1、2020-2021 重庆高考化学易错题专题训练- 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 硫代硫酸钠 (Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症 .硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生 S 和 SO2实验 I： Na2S2O3 的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示：(1)仪器a 的名称是_，仪器b 的名称是_。b中利用质量分数为70%? 80%的H2SO4 溶液与Na2SO3 固体反应制备SO2 反应的化学
2、方程式为_。 c 中试剂为 _(2)实验中要控制SO2 的生成速率，可以采取的措施有_ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2 不能过量，原因是_实验：探究Na2S2O3 与金属阳离子的氧化还原反应。资料： Fe3+3S2 O32-? Fe(S2O3)33-(紫黑色 )装置试剂 X实验现象混合后溶液先变成紫黑色，30sFe2(SO4)3 溶液后几乎变为无色(4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被 S2O32-还原为 Fe2+，通过 _(填操作、试剂和现象 )，进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验的现象：_实验：标定Na2S2O3 溶液的浓度
3、(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1 )0.5880g。平均分成3 份，分别放入 3 个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI 并酸化，发生下列反应： 6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3+7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3 溶液滴定，发生反应2-2-，三次消耗 Na2S2O3 溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫I2+2S2O3= 2I + S4O6酸钠溶液的浓度为_mol?L-1【答案】分液漏斗蒸馏烧瓶 H 2SO4Na 2
4、SO3 =Na 2SO4 H 2O SO2硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若 SO2 过量，溶液显酸性产物会发生分解加入铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2 3 33- 的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但O )3+与 S2 32-氧化还原反应的程度大，导致3+2 32-2 333-(紫黑色 )平衡向逆反应方FeOFe +3S O? Fe(S O )向移动，最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗， b 的名称即为蒸馏烧瓶； b 中是通过浓硫酸和 Na2SO3 反应生成SO2，所以方程式为： H 2 SO4 Na 2SO3 =Na 2SO
5、4 H 2O SO2 ； c 中是制备硫代硫酸钠的反应， SO2 由装置 b 提供，所以 c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；(2)从反应速率影响因素分析，控制2SO 生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；(3)题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO，会使溶液酸性增2强，对制备产物不利，所以原因是：SO2 过量，溶液显酸性，产物会发生分解；(4)检验 Fe2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成；解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：开始阶段，生成 Fe(S2O 3 )33
6、的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：6ICr2O 7214H =3I 22Cr 37H 2 O ； I 2 2S2 O32 =2IS4O 62；反应 I-被氧化成 I2，反应中第一步所得的I2 又被还原成 I-，所以与电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的Cr2 O 72 得电子总数就与消耗的S2 O32 失电子总数相同；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设 c(Na2S2O3)=a mol/L ，列电
7、子得失守恒式：10.5880 6=a 0.025 1，3294解得 a=0.1600mol/L 。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：。总反应的化学方程式是H2O2 I H2O IO； H2O2 IO H2OO2 I_。（2）资料 2：H2O2 分解反应过程中能量变化如图所示，其中有KI 加入，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是放热反应c. H2O2 I H2 O IO（3）实验中发
8、现， H224O 与 KI 溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl ，振荡、静置，气泡明显减少。资料 3： I2 也可催化 H2O2 的分解反应。加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到_，说明有 I2 生成。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 CCl，B 试管不加 CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_ 。4（ 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
9、在形式，进行实验：向20 mL 一定浓度的 H2O2 溶液中加入10mL 0.10mol L 1 KI 溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：微粒II23I浓度 / （ mol L1）2.5 10 3a4.0 10 3 a _。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】 2H2 2KI22在水溶液中2A 试管O2H O O a 下层溶液呈紫红色I 的浓度降低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2.510 32c（ I2） c（ I ） 3c（ I3 ） 0.033mol L 1【解析】【分析】, H2O2 IO, 把两式加和，即可得到总反
10、应的化（1） H2O2 I H2O IO H2O O2 I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，是吸热反应， c 不正确。H2O2 I H2O IO（3）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。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
11、， 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） K4.0103640 ，由此可求出a。2.510 3a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 -10mL 0.1mol/L ， I23中所含 I的浓度和，二者比较便可得)=30mL0.033mol/L ，求出 I， I到结论。【详解】O2 IO, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） H2O2 I H2O IO , H2 H2O O2 I学方程式为2H2O2 KI 2H2O O2 。答案为： 2H2O2 KI2H2O O2；（2）
12、 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；的反应物总能量小于生成物总能量，所以该反应是吸c. 由图中可知， H2O2 I H2O IO热反应， c 不正确。答案为：a；（3）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；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
13、4422CCl ， B 试管不加 CCl ，分别振荡、静置。观察到的现象是H O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）K4.0103640，由此可求出a=2.510-3mol/L 。答案为： 2.510-3；2.510 3a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，10mL0.1mol/L0.033mol/L ；现在溶液中，中所含 I 的浓度和为 2c(I2 )c(I -)=I ， I2， I330mL c(I)3c(I3)=22.510-3
14、 +2.510-3+34.010-3=0.01950.033 ， I 不守恒，说明产物中还有含碘微粒。答案为： 12c(I2 ) c(I ) 3c(I3)0.033mol L。【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2 22c(H O )减小，还是c(I )减小所致？于是我们自然想到设计对比实验进行验证。3 化学学习小组进行如下实验。探究反应速率的影响因素设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合
15、体积变化 )。限选试剂和仪器：-1H2C2 O4-1溶液 (酸性 )、蒸馏水、试管、0.20 mol L溶液、 0.010 mol LKMnO4量筒、秒表、恒温水浴槽-1-1物理量V(0.20 mol L V（ 0.010 mol LH C O 溶液 )/mLV（蒸馏水） /mLT/ 乙KMnO4 溶液） /mL2242.004.0502.004.0251.004.025(1)上述实验 、 是探究 _对化学反应速率的影响；若上述实验、 是探究浓度对化学反应速率的影响，则a 为 _；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙 ”应填写 _ 。测定 H2C2O4xH2O 中 x 值 已知： M (H2
16、C2O4 )=90 g mol -1称取 1.260 g 纯草酸晶体，将其酸制成100.00 mL 水溶液为待测液；取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2 4SO ；-1标准溶液进行滴定。用浓度为 0.05 000 mol L的 KMnO4(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_ 。(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下，最合理的是_ (选填 a、 b)。(4)由图可知消耗 KMnO4溶液体积为 _mL 。(5)滴定过程中眼睛应注视_ 。(6)通过上述数据，求得x= _ 。以标准 KMnO4 溶液滴定样品溶液的浓度，未用标准KMnO4 溶液润洗滴定管，引起实验结果_(偏大
17、、偏小或没有影响 ) 。【答案】温度1.0 溶液褪色时间 /s5H 6H2 8H2O b2C2O42MnO 4=10CO2 2Mn20.00锥形瓶中颜色变色2偏小【解析】【分析】【详解】（1）探究影响化学反应速率因素，要求其他条件不变，即探究温度对化学反应速率的影响；混合溶液的总体积都是6.0mL，因此 a=1.0；反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的，因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间，单位为s；（2）草酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，把C 转化成 CO2，本身被还原成Mn 2 ，根据化合价升降法，进行配平，因此离子反应方程式为：5H2 C2O4 2MnO 4 6H =1
18、0CO2 2Mn 2 8H2O；（3）酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，即b 正确；（4）滴定前刻度为 0.90ml ，滴定后刻度是 20.90ml ，消耗高锰酸钾的体积为(20.900.90)mL=20.00mL；(5)滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；3 5 100/(2 25)mol=0，.01mol.260 (90(6)100mL 溶液中草酸物质的量为 20 10 0.0518x)=0.01，解得 x=2；未用待盛液润洗滴定管，稀释标准液，消耗高锰酸钾体积增大，草酸的质量增大， x 偏小。4 硫代硫酸钠俗称保险粉，实验室用SO2 通入 Na2S和
19、 Na2CO3 的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。(1)用图 2 所示装置制取Na2S2O3，其中盛放 Na2SO3 固体的玻璃仪器名称是_，三颈烧瓶中发生反应的化学方程式_。(2)保险粉样品中 Na2S2O35H2O 的纯度 (质量分数 )可通过氧化还原滴定法测定，相关反应方程式为 2Na2S2O3 I2 2NaI Na2S4O6。准确称取 W g 样品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000 mol L 1 碘的标准溶液进行滴定。请回答：到达滴定终点的标志_。滴定起始和终点的液面位置如图3，则消耗碘的标准溶液体积为_mL，产品的纯度为_(设 Na S O 5HO 相
20、对分子质量为 M)。2232若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2 2 3 2的S O 5H O纯度的测量结果_(填 “偏高 ”、 “偏低 ”或 “不变 ”)。(3)某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响，设计实验如下：下列有关说法不正确的是_A 该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法B 实验和探究其他条件不变时Na2S2O3 浓度对相关反应速率的影响C 实验和溶液变浑浊的时间相同D 其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验和【答案】蒸馏烧瓶2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 溶液变为蓝色，且30
21、s 内不恢复原色 18.100.326M%或 3.62?10 -3?M偏低 CDWW【解析】【分析】(1)根据仪器的结构和性能确定盛放Na2 SO3 固体的玻璃仪器名称；三颈烧瓶中发生的反应是SO2 通入 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中生成硫代硫酸钠；(2)用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠，利用碘单质遇淀粉变蓝指示反应终点；终点读数与起点读数之差为消耗碘的标准溶液体积，根据方程式计算；局部变色就停止滴定，消耗标准溶液体积偏小，测定结果偏低；(3)A采取控制变量法对比实验探究外界条件对反应速率的影响；B实验、的温度相等， c(H2SO4)相等， c(Na2S2O3 )不相等，故实验、是探究
22、浓度对化学反应速率的影响；C实验、的温度相等， c(Na2S2O3)相等， c(H2SO4)不相等，反应速率不相等；D实验、温度不相等， c(H2SO4)和 c(Na2S2O3)也均不相等。【详解】(1) 盛放 Na2SO3 固体的玻璃仪器是蒸馏烧瓶，三颈烧瓶中SO2 通入 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中生成硫代硫酸钠时发生反应的化学方程式为2Na2S+Na2 CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2；(2)用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠，滴入最后一滴碘的标准溶液，溶液变为蓝色，且30s 内不恢复原色，说明反应到达终点；终点读数为18.10mL，起点读数为0.00mL，故消耗碘的标准
23、溶液体积为18.10mL，设 Na2S2O3?5H2 O 的纯度为 x，则：2Na S O?5H O 2Na S O I222322232Mg1molWxg18.10-3-1L 0.10010mol?L-3-10.362M%；故 2Mg ： Wxg=1mol ：18.10 10L 0.1000mol?L，解得 x=W局部变色就停止滴定，消耗标准溶液体积偏小，会使样品中Na2S2O3?5H2O 的纯度的测量结果偏低；(3)A采取控制变量法对比实验探究外界条件对反应速率的影响，故A 正确，B实验、的温度相等， c(H2SO4)相等， c(Na2S2O3 )不相等，故实验、是探究浓度对化学反应速率的
24、影响，故 B 正确；C 实验、的温度相等， c(Na2S2O3)相等， c(H2SO4 )不相等，中 c(H2SO4)较大，反应速率较快，变浑浊时间较短，故 C 错误；D 探究温度对化学反应速率的影响，应保证物质的浓度相等，而实验、温度不相等，c(H2SO4)和c(Na2S2O3)也均不相等，实验、中c(H2 SO4)和c(Na2S2O3)均相等，但温度不等，故实验、是探究温度对化学反应速率的影响，故故答案为 CD。D 错误；5 某小组研究了铜片与5.6 mol?L-1 HNO 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
25、，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
26、 2-。（1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：_。（ 2）实验 I 的结论：温度升高 _（填“是”或“不是”）反应速率加快的主要原因。（ 3 ）实验 II 的目的是： _ 。（ 4 ）小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验 II、 III，在下图方框内填入相应的微粒符号_ _，以补全催化机理。（5）为验证（ 4）中猜想，还需补充一个实验：_（请写出操作和现象）。【答案】反应速率先变快后变慢不是 检验 Cu NO3 2 、NO、NO2 能否加快铜和硝酸反应的速率NO2 NO2 在试管 A 、 B 中均加入相同的铜片和等体积的 5.6 mo
27、l gL 1硝酸，向 B 中加入 NaNO2 固体，产生气泡的速率B 比 A 快。【解析】【分析】（1）表格中的现象变化：极少气泡较多气泡大量气泡较少气泡；（2） 5 30min，温度不变，但是1530min ，反应速率加快；（3 ）实验 II结论： 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；（4）结合实验II与实验 III，实验 II ：可知 NO 2 能明显加快该反应的速率。实验III ：发现其中含有 NO -2 。再根据化合价的升降可判断；（5）中间产物为NO -2 ；【详解】（ 1）根据表格中的气泡多少的现象，可知
28、该反应的速率随时间的变化情况：反应速率先变快后变慢；（ 2）由分析可知，温度不变时反应速率却加快，故温度升高不是反应速率加快的主要原因；（3 ）由分析可知，实验II的目的是：检验Cu(NO 3 ) 2、 NO 、 NO 2 能否加快铜和硝酸反应的速率；（4） Cu Cu2+，化合价升高，则的化合价降低，故为 NO 2，为 NO 2-；（5）验证中间产物NO 2-加快了反应速率，则可以在试管A 、B 中均加入相同的铜片和等体积的 5.6 mol?L-1硝酸，向 B 中加入 NaNO 2 固体，产生气泡的速率B 比 A 快。6 已知：乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH，可简写为 H2C2
29、O4) 。25时，草酸钙-8-9的 Ksp=4.010 ，碳酸钙的 Ksp=2.510。回答下列问题：(1)25时向 20mL 碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入-420mL，能否8.0 10mol/L 的草酸钾溶液产生沉淀 _(填 “能 ”或 “不能 ”)。(2)酸性 KMnO溶液能与草酸 (H C O )溶液反应 ，某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失4224快慢的方法来研究影响反应速率的因素。I实验前首先用浓度为0.1000mol?L -1 酸性 KMnO4 标准溶液滴定未知浓度的草酸。滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_(填编号 )。判断滴定终点的方法是： _。若配制酸性KMnO4 标准溶液时
30、 ，俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度_(填 “偏高 ”或 “偏低 ”或 “不变 ”)。通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol?L -1 用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。实催化剂用酸性高锰酸钾溶液验温度量编( )(g)体积 (mL)浓度 (mol?L-1)实验目的号a实验 1 和 2 探究1250.540.10002500.540.1000b 实验 1 和 3 探究反应物浓度对该反应速率的影响；3250.540.0100c 实验 1 和 4 探究催化剂对该反应速率的影响。425040.1000写出表中a 对应的实验目的_；该小组同学对实验
31、1 和3 分别进行了三次实验，测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时 )：溶液褪色所需时间(min)实验编号第 1 次第 2 次第 3 次114.013.011.036.56.76.8分析上述数据后得出“当其它条件相同时 ，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快 ”的结论 。 某同学认为该小组 “探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述改进的实验方案_。【答案】不能A当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色偏低探究温度对该反应速率的影响其它条件相同时 ，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的
32、足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间【解析】【分析】（1）根据 c（Ca2+） ?c2O42-）和 Ksp （ 4.0-8c（ Ca2+） ?c（C 10）相对大小判断，如果2-） Ksp （ 4.0-8（C2 O 4 10），则无沉淀生成；（2 ）I 根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打开；判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色；配置酸性 KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，溶液的体积偏小，配制的溶液的浓度偏大，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小，则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小；实验 1、 2 反应物用量完全相同，只有温度不同；因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，则需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液。【详解】
