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

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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)。限选试剂和仪器:0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

物理量V(0.20 mol·L-1

H2C2O4溶液)/mL

V(蒸馏水)/mL

V(0.010 mol·L-1

KMnO4溶液)/mL

T/℃乙

① 2.00 4.050

② 2.00 4.025

③ 1.00 4.025

(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H2C2O4·x H2O 中x值] 已知:M(H2C2O4)=90 g·mol-1

①称取 1.260 g 纯草酸晶体,将其酸制成 100.00 mL 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H2SO4;

③用浓度为 0.05 000 mol·L-1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 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O b 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CO2,本身被还原成Mn2+,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20×10-3×0.05×5×100/(2×25)mol=0.01mol,1.260÷(90+

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:

(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

(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:

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++8H2O 5 H2C2O4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酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;

(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H2C2O4的量太少,KMnO4过量,所以4号实验中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。

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