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1、2020-2021 备战高考化学易错题精选- 化学反应速率与化学平衡练习题含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1 无水硫酸铜在加热至 650时开始分解生成氧化铜和气体某活动小组通过实验，探究不同温度下气体产物的组成实验装置如下：每次实验后均测定B、 C质量的改变和E 中收集到气体的体积实验数据如下（E 中气体体积已折算至标准状况）：称取CuSO质量C 增重质量E 中收集到气体实验组别温度4B 增重质量 /g/g/g/mLT10.6400.32000T20.64000.256V2T30.6400.160322.4YT40.640X40.19233.6（1）实验过程中A 中的现象是 _ D 中无水
2、氯化钙的作用是_（2）在测量 E 中气体体积时，应注意先_，然后调节水准管与量气管的液面相平，若水准管内液面高于量气管，测得气体体积_（填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “不变 ”）（3）实验中 B 中吸收的气体是 _实验中 E 中收集到的气体是 _（4）推测实验中CuSO4 分解反应方程式为：_（5）根据表中数据分析，实验中理论上C 增加的质量 Y3=_g（6）结合平衡移动原理，比较T3 和 T4 温度的高低并说明理由 _【答案】白色固体变黑吸收水蒸气，防止影响C的质量变化冷却至室温偏小SO3O2 2CuSO42CuO+2SO +O20.128T4 温度更高，因为SO3 分解为 SO2 和O2
3、 是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2【解析】【分析】(1)根据无水硫酸铜在加热至650时开始分解生成氧化铜和气体分析A 中的现象，根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析；(2)气体温度较高，气体体积偏大，应注意先冷却至室温，若水准管内液面高于量气管，说明内部气压大于外界大气压，测得气体体积偏小；(3)实验中 B 中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C 的作用是吸收二氧化硫，E 的作用是收集到氧气；0.64g(4)0.64g 硫酸铜的物质的量为 0.004mol ，分解生成氧化铜的质量为：160g / mo10.004mol 80g/mol0.32g； SO20.256g 0.004mol ，的质量
4、为：0.256g，物质的量为：64g / mo1氧气的质量为： 0.640.320.256 0.064g，物质的量为：0.064g 0.002mol ，32g / mo1422的物质的量之比等于2：2 ：2； 1，则实验中4分解反应方程CuSO、 CuO、 SO 、 OCuSO式为 2CuSO2CuO+2SO +O2；4(5)0.64g 硫酸铜的物质的量为0.64g 0.004mol ，分解生成氧化铜的质量为：160g / mo10.004mol 80g/mol3的质量为：0.022432 0.032g，0.32g； SO0.16g，氧气的质量为：22.4根据质量守恒实验中理论上C 增加的质量
5、 Y30.64 0.32 0.160.032 0.128g；(6)根据表中实验的数据可知，T4 温度生成氧气更多，因为SO3 分解为 SO2 和 O2 是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2。【详解】(1)因为无水硫酸铜在加热至650时开始分解生成氧化铜和气体，故实验过程中A 中的现象是白色固体变黑，因为碱石灰能够吸水，D 中无水氯化钙的作用是吸收水蒸气，防止装置 E 中的水进入装置 C，影响 C 的质量变化，故答案为：白色固体变黑；吸收水蒸气，防止影响 C 的质量变化；(2)加热条件下，气体温度较高，在测量 E 中气体体积时，应注意先冷却至室温，若水准管内液面高于量气管，说明内部气压大于外界
6、大气压，测得气体体积偏小，故答案为：冷却至室温 偏小；(3)实验中 B 中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C 的作用是吸收二氧化硫，E 的作用是收集到氧气，故答案为： SO3； O2；(4)0.64g 硫酸铜的物质的量为0.64g 0.004mol ，分解生成氧化铜的质量为：160g / mo10.004mol 80g/mol20.256g0.256g 0.004mol ，0.32g； SO 的质量为：，物质的量为：64g / mo1氧气的质量为： 0.64 0.320.256 0.064g0.064g，物质的量为： 0.002mol ，32g / mo1CuSO4、 CuO、 SO2、 O2
7、 的物质的量之比等于2：2 ：2； 1，则实验中CuSO4 分解反应方程式为 2CuSO42；2CuO+2SO +O0.64g(5)0.64g 硫酸铜的物质的量为 0.004mol ，分解生成氧化铜的质量为：160g / mo10.004mol 80g/mol 0.32g； SO30.0224的质量为： 0.16g，氧气的质量为：32 0.032g，22.4实验中理论上 C 增加的质量 Y3 0.640.32 0.16 0.0320.128g；(6)根据表中实验的数据可知，T 温度生成氧气更多，因为SO 分解为 SO 和 O 是吸热4322反应，温度高有利于生成更多的O244温度更高，因为3，
8、故 T 温度更高，故答案为：TSO 分解为 SO2 和 O2 是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2。2 草酸（ H 2 C2O 4）溶液与酸性 KMnO 4 溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下：（查阅资料）KMnO 4 溶液氧化 H 2C2O4 的反应历程为：（提出假设）假设1：该反应为放热假设 2：反应生成的Mn2 +对该反应有催化作用假设 3： K+对该反应有催化作用该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是_。（设计、完成实验）称取_g草酸晶体（ H2CO42H2O）500mL0.10mol / LHCO4溶液。2，配置22（
9、1）在上述过程中必须用到的2 种定量仪器是托盘天平和_。下列操作会使所配溶液浓度偏低的是_（ 填下列选项的字母序号）。A 称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘B 定容时俯视刻度线C 将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水D 摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容（2）完成探究，记录数据实烧杯中所加试剂及用量 （mL）溶液褪验0.10mol / L等浓度0.50mol / L控制条件色时间编H2OH 2C2 O 4 溶KMnO 4（ s）号稀硫酸溶液液13020302018230203020水浴控制温度1565加入少量3302030203.6MnSO4 固体加
10、入43020x205mL 0.10mol / L18K 2SO4 溶液则 x _，假设 _成立。（3）4能氧化水中有机物等因素，配置好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标由于 KMnO定取 10.00mL 0.10mol / L H 2 C2O4溶液于锥形瓶中，加入10mL0.50mol / L 稀硫酸，用（2）中 KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗 KMnO 4溶液 40.00mL ，则草酸溶液与酸性KMnO 4 溶液反应的离子方程式为： _，上述实验中 KMnO 4 溶液的物质的量浓度为_。【答案】随反应物浓度降低，反应速率减慢6.350
11、0mL 容量瓶AD 25mL 25H 2 C2 O 4 2MnO 4 6H10CO 22Mn 28H 2O0.010mol / L【解析】【详解】随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，故浓度对反应速率的影响是会导致反应速率减慢，而根据题意可知，反应速率是先慢后快，故不可能是浓度导致的反应速率的变化，故答案为：随反应物浓度降低，反应速率减慢；【设计完成实验】（1）配制 500mL 0.10mol / L H 2C2O 4 溶液，所需的草酸的物质的量n cV 0.5L 0.10mol/ L0.05mol ，即需要的草酸晶体（ HCO42H2O）22的物质的量为 0.05mol ，质量 m nM0.
12、05mol 126g / mol6.3g ，故答案为： 6.3；配制过程中用到的仪器是：托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管，其中用到的 2 种定量仪器是托盘天平和500mL 容量瓶，故答案为：500mL 容量瓶；A、称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘此时m 物m砝m 游 ，会导致所称量的药品的质量偏小，则浓度偏低，故A 选；B、定容时俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，则浓度偏大，故B 不选；C、只要最后定容时凹液面与刻度线相切即可，至于水是事先就有的还是后来加入的，对浓度无影响，故 C 不选；D、摇匀后，发现溶液液面低于刻度线是正常的，立即用胶头滴管加水，会导致溶液的浓
13、度偏低，故 D 选；AD 正确，故答案为：AD；（2）若要探究K对该反应有无催化作用，必须保持其他的影响因素如H 2C 2O4 的浓度、KMnO 4 的浓度以及稀硫酸的浓度与实验1 是相同的，而H 2 C 2O 4 、 KMnO 4 以及稀硫酸的加入的物质的量相同，故若使浓度相同，则必须使溶液体积与实验1 相同，故加入的水的体积 x25mL ，根据溶液褪色的时间可以看出，Mn 2 对该反应有催化作用，导致反应速率加快，溶液褪色的时间缩短，故假设2 是成立的，故答案为： 25mL；2 ；（3）根据题干信息可知：KMnO 4 溶液与 H 2C2O4 发生氧化还原反应，KMnO 4 被还原为Mn 2
14、 ， H 2C2 O4 被氧化为CO2 ，故离子方程式为：5H 2 C2 O 42MnO 46H10CO 22Mn 28H 2O ；设 KMnO 4溶液的物质的量浓度为 ymol / L ，根据反应：5H2C2 O4+2MnO4-+6H+ = 10CO2 +2Mn 2+ +8H2O520.01L0.10mol/Lymol / L0.04L52解得 y 0.010 ，故答案为：0.010mol / L 。可得：0.0010.04y3 某研究性学习小组利用H2C2 O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下： (不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
15、实参加反应的物质溶液颜色验实验温KMnO溶液 (含硫酸 )H C O溶液H O褪至无色序度 /K42242时所需时号V/mLV/mLV/mL间 /sc/mol L1c/mol L1A29320.0240.106BT120.0230.1V18C31320.02V0.11t12(1)通过实验 A、 B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，其中V1_ ， T1_；通过实验 _可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)C 组实验中溶液褪色时间t 1_(填“ ”或 “” )8s,C组实验的反应速率v(KMnO4 ) =_。 (用含有 t 1 的式子表示 )(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实
16、验过程中n(Mn 2 )随时间变化的趋势如图所示，并以此分析造成n(Mn 2+)突变的可能的原因是：_。【答案】 1293 B、C0.02/3t生成的 Mn2对反应有催化作用，使得反1 mol L1s1应速率加快，单位时间内产生的n(Mn 2 )突增【解析】【分析】(1)实验 A、B，从表中数据可知改变的条件是同温下浓度对反应速率的影响，根据H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答；(2)实验 B、 C 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响；先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率；(3)实验过程中n(Mn 2+)随时间变化的趋势如图所
17、示，由图可知反应速率突然增大。【详解】(1)实验 A、B，从表中数据可知改变的条件是H2C2O4 浓度，故通过实验A、 B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响；溶液的总体积相同，高锰酸钾和草酸的浓度相同，用量也相同，根据实验1 可知溶液总体积为6mL，所以 V1=1.0mL；其他条件相同，探究浓度对化学反应速率的影响，故温度T1=293；其他条件相同，探究温度对化学反应速率的影响，则B、 C 符合；(2)实验B、 C 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响，实验3 温度较大，则反应0.02mol / L10.023 =-1?s-1 ；速率较大， t1 8s， C 组实验的反应速率 v(KM
18、nO4 )=mol?Lt1s3t1(3)实验过程中n(Mn 2+)随时间变化的趋势如图所示，由图可知反应速率突然增大，可说明生成的 Mn 2+对反应有催化作用，使得反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn 2+)突增。4 （ 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 2
19、mL0.1mol/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。方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是_。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/L FeCl2 溶液。方案二中， “读数变为零 ”是因为 _.“在右管中加入 1mol/L FeCl2 溶液 ”后，观察到灵敏电流计的指针_偏转
20、（填 “向左 ”、“” “ ”向右 或 不 ），可证明该反应为可逆反应。【答案】 Cu+2Fe3+2+2+3+2+4层）溶液呈紫红色，且上层=Cu+2Fe CuFe + e= Fe下层（ CCl清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色4Fe2+2+23+该可逆反应达到了化学平衡+O +4H=2H O+4Fe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
21、，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
22、+，故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+； Cu；= Fe2+；Fe3+ + e（2） 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； 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+=2H2 O+4Fe
23、3+，故答案为4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+； 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； 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。5 某化学兴趣小组为验证SO2 的还原性和 Fe3+的氧化性，特邀你参与以下探
24、究活动。I.理论预测该兴趣小组实验实施前进行了充分的讨论交流,确定选择 SO23和 FeCl 溶液的反应来探究，并预测将 SO2通入3溶液中的现象。小组同学想听听你的分析：FeCl（1）确定选择 SO2 和 FeCl3 溶液的反应而不选择SO2 和 Fe(NO3)3 溶液的反应来探究，你认为可能是基于什么原因作出的选择：_ 。（2）将 SO23_ ，通入 FeCl 溶液中，你认为可能观察到的现象是：你预测的理论依据是（用离子方程式表示）：_ 。II.实验探究-1（1）配制 1mol LFeCl3 溶液（未用盐酸酸化）下面是小组四位同学在配制溶液时的“转移”操作，其中正确的是：_。检测得知溶液呈
25、酸性，其原因是：_ （用离子方程式表示）。（ 2）将 SO2 通入 FeCl3 溶液至饱和，观察到溶液由棕黄色变为红棕色，并没有观察到预期的现象。将反应后的溶液放置 12 小时后又出现了预期的结果。查阅资料得知 ： Fe(HSO3) 2+为红棕色，生成 Fe(HSO3)2+的反应为可逆反应。请你用化学方程式解释将 SO2 通入 FeCl3 溶液至饱和时观察到的现象：_ 。（3）为了探究如何缩短红棕色变为预期颜色的时间，小组继续探究：另取少量FeCl3 溶液，再通入 SO2，溶液变为红棕色，加浓HCl 酸化，几分钟后变为预期颜色。请你推测小组在实验方案设计中“加浓HCl 酸化”的目的是：_ 。【
26、答案】 NO3-可能对验证 Fe3+的氧化性有干扰溶液由（棕）黄色变为浅绿色2Fe3+ + SO222+42+3+23+322+ 2H O = 2Fe+ SO+ 4HA Fe + 3H OFe(OH) + 3HFeCl + SO + H O32+ HCl+浓度，使“ FeCl32232+ HCl”平衡逆向移Fe(HSO )Cl增大 H+ SO + H OFe(HSO )Cl动，加快预期反应的速率【解析】【分析】本题考查SO2 和 FeCl3 溶液反应的实验探究，涉及物质性质的分析，物质的量浓度溶液的配制，盐类的水解，外界条件对化学平衡的影响，结合相应知识进行分析；【详解】I.(1)SO2 溶于
27、水显酸性，酸性条件下，NO3-也可将 SO2 氧化，干扰实验，因此，本题答案为： NO3-可能对验证 Fe3+的氧化性有干扰；(2)由于 SO2 具有还原性， Fe3+具有氧化性，预测SO2 通入 FeCl3 溶液中 SO2 将 Fe3+还原为Fe2+，可能观察到的现象是：溶液由棕黄色变为浅绿色。反应的离子方程式可表示为SO2+2Fe3+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+，因此，本题答案为：溶液由（棕）黄色变为浅绿色 ； 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42 + 4H+ ；II.（ 1） “转移 ”时防止溶液外洒，应将玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度线以下，用玻璃
28、棒引流溶液，故选 A；FeCl3属于强酸弱碱盐，由于Fe3+的水解使溶液呈酸性，Fe3+水解的离子方程式为3+23+，因此，本题答案为： Fe3+23+；Fe +3H OFe（ OH） +3H+ 3H OFe(OH) + 3H（2）根据资料，红棕色溶液中含Fe（ HSO3） 2+，该过程中元素的化合价没有变化，反应的化学方程式为SO2+FeCl3+H2OFe（ HSO3） Cl2+2HCl，因此，本题答案为：FeCl3 + SO2+ H2OFe(HSO3)Cl2 + HCl；（3）出现红棕色是发生了反应SO2+FeCl3+H2OFe（HSO3） Cl2+2HCl，缩短红棕色时间，使上述平衡向逆
29、反应方向移动。因此，本题答案为：增大H+浓度，使 “FeCl3+ SO2 +H2OFe(HSO3 )Cl2 + HCl 平”衡逆向移动，加快预期反应的速率；6 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：时间（ min ）12345氢气体积（ mL）（标况50120232290310下）（ 1）哪一时间段（指 0 1、 1 2、 23、 3 4、 4 5min，下同）反应速率最大 _ （填序号，下同），原因是_ （2）哪一段时段的反应速率最小_ ，原因是_ （ 3）求 2 3 分钟时间段以盐酸的浓度
30、变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变，不要求写出计算过程）_ （4） .如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列试剂： A.蒸馏水 B KNO3溶液4溶液CNaCl 溶液 D CuSO你认为可行的是（填编号）_ 【答案】 反应放热，温度高 盐酸浓度变小0.1mol/(Lmin)AC【解析】试题分析 ： 计算每个时间段生成气体的体积，根据相同条件下气体体积与反应速率的关系判断速率，根据反应与能量变化的关系判断速率变化的原因；( 2)计算每个时间段生成气体的体积 ，根据相同条件下气体体积与反应速率的关系判断速率，根据反应与能量变化的关系判断速率变化的
31、原因；(3)先求出气体的物质的量，再计算盐酸变化的物质的量，利用速率计算公式计算速率； 根据浓度、电解质的强弱判断。解析 ： 0 1、1 2、 23、 3 4、4 5 min 生成氢气的体积分别是50 mL、 70mL、 112 mL、 58 mL、20mL； 相同条件下，反应速率最大 ，相同时间收集到气体体积越大，所以23 min 反应速率最快，原因是该反应放热，2-3min时温度高与开始时的温度； 4 5 min的反应速率最小，原因是液中 H+的浓度变小了 ； 2 3 分钟时间段以生成氢气的体积是112mL，设需要盐酸的物质的量是x mol ，222400x=0.01molx112v0.0
32、1mol0.1L 1 1；0.1mol L min1min 改变反应速率的方法有：改变浓度、改变温度、改变固体表面积等；A.蒸馏水，盐酸浓度变小，反应速率减慢，产生氢气的量不变，故A 正确； B.加入KNO 溶液生成硝酸，硝酸具有强氧化性，不能生成氢气，故B 错误 ； C. 加入 NaCl 溶液，3盐酸体积增大，浓度减小，反应速率减慢，产生氢气的量不变，故C 正确 ； D.CuSO4 溶液，形成铜锌原电池，加快反应速率，故D 错误 。点睛 ：盐酸与金属反应放热，溶液温度升高，所以反应速率逐渐增大；随反应进行，盐酸浓度明显减小，所以反应最后有逐渐减慢。7 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请回答下列问题：（1）在用稀硫酸与锌制氢的实验中，加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_（填序号）A Na2 SO4 溶液B MgSO4 溶液C SO3D CuSO4 溶液（2）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 粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设