高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题附答案
高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题附答案
高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题附答案一、化学反应速率与化学平衡1.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,终读数如图所示。
请回答下列问题:(1)称量样品所用的仪器为_____,将样品研细后再反应,其目的是_______。
(2)装置a的作用是________。
a.有利于空气中氧气充分反应 b.除去空气中的水蒸气c.有利于气体混合 d.有利于观察空气流速(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________。
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为_________mL。
判断滴定已达终点的现象是_______。
通过计算可知,该黄铜矿的纯度为________。
(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是____。
(填编号)(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有____________________。
【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率 b、d 使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确 20.10mL 溶液恰好由无色变成浅蓝色,且半分钟内不褪色 80.4% ②空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀;BaSO3被氧化成BaSO4【解析】【分析】(1)根据称量黄铜矿样品1.150g,选择精确度较高的仪器;将样品研细,增大了接触面积;(2)浓硫酸可以将水除去,还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速;(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收;(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积,根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点;先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2~2SO2~2I2,再根据题中数据进行计算;(5)图2中的②中通入二氧化硫,反应生成了硫酸钡沉淀,可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量;(6)Ba(OH)2溶液能吸收空气的CO2,另外BaSO3易被空气中氧气氧化,这些原因均能引起测定误差。
高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)
高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.对于在恒容密闭容器中进行的反应()()()()22C s +H O g CO g +H g ,下列说法错误的是 ( )A .其他条件不变,充入少量He ,则反应速率增大B .若()()2正逆v CO =v H O ,则反应达到平衡状态C .其他条件不变,增加C(s)的质量,反应速率不变D .若混合气体的质量不再改变,则反应达到平衡状态 2.下列反应中,熵减小的是( ) A .2HI (g)=H 2 (g)+I 2 (g)B .NH 4NO 3爆炸:2NH 4NO 3 (s)=2N 2 (g)+4H 2O (g)+O 2 (g)C .2O 3 (g)=3O 2 (g)D .4NH 3 (g)+5O 2 (g)=4NO (g)+6H 2O (1)3.aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ΔH=Q ,同时符合两图中各曲线规律的是( )A .a+b>c+d T 1>T 2 Q>0B .a+b>c+d T 1>T 2 Q<0C .a+b>c+d T 1<T 2 Q<0D .a+b <c+d T 1<T 2 Q<04.某对于平衡体系xA(g)+yB(g)mC(g)+nD(g),其他条件不变增大压强,C 的百分含量减少,则下列关系中正确的是( ) A .x +m<n B .x +y<m +n C .m +n>xD .m +n<y +x5.已知某反应中各物质的浓度数据如下: ()()-1-1mA g +nB g qC g /mol L 3.6 2.4 2.42s /mol L 2.41.64.0⋅⋅()起始浓度末浓度则m:n:q等于()A.3:2:2 B.3:2:3 C.3:2:4 D.3:2:56.化学知识和技术发展离不开伟大化学家,下列人物与其贡献不匹配的是()A.侯德榜——工业制备烧碱B.勒夏特列——化学平衡的移动C.李比希——元素定量分析D.盖斯——反应热的计算7.现有下列两个图象:下列反应中符合上述图象的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0,10min 8.将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应X(s)3Y(g)2Z(g)时测得Y的物质的量为2.4mol,下列说法正确的是()A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)B.第10min时,Z的浓度为0.4mol/LC.10min时,X的转化率为20%D.反应时,向容器中通入He,容器内压强增大,反应速率加快9.下列说法正确的是()A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B.增大浓度时,化学反应速率加快,主要原因是反应物活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多C.△H<0的反应均是自发反应D.反应NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ•mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向10.下图是可逆反应X 2+3Y 22Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是( )A .t 1、t 2时,用不同物质表示正、逆反应速率有2v(X 2)=v(Z)B .t 2时,反应已达到了一定限度C .t 2~t 3,反应不再发生D .t 2~t 3,各物质的浓度不再发生变化 11.已知298K 时,2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g);△H=-197kJ ·mol -1。
高考化学专题复习-专题十一化学反应速率和化学平衡-考点一化学反应速率-高考真题练习(附答案)
专题十一化学反应速率和化学平衡考点一化学反应速率1.(2022北京,14,3分)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。
反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。
反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上检测到有积炭。
下列说法不正确...的是()图1图2A.反应①为CaO+CO2CaCO3;反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2的速率不变,推测有副反应CH4C+2H2C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生答案C根据题图1,可知反应①为CO2与CaO反应生成CaCO3,反应②为CaCO3与CH4在催化剂作用下反应生成CaO、CO和H2,A正确;由题图2可知,t1~t3,n(H2)比n(CO)多,生成H2的速率不变,又因为在催化剂上检测到有积炭,故发生的副反应为CH4C+2H2,B正确;t2时刻,CO的气体流速=反应②生成的H2的气体流速≈1.5mmol·min-1,副反应生成的H2的气体流速≈0.5mmol·min-1,故副反应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率,C错误;只有反应②生成CO,题图2中t3之后CO气体流速为0,反应②不再发生,所以CO的生成速率为0,D正确。
方法技巧认真审题,仔细观察原理示意图和坐标图:①提取题中有价值的信息,找出每一个转化过程的反应物和生成物;②读懂坐标图中每一条曲线代表的物质,然后确定其变化量。
2.(2022广东,15,4分)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则()A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol·L-1·min-1答案D由题图可知,无催化剂时,反应能进行,但是反应速率比较慢,A项错误;在相同条件下,与催化剂Ⅱ相比,在使用催化剂Ⅰ时生成物的浓度变化量更大,反应速率更快,故催化剂Ⅰ使反应活化能更低,B项错误;0~2min时,反应物浓度的变化量与生成物浓度的变化量之比等于其化学计量数之比,故a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,C项错误;使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=(4.0mol·L-1-2.0mol·L-1)÷2 min=1.0mol·L-1·min-1,D项正确。
高二化学反应速率与平衡练习题及答案
高二化学反应速率与平衡练习题及答案一、选择题(共40分,每题2分)1. 某化学反应的速率随温度的升高而增大,这是因为:A. 温度升高使反应生成热量增多,增大了反应活化能B. 温度升高使反应生成热量减少,降低了反应活化能C. 温度升高使反应分子碰撞几率增大,增大了反应速率D. 温度升高使吸热反应速率增大,降低了反应速率2. 催化剂能够加速化学反应的原因是:A. 催化剂增大了反应物的浓度B. 催化剂降低了反应的活化能C. 催化剂增大了反应的平衡常数D. 催化剂减小了反应所放出的热量3. 某化学反应的反应物A和B浓度之比为2:1,平衡时B的浓度为0.1 mol/L,则A的浓度为:A. 0.05 mol/LB. 0.1 mol/LC. 0.2 mol/LD. 0.4 mol/L4. 关于平衡常数Kp,以下说法正确的是:A. Kp与压强无关,只与摩尔比有关B. Kp与压强成正比,与摩尔比无关C. Kp与压强成反比,与摩尔比有关D. Kp与压强成正比,与摩尔比成正比5. 下面哪种情况会使得某反应的平衡位置发生向右移动的变化:A. 添加催化剂B. 降低温度C. 减小体系中的压强D. 增加反应物浓度二、填空题(共30分,每空1分)1. 在速率方程 V = k[A]^m[B]^n 中,m和n的值可以反映出反应的_______。
2. 平衡常数Kc的表达式为 Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b,其中a、b、c和d分别表示反应的 _______。
3. 某反应的速率与反应物的浓度成二次方关系,则该反应的级数为_______。
4. 两个反应都经过同一个速率决定步骤,但反应A与反应B速率常数分别为k1和k2,则A的速率是B的 _______。
5. 某反应的平衡常数Kp = 4.2,请问Kc等于多少?三、解答题(共30分,每题10分)1. 用实验数据完成下面的速率方程:反应物A与B发生反应生成产物C和D,速率方程为V =k[A]^x[B]^y。
高中化学反应速率和反应平衡的练习题和答案
高中化学反应速率和反应平衡的练习题和答案1.对处于化学平衡的体系,从化学平衡与化学反应速率的关系分析下列说法正确的是()A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大D.只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况解析:选B。
化学平衡移动的过程就是由v(正)=v(逆)变为v(正)≠v(逆),再转化为v′(正)=v′(逆)的过程,故B正确。
使用催化剂时,反应速率改变,平衡并不移动,故A错误;对于类似H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应,其他条件不变,改变压强时,反应速率变化,平衡不移动,D错。
反应进行的程度大,正反应速率不一定大,C错。
2.(2009年高考广东卷)已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。
下列说法不正确的是()A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡解析:选A。
升高温度、v正、v逆都增大,只是增大的程度不同,A错。
使用催化剂可以同等程度地增大v正和v逆,B对。
反应达到平衡状态时,v正=v逆≠0,C、D正确。
3.(2009年高考宁夏卷)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mL c/(mol•L-1) V/mL c/(mol•L-1) V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10解析:选D。
本题主要考查影响化学反应速率的因素。
影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查,根据浓度越大,温度越高,反应速率越快,可以推知D组实验中最先出现浑浊。
全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考真题汇总附详细答案
全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考真题汇总附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。
小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;猜想Ⅱ:……。
(实验目的)探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因(实验用品)仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是(3)猜想Ⅱ可是:___________________要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
【答案】(1)5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)温度计(3)生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率;MnSO4(s)和秒表(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
(加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。
)【解析】试题分析:猜想II:影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而草酸与高锰酸钾溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大,反应物是溶液,无气体,故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响,则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂,加快了反应速率,故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率;(1)草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸根能被还原为Mn2+,根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O;(2)由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率,故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化,则还缺少温度计;(3)猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色,故为了避免Cl-的干扰,故应补充MnSO4固体,通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想,则还需的仪器是秒表;(4)要通过对比实验来验证猜想Ⅱ,则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同,其他均应相同,故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4(s),由于结论是猜想II成立,则试管B的褪色时间应该比试管A的更快,故答案为2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题汇编及详细答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题汇编及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)。
设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表实验步骤现象结论①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中②反应速率Mg>Fe,Cu不反应金属的性质越活泼,反应速率越快(1)甲同学表中实验步骤②为____________________(2)甲同学的实验目的是:在相同的温度下,__________________________________。
实验二:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是______________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是______________________;该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_________________________。
【答案】分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间) Mg(或Fe)和0.5 mol/L硫酸和2 mol/L硫酸常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2,Fe在18.4 mol/L硫酸中钝化【解析】【分析】(1)要比较金属和稀硫酸的反应快慢,则应该使金属的形状和大小都是相同的,即分别投入形状、大小相同的Cu、Fe、Mg;(2)根据步骤和现象,目的是探究金属(反应物)本身的性质与反应速率的关系;(3)要定量研究,需要测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需要的时间);(4)浓硫酸和金属反应不能生成氢气,而铜与稀硫酸又不反应,所以选择的药品是Mg (或Fe)、0.5ol/L硫酸和2mol/L硫酸。
2020-2021高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题附详细答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验,探究不同温度下气体产物的组成.实验装置如下:每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积.实验数据如下(E中气体体积已折算至标准状况):实验组别温度称取CuSO4质量/gB增重质量/gC增重质量/gE中收集到气体/mL①T10.6400.32000②T20.64000.256V2③T30.6400.160Y322.4④T40.640X40.19233.6(1)实验过程中A中的现象是______.D中无水氯化钙的作用是_______.(2)在测量E中气体体积时,应注意先_______,然后调节水准管与量气管的液面相平,若水准管内液面高于量气管,测得气体体积______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).(3)实验①中B中吸收的气体是_____.实验②中E中收集到的气体是______.(4)推测实验②中CuSO4分解反应方程式为:_______.(5)根据表中数据分析,实验③中理论上C增加的质量Y3=_______g.(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4温度的高低并说明理由________.【答案】白色固体变黑吸收水蒸气,防止影响C的质量变化冷却至室温偏小 SO3 O2 2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 0.128 T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2【解析】【分析】(1)根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象,根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析;(2)气体温度较高,气体体积偏大,应注意先冷却至室温,若水准管内液面高于量气管,说明内部气压大于外界大气压,测得气体体积偏小;(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体,C的作用是吸收二氧化硫,E的作用是收集到氧气;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:0.25664/1gg mo=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:0.06432/1gg mo=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:0.022422.432=0.032g,根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=0.128g;(6)根据表中实验③④的数据可知,T4温度生成氧气更多,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。
三年(2022-2024)高考化学真题分类汇编(全国通用)专题08化学反应速率与化学平衡(解析版)
三年真题二]4<08化肾反固速卑与化肾年衡昌字窖僵。
痹匆演考点三年考情(2022・2024)命题趋势考点1化学反应速率与化学平衡♦化学反应速率:2024安徽卷、2024江苏卷、2024甘肃卷、2023广东卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷♦化学平衡:2024黑吉辽卷、2024山东卷、2024江苏卷、2024浙江卷、2024湖南卷、2023北京卷、2023湖南卷、2023山东卷、2022天津卷、2022重庆卷、2022江苏卷、2022浙江卷、2022北京卷、2022辽宁卷、2022湖南卷选择题中对于化学反应速率和化学平衡内容的考查不算太多,这是因为在主观题中,化学反应速率和化学平衡才是考查的重头戏。
随着新高考单科卷的实行,选择题题量大增,有关化学反应速率和化学平衡试题的考查在选择题中开始有所增加,考查的核心知识还是有关化学反应速率的比较、计算和影响因素的判断,化学平衡常数、转化率、物质的浓度的计算,以及平衡移动原理的分析等,常结合坐标图像或表格进行考查。
考法01化学反应速率1.(2024.安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO?-的影响因素,测得不同条件下SeC^-浓度随时间变化关系如下图。
"一。
点,0云下列说法正确的是A. 实验①中,。
〜2小时内平均反应速率v (SeO42-)=2.0mol ・L-i.h-i实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg 水样初始pH①5086②5026③5028B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO 42+8H +=2Fe 3++Se+4H 2OC. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D. 其他条件相同时,水样初始pH 越小,SeCU2-的去除效果越好【答案】C【解析】A.实验①中,。
〜2小时内平均反应速率v (SeO ;)*5・0xl0 3-一3moi.L 』.h 」,A 不正确;B. 实验③中水样初始pH =8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B 不正确;C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中SeO :浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C 正确;D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中Se 。
2020-2021高考化学专题训练---化学反应速率与化学平衡的综合题分类附答案
2020-2021高考化学专题训练---化学反应速率与化学平衡的综合题分类附答案一、化学反应速率与化学平衡1.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。
完成下列填空:(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。
经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)a.移出氧气b.降低温度c.减小压强d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。
酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。
写出有关的离子方程式______。
有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______【答案】0.005mol/(L•min) bd 抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+14N A【解析】【分析】(1)根据v=ct∆∆求出氧气的速率,然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算;(2)反应放热,为提高SO2平衡转化率,应使平衡向正反应方向移动,可降低温度,体积不变,不能从压强的角度考虑,催化剂不影响平衡移动,移出氧气,平衡向逆反应方向移动,不利于提高SO2平衡转化率,由此分析解答;(3)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但达到平衡所需要的时间缩短,据此画出曲线;(4)①Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+;②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式,结合方程计算转移电子数。
高考化学反应速率及平衡经典题及答案
1.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。
高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。
B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H2O,似乎与起始时向容器中充入0.60mol H2O和1.20 mol CO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mo lH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。
D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。
答案:BC2.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:催化剂SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) △H<0 若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应平衡常数不变答案:D3.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+催化剂H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H < 0反应到达平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是A.增加压强B.降低温度C.增大CO的浓度D.更换催化剂答案:B4.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g);△H<0x(g)+3y(g)2z(g);△H>0进行先关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是A .等压使,通入惰性气体,c 的物质的量不变B .等压时,通入x 气体,反应器中温度升高C .等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D .等容时,通入x 气体,y 的物质的量浓度增大答案:A5. 已知:4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(g). ΔH <0该反应是一个可逆反应。
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)及详细答案
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优易错难题)及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.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:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。
编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(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__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。
V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。
(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
高考化学化学反应速率与化学平衡综合题汇编附答案
高考化学化学反应速率与化学平衡综合题汇编附答案一、化学反应速率与化学平衡1.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8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3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2mLCCl 4,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0.11mol L -⋅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Fe 3+,来验证是否有Fe 3+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,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,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:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+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:【答案】322222Fe I Fe I +-++=+ 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K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡【解析】 【分析】 【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222FeI Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[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,实验操作预期现象结论若液体分层,上层液体呈血红色。
高考化学专题复习-专题十一化学反应速率和化学平衡-考点二化学平衡-高考真题练习(附答案)
专题十一化学反应速率和化学平衡考点二化学平衡1.(2022北京,12,3分)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。
废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。
原理示意图如下。
已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0下列说法不正确...的是() A.温度升高时不利于NO2吸附B.多孔材料“固定”N2O4,促进2NO2N2O4平衡正向移动C.转化为HNO3的反应是2N2O4+O2+2H2O4HNO3D.每获得0.4mol HNO3时,转移电子的数目为6.02×1022答案D2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,温度升高,平衡逆向移动,NO2生成N2O4的转化率降低,多孔材料不能将更多的N2O4“固定”,故不利于NO2吸附,A正确;多孔材料“固定”N2O4,使混合气体中N2O4的浓度降低,促进平衡2NO2N2O4正向移动,B正确;N2O4与O2和H2O发生氧化还原反应生成硝酸,C正确;由C项中反应2N2O4+O2+2H2O4HNO3可知,每生成0.4mol HNO3,转移电子的数目为0.4×6.02×1023,D错误。
2.(2022广东,13,4分)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。
下列说法正确的是()A.该反应的ΔH<0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大答案C随着温度升高,n(H2)减小,说明平衡正向移动,反应的ΔH>0,A不正确;起始时H2为4mol,200℃时H2约为0.5mol,即约有3.5mol H2参加反应,根据化学方程式计算可知此时生成的H2O约为3.5mol,故题图中最上方的曲线为n(H2O)随温度的变化曲线,B不正确;恒容体系中充入惰性气体,H2、H2O的浓度均不变,平衡不移动,C 正确;BaSO4为固体,加入BaSO4,平衡不移动,D不正确。
三年高考真题专题10-反应速率、化学平衡(含答案)
反应速率、化学平衡1.【2018天津卷】室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。
已知常压下,C2H5Br和C2H5OH 的沸点分别为38.4℃和78.5℃。
下列有关叙述错误的是A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间【答案】D【解析】考点定位:考查勒夏特列原理。
【试题点评】易错提醒:本题的易错点是选项D,学生认为升高温度,化学反应速率加快,缩短大达到平衡的时间,但忽略了氢溴酸易挥发,升高温度时,HBr挥发除去,降低反应物的浓度,化学反应速率可能降低,延长化学反应达到平衡的时间。
因此分析时,不能硬套结论,还要注意实际问题。
2.【2018江苏卷】一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:下列说法正确的是A.v1< v2,c2< 2c1B.K1> K3,p2> 2p3C.v1< v3,α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D.c2> 2c3,α2(SO3 )+α3(SO2 )<1【答案】CD【解析】详解:对比容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。
容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍,容器2相当于在容器1达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半,增大压强化学反应速率加快,υ2υ1,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c22c1,p22p1,α1(SO2)+α2(SO3)1,容器1和容器2温度相同,K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度化学反应速率加快,υ3υ1,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时c3c1,p3p1,α3(SO2)α1(SO2),K3K1。
备战高考化学专题《化学反应速率与化学平衡》综合检测试卷及答案
备战高考化学专题《化学反应速率与化学平衡》综合检测试卷及答案一、化学反应速率与化学平衡1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600 【解析】 【分析】 【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液; (2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解; (4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
高考化学与化学反应速率与化学平衡有关的压轴题附详细答案
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 Nhomakorabea2
3
4
水/mL
10
5
0
X
0.5mol/LH2C2O4/mL
5
10
10
5
0.2mol/L KMnO4/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:
1mL 蒸馏水
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为_______________。 (2)实验甲和实验乙的实验目的是____________。实验甲和实验丙的实验目的是 ___________。 (3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在 2min 内 6 个时间点对注射器内 气体进行读数,记录数据如下表。
化学反应速率及化学平衡高考试题(二)
(3)求该反应达到平衡时SO3的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?7.反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是____________________反应(填“吸热”“放热”);(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率______(填“增大”“减小”“不变”),原因是____________________________________________;(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________,原因是_________。
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填“增大”“减小、”“不变”)。
8.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________________。
已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。
(2)右图中表示NO2的变化的曲线是____________。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
a、v(NO2)=2v(O2)b、容器内压强保持不变c、v逆(NO)=2v正(O2)d、容器内的密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。
a、及时分离出NO2气体b、适当升高温度c、增大O2的浓度d、选择高效的催化剂9.将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。
反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考化学化学反应速率与化学平衡综合题附答案一、化学反应速率与化学平衡1.用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2+I-=H2O+IO-;H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。
总反应的化学方程式是________________。
(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。
下列判断正确的是___________(填字母)。
a. 加入KI后改变了反应的路径b. 加入KI后改变了总反应的能量变化c. H2O2+I-=H2O+IO-是放热反应(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。
再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________,说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是:i. H2O2浓度降低;ii. ________。
以下对照实验说明i不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。
观察到的现象是_____________。
(4)资料4:I-(aq)+I2(aq)ƒI3-(aq) K=640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L-1 KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:微粒I-I2I3-浓度/(mol·L-1) 2.5×10-3a 4.0×10-3①a=__________。
②该平衡体系中除了含有I-,I2,I3-外,一定还含有其他含碘微粒,理由是________________。
【答案】2H2O2KI2H2O+O2↑ a 下层溶液呈紫红色在水溶液中I2的浓度降低 A试管中产生气泡明显变少;B 试管中产生气泡速率没有明显减小 32.510-⨯ 2c (I 2)+c (I-)+3c (I 3-)<0.033mol ·L -1【解析】 【分析】(1)H 2O 2+I -=H 2O +IO -,H 2O 2+IO -=H 2O +O 2↑+I -,把两式加和,即可得到总反应的化学方程式。
(2)a. 加入KI 后,一步反应分为两步进行,也就是改变了反应的路径,a 正确; b. 加入KI 后,反应物和生成物的能量都没有改变,b 不正确; c. 由图中可知,H 2O 2+I -=H 2O +IO -是吸热反应,c 不正确。
(3)①加CCl 4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色,说明有I 2生成。
②气泡明显减少的原因可能是:i. H 2O 2浓度降低;ii. 在水溶液中I 2的浓度降低。
以下对照实验说明i 不是主要原因:向H 2O 2溶液中加入KI 溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A 、B 两试管中。
A 试管加入CCl 4,B 试管不加CCl 4,分别振荡、静置。
观察到的现象是H 2O 2溶液的浓度相同,但产生气泡的速率差异很大。
(4)① 334.010K 6402.510a--⨯==⨯⨯,由此可求出a 。
②该平衡体系中除了含有I -,I 2,I 3-外,一定还含有其他含碘微粒,理由是原来溶液中c (I -)=10mL 0.1mol/L0.033mol/L 30mL⨯=,求出I -,I 2,I 3-中所含I 的浓度和,二者比较便可得到结论。
【详解】(1)H 2O 2+I -=H 2O +IO -,H 2O 2+IO -=H 2O +O 2↑+I -,把两式加和,即可得到总反应的化学方程式为2H 2O 2KI 2H 2O +O 2↑。
答案为:2H 2O 2KI 2H 2O +O 2↑;(2)a. 加入KI 后,一步反应分为两步进行,也就是改变了反应的路径,a 正确; b. 加入KI 后,反应物和生成物的能量都没有改变,b 不正确;c. 由图中可知,H 2O 2+I -=H 2O +IO -的反应物总能量小于生成物总能量,所以该反应是吸热反应,c 不正确。
答案为:a ;(3)①加CCl 4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色,说明有I 2生成。
答案为:下层溶液呈紫红色;②气泡明显减少的原因可能是:i. H 2O 2浓度降低;ii. 在水溶液中I 2的浓度降低。
以下对照实验说明i 不是主要原因:向H 2O 2溶液中加入KI 溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A 、B 两试管中。
A 试管加入CCl 4,B 试管不加CCl 4,分别振荡、静置。
观察到的现象是H 2O 2溶液的浓度相同,但产生气泡的速率差异很大。
答案为:在水溶液中I 2的浓度降低;A 试管中产生气泡明显变少,B 试管中产生气泡速率没有明显减小;(4)① 334.010K 6402.510a--⨯==⨯⨯,由此可求出a=2.5×10-3mol/L 。
答案为:2.5×10-3; ②该平衡体系中除了含有I -,I 2,I 3-外,一定还含有其他含碘微粒,理由是原来溶液中,c (I -)=10mL 0.1mol/L0.033mol/L 30mL⨯=;现在溶液中,I -,I 2,I 3-中所含I 的浓度和为2c (I 2)+c(I-)+3c(I3-)=2×2.5×10-3+2.5×10-3+3×4.0×10-3=0.0195<0.033,I不守恒,说明产物中还有含碘微粒。
答案为:2c(I2)+c(I-)+3c(I3-)<0.033mol·L-1。
【点睛】在做探究实验前,要进行可能情况预测。
向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄,则表明生成了I2,加入CCl4且液体分层后,发现气泡逸出的速率明显变慢,CCl4与H2O2不反应,是什么原因导致生成O2的速率减慢?是c(H2O2)减小,还是c(I2)减小所致?于是我们自然想到设计对比实验进行验证。
2.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。
小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;猜想Ⅱ:……。
(实验目的)探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因(实验用品)仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是(3)猜想Ⅱ可是:___________________要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
【答案】(1)5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)温度计(3)生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率;MnSO4(s)和秒表(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
(加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。
)【解析】试题分析:猜想II:影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而草酸与高锰酸钾溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大,反应物是溶液,无气体,故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响,则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂,加快了反应速率,故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率;(1)草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸根能被还原为Mn2+,根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O;(2)由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率,故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化,则还缺少温度计;(3)猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色,故为了避免Cl-的干扰,故应补充MnSO4固体,通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想,则还需的仪器是秒表;(4)要通过对比实验来验证猜想Ⅱ,则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同,其他均应相同,故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4(s),由于结论是猜想II成立,则试管B的褪色时间应该比试管A的更快,故答案为结论猜想Ⅱ正确3.影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)。
设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表实验步骤现象结论①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中②反应速率Mg>Fe,Cu不反应金属的性质越活泼,反应速率越快(1)甲同学表中实验步骤②为____________________(2)甲同学的实验目的是:在相同的温度下,__________________________________。
实验二:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是______________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是______________________;该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_________________________。
【答案】分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间) Mg(或Fe)和0.5 mol/L硫酸和2 mol/L硫酸常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2,Fe在18.4 mol/L硫酸中钝化【解析】【分析】(1)要比较金属和稀硫酸的反应快慢,则应该使金属的形状和大小都是相同的,即分别投入形状、大小相同的Cu、Fe、Mg;(2)根据步骤和现象,目的是探究金属(反应物)本身的性质与反应速率的关系;(3)要定量研究,需要测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需要的时间);(4)浓硫酸和金属反应不能生成氢气,而铜与稀硫酸又不反应,所以选择的药品是Mg (或Fe)、0.5ol/L硫酸和2mol/L硫酸。