《2020-2021高考化学备考之化学反应速率与化学平衡压轴突破训练∶培优易错试卷篇含答案一.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021高考化学备考之化学反应速率与化学平衡压轴突破训练∶培优易错试卷篇含答案一.docx（33页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2020-2021 高考化学备考之化学反应速率与化学平衡压轴突破训练培优易错试卷篇含答案 (1)一、化学反应速率与化学平衡1 锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、 Ni、 Li 的流程如图。已知： LiCoO2 难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：（ 1） LiCoO2 中 Co 的化合价是 _。（ 2） LiCoO2 在浸出过程中反应的离子方程式是_。（3）浸出剂除了 H2 2外，也可以选择2 2 3，比较二者的还原效率2 2ONa S OH O _(填 “ 或”“ ” )
2、NaSO (还原效率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。223（ 4）提高浸出效率的方法有 _。（ 5）利用 Cyanex272萃取时， pH 对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知，用 Cyanex272 萃取分离时，最佳 pH 是 _。（6）反萃取的离子方程式为2H+CoR2+2=Co +2HR，则反萃取剂的最佳选择是 _。（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为 1.18g L-1 ，则 pH=_时， Ni2+开始沉淀。-15Ksp(Ni(OH)2=2 10 （8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni 和 Li 的实验流程图 (如图)_ 。已知：
3、提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、 NaF。【答案】 +3 2LiCoO+2+适当升高温度，适当增加 H2SO42+6H +H2O2=2Co +O2 +2Li+4H2O 浓度5.5H2SO47.5 NaOH Ni(OH)2 NaF【解析】【分析】(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0 进行计算；(2)由流程图中有机相反萃取得到 CoSO4，可知 LiCoO2 与 H2O2 在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式；(3)根据等物质的量H2O2 和 Na2S2O3 作为还原剂转移电子的多少进行判断；(4)提高浸出效率即提高化学反应速率；(5)分离 Co2+和 N
4、i2+时，由于Co2+进入有机相，Ni 进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH 范围；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质；sp2的表达式进行计算；(7)根据 K (Ni(OH)(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH 应该用碱性物质，但要考虑分离Ni 和 Li 元素不能使 Ni 和 Li 元素同时沉淀。【详解】(1)LiCoO2 中 O 元素为 -2 价， Li 为 +1 价，根据化合物中各元素化合价代数和为0 进行计算得Co 的化合价为 +3价；(2)由流程图中有机相反萃取得到 CoSO4，可知 LiCoO2 与 H2O2 在酸性
5、条件下发生氧化还原反应，化学方程式为： 2LiCoO2+6H+H2O2=2Co2+O2 +2Li+4H2O；(3)1molH 2O2 作为还原剂转移 2mol 电子， 1molNa 2S2O3 作为还原剂转移 8mol 电子，则 Na2S2O3 的还原效率更高；(4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加24H SO 浓度等；(5)分离 Co2+和 Ni2+时，由于 Co2+进入有机相，Ni 进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的 pH 范围，所以最佳 pH 是5.5；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择 H2SO4；2+
6、1.18-(7)c(Ni )=mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时， c(OH )59K sp (NiOH 2 )2 10 15=10-6.50.02=mol/L ，则 pH=14-6.5=7.5；0.02(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH 应该用碱性物质，但要考虑分离Ni 和 Li 元素不能使 Ni 和 Li 元素同时沉淀，所以选用NaOH，则 Ni(OH)2 先沉淀，过滤后滤液中加入NaF 生成 LiF 沉淀。【点睛】本题 (5)选择合适的pH 时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。2 氧化剂 H2 O2 在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们
7、越来越多的关注。I. 某实验小组以H2O2 分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。实验编号反应物催化剂10mL 2% H2O2溶液无10mL 5% H22溶液无O10mL 5% H22溶液1mL 0. 1- 13溶液Omol L FeCl10 mL 5% H2 21mL 0. 1- 13O 溶液 +少量 HCl 溶液mol L FeCl 溶液10mL 5% H22溶液 +少量 NaOH 溶液1mL 0. 1- 13溶液Omol L FeCl（ 1）实验和的目的是 _ 。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下
8、H2O2 稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是_（填一种方法即可）。（2）实验中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析该图能够得出的实验结论是_ 。II. 资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2 的分解起催化作用。为比较3+2+对Fe和 CuH2O2 分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。（1）某同学通过测定O2 的体积来比较H2O2 的分解速率快慢，实验时可以通过测量_或_来比较。（ 2） 0. 1 g MnO2 粉末加入 50 mL H2O2 溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变
9、化的原因： _。请计算 H2O2 的初始物质的量浓度为 _ ( 保留两位有效数字 ) 。为探究 MnO2 在此实验中对H2O2 的分解起催化作用，需补做下列实验（无需写出具体操作）： a. _ ； b. _ 。【答案】探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）碱性环境能增大 H2O2 分解的速率，酸性环境能减小H2O2 分解的速率相同时间内产生O2 的体积生成相同体积 O2 所需要的时间随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢0. 11 mol L 1MnO2 的质量有没有改变MnO2 的化学性质有没有改变【解析】【详解】I. （ 1）实验和中
10、H2O2 的浓度不同，其它条件相同，故实验目的是探究浓度对反应速率的影响；实验时没有观察到明显现象是因为反应太慢，那么就要采取措施加快反应，可以向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。（2）从图可以看出产生O2 的最终体积相等，但溶液的酸碱性不同，反应速率不同，在碱性环境能增大H2O2 分解的速率，酸性环境能减小H2O2 分解的速率。II. （ 1）通过测定 O 的体积来比较H O 的分解速率快慢时可以看相同时间内产生O的体2222积，或生成相同体积O2 所需要的时间。（2）从图可以看出，反应开始后，在相同的时间内生成的O2 的体积逐渐减小，反应速率变慢，那么造成反应
11、变慢的原因是随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；反应在进行到 4min 时 O2 的体积不再改变，说明反应完全，生成O2 的物质的量为：-60 103L 22. 4L/ mol=2. 7 10- 32 222- 32，需要mol ，根据反应 2H O 2H O O , 生成 2. 710 mol O消耗 H2O2的物质的量为54 10- 3mol，则H2O2的物质的量浓度为：5.410- 3mol. 0. 05L=0. 11 mol L 1；要探究 MnO2 是不是起到催化作用，根据催化剂在反应中的特点：反应前后质量和性质没有发生改变，所以需要补做实验来确定MnO2 的质量有没有改变、Mn
12、O 2 的化学性质有没有改变。3 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）（1）称取 _g 草酸晶体（ H 2C2 O4，配置 500mL0.10mol / L H 2C 2O4溶液。2H 2 O）在上述过程中必须用到的2 种定量仪器是托盘天平和
13、_。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等浓度控制条件色时间0.50mol / L编H2OH 2C2 O 4 溶KMnO 4（ s）号稀硫酸液溶液13020302018230203020水浴控制温度1565加入少量3.6330203020MnSO 4 固体加入43020x205mL 0.10mol / L1
14、8K 2SO4 溶液则 x _，假设 _成立。（3）由于 KMnO 4 能氧化水中有机物等因素，配置好稳定的KMnO 4 溶液，其浓度需标定取 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（2）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6.3500mL 容量瓶AD 25mL 25H 2
15、 C2 O 42MnO 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/ L的物质的0.05mol ，即需要的草酸晶体 （ H 2C2O4 2H 2 O）量为 0.05mol ，质量 m nM0.05mol 126g / mol
16、6.3g ，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，会导致溶液的浓度偏低，故 D 选；AD 正确，故
17、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， H 2C2 O4 被氧化为CO
18、2 ，故离子方程式为：5H2C O42MnO46H10CO22Mn 28H2O；设 KMnO 4溶液的物质的量浓2度为 ymol / L ，根据反应：5H2C2 O4+2MnO4-+6H+ =10CO2+2Mn 2+ +8H2O520.01L0.10mol/Lymol / L0.04L可得：52解得 y 0.010 ，故答案为： 0.010mol / L 。0.0010.04y4 为探讨浓度对化学平衡的影响，某同学对可逆反应3 2I2 I2 H 0”“2Fe2Fe按下图所示步骤进行了一系列实验。说明： 0.005 mol L 1 的 Fe2 4 3溶液颜色接近于无色。(SO )（1）实验中要待
19、实验 溶液颜色不再改变时，才能进行实验 ，目的是 _ 。（2）实验 中， 的现象是 _，该实验证明_ 。（ 3）实验 中， 的化学平衡向 _移动（填 “正反应方向 ”或 “逆反应方向 ”）； 的现象是溶液变浅，该现象 _（填 “能 ”或“不能 ”）说明化学平衡发生移动。如果前一空填 “能”，则下一空不填；如果前一空填“不能 ”，则 的目的是 _。（ 4）实验 中， 的现象是 _，即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动。（ 5）除了上图中的方法外，若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有_。【答案】反应达平衡状态应方向移动 逆反应方向碘水）【解析】【分析】本实验的目的是探讨可
20、逆反应响。【详解】生成黄色沉淀，溶液颜色变浅反应物浓度减小，平衡向逆反不能为实验 做参照溶液颜色变得比 更浅加热（加入浓32I2Fe2 I2 H 0 中浓度对化学平衡的影2Fe（1）实验中要待实验 溶液颜色不再改变时，即反应达化学平衡状态时，才能进行实验；（ 2）实验 中， 中为 Ag+与 I 的反应，现象是生成黄色沉淀，溶液颜色变浅。证明反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动；（3）实验 中， 的化学平衡向逆反应方向移动； 的溶液变浅，并不能说明化学平衡发生移动，因为加水稀释，使溶液中各离子浓度降低；的目的是为实验 做参照；（ 4）实验 中， 的溶液颜色变得比 更浅，即能证明增大生成物浓度化学
21、平衡发生了逆向移动；（ 5）若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有加热或者加入浓碘水。5 某化学学习小组进行如下实验.探究反应速率的影响因素设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：-0.20 mol L1H2C2 O4-1溶液（酸性 ）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴溶液、 0.010 mol LKMnO4槽(1)上述实验 、 是探究 _对化学反应速率的影响；若上述实验 、 是探究浓度对化学反应速率的影响，则a 为 _；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙 ”应填写 _。 .测定 H2C2O4xH2O 中 x 值已知： M（ H2C2O4
22、） =90 g mol -1称取 1.260 g 纯草酸晶体，将草酸制成100.00 mL 水溶液为待测液；取 25.00 mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4；-1标准溶液进行滴定。用浓度为 0.05 000 mol L的 KMnO 4(2)请写出滴定中发生反应的离子方程式_。(3)某学生的滴定方式（夹持部分略去）如下，最合理的是_（选填 a、 b）。(4)由图可知消耗KMnO4溶液体积为 _mL。(5)滴定过程中眼睛应注视_，滴定终点锥形瓶内溶液的颜色变化为_。(6)通过上述数据 ，求得 x=_。 若由于操作不当 ，滴定结束后滴定管尖嘴处有一气泡，引起实验结果 _（偏大 、偏
23、小或没有影响 ）；其它操作均正确 ，滴定前未用标准KMnO4 溶液润洗滴定管，引起实验结果_（偏大、偏小或没有影响）。【答案】温度1.0 溶液褪色时间 /s5H2 2 44- 6H+22Mn2+2C O 2MnO=10CO 8H Ob 20.00 锥形瓶中颜色变化溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色2 偏小偏小【解析】【分析】【详解】I、 (1)由表中数据可知，实验、 只有温度不同，所以实验 、 是探究温度对化学反应速率的影响。若上述实验、是探究浓度对化学反应速率的影响，对比表中数据 ，只有 H2C2O4 浓度可变，在保证溶液总体积 (2.0mL+4.0mL=6.0mL)不变条件下加蒸馏水稀
24、释 H2C2O4溶液，所以a=6.0mL-4.0mL-1.0mL=1.0mL。因为本实验是探究反应速率的影响因素，所以必须有能够计量反应速率大小的物理量，KMnO4 的物质的量恒定，KMnO4 呈紫色，可以以溶液褪色所用的时间来计量反应速率，所给仪器中有秒表，故时间单位为“s”，表格中“乙”应该是“溶液褪色时间/s ”。II、 (2)H C O 分子中碳原子显+3 价，有一定的还原性，常被氧化为CO ， KMnO具有强氧22424化性，通常被还原为Mn 2+，利用化合价升降法配平 ,所以滴定中的离子方程式为：2 2 44-+=2Mn2+225H C O +2MnO+6H+10CO +8H O；
25、(3)KMnO 4 具有强氧化性，能氧化橡胶，所以不能用碱式滴定管盛装KMnO4 溶液， a 不合理，答案选 b ；(4)图中滴定管精确到0.1mL，估读到0.01mL，从上往下读，滴定前的读数为0.90mL，滴定后的读数20.90mL ，消耗 KMnO4 溶液体积为 20.90mL-0.90mL=20.00mL ；(5)滴定实验中减小误差的关键操作就是要准确判断滴定终点，所以滴定过程中眼睛始终注视着锥形瓶中溶液颜色的变化；KMnO4 呈紫红色，当KMnO4 不足时，溶液几乎是无色，当H2C2O4 完全反应后，再多一滴KMnO4 溶液，溶液立即显红色，此时我们认为是滴定终点，为防止溶液局部没有
26、完全反应，故还要持续摇动锥形瓶30s，所以滴定终点锥形瓶内溶液的颜色变化为：溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色；(6)先求 H2C2O4 物质的量，再求H2C2O4xH2O 摩尔质量。列比例式：5mol2mol，解得 c(H2C2O4)=0.1mol/L 。则c(H 2 C2O4 )?0.025L0.05mol / L?0.02L1.260g纯草酸晶体中 H C O物质的量n(H C O )=0.1L0.1mol/L=0.01mol ，即 H C O xH O 的2242242242物质的量 =0.01mol ， H22 42C OxH O 的摩尔质量1.260 g， xMM (H 2 C
27、2O4 )126.0 90M126.0M ( H 2O)182 。0.01mol滴定结束后滴定管尖嘴处有一气泡，使得KMnO4溶液体积读数偏大，根据上面的计算式可知 n(H22 422242C OxH O)偏大，H C O xH O 的摩尔质量偏小 ，x 值偏小 。 若滴定前未用标准KMnO4溶液润洗滴定管 ， KMnO4 溶液浓度偏小，滴定终点时消耗KMnO4溶液体积偏大，根据上面的计算式可知 n(H224222 42x 值偏小。C OxH O)偏大， H C OxH O 的摩尔质量偏小，【点睛】当探究某一因素对反应速率的影响时，必须保持其他因素不变，即所谓控制变量法。另外，人们常常利用颜色
28、深浅和显色物质浓度间的正比关系来测量反应速率。6 某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸 (H2C2O4) 能将其中的 Cr2O 转化为 Cr3 。某课题组研究发现，少量铁明矾 Al 2Fe(SO4 ) 424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1) 在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表( 表中不要留空格 ) 。实验初始废水样品草酸溶液蒸馏水编号pH体积 /mL体积 /mL体积 /mL46010305601030560_测得实验和溶液中的C
29、r2O72浓度随时间变化关系如图所示。(2)上述反应后草酸被氧化为_ ( 填化学式 ) 。(3)实验和的结果表明_；实验中 0 t 1 时间段反应速率v(Cr 3 ) _ molL1min 1( 用代数式表示 ) 。(4) 该课题组对铁明矾 Al 2Fe(SO4) 424H2O 中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一： Fe2 起催化作用；假设二： _；假设三： _；(5) 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。 除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、 FeSO4、 K2SO4Al 2(SO4) 324H2O、Al 2(SO4) 3 等。溶液中Cr
30、2O的浓度可用仪器测定实验方案（不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论_（6）某化学兴趣小组要完成中和热的测定，实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol L -1 盐酸、 0.55 mol L -1 NaOH溶液 , 实验尚缺少的玻璃用品是 _、 _。(7)他们记录的实验数据如下:溶液温度中和热实验用品t 1t 2H50 mL50 mL0.55 mol L-10.5 mol L-120 23.3NaOH溶液HCl 溶液50 mL50 mL0.55 mol L-10.5 mol L-120 23.5NaOH溶液HCl 溶液已知 :Q=cm(t
31、2-t 1), 反应后溶液的比热容c 为 4.18 kJ -1 kg -1 , 各物质的密度均为 1-3。计算完成上表中的_。gcmH(8) 若用 KOH代替 NaOH,对测定结果 _( 填“有”或“无” ) 影响 ; 若用醋酸代替HCl 做实验, 对测定结果H_( 填“偏大”或“偏小”无影响) 。【答案】 2020CO2 溶液 pH 对该反应的速率有影响2(c 0-c 1)/t 1Al 3 起催化作用SO2起催化作用用等物质的量的K SOAl2(SO )24H O代替实验中的铁明矾，控制其424432他条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中2) 大于实验c(Cr 2O7中的
32、 c(Cr 2O72) 则假设一成立，若两溶液中的c(Cr 2O72 ) 相同，则假设一不成立量筒温度计 - 56.85kJ mol -1无偏大【解析】【分析】（1）中 pH 不同，是探究pH对速率的影响；则是探究不同浓度时草酸对速率的影响；（2）草酸中碳元素化合价为+3 价，被氧化为2-3+4 价， Cr2O7转化为 Cr ，根据电子守恒来计算；（3）实验表明溶液 pH 越小，反应的速率越快，根据公式求算；（4）根据铁明矾的组成分析；（5）做对比实验：要证明2+2+Fe 起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe 存在时的实验，用等物质的量K2SO4?Al 2（SO） ?24H O代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验432相同，进行对比实验；（ 6）根据中和热测定