1、备战高考化学提高题专题复习化学反应速率与化学平衡练习题一、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0 C0. 5mol ?L- 1稀硫酸4min 左右出现蓝色20C1min 左右出现蓝色20C0. 1mol ?L- 1稀硫酸15min 左右出现蓝色20C蒸馏水30min 左右出现蓝色（1）为探究温度对反应速率的影响，实验中试剂A 应为 _。（ 2）写出实验中 I- 反应的离子方程式： _ 。（ 3）对比实验，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：ipH 117-能被 O2I2.
2、时，I氧化为。.ii . pH= 9. 28 时， I2 发生歧化反应： 3I2 +6OH- =IO3- +5I- +3H2 O， 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。序号试管中溶液的 pH891011放置10 小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化分析和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
3、验和。序号温度试剂现象敞口试管20 min 内仍保持无色，冷却至室温后- 1KI 溶液滴加淀粉溶液出现蓝色水浴5 mL 1 mol ?L- 1稀硫5 mL 0.5mol L70 C?酸溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，密闭试管冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色（ 6）对比实验和的现象差异，该小组同学对实验中的现象提出两种假设，请你补充假设 1。假设 1： _。假设2： 45C 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
4、计实验方案证明_ 。【答案】 0. 5 mol ?L- 1 稀硫酸+ O2 +4I4H =2I2 + 2H2 O 温度相同时， KI 溶液被 O2 氧化成 I2+) 越大，氧化反应速率越快试管、中， pH为 10、 11时，既发生氧化反，c H(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： 1 mol L1 KI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
5、用光KI），实验冷却室温后过量的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+=2I2 + 2H2O 的氧化反应，根据实验+ O2 + 4H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=
6、 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O2c O2氧化为I245逸出，) 降低，导致I的速率变慢，也可能是(以上 I2易升华， 702水浴时， c( I ) 太小难以显现黄色。【详解】（1）根据、为探究温度对反应速率的影响，其他条件不变，实验中试剂A 应为 0. 5-1稀硫酸；故答案为：0.5 mol L- 1稀硫酸
7、。mol L?（2）实验中4I+=2I2I 与氧气在酸性条件下反应生成单质碘，其离子方程式+ O2 + 4H+ 2H2 + O2+ =2I22O；故答案为： 4I+ 4H+ 2H O。（3）对比实验，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：+（4）根据题中信息及和中颜色无明显变化，说明试管、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、中，pH 为 10、11 时，既发生氧化反应
8、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为1 mol L- 1KI 溶液，滴加1%淀粉溶液，试剂?验现象电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝- 1KI12mol L溶液，滴加：?%淀粉溶液；试剂转，左侧电极附近溶液变蓝( t 30 min ) 。+ 2H2O 和图中信息氧气的通入，因此试剂12 为 pH=10 的 KOH溶液，因此可以看见实( t30 min ) ；故答案为：试剂1： 1pH=10 的 KOH 溶液；现象：电流表指针偏（6）假设 1：加热使O2c O2氧化为I2逸出，I的速率变慢
9、；故答案为：加() 降低，导致热使 O2 逸出， c( O2) 降低，导致氧化为 I2的速率变慢。I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
10、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 某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：实验 ：将 Fe3 转化为 Fe2 ( 如图 )(1)Fe3+与 Cu 粉发生反应的离子方程式为_(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：查阅资料：的化学性质与相似，2白色 )I 2I.2Cu4I2CuI(.SCN实验方案现象结论步骤 1：取 4mL _ mol / LCuSO4 溶液，向其产生白中滴加3 滴 0.
11、1mol/ L KSCN溶液色沉淀CuSO4 与 KSCN反应产无明显生了白色沉淀步骤 2：取 _现象Cu 2 与 SCN 反应的离子方程式为_实验 ：将 Fe2 转化为 Fe3实验方案现象向 3mL 0.1mol / L FeSO4 溶液中加入溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色1mL 8mol / L 稀硝酸消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因：查阅资料：Fe2NO ?Fe(NO) 2( 棕色 )(3)用离子方程式解释 NO 产生的原因 _(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：反应 ： Fe2与 HNO 3 反应； 反应 ： Fe2与 NO 反应依据实验现象，甲认为
12、反应的速率比反应 _()填 “快 ”或 “慢 ” 乙认为反应 是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是_请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因_【答案】 2Fe3Cu 2Fe2Cu 20.1取 4mL0.1mol / LFeSO 4 溶液，向其中滴加3 滴 0.1mol/ LKSCN 溶液2Cu24SCN2Cu SCN(SCN)23Fe24HNO 3 3Fe3NO2H 2O慢取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴 K 3 Fe CN) 6 溶液或者 KMnO 4 ，溶液无明显变化，说明反应I 是不可逆反应Fe2 被硝酸氧化为 Fe3 ，导致溶液中 Fe2浓度
13、降低，导致平衡Fe2NO ? Fe(NO) 2逆向移动，最终Fe(NO) 2 完全转化为 Fe3，溶液由棕色变为黄色【解析】【分析】（ 1） Fe3+与 Cu 粉发生反应生成铜离子与亚铁离子；（ 2）图 1 中得到溶液中 Fe2+为 0.2mol/L ， Cu2+为 0.1mol/L ，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入KSCN溶液进行对照实验；由题目信息ii 可知，Cu2+与SCN-反应生成CuSCN沉淀，同时生成(SCN) 2；（3）亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成铁离子、NO与水；（4）反应速率快的反应现象最先表现；反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中
14、含有 Fe2+ ，否则没有 Fe2+，可以用 K 3 Fe(CN) 6 溶液检验；Fe2+被硝酸氧化为Fe3+ ，导致溶液中Fe2+浓度降低，导致平衡发生移动，最终Fe(NO) 2+完全转化为Fe3+。【详解】（1） Fe3+与 Cu 粉发生反应生成铜离子与亚铁离子，反应离子方程式为：2Fe3Cu 2Fe2Cu2 ，故答案为： 2Fe3Cu2Fe2Cu 2；（2）由反应 2Fe3Cu2Fe2Cu 2，可知图 1 中得到溶液中 Fe2 为 0.2mol / L ，Cu 2为 0.1mol/ L ，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入KSCN溶液进行对照实验，故实验方案为：步骤1：取 4
15、mL0.1mol / LCuSO 4 溶液，向其中滴加3滴 0.1mol/ LKSCN 溶液，步骤2：取 4mL0.1mol / LFeSO 4 溶液，向其中滴加3滴 0.1mol / LKSCN 溶液，由题目信息 ii 可知， Cu2与 SCN反应生成 CuSCN沉淀，同时生成 (SCN) 2 ，反应离子方程式为： 2Cu 24SCN2CuSCN(SCN) 2 ，故答案为：0.1 ；取 4mL0.1mol / LFeSO 4 溶液，向其中滴加3 滴 0.1mol/ LKSCN 溶液； 2Cu 24SCN2CuSCN(SCN) 2 ；（3）亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应
16、生成铁离子、NO 与水，反应离子方程为： 3Fe24HNO3 3Fe3NO2H 2 O ，故答案为： 3Fe24HNO 33Fe3NO2H 2O ；（ 4）溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，反应速率快的反应现象最先表现，反应 的速率比反应 的慢，故答案为：慢；反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有Fe2 ，否则没有 Fe2，具体的实验方案是：取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K 3Fe CN) 6溶液，溶液无明显变化，说明反应 I是不可逆反应，故答案为：取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K 3 Fe CN) 6 溶液，溶液无明显变化，说明反应 I 是不可逆
17、反应；Fe2+被硝酸氧化为 Fe3，导致溶液中 Fe2浓度降低，导致平衡Fe2NO ?Fe(NO) 2逆向移动，最终Fe(NO) 2完全转化为 Fe3 ，溶液由棕色变为黄色，故答案为： Fe2被硝酸氧化为 Fe3 ，导致溶液中 Fe2 浓度降低，导致平衡Fe2NO ? Fe(NO) 2 逆向移动，最终Fe(NO) 2 完全转化为 Fe3，溶液由棕色变为黄色。3 氧化剂 H2 O2 在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。I. 某实验小组以 H2O2 分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。实验编号反应物催化剂10m
18、L 2% H22溶液无O10mL 5% H22溶液无O10mL 5% H22溶液1mL 0. 1- 13溶液Omol L FeCl10mL 5% H22溶液 +少量 HCl 溶液1mL 0. 1- 13溶液Omol L FeCl10mL 5 H221mL 0. 1- 13%O 溶液 +少量 NaOH 溶液mol L FeCl 溶液（ 1）实验和的目的是 _ 。同学们进行实验时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方法是_（填一种方法即可）。（2）实验中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析该图能够得出的
19、实验结论是_ 。II. 资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2 的分解起催化作用。为比较3+2+对Fe和 CuH2O2 分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。（1）某同学通过测定O2 的体积来比较H2O2 的分解速率快慢，实验时可以通过测量_或_来比较。（ 2） 0. 1 g MnO2 粉末加入 50 mL H2O2 溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因： _。请计算 H2O2 的初始物质的量浓度为 _ ( 保留两位有效数字 ) 。为探究 MnO2 在此实验中对H2O2 的分解起催化作用，需补做下列实验（无需写
20、出具体操a _b _。作）： .； .【答案】探究浓度对反应速率的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）碱性环境能增大H2O2 分解的速率，酸性环境能减小H2O2 分解的速率相同时间内产生O2 的体积生成相同体积O2 所需要的时间随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢0 11molL 122.的化学性MnO 的质量有没有改变MnO质有没有改变【解析】【详解】I. （ 1）实验和中 H2O2 的浓度不同，其它条件相同，故实验目的是探究浓度对反应速率的影响；实验时没有观察到明显现象是因为反应太慢，那么就要采取措施加快反应，可以向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反
21、应物的试管放入同一热水浴中。（2）从图可以看出产生O2 的最终体积相等，但溶液的酸碱性不同，反应速率不同，在碱性环境能增大 H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2 分解的速率。II. （ 1）通过测定 O2 的体积来比较 H2O2 的分解速率快慢时可以看相同时间内产生O2 的体积，或生成相同体积O2 所需要的时间。（2）从图可以看出，反应开始后，在相同的时间内生成的O2 的体积逐渐减小，反应速率变慢，那么造成反应变慢的原因是随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；反应在进行到 4min 时 O2 的体积不再改变，说明反应完全，生成O2 的物质的量为：-60 103L224L mol 271
22、0- 3mol2H2O2 2H2OO2- 3.，根据反应2 7 10 mol O2，需要. /= , 生成. 消耗 H2O2 的物质的量为5. 4 10- 3mol ，则 H2O2 的物质的量浓度为：5. 4 10- 3mol 10.05L 0 11molL；要探究 MnO2是不是起到催化作用，根据催化剂在反应中的特点：= .反应前后质量和性质没有发生改变，所以需要补做实验来确定MnO2 的质量有没有改变、MnO 2 的化学性质有没有改变。4 某化学兴趣小组探究氯与水反应的热效应及所得溶液氯元素含量，查阅大量资料并做下列实验探究验证实验：在通风橱内向装有80mL 蒸馏水的锥形瓶( 瓶口塞上棉花
23、团) 中鼓入氯气，至溶液中 pH 没有明显变化停止通入氯气，使用数据采集器，测定在此过程中溶液的温度及pH 变化，具体数据如图所示：实验：对20mL 饱和氯水加热，测出c（ Cl）、 pH 及温度变化如图2 所示。实验：采用莫尔法测定氯水中氯元素的含量。此法是以K 2 CrO 4为指示剂，用 AgNO 3标准溶液进行滴定。其实验步骤如下：准确移取 25.00ml 氯水试样3 份，分别置于锥形瓶中，再分别加入25.00ml 水；向试样中加入足量的 H 2O2 溶液；除去过量的 H 2 O2 ，冷却；调整溶液的 pH，再加入 1mL5% K 2 CrO 4溶液，在不断摇动下用0.100 mol L
24、 AgNO 3标准溶液滴定至溶液呈砖红色2AgCrO 42Ag 2CrO 4 ( 砖红色 ) 重复上述实验，测得消耗AgNO 3 标准溶液体积的平均值为vmL回答下列问题：（1）氯气在295K、 100Kpa 时，在1L 水中可溶解0.09mol ，实验测得溶于水的Cl2 约有三分之一与水反应。该反应的离子方程式为_；估算该离子反应的平衡常数_（2）根据实验测定结果判断氯气与水的反应是_ ( 填 “吸热反应 ”或 “放热反应 ”)理由是 _（ 2）分析实验图，小组同学推测产生该结果的原因可能是多种反应造成的，下列叙述合理的是 _A 升温，氯气挥发导致 c（ Cl）减小 对于 Cl2和H2O的反
25、应，升温平衡逆向移动，（）减小， pH 减小Bc ClC 升温，促进次氯酸分解2HClO2HCl+O2D 升温，可能发生3HClO2HCl+HClO（强酸） ，使得 pH 减小3（4）实验步骤 3中加足量的 H 2O2 溶液，目的是 _（5）用 AgNO 3 标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，c Agc Cl ，若此时要求不生成 Ag 2CrO 4 沉淀，则 c CrO 42最大不能超过 _ molL 1 .已知：K sp AgCl1.810 10， K spAg2 CrO41.810 12 （6）计算实验氯水中氯元素的含量，列出算式：_ g L 1【答案】 Cl 2H 2 O ?HClHC
26、lO4.510 4放热反应随氯气通入，溶液温度升高ACD 足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子0.010.142v【解析】【分析】【详解】（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：Cl 2H 2 O ?HClHClO ，在 1L水中可溶解 0.09mol 氯气，氯气浓度近似为0.09mol / L ，则可建立如下三段式：Cl 2 +H 2 O?H + +Cl - +HClO起始 (mol/L)0.09000转化 (mol/L)0.030.030.030.03平衡 (mol/L)0.060.030.030.03则平衡常数 Kc Hc ClcHClO0.030.030.034.51
27、0 4 ，故答案为：c Cl 20.06Cl 2H 2 O ?HClHClO ； 4.510 4 ；（2）由图可知，随氯气通入，发生反应使溶液温度升高，则正反应为放热反应，故答案为：放热；随氯气通入，溶液温度升高；（3） A.升高温度、气体的溶解度减小，则导致c Cl减小，故 A 正确；B.为放热反应，升高温度平衡逆向移动，c Cl 减小，而pH 增大，故 B 错误；C.HClO不稳定，受热易分解，升温，促进次氯酸分解，故C 正确；VD.升温，可能发生 3HClO2HClHClO 3 ( 强酸 ) ，酸性增强，则pH 减小，故 D 正确；故答案为：ACD；（ 4）实验步骤 3 中加足量的 H
28、2O2 溶液，目的是足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子，故答案为：足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子；（5）用 AgNO 3 标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，c Agc Cl ，不生成2KspAg 2 Cr41.810 120.01mol / L ，故答案为：Ag 2 CrO 4 沉淀，则 c CrO 4c2Ag1.810100.01 ；（6）由 ClAgCl AgNO 3可知，实验氯水中氯元素的含量为0.1mol / Lv10 3 L35.5g/ mol0.142v 。2510 3 L0.142vg / L ，故答案为：5 某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸 (H2
29、C2O4) 能将其中的 Cr2O 转化为 Cr3 。某课题组研究发现，少量铁明矾Al 2Fe(SO4 ) 424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1) 在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表( 表中不要留空格 ) 。实验初始废水样品草酸溶液蒸馏水编号pH体积 /mL体积 /mL体积 /mL46010305601030560_测得实验和溶液中的Cr2O72浓度随时间变化关系如图所示。(2)上述反应后草酸被氧化为_ ( 填化学式 ) 。(3)实验和的结果表
30、明_；实验中0 t 1 时间段反应速率v(Cr 3 )11_ molL min ( 用代数式表示 ) 。(4) 该课题组对铁明矾 Al 2Fe(SO4) 424H2O 中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一： Fe2 起催化作用；假设二： _；假设三： _；(5) 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。 除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有 K2SO4、 FeSO4、 K2SO4Al 2(SO4) 324H2O、Al 2(SO4) 3 等。溶液中 Cr2O 的浓度可用仪器测定 实验方案（不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论_（6）某化学兴趣小组要完成中和
31、热的测定，实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol L -1 盐酸、 0.55 mol L -1NaOH溶液 , 实验尚缺少的玻璃用品是 _、 _。(7)他们记录的实验数据如下:溶液温度中和热实验用品t 1t 2H50 mL50 mL0.55 mol L-10.5 mol L-120 23.3NaOH溶液HCl 溶液50 mL50 mL0.55 mol L-10.5 mol L-120 23.5NaOH溶液HCl 溶液已知 :Q=cm(t 2-t 1), 反应后溶液的比热容 c 为 4.18 kJ -1 kg -1 , 各物质的密度均为 1 gcm-3 。计算完成上表中的 H_。(8) 若用 KOH代替 NaOH,对测定结果 _( 填“有”或“无” ) 影响 ; 若用醋酸代替
