化学化学反应速率与化学平衡的专项培优练习题附详细答案doc.docx
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化学化学反应速率与化学平衡的专项培优练习题附详细答案doc.docx
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化学化学反应速率与化学平衡的专项培优练习题附详细答案
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
-1
-1
溶液(酸性)、蒸馏水、试管、
选试剂和仪器:
0.20mol·L
H2C2O4溶液、0.010molL·KMnO4
量筒、秒表、恒温水浴槽
-1
-1
物理量
V(0.20molL·
V(蒸馏水)/mL
V(0.010mol·L
H2C2O4溶液)/mL
T/℃乙
KMnO4溶液)/mL
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HCO·xH2O中x值]
已知:
M(HCO)=90gmol·
-1
2
2
4
2
2
4
①称取1.260g纯草酸晶体,将其酸制成
100.00mL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H24
SO;
③用浓度为
-1
0.05000molL
·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
5H
-+6H+
2++8H
2Ob
2C2O4+2MnO4
=10CO2↑+2Mn
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CO
,本身被还原成
Mn
2+
,
2
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
-3
×5×100/(2
×25)mol=0,.01mol.260÷(90+
20×10×0.05
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.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:
通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。
某同学
进行实验,其中A、B的成分见表:
序号
A溶液
B溶液
①
2mL0.2mol/LH2C2O4
溶液
4mL0.01mol/LKMnO4
溶液
②
2mL0.1mol/LH2C2O4
溶液
4mL0.01mol/LKMnO4
溶液
③
2mL0.2mol/LH2C2O4
溶液
4mL0.01mol/LKMnO4
溶液和少量MnSO4
(1)该反应的离子方程式为
____;
乙组:
通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。
为了探究
KMnO4
与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号
1
2
3
4
水/mL
10
5
0
X
0.
5mol/LH2C2O4/mL
5
10
10
5
0.
2mol/LKMnO4/mL
5
5
10
10
时间/s
40
20
10
___
(2)X=___,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是____。
(3)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶
液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
某同学认为是放热导致溶液温度升
高所致,重做
3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
时间/S
0
5
10
15
20
25
30
温度/℃
25
26
26
26
26.5
27
27
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是____。
(4)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是____的影响。
若用实验证明你的猜
想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是___。
a.硫酸钾b.水c.氯化锰d.硫酸锰
【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O5H2C2O4的量太少,KMnO4过量
反应速率加快不是温度的影响催化剂d
【解析】
【详解】
(1)KMnO4
224
该反应的离子方程式
酸性溶液与HCO溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水
为:
5H224
4-+6H+=10CO2
2
++8H2
CO+2MnO
↑+2Mn
O;
(2)为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响
实验1-4中溶液的总体积应该为
20,则X=20-10-5=5;环境表中数据可知
HCO的量太少,KMnO
过量,所以4号实验中
2
2
4
4
始终没有观察到溶液褪色;
(3)根据表中数据知,20s时温度不最高,但20s前突然褪色,说明温度不是反应速率突然加快的原因;
(4)KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰,锰离子有催化作用,所以猜想还可能是催化剂的作用,要想验证锰离子的催化作用,在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可,答案选d。
【点睛】
锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用,在人教版选修四提到过,应该熟记以便于以后的应用。
3.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照如下方案完成实验。
实验
反应物催化剂
编号
①10mL2%H2O2溶液无
②10mL5%H2O2溶液无
③
22
溶液
-1
3
溶液
10mL5%HO
1mL0.1molL·FeCl
④
10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液
-1
溶液
1mL0.1molL·FeCl3
⑤
22
溶液+少量NaOH溶液
-1
3
溶液
10mL5%HO
1mL0.1molL·FeCl
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为_____________________。
(3)实验①和②的目的是______________________________。
实验时由于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是_______________________。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是__________________________。
【答案】
(1)降低了活化能
(2)H2O2H++HO2-
(3)探究浓度对反应速率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)
(4)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
【解析】
分析:
(1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能;(
3)实验①和②的浓度不
同;为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较;(
4)由图可知,⑤的反应速
率最大,④的反应速率最小,以此来解答。
详解:
(1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率,故答案
为降低了反应的活化能;(
2)22
22
+
2-
;
(3
HO的电离方程式为
HO
H+HO
)实验①和②的
浓度不同,则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;为了便于比较,应在相同
的条件下利用一个变量来比较,则向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试
管放在同一热水浴中);(4)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实
验方案可知,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。
点睛:
本题考查影响化学反应速率的因素,较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分
析的综合能力,题目难度中等,注意信息的利用即可解答。
4.毒重石的主要成分
2+
2+
3+
BaCO3(含Ca、Mg、Fe等杂质),实验室利用毒重石制备
BaCl2?
2H2O的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是____________________。
实验室用37%的盐
酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的______________。
a.烧杯
b.容量瓶
c.玻璃棒d
.滴定管
(2)加入NH?
HO调节pH=8可除去_____(填离子符号),滤渣Ⅱ中含
______(填化学
3
2
式)。
加入
2
24
_________________
。
HCO时应避免过量,原因是
已知:
Ksp(BaC2O4)=1.6×10﹣7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10﹣9
2+
2+
3+
Ca
Mg
Fe
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
(3)利用间接酸碱滴定法可测定
Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:
2CrO4
2﹣+2H+═Cr2O7
2﹣+H2O
Ba
2++CrO42﹣═BaCrO4↓
步骤Ⅰ:
移取xml
一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用
bmol?
L﹣1
盐酸标准液滴定至终点,测得滴加的盐酸体积为
V0mL。
步骤Ⅱ:
移取ymLBaCl
2
溶液于锥形瓶中,加入
xmL与步骤Ⅰ相同浓度的
NaCrO溶液,待
2
4
Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用
bmol?
L﹣1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸
的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“
0”刻度位于滴定管的______________(填“上
方”或“下方”)。
BaCl2溶液的浓度为______________mol?
L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时
有少量待测液溅出,
2+
Ba
浓度测量值将______________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】增大接触面积从而使反应速率加快
3+
H2C2O4过量会
acFe
Mg(OH)2、Ca(OH)2
导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少
bV0
V1
上方
y
偏大
【解析】
【分析】
制备BaCl2?
2H2O的流程:
毒重石的主要成分
BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),向其
中加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:
BaCO3
+2+
2
2
+2H=Ba+CO
↑+HO,然后加入氨水,调节溶
液的pH为8,由于Fe3+完全沉淀时的
pH为3.2,此时只有Fe3+完全沉淀,所以滤渣1为
Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,再加入氢氧化钠溶液调节
pH=12.5,Ca2+完全沉
淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的
pH为11.1,Mg2+完全沉淀,
Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ
中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,然后再加入H2C2O4,得到CaC2O4沉
淀,除去Ca2+,将滤液蒸发浓缩冷却结晶可得到BaCl2?
2H2O。
(1)可以通过增大固体反应物的接触面积方法增大反应速率;根据配制物质的量浓度溶液的要求确定需要使用的仪器;
(2)根据流程图和表中数据分析加入NH3?
H2O调节pH=8,利用不同金属阳离子形成沉淀的
pH的不同,确定沉淀的成分及去除的离子;结合加入H2C2O4的量的多少,分析发生的反应及造成的影响;
(3)根据滴定管的构造分析0刻度在滴定管的位置;利用间接酸碱滴定法可测定
Ba2+的含
量,实验分两步进行,根据反应中物质的相应量的关系
,计算出BaCl2溶液的浓度;然后根
据操作分析消耗标准溶液的体积多少,判断误差,据此判断。
【详解】
(1)毒重石是固体物质,由于化学反应的速率与反应物的接触面积有关,所以可以将毒重石在用盐酸浸取前充分研磨的方法,增大反应物的接触面积,提高反应速率;在实验室用
37%的盐酸配置15%的盐酸,需先计算出浓盐酸的体积和水的体积,用量筒量取;浓盐酸
稀释为稀盐酸,需用烧杯作为容器,并用玻璃棒搅拌加速溶解,所以除量筒外还需使用量
筒、玻璃棒,选项是ac;
(2)根据流程图和表中数据可知:
Fe3+完全沉淀时的
pH为
3.2,加入氨水,调节溶液的
pH
为8,发生反应:
Fe3++3NH3?
H2O=Fe(OH)3↓+3NH4
+,Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3;加
入氢氧化钠调节
pH=12.5,由于Ca2+完全沉淀时的
pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为
11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含
Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含
2+2+
-7
4
-9,易形成CaC
224
Ca
、Ba,Ksp(BaC24
,Ksp(CaC2
24
O)=1.6
×10
O)=2.3×10
O沉淀,加入
HCO
时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀,使产品
的产量减少;
(3)
无论酸式还是碱式滴定管,
0刻度都位于滴定管的上方;步骤Ⅱ:
待
Ba2+完全沉淀后,
再加入酸碱指示剂,用
bmol/L盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为
V1mL,则
发生2CrO42-
+
2
72-
2
1
-3
bmol/L盐
+2H
═CrO
+HO的盐酸的物质的量为:
V×10×bmol,步骤Ⅰ:
用
酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为
V0
0
-
mL,加入的总盐酸的物质的量:
V
×10
3
2+
42-═BaCrO4
2+反应的CrO42-的物质的量为V0
-3
1
-
×bmol,Ba
+CrO
↓,与Ba
×10×bmol-V×10
3
0
1
)b
×
-3
2
2
×bmol=(V-V
10mol,步骤Ⅱ:
移取ymLBaCl溶液于锥形瓶中,所以
BaCl溶液的浓度
为:
c(BaCl2)=
n
V0
V1
b103
mol/L=
V0V1b
y
103
mol/L;若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少
V
y
量待测液溅出,则V1减小,使得Ba2+浓度测量值将偏大。
【点睛】
本题考查了实验室利用毒重石制备BaCl2?
2H2O的设计方法,侧重考查影响反应速率的因
素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识,实验步骤结合物质的性质分析是解答的关键。
5.某化学课外小组通过实验探究化学反应速率和化学反应限度。
(1)实验一:
探究温度和浓度对反应速率的影响
方案:
在酸性溶液中,碘酸钾(
KIO3
)和亚硫酸钠可发生反应生成碘(
3
﹣
3
2﹣
2IO
+5SO
+
2﹣
2
+2H
═I24
时间来衡量
+5SO
+HO),生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的
该反应的速率。
实验
0.01mol/LKIO3酸性溶液
0.01mol/LNa2SO3溶
水的体
实验温出现蓝色
序号
(含淀粉)的体积/mL
液的体积/mL
积/mL
度/℃
的时间/s
①
5
5
V1
0
②
5
5
40
25
③
5
V2
35
25
则V1=mL,V2=mL.
(2)实验二:
探究
KI和FeCl3混合时生成
KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。
实验步骤:
ⅰ.向5mL0.1mol/L
KI溶液中滴加
5~6
滴0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液
分成甲、乙、丙三等份;
ⅱ.向甲中滴加CCl
4,充分振荡;
ⅲ.向乙中滴加试剂
X。
①写出KI和FeCl反应的离子方程式:
。
3
②步骤ⅲ中,试剂
X是。
③步骤ⅱ和ⅲ中的实验现象说明
KI和FeCl混合时生成
KCI、I
和FeCl的反应存在一定的
3
2
2
限度,该实验现象是:
ⅱ中
。
ⅲ中
。
【答案】
(1)40;10
(2)①2I﹣+2Fe3+?
I2+2Fe2+
②KSCN溶液
③溶液分层,下层为紫红色;溶液呈血红色
【解析】
试题分析:
(1)①和②温度不同,应该时探究温度对速率的影响,因此浓度要求相同,
即溶液的总体积相同,则
V1+5+5=5+5+40,得V1=40;②和③温度相同,应该时探究浓度
对速率的影响,图表中
KIO3酸性溶液体积相同,可知是改变亚硫酸钠的浓度,为达到溶液
体积相同,5+V2+35=5+5+40,得V2=10。
故答案为:
40;10;
(2)①结合电子守恒,每生成
1个I2
转移2e-时,也生成2个Fe2+,再利用电荷守恒及原
子守恒可得配平后的离子反应方程式:
2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,
故答案为:
2I﹣+2Fe3+?
I2+2Fe2+;
②利用KSCN溶液检验反应后的溶液里存在
Fe3+,滴加KSCN溶液后若观察到溶液变红,可
知溶液里存在Fe3+,否则不存在Fe3+。
故答案为:
KSCN
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