高考化学专题化学反应速率和化学平衡

由天下分享时间：2024/12/15 4:53:00 加入收藏我要投稿点赞

专题7 化学反应速率和化学平衡

1【2015湖北省襄阳市期末】一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是

A．在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度越小，降解速率越大

D．在20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L·min 【答案】A解析：根据图示可知：在0-50min之间，pH=2和pH=7时R的降解百

分率是相等的，故A正确；溶液酸性越强，即pH越小，线的斜率越大，可以知道R的降解速率越大，故B错误；图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，故C错误；在 20-25min之间，pH=10时R的平均降解速率为（0.6-0.4）/5×10=4×10mol?L?min，故D错误。

2．(2015湖南省浏、攸、醴联考)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ

-1

-4

-6

－1

表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)= 0. 02 mol·L·minB．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0，且a=2

－1

C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入0.2molB和0.2molC，重新达到平衡前v(正)>v(逆)

D．在200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数大于0.5 【答案】A【解析】200℃时，反应开始到平衡的平均速率V(B)=(0.4-0.2)mol÷2L÷5min=0.02 mol?L￣1?min￣1

A正确；根据平衡移动原理，在其他条件不变时，升温平衡向吸热方向移动，正反应方向是吸热反应，图Ⅱ

可知反应xA(g)+yB(g)2A(g)+B(g)2A(g)+B(g)

zC(g)的△H>0，B错误；根据图示可知该反应的方程式为：

C(g) C(g)

起始(mol?L￣ )0.4 0.2 0 平衡(mol?L￣ )0.2 0.1 0.1 K =1

0.11-1

=25 (mol?L￣) 20.2?0.10.2=25 (mol?20.2?0.2再向体系中充入0.2molB和0.2molC，Q=1-1

L￣)=K ,平衡不移动，v(正)=v(逆)，C错误；

原平衡中，A 的体积分数等于0.5，在200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，起始时A、B比例与原来相同，根据等效平衡原理，相当于加压，A 的体积分数小于0.5。 3．（2015福建省厦门市期末）

（12分）为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。实验一探究铜和稀硝酸反应的产物。实验装置如右图，气密性已检查。

已知： FeSO4+NO＝[Fe(NO)]SO4，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]时突显明显棕色。（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是。

（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为。

（3）本实验A生成的气体中，若有NO2，B的实验现象为；若只有NO生成，B的实验现象是。实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因

经过实验一，测得硝酸的浓度<6 mol?L，只有NO生成。当铜片与5 mol?L硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：

探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响实验所得曲线和现象记录如下图表。

时间/min 0~15 25 铜表面出现气泡，但速度很慢溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快现象 -1

-1

30 45 50 气泡生成速度较快，均匀冒出洗气瓶中可见少量淡棕色的物质溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色（4）获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。（5）从上述图表分析可得到的结论是。探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响

设计了如下实验，利用图1装置测定溶液突显明显棕色的时间。

（6）请将上表中将实验1的实验条件填写完整

① ② ③ （7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是。【答案】（1）利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰（2）3Cu +8HNO3(稀)＝3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O （3）B瓶溶液出现棕黄色；B瓶溶液出现棕色（4）温度计和秒表（或使用pH传感器）

（5）反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素（6）5；20；0

（7）研究NO对反应速率的影响

解析：：（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸生成CO2，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰

（2）在常温下，铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式: 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

（3）实验A生成的气体中，若有NO2，NO2溶于水生成硝酸，把Fe氧化成Fe，B瓶溶液

序号 1 2 3 温度铜片/g 硝/mL Z&X&X&K]酸[来源:学&科&网硝酸铜/g ③ 0.5 1.0 25℃ 25℃ 25℃ ①[来源:学科网 5 ZXXK]② 20 20 5 出现棕黄色；若只有NO生成，FeSO4+NO═[Fe（NO）]SO4，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe（NO）]时突显明显棕色。

（4）图2是铜与稀硝酸反应的温度变化、时间变化的曲线图，需要测定温度与时间（5）由图2曲线和表一可知，反应30min时，反应速率较快，再升高温度，反应速率增大有限，可知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。

（6）表二，研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响，实验1作为对照试验，铜片的质量、硝酸的体积应该与试验2、3完全一样，硝酸铜的质量是0。

（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，说明硝酸铜没有催化作用，需要研究另一种产物NO对反应速率是否有影响。

4、(2015·陕西省渭南市一模)NaHSO3可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗时即有I2析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。

（1）写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式：。（2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下：编号 ① ② ③ 10 10 10 0.02mol/LNaHSO3溶液/mL 0.02mol/LKIO3溶液/mL 15 40 b a 0 0 H2O/mL 反应温度/℃ 10 10 20 溶液变蓝的时间t/s t1 t2 t3 2+

表中a= ，b 。

（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度（T）与溶液浓度变蓝所需时间（t）的关系如下图所示（“xxx”表示超过50℃后溶液不会变蓝。

①在30℃下，若溶液变蓝时，I2的物质的量为nmol，则从反应开始至溶液变蓝，IO3的平均反应速率为（写出表达式即可，不要化简）。

②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系：

。

（4）将NaSO3溶液与KIO3溶液混合（预先加入可溶性淀粉为指示剂），用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设二：假设一：反应生成的I2对反应起催化作用；假设二：。

（5）请你设计实验验证上述假设，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。实验方案（不要求写具体操作过程） -

预期实验现象和结论 -2-

解析：（1）2IO3→I2碘的化合价降低10价，HSO3→SO4硫的化合价升高2价，据此可以配平反应方程式为：2IO3+5HSO3=5SO4+I2+3H+H2O。

（2）为使NaHSO3浓度一致，混合溶液的体积必相同，则以实验②为基准，可知a=25、b=40 （3）①变蓝时消耗IO3的物质的量是I2的二倍，则v(IO3)=2nmol/(65s×50×10L)=

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