高考化学培优专题复习化学反应速率与化学平衡练习题(1)

高考化学培优专题复习化学反应速率与化学平衡练习题(1)

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）?I3－（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 －浓度/（mol·L1） I－ 2.5×10－3 I2 a I3－ 4.0×10－3

①a＝__________。

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 2.5?10?3 2c（I2）＋c（I

－

）＋3c（I3－）＜0.033mol·L－1

【解析】 【分析】

（1）H2O2＋I－＝H2O＋IO－,H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋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，H2O2＋I－＝H2O＋IO－是吸热反应，c不正确。

（3）①加CCl4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，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. 在水溶液中I2的浓度降低。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H2O2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。

4.0?10?3（4）① K??640，由此可求出a。 ?32.5?10?a②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，理由是原来溶液中c(I-

10mL?0.1mol/L?0.033mol/L，求出I－，I2，I3－中所含I的浓度和，二者比较便可得

30mL到结论。 【详解】

)=

（1）H2O2＋I－＝H2O＋IO－,H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－,把两式加和，即可得到总反应的化学方程式为2H2O2KI2H2O＋O2↑。答案为：2H2O2KI2H2O＋O2↑；

（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，H2O2＋I－＝H2O＋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CCl4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2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. H2O2浓度降低；ii. 在水溶液中I2的浓度降低。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H2O2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；

4.0?10?3（4）① K??640，由此可求出a=2.5×10-3mol/L。答案为：2.5×10-3； ?32.5?10?a②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，理由是原来溶液中，c(I-)=

10mL?0.1mol/L?0.033mol/L；现在溶液中，I－，I2，I3－中所含I的浓度和为2c(I2)

30mL＋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

－－

L－1。 有含碘微粒。答案为：2c(I2)＋c(I)＋3c(I3)<0.033mol·

【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．某化学兴趣小组欲测定KClO3，溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3，溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，所得数据如图所示。已知：

??2?ClO3?3HSO3?Cl??3SO4?3H?。

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min内的平均反应速率

v?Cl???________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 该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快 实验操作 向烧杯中加入10mL0.1mo//L的KClO3溶液和10mL0.3mol/L的Ⅰ NaHSO3溶液， 取10mL0.1mo/L的KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液 分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1mol/L的KClO3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NaHSO3溶液 Ⅱ Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率