2020-2021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附答案

2020-2021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附答案

一、化学反应速率与化学平衡 1．某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。 (1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，再分别滴入0.1 mol·L－1 H2C2O4

溶液，实验报告如下。

①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。 ②表中V＝_________mL。 (2)小组同学在进行(1)中各组实验时，均发现该反应开始时很慢，一段时间后速率会突然加

快。对此该小组的同学展开讨论： ①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热，温度升高，速率加快。 ②乙同学认为随着反应的进行，因_________，故速率加快。 (3)为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示

的实验。回答相关问题：

①装置乙中仪器A的名称为_________。 ②定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是____________________________________。

③定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_______________。 【答案】温度 4.0 产物Mn2+可能对该反应具有催化作用 分液漏斗 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰 收集40mL气体所需时间

【解析】 【分析】 （1）①、②作对比实验分析，其他条件相同时，只有一个条件的改变对反应速率的影响； （2）探究反应过程中反应速率加快的原因，一般我们从反应放热，温度升高，另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用； （3）比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，阳离子不同，尽量让阴离子相同，减少阴离子不同造成的差别，催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体，所需时间的长短入手。 【详解】 （1）①实验1、3反应物物质的量浓度，但温度不同，所以反应速率不同是由温度不同导致的，故实验1、3研究的是温度对反应速率的影响； ②实验1、2研究的是H2C2O4的浓度对反应速率的影响，此时反应温度相同，KMnO4的浓度相同，故表中V＝4.0mL

（2）随着反应的进行，生成的Mn2+的物质的量浓度逐渐增加，生成的Mn2+可能对反应有催化作用； （3）①由仪器的构造，可知仪器A为分液漏斗； ②在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，必须保证在其他的条件相同，所以将CuSO4改为CuCl2更为合理，可以避免由于阴离子不同造成的干扰；

③如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是时间，收集相同体积的气体，所需要的时间越少，反应速率越快。 【点睛】 本题通过保持其他外界条件一致而改变一个条件来探究温度、催化剂对反应速率的影响，综合性较强。

2．为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动： 步骤1：取8mL0.11molL的KI溶液于试管,滴加0.11molL的FeCl3溶液5～6滴,振荡； 请写出步骤1中发生的离子反应方程式：_________________ 步骤2:在上述试管中加入2mLCCl4，充分振荡、静置； 步骤3：取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管，滴加0.11molL的KSCN溶液5～6滴，振荡，未见溶液呈血红色。 探究的目的是通过检验Fe3+，来验证是否有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度。针对实验现象，同学们提出了下列两种猜想： 猜想一：KI溶液过量，Fe3+完全转化为Fe2+，溶液无Fe3+ 猜想二：Fe3+大部分转化为Fe2+，使生成Fe（SCN）3浓度极小，肉眼无法观察其颜色为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息： 信息一：乙醚比水轻且微溶于水，Fe（SCN）3在乙醚中的溶解度比在水中大。 信息二：Fe3+可与46[()]FeCN反应生成蓝色沉淀，用K4[Fe（CN）6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。 结合新信息，请你完成以下实验：各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A、B中，请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处：

实验操作 预期现象 结论

实验1：在试管A加入少量乙醚，充分振荡，静置 _____________ ____________ 实验2：__________________________ 若产生蓝色沉淀 则“猜想二”成立 【答案】322222FeIFeI 若液体分层，上层液体呈血红色。 则“猜想一”不成立 在试管B中滴加5-6滴K4[Fe（CN）6]溶液，振荡

【解析】 【分析】 【详解】 （1） KI溶液与FeCl3溶液离子反应方程式322222FeIFeI； （2）①由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3滴K4[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，由信息二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，

实验操作 预期现象 结论 若液体分层，上层液体呈血红色。 则“猜想一”不成立

实验2：在试管B中滴加5-6滴K4[Fe（CN）6]溶液，振荡

3．研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料：a．Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和Cu2+。b．CuO2 为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。c．H2O2 有弱酸性：H2O2 H+ +HO2-，HO2- H+ +O22-。

编号 实验 现象

Ⅰ 向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L− 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 出现少量气泡 Ⅱ 向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L− 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡

Ⅲ 向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L− 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡

（1） 经检验生成的气体均为 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。 （2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。 ①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是__。 ②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__。 ③为探究沉淀中是否存在 Cu2O，设计如下实验： 将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取 a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液 pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加 c mol·L − 1EDTA 溶液至滴定终点，消耗 EDTA 溶

液 V mL。V=__，可知沉淀中不含 Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol − 1，M(Cu2O)＝144 g·mol−1）

（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。 （4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。 实验Ⅴ：在试管中分别取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L−1 Na2SO4 溶液，向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。

实验Ⅵ：__（填实验操作和现象），说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。 （5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。 【答案】2H2O2 O2↑+2H2O H2O2+Cu2+＝CuO2↓+2H+ CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu 1000a96c 溶液中存在H2O2H+ +HO2－，HO2－H+ +O22－，溶液pH增大，两个平衡均正向移动，O22

－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大 将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，

加入30％H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变 CuO2

的催化能力强于Cu2+；随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多

【解析】 【分析】 【详解】 （1）由题意可知，在硫酸铜做催化剂作用下，双氧水分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2 O2↑+2H2O，故答案为：2H2O2 O2↑+2H2O； （2）①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，说明双氧水与铜离子反应生成过氧化铜和水，反应的离子方程式为H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+，故答案为：H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+； ②由题意可知，过氧化铜能与溶液中氢离子反应生成双氧水，双氧水具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化氧化亚铜或铜，无法观察到红色沉淀，说明假设ⅱ可能成立，乙同学的观点正确，故答案为：CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu； ③a g过氧化铜的物质的量为ag96g/mol，由方程式可得如下关系：CuO2—Cu2+—EDTA，则有ag96g/mol= c mol/L×V×10—3L，解得V=1000a96cml，故答案为：1000a96c；

（3）由题意可知，双氧水溶液中存在如下电离平衡H2O2H+ +HO2－、HO2－H+ +O22