2015版高考化学考点分类汇编(近3年真题+模拟)专题八 化学反应速率与化学平衡

1专题八化学反应速率与化学平衡高考试题考点一化学反应速率及其影响因素1.(2013年福建理综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10～55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是()A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂解析:由图像可知,温度低于40℃时,随温度升高,溶液变蓝所需的时间缩短,但温度高于40℃时情况相反,所以A项正确;因为b、c两点的温度不同,反应速率不可能相同,B项错误;当溶液变蓝时发生反应I3O+5I-+6H+3I2+3H2O,此时反应6HS3O+2I3O6S24O+2I-+6H+恰好结束,即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应,v(NaHSO3)=-10.020molL10.0mL8050.0mLs=5.0×10-5mol·L-1·s-1,C项正确;温度高于40℃,随着温度升高,淀粉溶液与碘显色的灵敏度降低,因此有温度高于40℃时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项正确。答案:B2.(2012年福建理综,12,6分)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是()A.在0～50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B.溶液酸性越强,R的降解速率越小2C.R的起始浓度越小,降解速率越大D.在20～25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1解析:由图像可看出,50min时,pH=2和pH=7时R均完全降解,A正确;斜率越大,降解速率越大,则pH=2时R的降解速率明显大于pH=7和pH=10时的降解速率,B错误;图像中出现了两个影响速率的条件:反应物起始浓度和pH,因pH不同,不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响,C错误;20～25min之间,pH=10时R的平均降解速率为:4-10.60.410molL5min=4×10-6mol·L-1·min-1,D错误。答案:A3.(双选题)(2012年上海化学,18,4分)为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示],向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是()A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变B.加入少量水,v(H2)减小C.加入CH3COONa固体,v(H2)减小D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小解析:反应实质为:Zn+2H+Zn2++H2↑。A项导致溶液中c(H+)增大,v(H2)加快,A项错误;B项导致溶液中c(H+)减小,v(H2)减小,B项正确;C项因发生CH3COO-+H+CH3COOH,导致溶液中c(H+)减小,v(H2)减小,C项正确;D项形成铜锌原电池,v(H2)加快,D项错误。答案:BC4.(双选题)(2011年海南化学,8,4分)对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是()A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达到平衡时,正、逆反应速率相等解析:各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H2的消耗速率与HI的生成速率之比为1∶2,A错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差,B正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,两者之比逐渐减小,C错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,D正确。答案:BD5.(2010年福建理综,12,6分)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度,结果应是()A.2.5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1B.2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-13解析:由图可知,4min时化合物Bilirubin的浓度为20μmol·L-1,8min时其浓度为10μmol·L-1,因此4～8min间的平均反应速率为-12010molL4min=2.5μmol·L-1·min-1。随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,大致的变化规律是反应每进行4min,反应速率降低一半,所以当反应进行到16min时,反应物的浓度降到大约2.5μmol·L-1。答案:B6.(2012年广东理综,31,16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S228O+2I-2S24O+I2(慢)I2+2S223O2I-+S426O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S223O与S228O初始的物质的量需满足的关系为:n(S223O)∶n(S228O)。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx=,理由是。(3)已知某条件下,浓度c(S228O)～反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S228O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)ΔH已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)ΔH14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2则电池反应的ΔH=;碘电极作为该电池的极。4解析:(1)根据提供的2个反应可知,当S223O耗尽后,生成的I2不再被转化为I-,溶液变为蓝色,若要保证能看到蓝色需有I2剩余。所以n(S223O)∶n(S228O)2∶1。(2)为确保只有S228O浓度一个因素变化,故溶液的总体积V是定值,三次实验的总体积应该是20.0mL,所以Vx应为2.0。(3)降温会使反应速率减慢,反应所需时间长,加入催化剂会加快反应,反应所需时间短。(4)4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)ΔH1①4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2②由2①-②得:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)ΔH=122HH-I2→I-发生还原反应,作正极。答案:(1)Na2S2O32∶1(2)2.0保持溶液总体积相等,仅改变S228O的浓度而保持其他物质浓度不变(3)如图(4)122HH-正7.(2011年重庆理综,29,14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是和(填分子式)。(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。Pht/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是。②在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为mol/(L·min)。5③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为(填字母代号)。a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0c.30℃、pH=7.0(3)O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。①图中阴极为(填“A”或“B”),其电极反应式为。②若C处通入O2,则A极的电极反应式为。③若C处不通入O2,D、E处分别收集到xL和yL气体(标准状况),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为。(忽略O3的分解)解析:(1)O3具有氧化性可把I-氧化为I2同时生成O2。(2)①pH增大,OH-浓度增大,加速了O3分解,表明OH-对O3分解具有催化作用。②30℃、pH=4.0时,O3分解的Δc=0.0216mol/L2=0.0108mol/L,用时108min,则O3分解速率v=0.0108mol/L108min=1.00×10-4mol/(L·min)。③据表中递变规律,40℃、pH=3.0时,所用时间介于31min～158min;10℃、pH=4.0时所用时间231min;30℃、pH=7.0时所用时间15min,而浓度变化同为0.0108mol/L,则分解速率依次增大顺序为:bac。(3)①电解稀H2SO4生成O3,转化原理为:H2O中氧失电子被氧化为O3,所以生成O3的电极为阳极,则阴极为A,电极反应为2H++2e-H2↑。②C处通入O2后阴极得电子的物质为O2,电极反应为O2+4e-+4H+2H2O。③C处不通入O2,则A极生成H2,E处生成O3和O2。设yL气体中O3、O2体积分别为mL、nL,根据电子守恒和原子守恒有264,mnyxmn，解得m=x-2y,则O3体积分数为2xyy。答案:(1)I2O2(2)①OH-②1.00×10-4③b、a、c(3)①A2H++2e-H2↑②O2+4H++4e-2H2O③(x-2y)/y8.(2010年新课标全国理综,28,14分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:6(1)上述实验中发生反应的化学方程式有;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是;(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(答两种);(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4溶液/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①请完成此实验设计,其中:V1=,V6=,V9=;②反应一段时间后,实验A中的金属呈色,实验E中的金属呈色;③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。解析:(1)(2)(3)考查了原电池可以加快氧化还原反应的速率这一考点,要想与Zn、稀H2SO4形成原电池,先由Zn置换活泼性排在Zn之后的金属,使其成为原电池的正极,从而加快Zn与稀H2SO4的反应速率。(4)加快化学反应速率的方法有升高温度、增大浓度、加入催化剂、增大固体表面接触面积等。(5)研究硫酸铜的量对H2生成速率的影响,前提条件要保证H2SO4溶液浓度以及与Zn的接触面积相同,由已知A中V(H2SO4溶液)=30(mL),推知V1=V2=V3=V4=V5=30(mL),由F知溶液总体积为50(mL),则V7=20(mL),V8=19.5(mL),V9=17.5(mL)