备战高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优)含详细答案

备战高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优)含详细答案

一、化学反应速率与化学平衡

1．某化学兴趣小组欲测定KClO 3，溶液与3NaHSO 溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO 3，溶液和310mL0.3mol /LNaHSO 溶液，所得数据如图所示。已知：

2334ClO 3HSO Cl 3SO 3H ----++=++。

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内的平均反应速率

()Cl v -=________()mol /L min ⋅。

（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。 方案

假设

实验操作

Ⅰ

该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快

向烧杯中加入10mL0.1mo//L 的3KClO 溶液和10mL0.3mol/L 的

3NaHSO 溶液，

Ⅱ

取10mL0.1mo/L 的3KClO 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液

Ⅲ

溶液酸性增强加快了化学反应速率

分别向a 、b 两只烧杯中加入10mL0.1mol/L 的3KClO 溶液；向烧杯a 中加入1mL 水，向烧杯b 中加入1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液

①补全方案Ⅰ中的实验操作：________。 ②方案Ⅱ中的假设为________。

③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。

④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：________。

⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是________。

【答案】0.0025 插入温度计 生成的Cl -加快了化学反应速率 生成的24SO -

加快了化学反应速率 将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液 反应物浓度降低 【解析】 【分析】 【详解】

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ，所以平均反应速率()()Cl

0.010mol /L 4min 0.0025mol /L min c -

=÷=⋅；

（2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化；

②方案I 、Ⅱ相比较，Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl -加快了化学反应速率；

③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I 、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；

④为防止氯离子对实验的干扰，则改进措施是将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液； ⑤反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。 【点睛】

对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

2．某小组同学以不同方案探究Cu 粉与FeCl 3溶液的反应。

（1）甲同学向FeCl 3溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了反应，其离子方程式是__。

（2）乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生：将Cu 粉加入到滴有少量KSCN 的FeCl 3溶液中，观察到溶液红色褪去，有白色沉淀A 产生。

①针对白色沉淀A ，查阅资料：A 可能为CuCl 和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下：

请回答：

Ⅰ.根据白色沉淀B 是__(填化学式)，判断沉淀A 中一定存在CuSCN 。

Ⅱ.仅根据白色沉淀A 与过量浓HNO 3反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ，从氧化还原角度说明理由：__。

Ⅲ.向滤液中加入a 溶液后无明显现象，说明A 不含CuCl ，则a 是__(填化学式)。 根据以上实验，证明A 仅为CuSCN 。

②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN 的成因，将该反应的方程式补充完整： Cu 2++ SCN -= CuSCN↓+ (SCN)2__

③结合上述过程以及Fe(SCN)3⇌Fe 3++3SCN -的平衡，分析（2）中溶液红色褪去的原因：__。

（3）已知(SCN)2称为拟卤素，其氧化性与Br 2相近。将KSCN 溶液滴入（1）所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液变红的可能原因是__或__。

【答案】Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+ BaSO 4 +1价铜也可将浓HNO 3还原 AgNO 3 2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2 Cu 和Fe 3+反应生成Cu 2+使c(Fe 3+)减小；Cu 2+和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使c(SCN -)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 Fe 3+有剩余 空气中的O 2将Fe 2+氧化；(SCN)2将Fe 2+氧化 【解析】 【分析】

（1）铁离子具有氧化性，能够把铜氧化为铜离子；

（2）I ．①不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钡； Ⅱ.②亚铜离子具有还原性，也能被硝酸氧化； Ⅲ.检验氯离子，应加入硝酸银溶液；

②据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，写出反应的方程式； ③根据浓度对平衡移动规律进行分析；

（3）亚铁离子具有强还原性，空气中氧气、溶液中（SCN ）2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。 【详解】

()1甲同学向3FeCl 溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了氧

化还原反应，生成2Cu +，其离子方程式是Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+； 故答案为：Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+；

()2① ⅠA 可能为CuCl 和CuSCN(其中硫元素的化合价为2-价)中的一种或两种，白色

沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的2NO 和含2Cu +的蓝色溶液，向蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液，生成不溶于硝酸的钡盐沉淀，则白色沉淀B 是4BaSO ； 故答案为：4BaSO ；

Ⅱ 1+价铜也可将浓3HNO 还原，故仅根据白色沉淀A 与过量浓3HNO 反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ， 故答案为：1+价铜也可将浓3HNO 还原；

Ⅲ 检验氯离子，应加入硝酸银溶液，则a 是3AgNO ， 故答案为：3AgNO ；