2024-2024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8mL0.1mol?L?1的KI溶液于试管,滴加0.1mol?L?1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0.1mol?L?1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[Fe(CN)6]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 实验1:在试管A加入少量乙醚,充分振荡,静置 _____________ ____________ 预期现象 结论 4?若产生蓝色沉淀 实验2:__________________________ 则“猜想二”成立
【答案】2Fe【解析】 【分析】 【详解】
(1) KI溶液与FeCl3溶液离子反应方程式2Fe3?3??2I??2Fe2??I2 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
?2I??2Fe2??I2;
(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 若液体分层,上层结论 实验2:在试管B中滴加5-6滴K4[Fe(CN)6]溶液,振荡液体呈血红色。 则“猜想一”不成立
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-
现象 H+ +O22-。
编号 Ⅰ 实验 向 1 mL pH=2 的 1 mol·L?1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 向 1 mL pH=3 的 1 mol·L?1 CuSO4溶液中加入 出现少量气泡 Ⅱ 立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡 立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡 0.5 mL 30% H2O2 溶液 向 1 mL pH=5 的 1 mol·L? 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 Ⅲ (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__。