专题八 化学反应速率与化学平衡
高考试题
考点一 化学反应速率及其影响因素
1.(2013年福建理综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3 的反应速率。将浓度均为0.020
-1
mol·L的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10～55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是( )
A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反 B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
-5-1-1
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10 mol·L·s D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
解析:由图像可知,温度低于40 ℃时,随温度升高,溶液变蓝所需的时间缩短,但温度高于40 ℃时情况相反,所以A项正确;因为b、c两点的温度不同,反应速率不可能相同,B项错误;
?当溶液变蓝时发生反应IO3+5I+6H
-+
??3I2+3H2O,此时反应6HSO3+2IO3?6SO24+2I+6H
-+
0.020mol?L-1?10.0mL-5
恰好结束,即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应,v(NaHSO3)==5.0×10
80s?50.0mL
mol·L·s,C项正确;温度高于40 ℃,随着
温度升高,淀粉溶液与碘显色的灵敏度降低,因此有温度高于40 ℃ 时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项 正确。 答案:B
2.(2012年福建理综,12,6分)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是( )
-1-1
A.在0～50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B.溶液酸性越强,R的降解速率越小
1
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
-1-1
D.在20～25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L·min 解析:由图像可看出,50 min时,pH=2和pH=7时R均完全降解,A正确;斜率越大,降解速率越大,则pH=2时R的降解速率明显大于pH=7和pH=10时的降解速率,B错误;图像中出现了两个影响速率的条件:反应物起始浓度和pH,因pH不同,不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响,C错误;20～25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为:
?0.6?0.4??10?4mol?L-1=4×10-6 mol·L-1·min-1,D错误。
5min答案:A
3.(双选题)(2012年上海化学,18,4分)为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示],向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( ) A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变 B.加入少量水,v(H2)减小
C.加入CH3COONa固体,v(H2)减小 D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小
+2++
解析:反应实质为:Zn+2HZn+H2↑。A项导致溶液中c(H)增大,v(H2)加快,A项错误;B项
+-+
导致溶液中c(H)减小,v(H2)减小,B项正确;C项因发生CH3COO+HCH3COOH,导致溶液中+
c(H)减小,v(H2)减小,C项正确;D项形成铜锌原电池,v(H2)加快,D项错误。 答案:BC
4.(双选题)(2011年海南化学,8,4分)对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( ) A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1 B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C.正、逆反应速率的比值是恒定的 D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
解析:各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H2的消耗速率与HI的生成速率之比为1∶2,A错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差,B正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,两者之比逐渐减小,C错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,D正确。 答案:BD
5.(2010年福建理综,12,6分)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5 μmol·L·min和2.0 μmol·L
-1-1-1
B.2.5 μmol·L·min和2.5 μmol·L
-1-1-1
C.3.0 μmol·L·min和3.0 μmol·L
-1-1-1
D.5.0 μmol·L·min和3.0 μmol·L
-1
-1
-1
1
解析:由图可知,4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmol·L,8 min时其浓度为10 μ20?10??mol?L-1?-1-1mol·L,因此4～8 min间的平均反应速率为=2.5 μmol·L·min。随
-1
-1
4min着反应的进行,反应速率逐渐减慢,大致的变化规律是反应每进行4 min,反应速率降低一半,
所以当反应进行到16 min时,反应物的浓度降到大约2.5 μmol·L。 答案:B
-1
6.(2012年广东理综,31,16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L
-1-1
KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L K2S2O8、0.10 mol·L Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
2?已知:S2O8+2I
-
-1
?2SO24+I2 (慢)
2?I2+2S2O32?2I+S4O6 (快)
-
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,
2?2?溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O3与S2O8初始的物质的量需满足的
2?2?关系为:n(S2O3)∶n(S2O8) 。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
体积V/mL 实验 序号 K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx= ,理由是
。
2?(3)已知某条件下,浓度c(S2O8)～反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,
2?请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O8)～t的变化曲线示意图(进
行相应的标注)。
(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:2Li(s)+I2(s)ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH1 4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2
则电池反应的ΔH= ;碘电极作为该电池的 极。
2LiI(s)
1
2?解析:(1)根据提供的2个反应可知,当S2O3耗尽后,生成的I2不再被转化为I,溶液变为蓝
-
2?2?色,若要保证能看到蓝色需有I2剩余。所以n(S2O3)∶n(S2O8)<2∶1。
2?(2)为确保只有S2O8浓度一个因素变化,故溶液的总体积V是定值,三次实验的总体积应该
是20.0 mL,所以Vx应为2.0。
(3)降温会使反应速率减慢,反应所需时间长,加入催化剂会加快反应,反应所需时间短。
(4)4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH1① 4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2② 由
①-②得: 22Li(s)+I2(s)
-
2LiI(s)ΔH=
?H1-?H2 2I2→I发生还原反应,作正极。 答案:(1)Na2S2O3 <2∶1
2?(2)2.0 保持溶液总体积相等,仅改变S2O8的浓度而保持其他物质浓度不变
(3)如图
12(4) 正
2
7.(2011年重庆理综,29,14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。 (1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 (填分子式)。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知:O3的起始浓度为 0.021 6 mol/L。 Ph t /min 3.0 4.0 5.0 6.0 T/℃ 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7 ①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是 。 ②在30 ℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为 mol/(L·min)。
?H-?H1
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