高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题含答案

高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题含答案

一、化学反应速率与化学平衡

1．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合所引起的体积缩小) 实验 实验温序号 A B C 293 T1 313 度/K 参加反应的物质 KMnO4溶液(含硫酸) V/mL 2 2 2 c/mol·L－1 0.02 0.02 0.02 H2C2O4溶液 V/mL 4 3 V2 c/mol·L－1 0.1 0.1 0.1 H2O V/mL 0 V1 1 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 6 8 t1

(1)通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，其中V1＝_________，T1＝_______；通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。 (2)C组实验中溶液褪色时间t1______(填“＞”或“＜”)8s,C组实验的反应速率v(KMnO4) = _________________。(用含有t1的式子表示)

(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图所示，并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是：______________。

L－1·s－1 生成的Mn2＋对反应有催化作用，使得反【答案】1 293 B、C ＜ 0.02/3t1 mol·应速率加快，单位时间内产生的n(Mn2＋)突增 【解析】 【分析】

(1)实验A、B，从表中数据可知改变的条件是同温下浓度对反应速率的影响，根据H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答；

(2)实验B、C应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响；先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率； (3)实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示，由图可知反应速率突然增大。 【详解】

(1)实验A、B，从表中数据可知改变的条件是H2C2O4浓度，故通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响；溶液的总体积相同，高锰酸钾和草酸的浓度相同，用量也相同，根据实验1可知溶液总体积为6mL，所以V1=1.0mL；其他条件相同，探究浓度对化学

反应速率的影响，故温度T1=293；其他条件相同，探究温度对化学反应速率的影响，则B、C符合；

(2)实验B、C应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响，实验3温度较大，则反应速率较大，t1＜8s，C组实验的反应速率v(KMnO4)=

0.02mol/L?t1s10.02-1-13= mol?L?s；

3t1(3)实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示，由图可知反应速率突然增大，可说明生成的Mn2+对反应有催化作用，使得反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn2+)突增。

2．某研究性学习小组通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素(铁的质量相等，铁块的形状一样，盐酸均过量)，甲同学设计实验如下表： 实验编号 1 2 3 4 L－1) 盐酸浓度(mol·2.00 2.00 1.00 2.00 铁的状态 块状 粉末 块状 块状 温度/°C 20 20 20 40 请回答：

(1)若四组实验均以收集到500mL(已转化为标准状况下)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是________。

(2)实验________和______是研究铁的状态对该反应速率的影响(填实验编号，下同)；实验______和______是研究温度对该反应速率的影响。

(3)测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到图，则曲线c、d分别对应的实验组别可能是_______、______。

(4)乙同学设计了下列一组实验：所用铁块的形状、质量均相同，所用酸的体积相同，其浓度如下，你认为产生氢气速率最快的是______。

A 18.4mol·L－1硫酸 B 5.0mol·L－1硝酸 C 3.0mol·L－1盐酸 D 2.0mol·L－1硫酸 【答案】收集500 mL氢气所需的时间 1 2 1 4 1 3 D 【解析】 【分析】

该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，由表格数据可知，实验1和2铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验1和3盐酸的浓度不同，目的是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响；实验1和4反应温度不同，目的

是研究反应温度对该反应速率的影响。 【详解】

（1）该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，要比较反应速率的快慢，还需要测定收集到标准状况下500mL氢气所需的时间，故答案为：收集500 mL氢气所需的时间；

（2）由表格数据可知，实验1和2铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验1和4反应温度不同，目的是研究反应温度对该反应速率的影响，故答案为：1；2；1；4；

（3）由图可知，曲线c、d的反应速率较慢，固体表面积越大，反应速率越快，则1和2相比，1的反应速率较慢；酸的浓度越大，反应速率越快，则1和3相比，3的反应速率较慢；温度越高，反应速率越快，则1和4相比，1的反应速率较慢，所以曲线c、d分别对应的实验组别可能是1和3，故答案为：1；3；

L－1硫酸中钝化，无氢气生成；铁与5.0mol·L－1硝酸反应生成一氧化（4）铁在18.4mol·

L－1盐酸和2.0mol·L－1硫酸反应生成氢气，3.0mol·L－1盐酸中氮，无氢气生成；铁与3.0mol·

L－1，2.0mol·L－1硫酸中氢离子浓度为4.0mol·L－1，氢离子浓度越大，氢离子浓度为3.0mol·

L反应速率越快，则产生氢气速率最快的是2.0mol·【点睛】

探究实验设计的关键是变量唯一化，分析表格数据时，注意分析各实验的数据，找出不同数据是分析的关键，也是突破口。

－1

硫酸，故答案为：D。

3．三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]?xH2O晶体是一种亮绿色的晶体，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种有机反应良好的催化剂。已知M（K3[Fe(C2O4)3]）=437g/mol。本实验以(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O（硫酸亚铁铵晶体）为原料，加入草酸（H2C2O4）制得草酸

2-亚铁（FeC2O4）后，在过量的草酸根（C2O4）部分实验过程如下：

（1）在沉淀A中加入饱和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加热，再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不断搅拌。此过程需保持温度在40℃左右，可能的原因是：______ （2）某兴趣小组为知道晶体中x的数值，称取1.637g纯三草酸合铁酸钾

（K3[Fe(C2O4)3]?xH2O）晶体配成 100ml 溶液，取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4，用浓度为 0.05000mol?L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。其中，最合理的是______（选填 a、b）。由如图KMnO4滴定前后数据，可求得x=______。