高考化学化学反应速率与化学平衡综合题含答案(1)一、化学反应速率与化学平衡1．某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
（初步探究）室温下进行下表所列实验。
(1)证明实验Ⅰ中有Fe2+ 生成，加入的试剂为____________________________。
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式：_____________________________________。
(3)上述实验现象可以证明Fe3+与I−发生可逆反应，实验Ⅰ在用量上的用意是__________(4)在实验I的溶液中加入CCl4，实验现象是____________________________，取其上层清液中滴加KSCN溶液，并未看到明显的红色，其原因为（从平衡移动的角度解释）_________________________________________________________。
（深入探究）20min后继续观察实验现象：实验Ⅰ溶液棕黄色变深；实验Ⅱ溶液红色变浅。
(5)已知在酸性较强的条件下，I−可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I−氧化为I2，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。
甲同学设计实验：____________________________________，20min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是__________________________。
噲?2Fe2++I2使KI过量，再检验是否有Fe3+，以证明该反【答案】铁氰化钾 2Fe3++2I−垐?应为可逆反应下层呈紫色，上层呈浅绿色用CCl4萃取碘以后，使平衡右移，Fe3+浓度更小，与SCN-的反应不明显向试管中加入5ml 0.1mol/L的KI溶液和1-2滴淀粉溶液，加酸调pH=5,钟后观察现象碘离子浓度过小，氢离子浓度过小（合理即可）【解析】【分析】(1) 在含有Fe2+ 的溶液中滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成；(2) Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质；(3) 取2mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液溶液呈红色，实验Ⅰ滴入几滴反应后仍含铁离子；(4)I2易溶于CCl4；减小生成物的浓度，平衡会向正反应方向移动。
(5) 已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，设计实验可以在酸性弱的条件下观察反应现象分析判断，导致溶液不变蓝的因素可逆是碘离子浓度和氢离子浓度低的原因。
【详解】(1) 取实验Ⅰ反应后溶液适量，向溶液中滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成，说明所得溶液中含有Fe2+ ，即反应中生成Fe2+；(2) Fe3+与I-发生氧化还原反应，所以该反应的离子方程式为：2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2；(3) 实验Ⅱ取2mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液，溶液变红色，说明KI过量的前提下仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应；(4) 因I2易溶于CCl4，则实验I的溶液中加入CCl4，振荡静置后可观察到下层呈紫色，上层呈浅绿色；在2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡体系中，萃取后I2的浓度降低，平衡正向移动，溶液中Fe3+的浓度极低，向上层清液中滴加KSCN溶液，Fe3+与SCN-的反应不明显，无法看到明显的红色。
(5) 已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I-氧化为I2，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。
甲同学设计实验：向试管中加入5ml0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至PH=5，20min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是c(I-)浓度低、c(H+)浓度低。
2．影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)。
设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表实验步骤现象结论①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中②反应速率Mg＞Fe，Cu不反应金属的性质越活泼，反应速率越快（1）甲同学表中实验步骤②为____________________（2）甲同学的实验目的是：在相同的温度下，__________________________________。
实验二：乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行定量实验。
（3）乙同学在实验中应该测定的数据是______________。
（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是______________________；该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是_________________________。
【答案】分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间) Mg(或Fe)和0.5 mol/L硫酸和2 mol/L硫酸常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2，Fe在18.4 mol/L硫酸中钝化【解析】【分析】（1）要比较金属和稀硫酸的反应快慢，则应该使金属的形状和大小都是相同的，即分别投入形状、大小相同的Cu、Fe、Mg；（2）根据步骤和现象，目的是探究金属（反应物）本身的性质与反应速率的关系；（3）要定量研究，需要测定一定时间内产生气体的体积（或产生一定体积的气体所需要的时间）；（4）浓硫酸和金属反应不能生成氢气，而铜与稀硫酸又不反应，所以选择的药品是Mg （或Fe）、0.5ol/L硫酸和2mol/L硫酸。
常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2；Fe在18.4 mol/L硫酸中钝化。
【详解】（1）根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响，根据表中数据可知，硫酸的浓度相同，不同金属的规格应相同，故答案为：分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg；（2）根据表中的信息可知该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响，故答案为：研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系；（3）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，根据速率公式可知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间，故答案为：一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)；（4）由题意可知实验中应选用的实验药品是金属和酸，因浓硫酸和铁发生钝化现象而影响判断，所以完成该实验应选用的实验药品是Mg（或Fe）和 0.5mol/L、2mol/L的硫酸；常温下，浓硫酸能够使Fe钝化， Mg发生氧化还原反应不生成氢气，而生成二氧化硫，不能判断影响化学反应速率的因素，故答案为：Mg（或Fe）和 0.5mol/L、2mol/L的硫酸；常温下Mg与18.4 mol/L硫酸反应生成SO2，Fe在18.4 mol/L硫酸中钝化。
3．甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)：甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。
某同学进行实验，其中A、B的成分见表：（1）该反应的离子方程式为____；乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验（2）X=___，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是____。
（3）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表：结合实验目的与表中数据，你得出的结论是____。
（4）从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是____的影响。
若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是___。
a.硫酸钾b.水c.氯化锰d.硫酸锰【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 5 H2C2O4的量太少，KMnO4过量反应速率加快不是温度的影响催化剂 d【解析】【详解】（1）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；（2）为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；环境表中数据可知H2C2O4的量太少，KMnO4过量，所以4号实验中始终没有观察到溶液褪色；（3）根据表中数据知，20s时温度不最高，但20s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因；（4）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，答案选d。
【点睛】锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用，在人教版选修四提到过，应该熟记以便于以后的应用。
4．CuSO4溶液对过氧化氢的分解反应具有催化作用。
有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下探究。
(1)请你帮助他们完成实验报告：(2)已知FeCl3在水中可电离出Fe3＋和Cl－，同学们提出以下猜想。
甲同学的猜想：真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的H2O；乙同学的猜想：真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Fe3＋；丙同学的猜想：真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Cl－。
你认为最不可能的是_______同学的猜想，理由是________。
(3)同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究。
请你仔细分析后完成下表：【答案】试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃甲过氧化氢溶液中有水，可见水不是催化剂起催化作用的不是Cl－ Fe2(SO4)3溶液试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃起催化作用的是Fe3＋【解析】【分析】此题通过提出猜想、实验探究、得出结论等步骤，以实验形式探究FeCl2溶液对过氧化氢分解反应的催化作用。
（1）FeCl3溶液对双氧水的分解有催化作用，所以现象是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；（2）对于真正催化分解H2O2的到底是H2O、Fe3+还是Cl-，同学共有三个猜想，根据推理，可知最不可能的是甲；（3）通过加入加入少量的HCl引入Cl-，而无明显现象，起催化作用的不是Cl-；从而可知起催化作用的一定是铁离子，通过加入Fe（NO3）3溶液（或Fe2（SO4）3溶液引入Fe3+，H2O2的分解被促进，故试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃，说明起催化作用的是Fe3+。