高考化学《化学反应速率与化学平衡的综合》专项训练附答案

高考化学《化学反应速率与化学平衡的综合》专项训练附答案 一、化学反应速率与化学平衡 1．N2＋3H22NH3合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产

示意图如图所示。

①X的化学式为___； ②图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）___； A．温度、压强对化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③改变反应条件，会使平衡发生移动。如图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号）___，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）___。

【答案】NH3 BC C a 【解析】 【分析】 根据题中工业合成氨生产示意图可知，本题考查合成氨原理及影响合成氨的因素，运用化学平衡移动原理分析。 【详解】 ①由合成氨生产示意图可知，原料氮气和氢气经过氨的合成、氨的分离，在冷却设备和分离器中得到最终产物，所以X为氨气，化学式为NH3。

故答案为：NH3；

②A.合成氨是放热反应，升温会使平衡向逆反应方向移动，不利于合成氨，因此选择500℃的温度比较合适；增大压强，能加快反应速率，也能使反应正向移动，但是过高的压

强会提高反应成本，因此选择20MPa~50MPa的压强，A项错误； B．实际生产中采用400℃~500℃的高温，催化剂铁触媒活最高，B项正确；

C．工业生产以利益最大化为目的，所以工业生产受受动力、材料、设备等条件的限制，C

项正确； 故答案为：BC；

③合成氨工业的原理是：N2＋3H22NH3，H<0，因△H<0，从化学平衡的角度看， 正反应为放热反应，温度越低，越有利于合成氨，增加温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减少；正反应为体积缩小的反应，所以压强越大，越有利于合成氨，增大压强时平衡向右进行，氨气的百分含量增大，结合图象可以知道c符合要求．又因为合成氨反应是一个放热反应，可以得出随着温度的升高，平衡向氨气减少的方向移动，结合图象可以知道a符合要求； 故答案为：C ； a 。

2．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。

（1）定性分析：如图1可通过观察_______，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_______。

（2）定量分析：如图2所示，实验时均生成40 mL气体，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_________。 （3）加入0.10 mol MnO2粉末于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3所示。 ①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式________________。 ②实验时放出气体的总体积是________mL。 ③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为：___＞___＞___＞___。 解释反应速率变化的原因___________________。 ④H2O2的初始物质的量浓度是___________（请保留两位有效数字）。 【答案】产生气泡的快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 产生40 mL气体所需的时间

2H2O22H2O+O2↑ 60 D C B A 随着反应的进行，H2O2浓度减小，反应速率减慢 0.11 mol/L 【解析】 【详解】 ⑴该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断；氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用；硫酸钠和硫酸铜阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰，答案为：两支试管中产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰； ⑵仪器名称分液漏斗，检查气密性的方法：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以

根据v=Vt知，需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间，答案为：分液漏斗，关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生40ml气体所需要的时间。 ⑶从曲线的斜率可排知，反应速率越来越小，因为反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小； ①在二氧化锰作催化剂条件下，双氧水分解生成水和氧气，反应方程式为：

2H2O22H2O+O2↑；

②根据图象知，第4分钟时，随着时间的推移，气体体积不变，所以实验时放出气体的总体积是60 mL；

③根据图象结合v=Vt知，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A； 反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小， ④设双氧水的物质的量为x，

2H2O22H2O+O2↑ 2mol 22.4L x 0.06L

x=20.0622.4molLL=0.0054mol，

所以其物质的量浓度=0.00540.05molL=0.11 mol·L-1，故答案为0.11 mol·L-1．

3．某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素，进行了如下探究实验。根据实验内容完善下列实验报告。 （1）该实验的目的为_________________________。 （2）该实验过程中用到的玻璃仪器有_________________________。 （3）过程体验 实验内容 实验现象 实验结论 （1）将两块一样大小的镁条、铁片分别同时加入等体积的0.5mol.L-1的盐酸中。

① 与盐酸反应产生气泡的速率快。 影响化学反应速率大小的

内因为___②________。

（2）将等体积等浓度（3mol.L-1）的盐酸两份分别同时加入盛有等质量的块状碳酸钙及粉末状碳酸钙的试管中。 ③ 状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快。 参加反应的固体物质颗粒 ④ ，与其他反应物的接触面积 ⑤____，化学反应速率越快。

（3）分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积不同浓度（3mol.L-1、5mol.L-1、）的盐酸中. 铁片与__⑥__盐酸反应产生气泡的速率快。

反应物的浓度__⑦___，化

学反应速率越快。

（4）分别将两块同样大小的铁片放入盛有等体积0.5mol.L-1盐酸的甲乙两试管中，再将甲试管用酒精灯加热，对比观察现象。 ⑧ （填“甲”或“乙”）试管中产生气泡多且快。 温度____⑨______，化学反应速率越快。

【答案】探究影响化学反应速率的因素 试管、胶头滴管 镁条 反应物本身的性质 粉末 越小 越大 5mol/L 越大 甲 越高

【解析】 【分析】 （1）据题干所给信息“某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素”解答； （2）该实验主要是试管实验，需要试管和胶头滴管； （3）影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，另外外界的温度、反应物浓度、气体的压强、外加催化剂以及固体的接触面积对反应速率也有影响，据此解答。 【详解】 （1）为研究影响化学反应速率的因素进行的探究实验，所以实验目的为：探究影响化学反应速率的因素。故答案为探究影响化学反应速率的因素； （2）实验在试管中进行，需要胶头滴管滴加液体，所以用到的玻璃仪器有试管、胶头滴管； （3）实验（1），镁比铁活泼，与同浓度的盐酸反应，镁反应速率快，得到的实验结论为：影响化学反应速率大小的内因为反应物本身的性质。实验（2）固体的接触面积越大反应速率越快，则粉末状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快；得到的实验结论为参加反应的固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。实验（3）反应物浓度越大反应速率越快，则铁片与5mol/L盐酸反应产生气泡的速率快；得到的结论为反应物的浓度越大，化学反应速率越快。实验（4）温度越高反应速率越快，则甲的反应速率高，得到的结论为温度越高，化学反应速率越快。 【点睛】 控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

4．（1）利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，如下图所示。

该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式：__________。该装置中的负极材料是______（填化学式），正极反应式是_______。

（2）某研究性学习小组为证明2Fe3++2I－⇌2Fe2++I2为可逆反应，设计如下两种方案。 方案一： 取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加2mL0.1mol/L的FeCl3溶液，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。 ①方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是______。 ②有同学认为方案一设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是（用离子方程式表示）_____。 方案二： 设计如下图原电池．．．装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右管中加入1mol/L FeCl2溶液。

③方案二中，“读数变为零”是因为____________.