2020-2021化学化学反应速率与化学平衡的专项培优易错难题练习题及答案解析

1、2020-2021化学 化学反应速率与化学平衡的专项案解析培优 易错 难题练习题及答一、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

2、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：探究na2s2o3 与金属阳离子的氧化还原反应。资料： fe3+3s2 o32-? fe(s2o3)33-(紫黑色 )装置试剂 x实验现象混合后溶液先变成紫黑色，30sfe2(so4)3 溶液后几乎变为无色(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的现象：_实验：标定na2s2o3 溶液的

3、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- 2 72-+cr o+23+2o，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配223+14h = 3i +2cr +7hna s o 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

4、烧瓶h 2so4na 2so3 =na 2so4 h 2o so2硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若 so2 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(s2 333- 的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但o )3+与 s2 32-氧化还原反应的程度大，导致3+2 32-2 333-(紫黑色 )平衡向逆反应方feofe +3s o? fe(s o )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 na2so3 反应生成so2，所以方程式为： h 2 so4 na

5、2so3 =na 2so4 h 2o so2 ； c 中是制备硫代硫酸钠的反应， so2 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so2 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so2，会使溶液酸性增强，对制备产物不利，所以原因是：so2 过量，溶液显酸性，产物会发生分解；(4)检验 fe2+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fe2+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fe(

6、s2o 3 )33 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fe3+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：6icr2o 2714h =3i 22cr 37h 2 o ； i 22s2 o32 =2is4o 26 ；反应 i-被氧化成 i2，反应中第一步所得的i2 又被还原成i-，所以与电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的cr2 o 27 得电子总数就与消耗的s2 o32 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。所以假设c(na2 2 3s o )

7、=a mol/l ，列电子得失守恒式：解得 a=0.1600mol/l 。10.588032946=a0.025 1，2 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：。总反应的化学方程式是h2o2 i h2o io ； h2o2io h2oo2 i_。（2）资料 2：h2o2 分解反应过程中能量变化如图所示，其中有ki 加入，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是放热反应c. h2o2 i h2 o

8、 io（3）实验中发现， h224o 与 ki 溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入ccl ，振荡、静置，气泡明显减少。资料 3： i2 也可催化 h2o2 的分解反应。加 ccl4 并振荡、静置后还可观察到_，说明有 i2 生成。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 ccl，b 试管不加 ccl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_ 。4（ 4）资料 4：i （ aq） i2（ aq） ? i3（ aq） k 640。为了探

9、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ii23i浓度 / （ mol l1）2.5 10 3a4.0 10 3 a _。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】 2h2 2ki22在水溶液中2a 试管o2h o o a 下层溶液呈紫红色i 的浓度降低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2.510 32c（ i2） c（ i ） 3c（ i3 ） 0.033mol l 1【解析】【分析】, h2o2 io, 把两

10、式加和，即可得到总反应的化（1） h2o2 i h2o io h2o o2 i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，是吸热反应， c 不正确。h2o2 i h2o io（3）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。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

11、 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） k4.0103640 ，由此可求出a。2.510 3a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 ， i23中所含 i的浓度和，二者比较便可得)=30ml0.033mol/l ，求出 i， i到结论。【详解】o2 io, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） h2o2 i h2o io , h2 h2o o2 i学方程式为2h2o2 ki 2h2o o2 。答案为： 2h2o2 ki2

12、h2o 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；的反应物总能量小于生成物总能量，所以该反应是吸c. 由图中可知， h2o2 i h2o io热反应， c 不正确。答案为：a；（3）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；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

13、管中。 a 试管加入4422ccl ， b 试管不加 ccl ，分别振荡、静置。观察到的现象是h o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）k4.0103640，由此可求出a=2.510-3mol/l 。答案为： 2.510-3；2.510 3a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，10ml0.1mol/l0.033mol/l ；现在溶液中，中所含 i 的浓度和为 2c(i2 )c(i -)=i ， i2， i330ml c(i)3c(i3

14、)=22.510-3 +2.510-3+34.010-3=0.01950.033 ， i 不守恒，说明产物中还有含碘微粒。答案为： 12c(i2 ) c(i ) 3c(i3)、”“ =或”“ 、”“ =或”“ 10.04.0 生成的 i或 h+ 反 起催化作用na24so粉末 = t2，a=10.0， b=4.0； 反 起催化作用；(3）生成的 i 或 h（ 4） 研究 so42 做催化 ，因此 中加入 na2so4 粉末； 当反 速率相等，假 一不相等，若 v(甲） v(乙），假 一成立。6 某小 研究了 片与 5.6 mol?l-1hno 3 反 的速率， 象 如下表。实验 段 象015m

15、in 片表面出 极少气泡1525min 片表面 生 多气泡，溶液呈很浅的 色2530min3050min铜片表面均匀冒出大量气泡铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。实验 i ：监测上述反应过程中溶液温度的变化，所得曲线如下图。实验 ii ： - 试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、5.6 mol?l-1 hno 3 。结果显示： cu(no 3 ) 2、 no 对 cu 和 hno 3 反应速率的影响均不明显，no 2 能明显加快该反应的速率。实验 iii ：在试管中加入铜片和5.6 mol?l-1 hno 3 ，当产

16、生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其中含有no 2-。（1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：_。（ 2）实验 i 的结论：温度升高 _（填“是”或“不是”）反应速率加快的主要原因。（ 3 ）实验 ii 的目的是： _ 。（ 4 ）小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验 ii、 iii，在下图方框内填入相应的微粒符号_ _，以补全催化机理。（5）为验证（ 4）中猜想，还需补充一个实验：_（请写出操作和现象）。【答案】反应速率先变快后变慢不是 检验 cu no3 2 、no、no2 能否加快铜和硝酸反应的速率no2 no2 在试

17、管 a 、 b 中均加入相同的铜片和等体积的 5.6 mol gl 1硝酸，向 b 中加入 nano2 固体，产生气泡的速率b 比 a 快。【解析】【分析】（1）表格中的现象变化：极少气泡较多气泡大量气泡较少气泡；（2） 5 30min，温度不变，但是1530min ，反应速率加快；（3 ）实验 ii结论： cu(no 3) 2、 no 对 cu 和 hno 3 反应速率的影响均不明显， no 2能明显加快该反应的速率；（4）结合实验ii与实验 iii，实验 ii ：可知 no 2 能明显加快该反应的速率。实验iii ：发现其中含有 no -2 。再根据化合价的升降可判断；（5）中间产物为no

18、 -2 ；【详解】（ 1）根据表格中的气泡多少的现象，可知该反应的速率随时间的变化情况：反应速率先变快后变慢；（ 2）由分析可知，温度不变时反应速率却加快，故温度升高不是反应速率加快的主要原因；（3 ）由分析可知，实验ii的目的是：检验cu(no 3 ) 2、 no 、 no 2 能否加快铜和硝酸反应的速率；2+-（4） cucu ，化合价升高，则的化合价降低，故为no 2 ，为 no 2 ；（5）验证中间产物no -2加快了反应速率，则可以在试管a 、b 中均加入相同的铜片和等体积的5.6 mol?l-1 硝酸，向b 中加入nano 2 固体，产生气泡的速率b 比 a快。7 为了探究外界条件

19、对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验编实验操作实验现象号分别在试管 a、 b 中加入 5ml5%h2o2 溶液，各滴入 3 滴试管 a 中不再产1mol/lfecl3 溶液待试管中均有适量气泡出现时，将试管a 放生气泡；试管 bb 放入盛有40 左中产生的气泡量增入盛有 5 左右冷水的烧杯中浸泡；将试管右热水的烧杯中浸泡多两支试管中均未明 另取两支试管分别加入2 22 2溶液显见到有气泡产5ml5%h o溶液和 5ml10%h o生请回答下列问题：（ 1）过氧化氢分解的化学方程式为 _ （ 2）实验 的目的是 _ （ 3）实验 未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到

20、实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是 _ （用实验中所提供的几种试剂）（ 4）某同学在 50ml 一定浓度的 h2o2 溶液中加入适量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1 所示，则a， b， c 三点所表示的瞬时反应速率最慢的是 _ （填字母代号）（5 ）对于 h2o2 分解反应， cu2+也有一定的催化作用为比较fe3+和 cu2+对 h2o2 分解的催化效果，该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、 3 所示的实验请回答相关问题： 定性分析：如图2可通过观 _ ， 定性比较得出结论；该实验中将 fecl3溶液改为24 3溶液的原因是fe（ so ）_ 定量分析：

21、用图3 所示装置做对照试验，实验时均以生成40ml 气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略实验中需要测量的数据是_ （6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_方法的应用【答案】（1） 2h2o22h2o+o2；（2）在其他条件相同时，探究温度对h2o2 分解速率的影响；（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，观察产生气泡的速率或向两支试管中同时滴入 2 滴 1mol/lfecl3 溶液，观察产生气泡的速率；（4） c；（5） 溶液中产生气泡的速率；排除cl- 对实验的干扰； 在同温同压下，收集40ml 气体所需的时间；（ 6）控制变量 (或对比 )；【解析】试题分析：（

22、 1）过氧化氢分解， fecl3 在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，故答案为2h2o22h2o+o2；（2）分别在试管 a、 b 中加入 5ml 5% h2o2 溶液，各滴入1 2 滴 1mol/l fecl3 溶液待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管a、b 中均有适量气泡出现时，将试管 a 放入盛有5 左右冷水的烧杯中；将试管b 放入盛有 40 左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管a 的温度比试管 b 的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，故答案为研究温度对h2o2 分解速率的影响；（ 3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体

23、的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5ml 5%h2o2 溶液和 5ml10%h2 o2 溶液，试管 a、 b 中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，故答案为将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2 滴 1mol/l fecl3 溶液，观察产生气泡的速率；（ 4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为c，故答案为 c；（5） 可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较比较fe3+和 cu2+对 h2o2 分解的催化效果，将 cuso4改为23+和 cu2+中的阴离

24、子种类相同，可以排除因阴离cucl 更为合理，这样 fe子的不同可能带来的影响，故答案为产生气泡的快慢；排除cl-对实验的干扰； 均以生成 40ml 气体为准时，产生等量的气体用的时间越短，则反应速率越快，所以实验中需要测量的数据是收集40ml 气体所需的时间，故答案为收集40ml 气体所需的时间（ 6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑控制变量方法的应用，故答案为控制变量。考点：考查了影响化学反应速率的因素的探究实验的相关知识。8某学习小组探究金属与不同酸反应的差异，以及影响反应速率的因素。实验药品： 2 0mol/l 盐酸、 40mol/l 盐酸、 2 .0mol/l 硫酸、 4.0mol/l 硫酸，相同大小的铝片和铝粉 (金属表面氧化膜都已除去)