重庆全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考模拟和真题分类汇总.docx

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重庆全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考模拟和真题分类汇总

重庆全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考模拟和真题分类汇总

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。

序号

操作

现象

实验Ⅰ

取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5∼6滴（混合溶液pH＝5）

溶液变为棕黄色

实验Ⅱ

取2mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1mol⋅L−1KSCN溶液

溶液呈红色

（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__________________________。

【答案】铁氰化钾2Fe3++2I−

2Fe2++I2使KI过量，再检验是否有Fe3+，以证明该反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5ml0.1mol/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．N2＋3H2

2NH3合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。

工业合成氨生产示意图如图所示。

①X的化学式为___；

②图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）___；

A．温度、压强对化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③改变反应条件，会使平衡发生移动。

如图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。

当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号）___，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）___。

【答案】NH3BCCa

【解析】

【分析】

根据题中工业合成氨生产示意图可知，本题考查合成氨原理及影响合成氨的因素，运用化学平衡移动原理分析。

【详解】

①由合成氨生产示意图可知，原料氮气和氢气经过氨的合成、氨的分离，在冷却设备和分离器中得到最终产物，所以X为氨气，化学式为NH3。

故答案为：

NH3；

②A.合成氨是放热反应，升温会使平衡向逆反应方向移动，不利于合成氨，因此选择500℃的温度比较合适；增大压强，能加快反应速率，也能使反应正向移动，但是过高的压强会提高反应成本，因此选择20MPa~50MPa的压强，A项错误；

B．实际生产中采用400℃~500℃的高温，催化剂铁触媒活最高，B项正确；

C．工业生产以利益最大化为目的，所以工业生产受受动力、材料、设备等条件的限制，C项正确；

故答案为：

BC；

③合成氨工业的原理是：

N2＋3H2

2NH3，H<0，因△H<0，从化学平衡的角度看，

正反应为放热反应，温度越低，越有利于合成氨，增加温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减少；正反应为体积缩小的反应，所以压强越大，越有利于合成氨，增大压强时平衡向右进行，氨气的百分含量增大，结合图象可以知道c符合要求．又因为合成氨反应是一个放热反应，可以得出随着温度的升高，平衡向氨气减少的方向移动，结合图象可以知道a符合要求；

故答案为：

C；a。

3．某研究性学习小组通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素（铁的质量相等，铁块的形状一样，盐酸均过量），甲同学设计实验如下表：

实验编号

盐酸浓度（mol·L－1）

铁的状态

温度/°C

1

2.00

块状

20

2

2.00

粉末

20

3

1.00

块状

20

4

2.00

块状

40

请回答：

（1）若四组实验均以收集到500mL（已转化为标准状况下）氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是________。

（2）实验________和______是研究铁的状态对该反应速率的影响（填实验编号，下同）；实验______和______是研究温度对该反应速率的影响。

（3）测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到图，则曲线c、d分别对应的实验组别可能是_______、______。

（4）乙同学设计了下列一组实验：

所用铁块的形状、质量均相同，所用酸的体积相同，其浓度如下，你认为产生氢气速率最快的是______。

A18.4mol·L－1硫酸B5.0mol·L－1硝酸C3.0mol·L－1盐酸D2.0mol·L－1硫酸

【答案】收集500mL氢气所需的时间121413D

【解析】

【分析】

该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，由表格数据可知，实验1和2铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验1和3盐酸的浓度不同，目的是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响；实验1和4反应温度不同，目的是研究反应温度对该反应速率的影响。

【详解】

（1）该实验的目的是通过铁与盐酸反应的实验，研究影响反应速率的因素，要比较反应速率的快慢，还需要测定收集到标准状况下500mL氢气所需的时间，故答案为：

收集500mL氢气所需的时间；

（2）由表格数据可知，实验1和2铁的状态不同，目的是研究铁的状态对该反应速率的影响；实验1和4反应温度不同，目的是研究反应温度对该反应速率的影响，故答案为：

1；2；1；4；

（3）由图可知，曲线c、d的反应速率较慢，固体表面积越大，反应速率越快，则1和2相比，1的反应速率较慢；酸的浓度越大，反应速率越快，则1和3相比，3的反应速率较慢；温度越高，反应速率越快，则1和4相比，1的反应速率较慢，所以曲线c、d分别对应的实验组别可能是1和3，故答案为：

1；3；

（4）铁在18.4mol·L－1硫酸中钝化，无氢气生成；铁与5.0mol·L－1硝酸反应生成一氧化氮，无氢气生成；铁与3.0mol·L－1盐酸和2.0mol·L－1硫酸反应生成氢气，3.0mol·L－1盐酸中氢离子浓度为3.0mol·L－1，2.0mol·L－1硫酸中氢离子浓度为4.0mol·L－1，氢离子浓度越大，反应速率越快，则产生氢气速率最快的是2.0mol·L－1硫酸，故答案为：

D。

【点睛】

探究实验设计的关键是变量唯一化，分析表格数据时，注意分析各实验的数据，找出不同数据是分析的关键，也是突破口。

4．某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素，进行了如下探究实验。

根据实验内容完善下列实验报告。

（1）该实验的目的为_________________________。

（2）该实验过程中用到的玻璃仪器有_________________________。

（3）过程体验

实验内容

实验现象

实验结论

（1）将两块一样大小的镁条、铁片分别同时加入等体积的0.5mol.L-1的盐酸中。

①与盐酸反应产生气泡的速率快。

影响化学反应速率大小的内因为___②________。

（2）将等体积等浓度（3mol.L-1）的盐酸两份分别同时加入盛有等质量的块状碳酸钙及粉末状碳酸钙的试管中。

③状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快。

参加反应的固体物质颗粒④，与其他反应物的接触面积⑤____，化学反应速率越快。

（3）分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积不同浓度（3mol.L-1、5mol.L-1、）的盐酸中.

铁片与__⑥__盐酸反应产生气泡的速率快。

反应物的浓度__⑦___，化学反应速率越快。

（4）分别将两块同样大小的铁片放入盛有等体积0.5mol.L-1盐酸的甲乙两试管中，再将甲试管用酒精灯加热，对比观察现象。

⑧（填“甲”或“乙”）试管中产生气泡多且快。

温度____⑨______，化学反应速率越快。

【答案】探究影响化学反应速率的因素试管、胶头滴管镁条反应物本身的性质粉末越小越大5mol/L越大甲越高

【解析】

【分析】

（1）据题干所给信息“某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素”解答；

（2）该实验主要是试管实验，需要试管和胶头滴管；

（3）影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，另外外界的温度、反应物浓度、气体的压强、外加催化剂以及固体的接触面积对反应速率也有影响，据此解答。

【详解】

（1）为研究影响化学反应速率的因素进行的探究实验，所以实验目的为：

探究影响化学反应速率的因素。

故答案为探究影响化学反应速率的因素；

（2）实验在试管中进行，需要胶头滴管滴加液体，所以用到的玻璃仪器有试管、胶头滴管；

（3）实验

（1），镁比铁活泼，与同浓度的盐酸反应，镁反应速率快，得到的实验结论为：

影响化学反应速率大小的内因为反应物本身的性质。

实验

（2）固体的接触面积越大反应速率越快，则粉末状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快；得到的实验结论为参加反应的固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。

实验（3）反应物浓度越大反应速率越快，则铁片与5mol/L盐酸反应产生气泡的速率快；得到的结论为反应物的浓度越大，化学反应速率越快。

实验（4）温度越高反应速率越快，则甲的反应速率高，得到的结论为温度越高，化学反应速率越快。

【点睛】

控制变量法探究影响化学反应速率的因素：

影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。

解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。

然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。

然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

5．

（1）利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱，如下图所示。

该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。

写出该氧化还原反应的离子方程式：

__________。

该装置中的负极材料是______（填化学式），正极反应式是_______。

（2）某研究性学习小组为证明2Fe3++2I－⇌2Fe2++I2为可逆反应，设计如下两种方案。

方案一：

取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加2mL0.1mol/L的FeCl3溶液，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。

①方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是______。

②有同学认为方案一设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是（用离子方程式表示）_____。

方案二：

设计如下图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：

灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。

当指针读数变零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液。

③方案二中，“读数变为零”是因为____________.

④“在右管中加入1mol/LFeCl2溶液”后，观察到灵敏电流计的指针______偏转（填“向左”、“向右”或“不”），可证明该反应为可逆反应。

【答案】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+CuFe3++e－=Fe2+下层（CCl4层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态向左

【解析】

【分析】

（1）验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱时，应将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池，原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗，选用金属性弱于铜的金属或非金属C作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；

（2）方案一：

如该反应为可逆反应，加入四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色，上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色；但在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明Fe3+未完全反应；

方案二：

图中灵敏电流计的指针指向右，右侧烧杯为正极，当指针读数变零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如为可逆反应，可发生2Fe2++I2⇌2Fe3++2I-，I2被还原，指针应偏向左。

【详解】

（1）Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应，反应中Cu被氧化，Cu电极为原电池的负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极，正极上Fe3+发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；Fe3++e－=Fe2+；

（2）①若该反应为可逆反应，反应中有碘单质生成，但不足量的Fe3+不能完全反应，溶液中依然存在Fe3+，则证明有碘单质和Fe3+存在的实验设计为：

向反应后的溶液再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，下层（CCl4层）溶液呈紫红色，再取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，故答案为下层（CCl4层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色；

②在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明反应可逆，反应的化学方程式为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，故答案为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；

③若该反应为可逆反应，“读数变为零”说明该可逆反应达到了化学平衡状态，故答案为该可逆反应达到了化学平衡状态；

④当指针读数变零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如为可逆反应，可发生2Fe2++I2⇌2Fe3++2I-，I2被还原，灵敏电流计指针总是偏向电源正极，指针应偏向左，故答案为向左。

【点睛】

本题考查化学反应原理的探究，侧重于分析问题和实验能力的考查，注意把握发生的电极反应、原电池工作原理，注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。

6．H2O2是一种常见试剂，在实验室、工业生产上有广泛用途

Ⅰ.实验室用H2O2快速制氧，其分解速率受多种因素影响。

实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如甲乙丙丁四图所示：

（1）下列说法正确的是：

________（填字母序号）

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越慢

B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越弱，H2O2分解速率越快

C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快

D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大

（2）催化剂Mn2+在反应中，改变了____________________ （填字母序号）

A．反应速率 B．反应限度 C．反应焓变D．反应路径E.反应活化能F.活化分子百分数

Ⅱ．H2O2在工业上作为Fenton法主要试剂，常用于处理含难降解有机物的工业废水。

在调节好pH（溶液的酸碱性）和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。

现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

（实验设计）控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验，并将实验结果绘制时间-p-CP浓度图如下。

（3）电中性的羟基自由基的电子式为：

______________。

（4）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号

实验目的

T/K

pH

c/10-3mol·L-1

H2O2

Fe2+

①

为以下实验作参考

298

3

6.0

0.30

②

探究温度对降解反应速率的影响

_________

______

_______

_________

③

__________________

298

10

6.0

0.30

（5）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50～150s内的反应速率：

v（p-CP）=_____________。

（6）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。

根据实验结果，给出一种迅速停止反应的方法：

__________________________。

【答案】ADADEF

31336.00.30探究溶液的酸碱性（pH）对降解反应速率的影响8×10-6mol/（L·s）加入NaOH溶液使溶液的pH=10（大于10也对）

【解析】

试题分析：

（1）根据图示分析；

（2）催化剂通过改变反应路径降低活化能，提高反应速率，加入催化剂平衡不移动；（3）电中性的羟基含有9个电子；（4）探究温度对降解反应速率的影响，变量只能是温度；根据表格数据，实验③与实验①相比只有PH不同；（5）根据

计算反应速率；（6）根据表格数据，pH=10时，反应速率几乎为0；

解析：

（1）由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，H2O2浓度越小，其分解速率越慢，A正确；由图乙可知，溶液的碱性越强即pH越大，双氧水分解越快，B错误；C．溶液的碱性越强即pH越大，双氧水分解越快，故C错误；由图丙和图丁可知，Mn2+浓度越大，双氧水分解越快，D正确。

（2）催化剂通过改变反应路径降低活化能，提高反应速率，加入催化剂平衡不移动；催化剂能加快反应速率，故A正确；催化剂不能使平衡发生移动，故B错误； 加入催化剂，平衡不移动，反应焓变不变，故C错误； 催化剂参与反应，改变反应路径，故D正确；    

催化剂降低反应活化能，故E正确；催化剂通过降低活化能，提高活化分子百分数，故F正确。

（3）电中性的羟基含有9个电子，电子式是

；（4）探究温度对降解反应速率的影响，变量只能是温度，所以实验②与实验①只有温度不同，其余都相同，实验②温度是313K，PH=3，过氧化氢的浓度是6.0，Fe2+的浓度是0.30；根据表格数据实验③与实验①相比只有PH不同，实验③探究溶液的酸碱性对降解反应速率的影响；（5）根据

，v（p-CP）=

=8×10-6mol/（L·s）；

（6）根据表格数据，pH=10时，反应速率几乎为0，加入NaOH溶液使溶液的pH=10，可以迅速停止反应；

点睛：

催化剂通过降低反应活化能，提高活化分子百分数，增大反应速率，催化剂对反应速率的影响最明显；但催化剂不能使平衡发生移动，所以催化剂不能改变反应热。

7．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。

（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。

足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。

①请根据实验中现象并结合图2中数据回答0到6分钟内哪一段速率最快______________。

A．0—2分钟         B．2—4分钟             C．4—6分钟

②并请简述速率出现这种情况的其原因：

_______________________________________________________。

（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。

他决定对其原因进行探究。

填写下列空白：

①该同学认为：

由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：

原因Ⅰ：

Cl－对反应具有促进作用，而SO42－对反应没有影响；

原因Ⅱ：

Cl－对反应没有影响，而SO42－对反应具有阻碍作用；

原因Ⅲ：

____________________________________________________；

原因Ⅳ：

Cl－、SO42－均对反应具有促进作用，但Cl－影响更大；

原因Ⅴ：

________________________________________________________。

②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。

他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（H+）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：

a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；

b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化。

若观察到实验a中_______________________，实验b中_________________，则说明原因Ⅰ是正确的。

依次类推。

该同学通过分析实验现象，得出了结论：

Cl－对反应具有加速作用。

【答案】

（1）①B②反应为放热反应，使温度升高，加快反应速率，随反应进行，盐酸的浓度大大减小，后来反应速率反而降低。

（2）①Cl－对反应具有促进作用