2019年高考化學大一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡試題.DOC
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2019年高考化學大一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡試題明考綱要求理主干脈絡1.了解化學反應速率的概念和平均反應速率的定量表示方法。2.了解濃度、溫度、壓強和催化劑等對化學反應速率影響的一般規(guī)律。3.認識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。4.認識化學反應速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用。一、化學反應速率的表示方法二、影響化學反應速率的因素1內(nèi)因(主要因素)反應物本身的性質(zhì),如Na、Mg、Al與水反應的速率由大到小的順序為:NaMgAl。2外因(其他條件不變,只改變一個條件)3理論解釋(1)碰撞理論有效碰撞:能發(fā)生反應的分子之間的碰撞?;罨肿樱耗軌虬l(fā)生有效碰撞的分子?;罨埽喝鐖DE1表示活化能;E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量;E1E2表示反應熱。根據(jù)有效碰撞理論,完成下表。項目條件改變活化能單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分數(shù)增大濃度不變增加增加不變增加加快增大壓強不變增加增加不變增加加快升高溫度不變不變增加增加增加加快加催化劑降低不變增加增加增加加快(2)過渡態(tài)理論過渡狀態(tài):反應物轉(zhuǎn)化為生成物的過程中要經(jīng)過能量較高的過渡狀態(tài)。活化能:過渡狀態(tài)的平均能量與反應物分子的平均能量的差。正、逆反應的活化能:如圖所示,Ea為正反應的活化能,Ea為逆反應的活化能。1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)(xx江蘇高考)N2(g)3H2(g)2NH3(g);Hv(N2)?答案:比較化學反應速率大小時,必須使用同一物質(zhì)的反應速率且單位一致,v(N2)換算成v(H2)時,相當于3 molL1s1,所以上述反應中v(N2)v(H2)。5有人說壓強對化學反應速率的影響是通過改變濃度實現(xiàn)的。這種說法是否正確,對此你如何理解?答案:這種說法是正確的。對于有氣體參加的反應,壓強改變氣體物質(zhì)的濃度改變化學反應速率改變,如對于2SO2(g)O2(g)2SO3(g)增大壓強,SO2、O2、SO3的濃度均增大,正、逆反應速率均增大。6寫出以下影響反應速率的因素。(1)黃鐵礦煅燒要粉碎成細小顆粒_。(2)向H2O2中加入MnO2,迅速產(chǎn)生O2_。(3)夏天的食品易霉,而冬天不易發(fā)生_。(4)煤氣中毒的病人要迅速抬至室外有新鮮空氣的地方_。答案:(1)固體表面積(2)催化劑(3)溫度(4)濃度化學反應速率的計算與比較1已知反應4CO2NO2N24CO2在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示反應速率最快的是()Av(CO)1.5 molL1min1Bv(NO2)0.7 molL1min1Cv(N2)0.4 molL1min1Dv(CO2)1.1 molL1min1解析:選C換算成同一物質(zhì)再比較,如以N2為標準,A、B、D項分別換算為0.375 molL1min1、0.35 molL1min1、0.275 molL1min1,所以最快的為C項。2(xx新海高級中學模擬)已知4NH35O2=4NO6H2O,若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則正確的關系是()A.v(NH3)v(O2)B.v(O2)v(H2O)C.v(NH3)v(H2O) D.v(O2)v(NO)解析:選D化學計量數(shù)之比等于反應速率之比,由此可知,D正確。3向體積為2 L的固定密閉容器中通入3 mol X氣體,在一定溫度下發(fā)生如下反應:2X(g)Y(g)3Z(g)。(1)經(jīng)5 min后反應達到平衡,此時測得容器內(nèi)的壓強為起始時的1.2倍,則用Y表示的速率為_,X的轉(zhuǎn)化率為_。(2)若上述反應在甲、乙、丙、丁四個同樣的密閉容器中進行,在同一段時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應速率分別為:甲:v(X)3.5 mol/(Lmin);乙:v(Y)2 mol/(Lmin);丙:v(Z)4.5 mol/(Lmin);丁:v(X)0.075 mol/(Ls)。若其他條件相同,溫度不同,則溫度由高到低的順序是_(填序號)。解析:(1)定溫、定容下,壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,則依據(jù)三段式計算:2X(g)Y(g)3Z(g)起始/mol3 00轉(zhuǎn)化/mol2aa 3a平衡/mol32a a 3a所以有32a1.23,a0.3 mol,則v(Y)0.03 mol/(Lmin)。X的轉(zhuǎn)化率100%20%。(2)均用X來表示反應速率:甲:v(X)3.5 mol/(Lmin),乙:v(X)2v(Y)4 mol/(Lmin),丙:v(X)v(Z)3 mol/(Lmin),丁:v(X)600.075 mol/(Lmin)4.5 mol/(Lmin),反應速率大小順序為丁乙甲丙,由于溫度越高,反應速率越快,故四容器溫度由高到低的順序為丁乙甲丙。答案:(1)0.03 mol/(Lmin)20%(2)丁乙甲丙1化學反應速率比較的兩種方法(1)轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法:將同一反應中的不同物質(zhì)的反應速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應速率,再進行比較。如對于反應2SO2O22SO3,如果v(SO2)2 mol/(Lmin),v(O2)3 mol/(Lmin),v(SO3)4 mol/(Lmin),比較其反應速率的大小,可以將三者表示的反應速率都轉(zhuǎn)化為用O2表示的反應速率,再比較數(shù)值大小。換算得出:v(O2)1 mol/(Lmin),v(O2)2 mol/(Lmin),則反應速率的大小關系為:。(2)比值法:用各物質(zhì)的量表示的反應速率除以對應各物質(zhì)的化學計量數(shù),然后再對求出的數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應速率大。如反應mAnB=pCqD,若,則用A表示的反應速率用B表示的反應速率。2“三段式法”的解題模式對于反應mAnBpCqD,起始(t0 s)時A的濃度為a mol/L,B的濃度為b mol/L,反應進行至t1 s時,A消耗了x mol/L,則反應速率可計算如下:mA nBpC qDt0 s時/mol/L a b 0 0轉(zhuǎn)化/mol/L x t1 s時/mol/L ax b 則:v(A) mol/(Ls),v(B) mol/(Ls),v(C) mol/(Ls),v(D) mol/(Ls)??刂谱兞糠ㄔ谟绊懟瘜W反應速率因素實驗探究中的應用在研究影響化學反應速率的因素時,由于外界影響因素較多,若搞清某個因素的影響,均需控制其他因素相同或不變,才能進行實驗。因此,控制變量思想在這部分體現(xiàn)較為充分,在近幾年高考題中也多有考查,且大多以探究型實驗題的形式出現(xiàn)。這類題目以實驗為研究手段,盡管涉及因素較多,有其復雜性,但仍然重在考查考生的基礎知識、基本技能、分析能力和實驗能力。1考查形式(1)以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù),讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應速率的影響。(2)給出影響化學反應速率的幾種因素,讓考生設計實驗分析各因素對反應速率的影響。2解題策略(1)確定變量在研究影響化學反應速率和化學平衡的因素時,由于外界影響因素較多,故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變,再進行實驗,從而理清影響實驗探究結果的因素。(2)定多變一在探究時,應該先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系;這樣確定一種因素的影響結果以后,再確定另一種因素的影響結果,通過分析每種因素與所探究問題之間的關系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(3)數(shù)據(jù)有效解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。典例等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是()組別對應曲線c(HCl)/molL1反應溫度/鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A第4組實驗的反應速率最慢B第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 molL1C第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 molL1D第3組實驗的反應溫度低于30 解析由圖像可知,1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多,只是反應速率有快慢之分。第4組實驗,反應所用的時間最長,故反應速率最慢,A正確;第1組實驗,反應所用的時間最短,故反應速率最快,根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應大于2.5 molL1,B正確;第2組實驗,鐵是粉末狀,與3、4組中的塊狀鐵相區(qū)別,根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應等于2.5 molL1,C正確;由3、4組實驗并結合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30 ,D錯誤。答案D1(2011福建高考節(jié)選)在酸性溶液中,碘酸鉀(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應:2IO5SO2H=I25SOH2O生成的碘可以用淀粉溶液檢驗,根據(jù)反應溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應的速率。某同學設計實驗如下表所示:0.01 molL1KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL0.01 molL1Na2SO3溶液的體積/mLH2O的體積/mL實驗溫度/C溶液出現(xiàn)藍色時所需時間/s實驗15V13525實驗2554025實驗355V20該實驗的目的是_;表中V2_mL。解析:通過分析表中的數(shù)據(jù)可知,該實驗研究的是溫度、濃度對反應速率的影響;由于實驗1和實驗2的溫度相同,故實驗2與實驗3的溶液體積一定相同,因此V240。答案:探究該反應的反應速率與溫度、亞硫酸鈉溶液濃度的關系402某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗:實驗原理2KMnO25H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O實驗內(nèi)容及記錄實驗編號室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min0.6 mol/L H2C2O4溶液H2O0.2 mol/L KMnO4溶液3 mol/L稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4請回答:(1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結論是_。(2)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為:v(KMnO4)_。(3)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示,但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設。并繼續(xù)進行實驗探究。該小組同學提出的假設是_。請你幫助該小組同學完成實驗方案,并填寫表中空白。實驗編號室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL再向試管中加入少量固體室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min0.6 mol/L H2C2O4溶液H2O0.2 mol/L KMnO4溶液3 mol/L稀硫酸43.02.03.02.0t若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現(xiàn)象是_。解析:(1)可由圖表中的數(shù)據(jù)直接得出結論:其他條件相同時,增大KMnO4濃度(或反應物濃度),反應速率增大。(2)v(KMnO4)1.5 102 molL1min1;(3)由圖可以看出Mn2在一定的時間后生成速率增大,故可以想到生成物中的MnSO4可能為該反應的催化劑,而提出假設;在反應時KMnO4是用H2SO4酸化的,如果用MnCl2來證明Mn2的催化作用,就又引進了Cl,這時就不知道是Mn2的催化作用還是Cl的催化作用。而用MnSO4就能避免這個問題,因為KMnO4是使用H2SO4酸化的,此時溶液中已存在SO,從而可以說明不是SO的催化作用,而是Mn2的催化作用。有了催化劑,在其他條件相同時,褪色時間就會縮短。答案:(1)其他條件相同時,增大KMnO4濃度(或反應物濃度),反應速率增大(2)1.5 102molL1min1(3)生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2對該反應有催化作用) MnSO4與實驗1比較,溶液褪色所需時間短 (或所用時間(t)小于4 min及其他合理答案)3某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有_;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_;(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4 、K2SO4等4中溶液,可與實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_;(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有_(答兩種);(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。實驗混合溶液 ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請完成此實驗設計,其中:V1_,V6_,V9_;反應一段時間后,實驗A中的金屬呈_色,實驗E中的金屬呈_色;該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因_。解析:(1)鋅在溶液中發(fā)生的反應有:ZnCuSO4=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)鋅置換出CuSO4溶液中的銅后,銅附著在鋅表面,形成原電池加快反應速率。(3)K、Na、Mg都比鋅活潑,4種溶液中只有硫酸銀與鋅反應,置換出銀后與銀形成原電池。(4)分析時,可先回顧教材中加快化學反應速率的因素有濃度、溫度、壓強、催化劑和表面積等因素,根據(jù)實際反應選擇適宜的條件。(5)為保證實驗的可比性,實驗中H2SO4的體積應固定不變,還要保證溶液的總體積相等,這樣才能保證硫酸和鋅的因素固定不變,研究CuSO4對反應的影響,所以飽和硫酸銅與水的體積和可以由F組實驗來確定,為20mL。則V130、V610、V917.5。鋅參與反應后表面變?yōu)榛液谏?,在銅的量很大的F組中,鋅表面附著了一層紅色的銅,減小了鋅與溶液的接觸面積,反應速率減慢。答案:(1)ZnCuSO4=ZnSO4CuZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4與Zn反應產(chǎn)生的Cu與Zn形成CuZn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應溫度,適當增加硫酸的濃度,增加鋅粒的比表面積等(答兩種)(5)301017.5灰黑暗紅當加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積4(xx廣東高考)碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50 molL1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。已知:S2O2I=2SOI2 (慢)I22S2O=2IS4O (快)(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當溶液中的_耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色。為確保能觀察到藍色,S2O與S2O初始的物質(zhì)的量需滿足的關系為:n(S2O)n(S2O)_。(2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響,設計的實驗方案如下表:實驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_ mL,理由是_。(3)已知某條件下,濃度c(S2O)反應時間t的變化曲線如圖所示,若保持其他條件不變,請在圖中,分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c(S2O)t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。解析:(1) 淀粉溶液遇I2顯藍色,溶液由無色變?yōu)樗{色時,溶液中有I2,說明Na2S2O3耗盡。由題給離子方程式可得關系式S2OI22S2O,n(S2O)n(S2O)2時,能觀察到藍色。(2)對照實驗探究濃度對反應速率的影響須保證其他條件完全一致,故應加水2.0 mL,以保證溶液總體積相同。(3)溫度降低反應速率變慢,加入催化劑,反應速率加快。 答案:(1)S2O(其他合理寫法也可)2(2)2.0保證溶液總體積相同,僅改變S2O的濃度而其他物質(zhì)的濃度不變(其他合理答案也可)(3)如下圖以“草酸處理工業(yè)廢水中Cr2O的實驗探究”為載體串聯(lián)化學反應速率及其影響因素的知識高考載體(xx安徽高考T28改編)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3,反應的離子方程式為:Cr2O3H2C2O48H=2Cr36CO27H2OH0,反應Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)HT2 (其他條件均相同),下面對兩者反應速率大小判斷正確的是()A反應快B反應快C一樣大 D無法判斷解析:選D影響反應速率的主要因素是反應物本身的性質(zhì)。反應中反應物是不相同的,因此不能比較二者的反應速率大小,答案選D。2(xx蘇州模擬)下圖所示為800 時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化,只從圖上分析不能得出的結論是()AA是反應物B前2 min A的分解速率為0.1 molL1min1C達平衡后,若升高溫度,平衡向正反應方向移動D反應的方程式為:2A(g)2B(g) C(g)解析:選CA正確,隨反應的進行,A的濃度逐漸減小,所以A是反應物;B正確,v(A)(0.40.2)/20.1(molL1min1);C錯誤,體現(xiàn)不出溫度對反應平衡的影響;D正確,由物質(zhì)的濃度的變化量可求出,反應的方程式為:2A(g)2B(g) C(g)。3(xx揚中高級中學模擬)從下列實驗事實所引出的相應結論正確的是()選項實驗事實結論A其他條件相同,Na2S2O3溶液濃度越大,析出硫沉淀所需時間越短當其他條件不變時,增大反應物濃度化學反應速率加快B在化學反應前后,催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)都沒有發(fā)生改變催化劑一定不參與化學反應C物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質(zhì)量的形狀相同的鋅粒反應反應開始速率相同D在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應H2(g)I2(g)2HI(g),把容積縮小一倍正反應速率加快,逆反應速率不變解析:選AA項,增大反應物濃度化學反應速率加快,正確;B項,催化劑參與反應,但反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,錯誤;C項,濃度相同的鹽酸和醋酸溶液中起始氫離子濃度不同,因此開始時反應速率不同,錯誤;D項,縮小容積,正、逆反應速率同時增大,錯誤。4對于在一密閉容器中進行的下列反應:C(s)O2(g)CO2(g)下列說法中錯誤的是()A將木炭粉碎成粉末狀可以加快化學反應速率 B升高溫度可以加快化學反應速率C增加壓強可以加快化學反應速率D增加木炭的量可以加快化學反應速率解析:選DA粉碎木炭可增加表面積,可增加反應速率;B.升高溫度,反應速率增加;C.對有氣體參加的化學反應增大壓強加快反應速率;D.固體物質(zhì)在參加反應時,其濃度可看作為一定值,故加入木炭對反應速率無影響。5.一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示。下列判斷正確的是()A在050 min之間,pH2和pH7時R的降解百分率相等B溶液酸性越強,R的降解速率越小CR的起始濃度越小,降解速率越大D在2025 min之間,pH10時R的平均降解速率為0.04 molL1min1解析:選A選項A,在050 min之間,pH2和pH7時R降解百分率相等,A正確;選項B,溶液的酸性越強,R的降解速率越大,B錯誤;選項C,由題給信息,無法得出該結論,C錯誤;選項D,在2025 min,pH10時R的平均降解速率為4106molL1min1。6(xx靖江中學模擬)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如圖所示,計算反應48 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度,結果應是()A2.5 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1解析:選B48 min間化合物Bilirubin的濃度變化為c10 molL1,則v(Bilirubin)2.5 molL1min1;根據(jù)圖示,每隔4 min化合物Bilirubin的濃度減小一半,則16 min時化合物Bilirubin的濃度為8 min時濃度的1/4,故16 min時其濃度為10 molL11/42.5 molL1,B項正確。7反應A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為v(A)0.45 molL1min1v(B)0.6 molL1s1v(C)0.4 molL1s1v(D)0.45 molL1s1該反應進行的快慢順序為()AB D解析:選A若將各反應速率均轉(zhuǎn)化為以B表示的反應速率,且以mol/(Ls)為單位,、表示的速率分別是0.022 5 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.6 mol/(Ls)、0.675 mol/(Ls),故A正確。8.(xx南師附中模擬)一定條件下,Cu2、Mn2、Fe3的濃度對乙酸在光照下催化降解速率的影響如圖所示。下列判斷錯誤的是()A該實驗方案的缺陷之一是未做空白對照實驗BCu2、Mn2提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 molL1CFe3不能提高乙酸降解速率D相同條件下,乙酸在Cu2、Mn2、Fe3作用下的降解速率依次減小解析:選AA項,由于實驗目的是研究Cu2、Mn2、Fe3的濃度對乙酸在光照下催化降解速率的影響,所以該實驗不必要做空白對照實驗,不正確;B項,根據(jù)圖像可知,Cu2、Mn2濃度等于0.1 mol/L時乙酸的降解速率最快,因此Cu2、Mn2提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 molL1 ,正確;C項,根據(jù)圖像可知,隨著鐵離子的加入,乙酸降解速率反而降低,這說明Fe3不能提高乙酸降解速率,正確;D項,根據(jù)圖像可知,銅離子對乙酸的降解速率提高最大,鐵離子會降低乙酸的降解速率,因此相同條件下,乙酸在Cu2、Mn2、Fe3作用下的降解速率依次減小,正確。9草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應:MnOH2C2O4HMn2CO2H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液與2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究不同條件對化學反應速率的影響。改變的條件如下:組別10%硫酸體積/mL溫度/其他物質(zhì)22022010滴飽和MnSO4溶液2301201 mL蒸餾水(1)該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_。(2)如果研究催化劑對化學反應速率的影響,使用實驗_和_(用表示,下同);如果研究溫度對化學反應速率的影響,使用實驗_和_。(3)對比實驗和,可以研究_對化學反應速率的影響,實驗中加入1 mL蒸餾水的目的是_。解析:(1)根據(jù)得失電子守恒列式可得:n(MnO)(72)n(H2C2O4)2(43),則n(MnO)n(H2C2O4)25。(2)研究某一因素對化學反應速率的影響時,要保證其他各條件完全相同。(3)對比和,反應的溫度、溶液的體積等都相同,僅有c(H)不同,故可研究c(H)對反應速率的影響。加1 mL水的目的是確保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和溶液總體積不變。答案:(1)25(2)(3)c(H)(或硫酸溶液的濃度)確保所有實驗中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和溶液總體積不變10(xx廣州六中)用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素,離子方程式為:2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。一實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學反應速率的因素,設計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化):實驗序號A溶液B溶液20 mL 0.1 molL1 H2C2O4溶液30 mL 0.01 molL1KMnO4溶液20 mL 0.2 molL1H2C2O4溶液30 mL 0.01 molL1KMnO4溶液(1)該實驗探究的是_因素對化學反應速率的影響。相同時間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關系是_(填實驗序號)。(2)若實驗在2 min末收集了4.48 mL CO2(標準狀況下),則在2 min末,c(MnO)_ molL1。(假設混合溶液體積為50 mL)(3)除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應速率,本實驗還可通過測定_來比較化學反應速率。(4)小組同學發(fā)現(xiàn)反應速率變化如下圖,其中t1t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:產(chǎn)物Mn2是反應的催化劑、_。解析:(1)根據(jù)表中所列是數(shù)據(jù)分析,實驗探究的是濃度因素對化學反應速率的影響。濃度越大反應速率越快,生成的CO2的體積越大,即。(2)4.48 mL CO2,即0.000 2mol,根據(jù)化學方程式計算,反應的MnO是0.000 04 mol,剩余的MnO是0.000 3 mol0.000 04 mol0.000 26 mol,故c(MnO)0.005 2 molL1。(3)KMnO4是有顏色的,故還可通過測定KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率。(4)升高溫度會加快反應的速率。答案:(1)濃度(2)0.005 2(3)KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間(4)該反應放熱11(xx許昌一中)氫是一種理想的綠色清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫,已知:H2O(g)3FeO(s)Fe3O4(s)H2(g)Ha kJ/mol2Fe3O4(s)6FeO(s)O2(g)Hb kJ/mol下列坐標圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率(圖1 )和一定溫度時,H2生成速率細顆粒(直徑0.25 mm),粗顆粒(直徑3 mm)(圖2)。 (1)反應:2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H_(用含a、b代數(shù)式表示);(2)上述反應b0,要使該制氫方案有實際意義,從能源利用及成本的角度考慮,實現(xiàn)反應可采用的方案是:_;(3)900 時,在兩個體積均為2.0 L密閉容器中分別投入0.60 mol FeO和0.20 mol H2O(g),甲容器用細顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。用細顆粒FeO和粗顆粒FeO時,H2生成速率不同的原因是:_;細顆粒FeO時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率比用粗顆粒FeO時 H2O(g)的轉(zhuǎn)化率_(填“大”、“小”或“相等”);(4)在下列坐標圖3中畫出在1 000 、用細顆粒FeO時,H2O(g)轉(zhuǎn)化率隨時間變化示意圖(進行相應的標注)。 解析:(1)先對已知熱化學方程式編號為,觀察發(fā)現(xiàn)2可得,2H2O(g)=2H2(g)O2(g),其焓變的焓變2的焓變(2ab) kJ/mol;(2)b0,說明反應是吸熱反應,可用廉價的清潔能源供給熱能或用“太陽能”、“風能”、“地熱能”、“生物能”、“核能”供給熱能;(3)FeO是反應中的固體反應物,細顆粒FeO表面積大,與H2的接觸面積大,反應速率快(或“增大接觸面積,加快反應速率”、“接觸面積越大,反應速率越快”等);由于固體物質(zhì)濃度是常數(shù),F(xiàn)eO的用量和濃度保持不變,將粗顆粒FeO改為細顆粒FeO,只能加快反應速率,不能使平衡移動,因此H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率不變或相等;(4)觀察圖1可得:隨著溫度的升高,F(xiàn)eO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,前者導致平衡向吸熱方向移動,后者說明平衡向逆反應方向移動,因此逆反應是吸熱反應,則反應的正反應是放熱反應;其他條件保持不變時,900 1 000 就是升高溫度,既能加快反應速率,又能使平衡向逆反應方向移動,則H2O(g)的轉(zhuǎn)化率由0逐漸增大,至達到平衡,1 000 時達到平衡的時間比900 時少,1 000 時H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率比900 時小,由此可以畫出水蒸氣的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖。答案:(1)(2ab) kJ/mol(2)用廉價的清潔能源供給熱能(3)細顆粒FeO表面積大,與H2的接觸面積大,反應速率快相等(4)12(xx福建高考)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當NaHSO3完全消耗即有I2析出,根據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應速率。將濃度均為0.020 molL1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合,記錄1055 間溶液變藍時間,55 時未觀察到溶液變藍,實驗結果如上圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是()A40 之前與40 之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反B圖中b、c兩點對應的NaHSO3反應速率相等C圖中a點對應的NaHSO3反應速率為5.0105 molL1s1D溫度高于40 時,淀粉不宜用作該實驗的指示劑解析: 選B本題考查化學反應速率和化學平衡知識,意在考查考生對圖像的分析判斷能力、信息的挖掘能力和知識的應用能力。由題給圖像可知,溫度低于40 時,溫度升高,溶液變藍的時間短,但溫度高于40 時情況相反,A項正確;因為b、c兩點的溫度不同,反應速率不可能相等,B項錯誤;圖中a點,所用的時間為80 s,則NaHSO3的反應速率為:(0.020 molL110.0 mL103 L/mL)(50 mL103 L/mL)80 s5.0105 molL1s1,C項正確;由題給條件,55 時未觀察到溶液變藍可知,所以溫度高于40 時,淀粉易糊化,不宜作該實驗的指示劑,D項正確。13(xx江寧高級中學模擬)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?,F(xiàn)運用該方法降解有機污染物pCP,探究有關因素對該降解反應速率的影響。實驗設計控制pCP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298 K或313 K(其余實驗條件見下表),設計如下對比實驗。(1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。實驗編號實驗目的T/KpHc/103 molL1H2O2Fe2為以下實驗作參考29836.00.30探究溫度對降解反應速率的影響298106.00.30數(shù)據(jù)處理實驗測得pCP的濃度隨時間變化的關系如上圖。(2)請根據(jù)上圖實驗曲線,計算降解反應在50150 s內(nèi)的反應速率:v(pCP)_molL1s1。(3)實驗、表明溫度升高,降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小,請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因:_。(4)實驗得出的結論是:pH等于10時,_。(5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣,并使所取樣品中的反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應的方法:_。解析:(1)依題意可知的實驗溫度為313 K,實驗對比是建立在其它條件相同前提下,故pH應與的相同。若改變pH,其它條件不變可探究溶液pH對反應速率的影響。(2)實驗曲線中,50150 s時。c(pCP)1.2103 molL10.4103 molL10.8103 molL1,所以v(pCP)8.0106 molL1s1。(3)在降解反應中,H2O2新產(chǎn)生的自由基起氧化作用,溫度過高,H2O2因熱穩(wěn)定性差而分解,導致降解反應速率下降。(4)由曲線可知,pH10時,c(pCP)基本不變,反應趨于停止。(5)由(4)得到啟示:在pH10溶液中,反應速率趨于零,可將所取樣加入NaOH溶液中(使pH10);化學反應速率隨溫度降低而降低,故亦可用迅速大幅降溫法。答案:(1)實驗編號實驗目的T/KpHc/103 molL1H2O2Fe231336.00.30探究溶液的pH對降解反應速率的影響(2)8.0106(3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解(4)反應速率趨向于零(或該降解反應趨于停止)(5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH約為10(或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可)第二單元化學平衡狀態(tài)_化學平衡的移動明考綱要求理主干脈絡1.了解化學反應的可逆性。2.理解化學平衡的含義。3.理解濃度、溫度、壓強、催化劑等對化學平衡影響的一般規(guī)律。4.認識化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用。一、化學平衡1可逆反應在相同條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的化學反應,稱為可逆反應。在可逆反應中使用“”。2化學平衡狀態(tài)(1)定義:一定條件下的可逆反應,當反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物的濃度和生成物的濃度不再改變,我們稱為“化學平衡狀態(tài)”,簡稱化學平衡。(2)建立過程: (3)特征:二、化學平衡的移動1概念可逆反應達到平衡狀態(tài)以后,若反應條件(如濃度、溫度、壓強等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變,從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由舊平衡向新平衡的變化過程,叫做化學平衡的移動。2過程3化學平衡移動方向與化學反應速率的關系(1)v正v逆:平衡向正反應方向移動。(2)v正v逆:反應達到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動。(3)v正v逆:平衡向逆反應方向移動。4影響化學平衡的因素(1)若其他條件不變,改變下列條件對平衡的影響如下:改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動壓強(對有氣體參加的反應)反應前后氣體體積改變增大壓強向體積減小的方向移動減小壓強向體積增大的方向移動反應前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應方向移動降低溫度向放熱反應方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆,平衡不移動(2)勒夏特列原理:如果改變影響化學平衡的條件(濃度、壓強、溫度等)之一,平衡將向著減弱這種改變的方向移動。1.甲:2H2O22H2O、乙:NH4ClNH3HCl、丙:CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O、?。篊H3COONaH2OCH3COOHNaOH四個反應中哪些屬于可逆反應,哪些不是?請總結可逆反應的特點。答案:丙、丁屬于可逆反應,甲、乙不屬于可逆反應,因為反應條件不同??赡娣磻奶攸c有:(1)正反應和逆反應發(fā)生的條件相同。(2)在可逆反應體系中,反應不能進行徹底,與化學反應有關的各種物質(zhì)同時存在,即反應物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物,生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應物。(3)能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應是吸(或放)熱反應,則逆反應是放(或吸)熱反應。(4)對于可逆反應,可以通過改變反應條件,使之向著人們需要的反應方向最大限度的進行。2判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)溫度改變,化學平衡一定發(fā)生移動。()(2)只要v(正)增大,平衡一定正向移動。()(3)不論恒溫恒容,還是恒溫恒壓容器,加入稀有氣體,平衡皆發(fā)生移動。()(4)起始加入原料的物質(zhì)的量相等,則各種原料的轉(zhuǎn)化率一定相等。()(5)通過改變一個條件使某反應向正反應方向移動,轉(zhuǎn)化率一定增大。()提示:(1)(2)平衡正向移動,條件v(正)v(逆)。v(正)增大,不一定存在v(正)v逆。(3)恒溫恒容,加入稀有氣體平衡不移動。(4)由于轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量不一定相等,故轉(zhuǎn)化率不一定相等。(5)若增加某一反應物的物質(zhì)的量使平衡右移,則其轉(zhuǎn)化率會減小。3下列說法可以證明H2(g)I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是_(填序號)。單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時,生成n mol HI一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應速率v(H2)v(I2)v(HI- 配套講稿:
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- 2019年高考化學大一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡試題 2019 年高 化學 一輪 復習 專題 化學反應 速率 化學平衡 試題
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