，曲线c、 d 的反应速率较慢，固体表面积越大，反应速率越快，则1 和 2相比， 1 的反应速率较慢；酸的浓度越大，反应速率越快，则1 和 3 相比， 3 的反应速率

11、较慢；温度越高，反应速率越快，则1 和 4相比，1的反应速率较慢，所以曲线c、d 分别对应的实验组别可能是1 和 3，故答案为：1； 3；1 硫酸中钝化，无氢气生成；铁与（4）铁在 18.4mol l5.0mol l 1 硝酸反应生成一氧化氮，无氢气生成；铁与3.0mol l1 盐酸和 2.0mol l1 硫酸反应生成氢气， 3.0mol l 1 盐酸中 11硫酸中氢离子浓度为 1氢离子浓度为 3.0mol l ， 2.0moll4.0mol l ，氢离子浓度越大，反应速率越快，则产生氢气速率最快的是1 硫酸，故答案为： d。2.0mol l【点睛】探究实验设计的关键是变量唯一化，分析表格数据

12、时，注意分析各实验的数据，找出不同数据是分析的关键，也是突破口。4 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mnco 3 ）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.mnco3 s 僩 mno sco2 gh1a kj mol 1ii.2mno s o2 g 僩 2mno2sh 2b kj mol 1反应 i 的化学平衡常数表达式k_。焙烧 mnco 3 制取 mno2 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 mnco 3 转化率的生产条件进行了研究

13、，结果如图 2、图 3 所示。图 2 是在常压（ 0.1 mpa ）下的研究结果，请在图2 中用虚线画出10 mpa 下 mnco 3转化率与反应温度的关系图 _。常压下，要提高mnco 3 的转化率，应选择的生产条件是_焙烧6 : 8 h 。图 3 中，焙烧8 h 时， mnco 3 的转化率：干空气湿空气，原因是 _。【答案】 c co22mnco3so2g 僩 2mno s2co2gh2a b kj mol1 保持 o 22的浓度，降低co2 的浓度，使平衡正向移动，提高碳酸锰的转化率湿空气中，3500 c 左右 干空气中没有催化剂，反应速率比湿空气中慢，8h 时未达到平衡。【解析】【分

14、析】（ 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2mnco 3 (s)+o 2 (g) ?2mno 2 (s)+2co 2 (g) 的平衡正向移动入手；（ 3）增压 2mnco 3 (s)+o 2 (g) ? 2mno 2 (s)+2co 2 (g) 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。【详解】（1）固体不写进平衡常数表达式，故k= c(co 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mnco 3 制取 mno 2 的热化学方程式 2mnco 3 (s)+o 2 (g) ?2mno 2

15、 (s)+2co 2 (g)h=+(2a+b) kj?mol-1 ；（2）焙烧时持续通入空气，并不断抽气分离出co2 ，2mnco 3 (s)+o 2 (g) ?2mno 2 (s)+2co 2 (g) 的平衡会正向移动，故答案为保持o 2 的浓度，降低 co 2 的浓度，使平衡正向移动，提高碳酸锰的转化率；（3）增压 2mnco 3 (s)+o 2 (g) ?2mno 2 (s)+2co 2 (g) 平衡逆向移动，相同温度条件下物质转化率降低，则作图为：；结合图 2 和图 3，湿空气中，3500 c 左右，焙烧 68h ， mnco 3 的转化率较高； 8h 时干空气中未达到平衡，物质的转化

16、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，8h 时未达到平衡。5 某兴趣小组用铝箔制备al 2o3、alcl36h2o及明矾大晶体，具体流程如下已知： (1) alcl36h2o易溶于水、乙醇及乙醚；(2) 明矾在水中的溶解度如下表：温度 / 010203040608090溶解度 /g3.003.995.908.3911.724.871.0109(1) 步骤中生成 al(oh) 3 的离子方程式为_ 。(2) 步骤灼烧al(oh)3所用实验室常用仪器为_，为了提高2 3al o 纯度，需_( 填操作步骤 ) 。(3) 制备 alcl 6h o的工业生产中

17、，胶状固体用酸浸取后，还需要通入hcl 气体。通入32hcl 的作用主要有两点：_和 _。(4) 已知：在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入hcl 气体，通入量对alcl 36h2o结晶量和结晶效率的影响如图，请补充完整由胶状固体制备alcl 36h2o晶体的实验方案：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，_ 。【答案】 alo2- co2 2h2 o=al(oh)3hco3-坩埚 灼烧至恒重抑制 alcl 3 水解 增加c(cl ) ，有利于 alcl 36h2o结晶在 45 以下 ( 或冷水浴条件下 ) 通入 hcl 气体，至有大量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2 3 次，低温

18、 ( 或减压 ) 干燥，得到 alcl 36h2o晶体【解析】【分析】根据 al2o3、 alcl36h2o 及明矾大晶体的制备流程，结合题中相关信息及数据，综合运用物质的分离与提纯的方法进行分析。【详解】(1)步骤 向 naalo溶液中通入过量co 生成 al(oh) 沉淀，离子方程式为alo -co 22322233-。2h o=al(oh) hco(2)步骤 灼烧 al(oh) 固体，应使用坩埚；提高al o 纯度须使 al(oh)完全分解，故应灼3233烧至恒重。(3)用酸浸取胶状 al(oh) 固体后，通入 hcl 气体，可抑制alcl 水解，同时增大c(cl )，有利33于 alc

19、l36h2o 结晶析出。(4)由图可知，温度不超过45 时， alcl36h2o 的结晶量和结晶效率均较高。应控制低温条件下向溶液中通入 hcl 气体直至有大量晶体析出；为防止alcl36h2o 水解和分解，alcl3 6h2o 晶体应用浓盐酸洗涤、低温(或减压 )干燥。因此，由胶状固体制备alcl36h2o 晶体的实验方案为：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，在45 以下 (或冷水浴条件下 )通入 hcl 气体，至有大量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2 3 次，低温 (或减压)干燥，得到 alcl36h2o 晶体。6某化学课外小组通过实验探究化学反应速率和化学反应限度。（1）实验一

20、：探究温度和浓度对反应速率的影响方案：在酸性溶液中，碘酸钾（kio3）和亚硫酸钠可发生反应生成碘（3322io+5so+ i +5so2时间来衡量+2h+h o），生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的242该反应的速率。实验0.01mol/l kio3酸性溶液23溶水的体实验温 出现蓝色0.01mol/l naso序号 （含淀粉）的体积 /ml液的体积 /ml积 /ml度 / 的时间 /s55v015540255v35252fe3+，由此可推出反应存在一定限度。则 v1 = ml， v2= ml（2）实验二：探究ki 和 fecl3 混合时生成kcl、 i2 和 fecl2 的反应存在

21、一定的限度。实验步骤：向 5ml0.1mol/lki 溶液中滴加5 6滴 0.1mol/l fecl3 溶液，充分反应后，将所得溶液分成甲、乙、丙三等份；向甲中滴加 ccl4 ，充分振荡；向乙中滴加试剂x。 写出 ki 和 fecl 反应的离子方程式：。3 步骤中，试剂x 是 。 步骤和中的实验现象说明ki 和 fecl 混合时生成kci、 i和 fecl 的反应存在一定的322限度，该实验现象是：中。中。【答案】（ 1） 40； 10（2） 2i+ 2 fe3+ ? i2+ 2fe2+ kscn 溶液 溶液分层，下层为紫红色；溶液呈血红色【解析】试题分析：（1） 和 温度不同，应该时探究温度

22、对速率的影响，因此浓度要求相同，即溶液的总体积相同，则v1+5+5=5+5+40，得 v1=40； 和 温度相同，应该时探究浓度对速率的影响，图表中kio3 酸性溶液体积相同，可知是改变亚硫酸钠的浓度，为达到溶液体积相同， 5+v2+35=5+5+40，得 v2 =10。故答案为： 40； 10；（2） 结合电子守恒，每生成1 个 i2转移 2e-时，也生成 2 个 fe2+，再利用电荷守恒及原子守恒可得配平后的离子反应方程式：2i-+2fe3+=i2+2fe2+，故答案为： 2i +2fe3+ ? i2+ 2fe2+； 利用 kscn溶液检验反应后的溶液里存在fe3+，滴加 kscn溶液后若

23、观察到溶液变红，可知溶液里存在 fe3+，否则不存在 fe3+ 。故答案为： kscn溶液； 当 ii 中可观察到溶液分层，下层呈现紫红色是可知反应后的溶液里有i ， iii 中滴加 kscn2溶液后可观察到溶液变血红色，可知溶液里存在故答案为：溶液分层，下层为紫红色；溶液呈血红色。7 影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1 所示装置研究反应速率的有关问题。（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成h2 的量与反应时间的关系曲线如图2 所示。 请根据实验中现象并结合图2 中数据回答0 到6 分钟内哪一段速率最

24、快_。a02 分钟b 24 分钟c 46 分钟 并请简述速率出现这种情况的其原因：_ 。（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与h+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白： 该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：原因 ： cl对反应具有促进作用，而so42 对反应没有影响；原因 ： cl对反应没有影响，而so42 对反应具有阻碍作用；原因 ： _ ；原因 ： cl42 均对反应具有促进作用，但cl 影响更大；、 so原因 ： _ 。 该同学

25、设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（h+）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：a在盛有硫酸的试管中加入少量nacl 或kcl 固体 ，观察反应速率是否变化；b在盛有盐酸的试管中加入少量na2so4 或k2so4 固体，观察反应速率是否变化。若观察到实验a 中 _，实验 b 中_ ，则说明原因是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：cl 对反应具有加速作用。【答案】（ 1） b 反应为放热反应，使温度升高，加快反应速率，随反应进行，盐酸的浓度大大减小，后来反应速率反而降低。（2

26、） cl 对反应具有促进作用，而so2 4 对反应具有阻碍作用，但cl 影响大于 so24 的影响；so2 4影响更大cl 、 so2 4 均对反应具有阻碍作用，但 反应速率加快；反应速率无明显变化【解析】（ 1） 根据图像可知，在相同时间内，24 分钟段产生的氢气最多，所以反应速率最快，答案选b。 由于反应为放热反应，随着反应的进行温度升高，加快反应速率；但同时随反应进行，盐酸的浓度大大减小，后来反应速率反而降低。（2） 根据几种假设可知，原因 是cl对反应具有促进作用，而so24 对反应具有阻碍作用，但cl 影响大于so24 的影响；原因 是cl 、 so24 均对反应具有阻碍作用，但 s

27、o2 4 影响更大。 如果原因i 正确，则a 中反应速率应该是加快的，b 中反应速率应该是无明显变化。8 某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下：分析表中数据回答下列问题，(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而_。(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入_g 的二氧化锰为较佳选择。(3) 该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确_理由是_。【答案】（1）加快（2） 0 3（ 3）不正确

28、从表中数据可知：相同体积30的双氧水中溶质的含量是15的双氧水中溶质的含量的2 倍，但反应时间却比其反应时间的2 倍要小很多。由反应速率计算公式（v=c t ）可得出：此实验条件下双氧水的浓度越大，分解速率越快。【解析】试题分析：（ 1）根据表中每一行的数据可看出：相同浓度的过氧化氢中二氧化锰用量越多，反应需要的时间就越短。分解速率越快。即相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加加快。(2) 由表中的第2、 3、 4列可看出，二氧化锰用量从0 1g增加到0 3g时，速率增加很多，而当二氧化锰用量从0 3g增加到0 5g时，速率增加无几。故从“绿色化学”的角度考虑在双氧水的浓度相同时加

29、入0 3g的二氧化锰为较佳选择。(3) 这种说法是错误的。不能直接看数据的结论。因为根据表中的数据可知：在相同体积30的双氧水中溶质的含量是15的双氧水中溶质的含量的2 倍，但反应时间却比其反应时间的2 倍要小很多。由反应速率计算公式（v=c t ）可得出：在此实验条件下双氧水的浓度越大，分解速率越快，所用时间就越少。考点：考查浓度对化学反应速率的影响及从绿色环保角度考虑催化剂的用量多少问题的知识。9 某化学小组利用硫代硫酸钠进行了相关的实验。已知：na2s2o3+ h2 so4 na2so4 + so 2+s+h2o，某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：na

30、2s2o3 溶液稀h2so4h2o实验序号反应温度 / v/mlc/(mol/l)v/mlc/(mol/l)v/ml2010.00.1010.00.50040v10.10v20.50v320v40.104.00.50v5（1）该实验、可探究温度对反应速率的影响，因此 v1=v2 =_ ， v3=_；（2）若 v4=10.0 ， v5=6.0 ，则实验、可探究 _ 对反应速率的影响。利用反应： i 2+2na2s2 o3 na 2s4o6+2nai 可定量测定硫代硫酸钠 (mr=158) 的纯度，现在称取 wg 硫代硫酸钠固体样品，配成 250 ml 的溶液，取 25 00 ml 置于锥形瓶中，

31、加入指示剂，用 a mol/l 的碘水滴定，消耗碘水 b ml，则：（ 3）滴定应选择的指示剂是 _，滴定终点的现象为 _ 。（4）对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是_。a滴定前，要用对应装入的溶液润洗锥形瓶和滴定管b滴定过程中，标准液滴到锥形瓶外，会使所测得的结果偏大c滴定开始时滴定管尖嘴有气泡，滴定结束后气泡消失，测得纯度将偏小d滴定前仰视读数而滴定结束时平视读数，则所测得的纯度将会偏小（5）样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为_ 。【答案】 . （ 1） 10.0(1 分) 0 (1 分 ) （ 2）浓度 . （ 3）淀粉 (2 分 ) 溶液刚好出现蓝色，且半分钟不褪去(2分 )(2 分 )（4） b d (2分 ) （ 5）3.16ab100%(2分)w【解析】试题分析：、（1）由表中所给数据可知：实验、温度不同故实验、则是探究温度对反应速率影响，则 v1=10.0ml ， v2=10.0ml ； v3=0ml ；（ 2）实验、温度相同，所取稀硫酸量不同，故实验、则是探究浓度对反应速率影响；、（ 3）淀粉遇碘变蓝，故应用淀粉作指示剂；滴定终点现象为：溶液