2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考模拟和真题分类汇总附详细答案.docx

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1、2020-2021 全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考模拟和真题分类汇总附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1 研究不同pH 时 CuSO4溶液对 H2O2分解的催化作用。资料： a Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成2+为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫Cu 和 Cu。 bCuO2酸，生成 Cu2+和 H2O2。 c H2O2 有弱酸性： H2O2H+ + HO2- ， HO2-H+ + O22- 。编实验现象号向 1 mL pH 2 的 1 mol L- 1 CuSO4 溶液中加入溶液出现少量气泡0 . 5 mL 30% H O22向 1 mL pH 3的 1

2、mol L- 1 CuSO4 溶液中加入立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡0 . 5 mL 30% H O2溶液2向 1 mL pH 5的 1mol L- 1CuSO4 溶液中加入立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡0 . 5 mL 30% H O2溶液2（1） 经检验生成的气体均为O2，中CuSO4 催化分解H2O2 的化学方程式是_。（ 2）对中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：. CuO2 ，.Cu2O 和 CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验：过滤中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。若中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是 _。依

3、据中沉淀完全溶解，甲同学认为假设不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是_。为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将中沉淀洗涤、干燥后，取a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加c mol L - 1EDTA 溶液至滴定终点，消耗EDTA 溶液 V mL。 V=_，可知沉淀中不含 Cu2O，假设成立。（已知： Cu2+EDTA= EDTA- Cu2+， M( CuO2) 96 g mol - 1， M ( Cu2O) 144 g mol - 1）（3）结合方程式，运用化学反应原理解释中生成的沉淀多于中的原因_ 。（4）研究、中不同pH

4、时 H2O2 分解速率不同的原因。实验：在试管中分别取1 mL pH 2、 3、 5 的 1 mol L- 1 Na2SO4溶液，向其中各加入0. 5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。实验： _（填实验操作和现象），说明CuO2能够催化H2O2 分解。（5）综合上述实验，、中不同pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是_。【答案】 2H2 + CuO+CuO2+反应产生的H2O2O2 2H2O H2O2 Cu22H与H2 O2具+有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2 O 或 Cu，无法观察到红色沉淀 Cu1000a溶液96c中存在 H2O2+22H + HO2， H

5、O2H + O2，溶液 pH 增大，两个平衡均正向移 ，O2 度增大，使得CuO2沉淀量增大将中沉淀 ，洗 ，干燥，称取少量于 管中，加入 30 H2O2 溶液，立即 生大量气泡，反 束后， 得干燥后固体的 量不 CuO2的催化能力 于Cu2+；随 pH 增大， Cu2 +与 H2O2 反 生成 CuO2 增多【解析】【分析】【 解】（1）由 意可知，在硫酸 做催化 作用下，双氧水分解生成水和氧气，反 的化学方程式 2H2O2O2+2H2O，故答案 ：2H2 O2O2+2H2O；（ 2）若中生成的沉淀 CuO2， 明双氧水与 离子反 生成 氧化 和水，反 的离子方程式 H2O2+Cu2 +=C

6、uO2+2H+，故答案 ： H2O2+Cu2+=CuO2+2H+；由 意可知， 氧化 能与溶液中 离子反 生成双氧水，双氧水具有 氧化性，在酸性条件下可能会氧化氧化 或 ，无法 察到 色沉淀， 明假 可能成立，乙同学的 点正确，故答案 ： CuO2 与 H+反 生的 H2O2 具有 氧化性，在酸性条件下可能会氧化 Cu2O 或 Cu，无法 察到 色沉淀Cu；a g 氧化 的物 的量 ag，由方程式可得如下关系：CuO2+ EDTA， 有96g/ mol2 Cuag= c mol / L V 103L，解得 V= 1000a96c ml，故答案 ：1000a96c；96g/ mol（3）由 意可

7、知，双氧水溶液中存在如下 离平衡H2O2+ HO 、 HO + O2H22H2 ，溶液 pH 增大， 离子 度减小，两个平衡均正向移 ， 氧根 度增大，使得 氧化 沉淀量增大，故答案 ：溶液中存在H2O2+ HO ， HO+ O 2，溶液 pHH22H2增大，两个平衡均正向移 ，O22 度增大，使得CuO2 沉淀量增大；（ 4）若 氧化 能 催化 氧化 分解， 氧化 分解速率加快，催化 氧化 的 成和 量不会 生 化， 操作和 象 将中沉淀 ，洗 ，干燥，称取少量于 管中，加入30 H2O2 溶液，立即 生大量气泡，反 束后， 得干燥后固体的 量不 ，故答案 ：将中沉淀 ，洗 ，干燥，称取少量

8、于 管中，加入30 H2O2 溶液，立即 生大量气泡，反 束后， 得干燥后固体的 量不 ；（ 5）由以上 可知，当溶液 pH 增大 ，双氧水溶液中 氧根 度增大，使得 氧化 沉淀量增大， 氧化 的催化能力 于 离子，使双氧水的分解速率增大，故答案 ：2的催化能力 于2+；随 pH 增大， Cu2+与 H2 2反 生成2增多。CuOCuOCuO【点睛】当溶液 pH 增大 ，双氧水溶液中 氧根 度增大，使得 氧化 沉淀量增大， 氧化 的催化能力 于 离子，使双氧水的分解速率增大是解答关 ，也是 的关 。2某化学 趣小 在一次 探究中 ，向草酸溶液中逐滴加入酸性高 酸 溶液 ，溶液褪色先慢后快，即反

9、 速率由小 大。小 成 此“ ”异常 象展开 ，猜想造成 种 象的最可能原因有两种，并 此 行探究 。猜想 ：此反 程放 ，温度升高，反 速率加快；猜想 ： 。（实验目的）探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常 ”原因（实验用品）仪器：试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等；试剂： 0.1mol/L H 2C2O4 溶液、 0.05mol/L KMnO 4（硫酸酸化）溶液等。请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路，补充完整所缺内容。（ 1）草酸（ H2C2O4，弱酸）与酸性 KMnO4 溶液反应的离子方程式为（ 2）要完成对猜想 的实验验证，至少还需要一种实验仪器是（ 3）猜想 可是 :_要设计实

10、验验证猜想 ，进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器，分别是（4）基于猜想 成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。试管 A试管 B加入试剂实验现象（褪色时间）结论猜想 正确【答案】（ 1） 5H2 2 442+22+2C O +2MnO+6H =10CO +2Mn+8H O（2）温度计（ 3）生成的 Mn 2+对该反应有催化作用，加快反应速率；MnSO4（ s）和秒表（4）基于猜想 成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。试管 A试管 B加入试剂2mL0.1mol/L H 2C2O4 溶液、2mL0.1mol/L H2C2O4 溶液、1mL1mL 0.05mol/L酸性KM

11、nO40.05mol/L酸性KMnO4，少量MnSO4 （ s）实验现象（褪色时褪色较慢褪色较快间）结论猜想 正确（加入试剂时只要 A 试管与 B 试管所加的 0.1mol/L H 2C2 O4 溶液、 0.05mol/L 酸性 KMnO4 体积相等即给分。）【解析】试题分析：猜想II：影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂，而草酸与高锰酸钾溶液发生反应： 5H2C2O4+2MnO 4-+6H+=10CO2 +2 Mn2+8H2O，溶液褪色先慢后快，即反应速率由小变大，反应物是溶液，无气体，故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响，则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂，加快了反应

12、速率，故答案为生成的Mn 2+在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率；（1）草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2，高锰酸根能被还原为Mn 2+，根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为： 5H2C2O4+2MnO 4-+6H+=10CO2 +2 Mn2+8H2O；（ 2）由于猜想 I 是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率，故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化，则还缺少温度计；（3）猜想 II 是认为生成的Mn 2+在反应中起到催化剂的作用，由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色，故为了避免Cl-的干扰，故应补充MnSO4 固体，通过测量溶液褪色的时间

13、的长短来验证猜想，则还需的仪器是秒表；（4）要通过对比实验来验证猜想 ，则实验B 和实验 A 的试剂的选择应除了MnSO4 固体不同，其他均应相同，故试管B 内加入的试剂是在试管A 试剂的基础上多加了MnSO4（s），由于结论是猜想II 成立，则试管B 的褪色时间应该比试管A 的更快，故答案为试管A试管B加入试剂224溶液、224溶液、 1mL2mL0.1mol/L H C O2mL0.1mol/L H C O1mL 0.05mol/L 酸性 KMnO40.05mol/L 酸性 KMnO，少量 MnSO44（ s）实验现象（褪色褪色较慢褪色较快时间）结论猜想 正确3 化学学习小组进行如下实验。

14、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-1H2C2 O4-1溶液 (酸性 )、蒸馏水、试管、选试剂和仪器： 0.20 mol L溶液、 0.010 mol LKMnO4量筒、秒表、恒温水浴槽-1-1物理量V(0.20 mol L V（蒸馏水） /mLV（ 0.010 mol LH2C2O4 溶液 )/mLKMnO4T/ 乙溶液） /mL2.004.0502.004.0251.004.025(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

15、_ 。测定 H2C2O4xH2O 中 x 值 已知： M (H2C2O4 )=90 g mol -1称取 1.260 g 纯草酸晶体，将其酸制成100.00 mL 水溶液为待测液；取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2SO4；-1标准溶液进行滴定。用浓度为 0.05 000 mol L的 KMnO4(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_ 。(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_ 。(6)通过上述数据，求得x= _ 。以标准 KMnO4 溶液滴定样品溶液的浓

16、度，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 42MnO4 6H22 8H2C O=10CO 2MnO b20.00 锥形瓶中颜色变色2 偏小【解析】【分析】【详解】（1）探究影响化学反应速率因素，要求其他条件不变，即 探究温度对化学反应速率的影响；混合溶液的总体积都是6.0mL，因此 a=1.0；反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的，因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间，单位为s；（2）草酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，把C 转化成 COMn2 ，2，本身被还原成根据化合价升降法，进行配平

17、，因此离子反应方程式为：5H2 C2O4 2MnO 4 6H =10CO22Mn 2 8H2O；（3）酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，即b 正确；（4）滴定前刻度为0.90ml ，滴定后刻度是20.90ml ，消耗高锰酸钾的体积为(20.900.90)mL=20.00mL；(5)滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；(6)100mL 溶液中草酸物质的量为3 0.05 5 100/(2 25)mol=0，.01mol.260 (9020 1018x)=0.01，解得 x=2；未用待盛液润洗滴定管，稀释标准液，消耗高锰酸钾体积增大，草酸的质量增大， x 偏小。

18、4 实验室用H2O2 分解反应制取氧气时，常加入催化剂以加快反应速率，某研究性学习小组为研究催化剂 FeCl3 的量对 O2 生成速率的影响，设计了如下三组实验方案（见下表），将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。实验编号ABC试剂10% H O /mL20.0VV2212-1305.010.02 mol L FeCl / mLH2O/ mLV3V40按要求回答下列问题：（1）欲用图装置来比较该反应的反应速率快慢，检查该装置气密性的方法是_。（2）当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测_ 推(计 )算反应速率。（3）为实现实验目的，则V4=_。（4）已知 Fe3+催化

19、 H2 2分解的机理可分两步反应进行，其中第一步反应为：3+2 2O2Fe+ H O2+2+，则第二步反应的离子方程式为：_ 。=2Fe+ O + 2H（5）读数时发现，量气装置左端液面低于右端液面，则测得的气体体积_填“偏大”、“偏小”或“无影响”）【答案】关闭分液漏斗活塞，向量气管中加水至两端产生液面差，记录刻度，静置一段时间后，刻度不变，证明气密性良好相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间2+3+5 2Fe +H2O2+2H =2Fe +2H2O 偏小【解析】【分析】（1）检查装置气密性之前必须形成密闭系统，通过改变系统中的压强判断；（ 2）由反应速率公式可知，当反应物的

20、浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率；（ 3）研究催化剂 FeCl3 的量对 O2 生成速率的影响实现实验目的，应使反应物的浓度相同及总体积相同；（ 4）总反应减去第一步反应为第二步反应；（ 5）由 PV=nRT判断可得。【详解】（ 1）检查装置气密性之前必须形成密闭系统，通过改变系统中的压强判断，则检查装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，向量气管中加水形成密闭系统，若加水至两端产生液面差后，静置一段时间，液面差不变，证明装置气密性良好，故答案为：关闭分液漏斗活塞，向量气管中加水至两端产生液面差，记录刻度，

21、静置一段时间后，刻度不变，证明气密性良好；（ 2）由反应速率公式可知，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率，故答案为：相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间；（3）研究催化剂FeCl3 的量对 O2 生成速率的影响实现实验目的，应使反应物的浓度相同及总体积相同，则V1=V2=20.0mL，由 C 可知总体积为30.0mL，则 V4=30.0-20.0-5.0=5.0mL ，故答案为： 5.0；（ 4）总反应为 2H2O2 2H2O+O2，第一步反应为 2Fe3+H2O2 2Fe2+

22、O2+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应2Fe2+H2 O2+2H+2Fe3+2H2 O，故答案为：2Fe2+H2O2 +2H+ 2Fe3+2H2O；（5）读数时发现，量气装置左端液面低于右端液面，说明装置中压强高于外界大气压，由PV=nRT可知，测得的气体体积偏小，故答案为：偏小。【点睛】当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率是解答难点，也是易错点。5 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。1 的 Fe2 4 3

23、说明： 0.005 mol L溶液颜色接近于无色。(SO )（1）实验中要待实验 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

24、】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

25、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。6 某研究性学习小组向一定量的NaHSO3 溶液（加入少量淀粉）中加入稍过量的KIO3 溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下。（1）查阅资料 知 NaHSO3与过量 KIO3反应分为两步进行，且其反应速率主要由第一步反应 决定。已知第一步反应的离子方程式为IO 2+，则第二步反应3+3HSO3=3SO4+I +3H的离子方程式为 _ 。（2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外

26、界条件对该反应速率的影响，记录如下。0.01mol/L0.01mol/L KIO 3反应温度溶液变蓝所编号2NaHSO3 溶液 /mL溶液 /mLH O/mL/ 用时间 t/s6.010.04.015t 16.014.0015t 26.0ab25t 3 实验 是探究 _ 反 速率的影响，表中t1 _t 2（填 “ 、”“ =或”“ 、”“ =或”“ 10.0 4.0 生成的 I催化作用Na2SO4 粉末=t2，a=10.0， b=4.0； 反 起催化作用；(3）生成的 I或 H（ 4） 研究 SO42 做催化 ，因此 中加入 Na2SO4 粉末； 当反 速率相等，假 一不相等，若 v(甲） v

27、(乙），假 一成立。7 某研究性学 小 通 与 酸反 的 ，研究影响反 速率的因素( 的 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1)铁的状态温度 /C盐酸浓度 (mol L12.00块状2022.00粉末2031.00块状2042.00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)测定在不同时间的实验组别可能是t 产生氢气体积V 的数据，根据数据绘制得到图，则曲线_、

28、_。c、 d分别对应(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_。1 1 11A 18.4mol L 硫酸B 5.0mol L 硝酸C 3.0mol L盐酸D 2.0mol L硫酸【答案】收集500 mL 氢气所需的时间1 2 1 41 3D【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

29、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500 mL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

30、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；1 硫酸中钝化，无氢气生成；铁与（4）铁在 18.4mol L5.0mol L 1 硝酸反应生成一氧化氮，无氢气生成；铁与3.0mol3.0mol L1 盐酸和 2.0mol L 1 硫酸反应生成氢气，L 1 盐酸中 11 1氢离子浓度为 3.0mol L ， 2.0molL硫酸中氢离子浓度为 4.0mol L ，氢离子浓度越大，反应速率越快，则产生氢气速率最快的是1 硫酸，故答案为：D。2.0mol L【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

31、的数据，找出不同数据是分析的关键，也是突破口。8 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 与盐酸反应产生别同时加入等体积的 0.5mol.L-1 的盐酸影响化学反应速率大小的气泡的速率快。中。内因为 _ _。（2）将等体积等浓度（ 3mol.L-1 ）的 状 CaCO参加反应的固体物质颗粒与盐酸盐酸两份分别同时加入盛有等质量的3 ，与其他反应物的接触反应产生气泡的速块状碳酸钙及粉末状碳酸钙的试管率快。面积 _，化学反应速中。率越快。（3）分别将两块同样大小的铁片同时铁片与 _盐酸加入等体积不同浓度（ 3mol.L-1 、反应物的浓度 _，化反应产生气泡的速5mol.L-1、）的盐酸中 .率快。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 （填 甲 或温度 _ _，化学管中，再将甲试管用酒精灯加热，对“乙 ”）试管中产生反应速率越快。比观察现象。气泡多且快。【答案】探究影响化学反应速率的因素试管、胶头滴管末越