1、全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考真题分类汇总附答案一、化学反应速率与化学平衡1 研究 +6 价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：已知： Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O 2CrO42- ( 黄色 )+ 2H+ H=+13. 8kJ/ mol ， +6 价铬盐在一定条件下可被还原为 Cr3+， Cr3+在水溶液中为绿色。（1）试管 c 和 b 对比，推测试管c 的现象是 _ 。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不c H+c H+) 增大对平衡的影响。你认为是一定是 ( ) 增大影响的结果；乙认为橙
2、色加深一定是(否需要再设计实验证明？_（“是”或“否”），理由是_ 。（3）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知 pH 增大c(Cr2 O72- )c(CrO4_（选填“增大”，2- )“减小”，“不变”）；（4）分析如图试管 c 继续滴加 KI 溶液、过量稀 H24+6 价铬盐氧化性SO 的实验现象，说明强弱为 Cr2 72-42 - （填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧O _CrO化还原反应的离子方程式_。（ 5）小组同学用电解法处理含 Cr2 O72- 废水，探究不同因素对含 Cr2O72- 废水处理的影响，结果如表所示（ Cr2O72- 的起始浓度，体积、电压、电解时
3、间均相同）。实验是否加入否否加入 5g否Fe ( SO )324是否加入 H2 4否加入 1mL加入 1mL加入 1mLSO电极材料阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴极为石墨，墨墨墨阳极为铁2 72-的去除率 /%0.92212.720.857.3Cr O实验中 Cr2 72- 放电的电极反应式是 _。O实验中 Fe3+去除 Cr2O72- 的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv 中 Cr2 O72- 去除率提高较多的原因 _ 。【答案】溶液变黄色否 Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O ?CrO42- ( 黄色 )+ 2H+正向是吸热反应，若因浓 H24SO 溶于水而温度升高，
4、平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c( H+) 平衡逆向移动的结果减小 大于Cr2 72-+6I-O+14H+3+3I222-+6e-+3+7H22+2+=2Cr2 7+14H =2CrO 阳极 Fe 失电子生成Fe， Fe 与+7H OCr O2 72-在酸性条件下反应生成Fe3 +， Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2 7 2-， Fe2+循Cr OO环利用提高了 Cr2O72- 的去除率【解析】【分析】根据平衡移动原理分析对比实验；注意从图中找出关键信息。【详解】（ 1）由 Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O 2CrO42-
5、 ( 黄色 )+ 2H+及平衡移动原理可知，向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液后，可以减小溶液中的氢离子浓度，使上述平衡向正反应方向移动，因此，试管c 和 b（只加水，对比加水稀释引起的颜色变化）对比，试管c 的现象是：溶液变为黄色。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c H+c H+) 增大对平衡的影响。我认为不( ) 增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是(需要再设计实验证明，故填否。理由是：Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O ?CrO42- ( 黄色 )+ 2H+正向是吸热反应，浓 H2SO4 溶于水会放出大量的热量而使溶液的
6、温度升高，上述平衡将正向移动，溶液会变为黄色。但是，实际的实验现象是溶液的橙色加深，说明上述平衡是向逆反应方向移动的，橙色加深只能是因为增大了c( H+) 的结果。（3）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知随着溶液的pH 增大，上述平衡向正反应方向移动， c(Cr2O 7 2- ) 减小，而 c(CrO 4 2- )增大，故 c(Cr2O72- ) 减小。c(CrO42- )（4）向试管 c 继续滴加 KI 溶液，溶液的颜色没有明显变化，但是，加入过量稀H2SO4后，溶液变为墨绿色，增大氢离子浓度，上述平衡向逆反应方向移动，CrO 2-转化为 Cr2-42O7，Cr2 O72- 可以在酸性条
7、件下将 I- 氧化，而在碱性条件下，CrO4 2- 不能将 I- 氧化，说明 +6 价铬盐氧化性强弱为： Cr2O72- 大于 CrO42- ；此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是 Cr2O72- +6I- +14H+=2Cr3+3I2+7H2O。（ 5）实验中， Cr2O7 2- 在阴极上放电被还原为 Cr3+，硫酸提供了酸性环境，其电极反应式是 Cr2O72- +6e- +14H+=2Cr3+7H2O。由实验中 Fe3+去除 Cr2 72-的机理示意图可知，加入 Fe243溶于水电离出3+，在直O( SO )Fe流电的作用下，阳离子向阴极定向移动，故Fe3+更易在阴极上得到电子被还原为
8、Fe2+， Fe2+在酸性条件下把 Cr2O72- 还原为 Cr3+。如此循环往复， Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72- ， Fe2+循环利用提高了 Cr2O72- 的去除率。由此可知，实验iv 中 Cr2O72-去除率提高较多的原因是：阳极Fe 失电子生成Fe2+，Fe2+与 Cr2O72- 在酸性条件下反应生成Fe3+， Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72- ，故在阴阳两极附近均在大量的Fe2+， Fe2+循环利用提高了 Cr2O72- 的去除率。【点睛】本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的，要求我们要有较强的读图能力，能从图中找出解题所需要的
9、关键信息，并加以适当处理，结合所学的知识解决新问题。2 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.时，I氧化为.。ii . p
10、H= 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验和。序号温度试剂现象敞口试
11、管20 min 内仍保持无色，冷却至室温后- 1KI5 mL 1 mol L溶液滴加淀粉溶液出现蓝色水浴?- 1稀硫70 C5 mL 0 . 5 mol?L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，请设计实验方案证明_ 。0
12、5 mol L- 1稀硫酸4I+O+ 2I222【答案】 .?2+4H=温度相同时， KI 溶液被+ 2H OO 氧化成 I2， c( H+) 越大，氧化反应速率越快试管、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 试剂 1： 1mol 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 O22逸出， c( O) 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），实验冷却室
13、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= 9. 28 时
14、， 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 O2I245逸出，) 降低，导致I 氧化为的速率变慢，也可能是(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、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. 5mol?L- 1 稀硫酸；故答案为： 0. 5mol ?L- 1稀
15、硫酸。4I+=2I2（2）实验中 I 与氧气在酸性条件下反应生成单质碘，其离子方程式+ O2 + 4H+ 2H2O；故答案为： 4I + O2 + 4H+ =2I2+ 2H2O。（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：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
16、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 1 mol ?L- 1 KI 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t30 min) ；故答案为：试剂1 1(：mol?L- 1 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 30m
17、in ) 。（6）假设 1：加热使O2逸出， c( O2) 降低，导致氧化为 I2的速率变慢；故答案为：加I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
18、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 。3 某化学兴趣小组欲测定KClO3，溶液与 NaHSO 3 溶液反应的化学反应速率所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3，溶液和 10mL0.3mol / LNaHSO3 溶液，所得数据如图所示。已知：ClO 3 3HSO3Cl3SO423H 。（1）根据实验数据可知，该反应在0 4m
19、in内的平均反应速率v Cl_mol /L min。（ 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。方案假设实验操作该反应放热使溶液温度向烧杯中加入 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液和 10mL0.3mol/L的升高，反应速率加快NaHSO 3 溶液，取 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入 10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液溶液酸性增强加快了化分别向 a、b 两只烧杯中加入 10mL0.1mol/
20、L 的 KClO 3 溶液；向烧杯 a中加入 1mL 水，向烧杯 b 中加入 1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只学反应速率烧杯中加入10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液补全方案中的实验操作：_。方案中的假设为_。除、中的假设外，还可以提出的假设是_。某同学从控制变量的角度思考，认为方案 中实验操作设计不严谨，请进行改进：_。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Cl加快了化学反应速率生成的SO24 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【解析】【分析】【详解】（1）根据实验数据可知，
21、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 c Cl0.010mol / L4min0.0025mol / L min；（ 2）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；方案 I、相比较，中加入了少量氯化钠，所以方案中的假设为生成的Cl 加快了化学反应速率；由于反应中还有硫酸根离子生成，则除 I、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；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；反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。【
22、点睛】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。4 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10mL 2% H22溶液无O10mL 5%
23、H22溶液无O10mL 5%H2O2溶液1mL 0. 1-1FeCl3溶液mol L10mL 5%H2O2溶液 +少量 HCl 溶液1mL 0. 1-1FeCl3溶液mol L10mL 5H221mL 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实验结论是_ 。3+2+对IIH2O2的分解起催化作用。
24、为比较Fe和 Cu. 资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2 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（无需写出具体操a _b _。作）： .； .【答案】探究浓度对反
25、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. 11mol L 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 H O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22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应物的试管放入同一热水浴中。（2）从图可以看出产生O2
26、 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 1O2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. （ ）通过测定积，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 103L 22. 4L/ mol=2. 7 10- 3mol ，根据反应2H2O2 2H2O
27、O2 , 生成- 32. 710 mol O2，需要消耗 H2O2的物质的量为5410- 3mol，则H2O2的物质的量浓度为：5.410- 3mol. 0. 05L=0. 11 mol L 1；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。5 影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。实验一：他们只利用Cu、 Fe、 Mg 和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L 、 2 mol/L 、18.4 mol/L) 。设计实验方案来研究影响反应速率的
28、因素。甲同学研究的实验报告如下表实验步骤现象结论分别取等体积的 2金属的性质越活泼，反应速率mol/L 的硫酸于试管中反应速率 Mg Fe，Cu 不反应越快（ 1）甲同学表中实验步骤 为 _（ 2）甲同学的实验目的是：在相同的温度下，_。实验二：乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行定量实验。（ 3）乙同学在实验中应该测定的数据是_。（ 4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是 _；该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是 _。【答案】分别投入大小、形状相同的 Cu、 Fe、 Mg 研究金属 (或反应物 )本身的性质与反应速率的关系 一定时间内产生气体的体积 (或产生一定体积
29、的气体所需时间 ) Mg(或 Fe)和0.5 mol/L硫酸和2 mol/L硫酸常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2， Fe 在18.4mol/L硫酸中钝化【解析】【分析】（ 1）要比较金属和稀硫酸的反应快慢，则应该使金属的形状和大小都是相同的，即分别投入形状、大小相同的 Cu、 Fe、 Mg；（ 2）根据步骤和现象，目的是探究金属（反应物）本身的性质与反应速率的关系；（ 3）要定量研究，需要测定一定时间内产生气体的体积（或产生一定体积的气体所需要的时间）；（4）浓硫酸和金属反应不能生成氢气，而铜与稀硫酸又不反应，所以选择的药品是Mg（或 Fe）、 0.5ol/L 硫酸和 2mo
30、l/L 硫酸。常温下Mg 与 18.4 mol/L 硫酸反应生成SO2； Fe 在18.4 mol/L 硫酸中钝化。【详解】（ 1）根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响，根据表中数据可知，硫酸的浓度相同，不同金属的规格应相同，故答案为：分别投入大小、形状相同的Al、 Fe、Mg；（ 2）根据表中的信息可知该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响，故答案为：研究金属(或反应物 )本身的性质与反应速率的关系；（ 3）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，根据速率公式可知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的
31、体积或测定产生一定体积的气体所需时间，故答案为：一定时间内产生气体的体积 (或产生一定体积的气体所需时间 )；（ 4）由题意可知实验中应选用的实验药品是金属和酸，因浓硫酸和铁发生钝化现象而影响判断，所以完成该实验应选用的实验药品是Mg （或 Fe）和 0.5mol/L 、 2mol/L 的硫酸；常温下，浓硫酸能够使Fe 钝化， Mg 发生氧化还原反应不生成氢气，而生成二氧化硫，不能判断影响化学反应速率的因素，故答案为：Mg （或 Fe）和 0.5mol/L 、 2mol/L 的硫酸；常温下 Mg 与 18.4 mol/L 硫酸反应生成SO2， Fe 在 18.4 mol/L 硫酸中钝化。6 某
32、小组研究了铜片与 5.6 mol?L-1HNO 3 反应的速率，实现现象记录如下表。实验时间段现象015min铜片表面出现极少气泡1525min铜片表面产生较多气泡，溶液呈很浅的蓝色2530min铜片表面均匀冒出大量气泡3050min铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。实验 I ：监测上述反应过程中溶液温度的变化，所得曲线如下图。实验 II ： - 试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、5.6 mol?L-1 HNO 3 。结果显示： Cu(NO 3 ) 2、 NO 对 Cu 和 HNO 3 反应速率的影响均不明显，NO 2 能明显加快该反应的速率。实验 III ：在试管中加入铜片和5.6 mol?L-1 HNO 3 ，当产生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其中含有NO 2-。（1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的
