备战高考化学 化学反应速率与化学平衡 培优练习(含答案)

备战高考化学 化学反应速率与化学平衡 培优练习(含答案) 一、化学反应速率与化学平衡 1．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(忽略溶液混合体积变化)。限

选试剂和仪器：0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

物理量 V(0.20 mol·L-1 H2C2O4溶液)/mL V（蒸馏水）/mL V（0.010 mol·L-1 KMnO4溶液）/mL T/℃ 乙 ① 2.0 0 4.0 50 ② 2.0 0 4.0 25 ③ 1.0 0 4.0 25

(1)上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响；若上述实验②、③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H2C2O4·xH2O 中x值] 已知：M(H2C2O4)=90 g·mol-1 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； ②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2SO4； ③用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。 (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、偏小或没有影响) 。 【答案】温度 1.0 溶液褪色时间/s 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O b 20.00 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①②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Mn2＋，根据化合价升降法，进行配平，因此离子反应方程式为：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋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(20.90－0.90)mL=20.00mL；

(5)滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；

(6)100mL溶液中草酸物质的量为20×10－3×0.05×5×100/(2×25)mol=0.01mol，1.260÷(90＋

18x)=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。

2．氧化剂H2O2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 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ② 10 mL 5% H2O2溶液 无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液

（1）实验①和②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③④⑤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________________________________。 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Fe3+和Cu2+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 需写出具体操作）：a._________________；b.___________________。 【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 0.11 mol·L－1 MnO2的质量有没有改变 MnO2的化学性质有没有改变

【解析】 【详解】 I.（1）实验①和②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：60×10-3L÷22.4L/mol=2.7×10-3mol，根据反应2H2O2＝2H2O＋O2↑,生成2.7×10-3mol O

2，需要

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÷ 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、MnO2的化学性质有没有改变。

3．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：0.005 mol·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）

【解析】 【分析】 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。 【详解】 （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。