1、 十年高考真题分类汇编十年高考真题分类汇编(2010-2019) 化学化学 专题六专题六 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 题型一：题型一：化学反应速率与化学平衡的有关概念及影响因素化学反应速率与化学平衡的有关概念及影响因素.1 题型二：题型二：化学平衡常数与转化率化学平衡常数与转化率.20 题型三：题型三：化学平衡常数与化学平衡有关的计算化学平衡常数与化学平衡有关的计算.42 题型一：题型一：化学反应速率与化学平衡的有关概念及影响因素化学反应速率与化学平衡的有关概念及影响因素 1.(2019 浙江浙江 4 月选考月选考 17)下列说法正确的是 A. H2(g)+I2(g)2HI(
2、g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变 B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再随时间变化能说明反应 2A(?)+B(g)2C(?) 已达平衡,则 A、C 不能同时是气体 D.1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 H2转化率为 10%,放出热量 Q1;在相同温度和压强下，当 2 mol NH3 分解为 N2和 H2的转化率为 10%时,吸收热量 Q2,Q2不等于 Q1 【答案】【答案】B 【解析】【解析】 本题考查化学反应速率的影响因素， 可逆反应化学平衡状态的判断与可逆反应中的能量变化判断。 对于反应 H
3、2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速 率增大相同的倍数，A 项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B 项正确； 恒温恒容条件下， 若 A、 C 同时为气体， 当压强不变时， 也能说明反应达到平衡状态， C 项错误； 设 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H-a(a0) kJ mol-1，1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 2转化率为 10%，放出热 量 Q10.1akJ，当 2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为 10%时，吸收热量 Q20.1akJ，故 Q1Q2，D 项
4、错误,故选 B。 2.(2018 全国全国 III 28)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323K 和 343K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 343K 时反应的平衡转化率 =_%。平衡常数 K343K=_(保留 2 位小数)。 在 343K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取 的措施有_、_。 比较 a、b 处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率 v=v正v逆= 3 2 SiHCl k x 正 224 SiH Cl
5、SiCl k xx 逆 ，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算 a 处 v v 正 逆 =_(保 留 1 位小数)。 【答案】(3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3 【解析】【解析】(3)由图示，温度越高反应越快，达到平衡用得时间就越少，所以曲线 a 代表 343K 的反应。从 图中读出，平衡以后反应转化率为 22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为 1mol/L，得到： 2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4 起始： 1 0 0 反应： 0.22 0.11 0.11 (转化率为 22%) 平衡： 0.78 0.11
6、0.11 所以平衡常数 K=0.112 0.782=0.02。 温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等，压强不影响平衡)。 缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效 的催化剂(改进催化剂)。 a、b 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而 a 点的温度更高，所以速率更快，即 Va Vb。根据题目表述得到，当反应达平衡时， ，所以，实际就是平衡常数 K 值，所 以0.02。a 点时，转化率为 20%，所以计算出： 2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4 起始： 1 0 0 反应： 0.
7、2 0.1 0.1 (转化率为 20%) 平衡： 0.8 0.1 0.1 所以=0.8；=0.1；所以 3.(2017 全国全国 III 28)(4)298K 时，将 20mL 3xmol 1 L 33 Na AsO、20mL 3xmol 1 2 L I 和 20mL NaOH 溶液混 合，发生反应： 33 3242 AsO (aq)I (aq)2OH (aq)AsO (aq)2I (aq)H O(l) 。溶液中 3 4 c(AsO ) 与 反应时间(t)的关系如图所示。 / mint n t m t m n y 下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。 a溶液的 pH 不再变化 b 3 3
8、v(I )2v(AsO ) c 33 43 c(AsO )/c(AsO ) 不再变化 d 1 c(I )ymol L m t时，v正_v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。 m t时v逆_ n t时v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_。 若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数 K 为_。 【答案】【答案】(4)ac 大于 小于 n t时刻生成物的浓度更高，反应速率更快 3 2 4y (xy) 【解析】【解析】(4)a.随反应进行，pH 不断降低，当 pH 不再变化时，说明反应达到了平衡； b.未指明V （正）和V（逆），且速率之比等于化学计量数之比，故任何时刻该结论均成立，无
9、法判断是否达到平 衡； c随反应进行， 3 4 c(AsO ) 不断增大， 3 3 c(AsO ) 不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变， 则反应达到平衡； d.平衡时c(I )2y mol/ L ，故当c(I )y mol/ L 时，反应未达到平衡； m t时刻后 3 4 c(AsO ) 还在不断增加，说明反应还在正向进行，故此时VV （正）（逆）； 由于 m t到 n t时刻 3 4 c(AsO ) 在不断增加，则生成物浓度在增大，故逆反应速率在增大； 混合后 3 3 c(AsO )=x mol/L ， 2 c(I )x mol/L，由图像可知平衡时生成的 3 4 c(AsO
10、)=y mol/L ，pH=14 说明c(OH )1 mol/L ，故可列出三段式为 3 3 AsO (aq) + 2 I (aq) + 2OH (aq) 3 4 AsO (aq) + 2I (aq) + 2 H O(l) 反应前 x x 0 0 变化量 y y 2y y 2y 反应后 x-y x-y 1 y 2y 则平衡常数 323 4 322 32 c(AsO ) c (I )4y K= c(AsO ) c(I ) c (OH )(xy) 。 4.(2016 全国全国 II 27)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产 物有丙烯醛(CH2=
11、CHCHO)和乙腈 CH3CN 等，回答下列问题： (1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式 如下： C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/mol C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol 两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是；提高丙烯腈反应 选择性的关键因素是。 (2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线， 最高产率对应温度为 460OC 低于 460OC 时， 丙烯腈的产率(
12、填 “是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率， 判断理由是； 高于 460OC 时， 丙烯腈产率降低的可能原因是(双选， 填标号) A催化剂活性降低 B平衡常数变大 C副反应增多 D反应活化能增大 (3)丙烯腈和丙烯醛的产率与 n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。 由图可知， 最佳 n(氨)/n(丙烯)约为， 理由是。 进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 【答案】【答案】(1)两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂； (2)不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC (3)1 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低； 1:7.5:1 【解析】【解
13、析】(1)因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应， 所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由图 a 可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素 是催化剂。 (3)根据图像可 知，当 n(氨)/n(丙烯)约为 1 时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应 C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)， 氨气、 氧气、 丙烯按 1:1.5:1 的体积比加入反应达到最佳状态， 而空气中氧气约占 20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 1:7.5:1。 5.(2017 江苏江苏 10)H
14、2O2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图 所示。下列说法正确的是 A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2分解速率越快 C图丙表明，少量 Mn 2+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 【答案】【答案】D 6.(2016 江苏江苏 15) 一定温度下，在 3 个体积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中反应 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 达到平衡。下列 说法正确的是 A该反应的正反应放热 B达
15、到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大 C达到平衡时，容器中 c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍科网 ZXXK D达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大 【答案】答案】AD 7.(2016 四川四川 6)一定条件下， CH4与 H2O(g)发生反应： CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)， 设起始=Z， 在恒压下，平衡时 (CH4)的体积分数与 Z 和 T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是 A该反应的焓变 H0 B图中 Z 的大小为 a3b 2 4 (H O) )(CH n n C图中 X 点对应的平衡混合物中=3+网 D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后
16、 (CH4)减小 【答案】答案】A 8.(2015 安徽安徽 11) 汽车尾气中，产生 NO 的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒 容密闭容器中反应，下图曲线 a 表示该反应在温度 T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在某一 起始条件改变时 N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 A温度 T 下，该反应的平衡常数 K= B温度 T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂 D若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0 【答案】答案】A 2 4 (H O) )(
17、CH n n 2 1 2 10 )(4 c cc 的浓度发生变化，故 C 错误，D、由图可知，b 曲线化学反应速率快(变化幅度大)，氮气的平衡浓度减小， 升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即H0，故 D 错误。 9.(2015 天津天津 3)下列说法不正确 的是 ANa 与 H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同 CFeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解，同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同 DMg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)，该固体可溶
18、于 NH4Cl 溶液 【答案】答案】C 10.(2015 上海上海 20)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是 A升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大 【答案】答案】B 11.(2015 江苏江苏 15)在体积均为 10L 的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入 0.1molCO2和 0.2molCO2，在不同温度下反应 CO2(g)c(s)2CO(g)达到平衡，平衡时 CO2的物质的量浓度 c(CO2)随 温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上
19、)。下列说法正确的是( ) A反应 CO2(g)c(s)2CO(g) S0、H2P 总(状态) C体系中 c(CO)：c(CO，状态)V 逆(状态) 【答案】答案】BC 【解析】【解析】A、由气体的化学计量数增大可知S0，由图中温度高平衡时 c(CO2)小，则升高温度平衡正向移 动，可知H0，故 A 错误；B、这条曲线，是通入 0.1molCO2，这条曲线是通入 0.2molCO2，状态 可以看作先通 0.1CO2，此时的压强相等，再通入 0.1molCO2加入平衡不移动，此时的压强等于 2 倍 P 总(状 态)，但要求 CO2的浓度相等，应对此加热使反应向正反应方向移动，气体物质的量增加，因
20、此 P 总(状态 )2P 总(状态)， 故正确； C、 状态可以看作先通 0.1CO2， 此时两者 CO 的浓度相等， 在通入 0.1molCO2， 加入平衡不移动，状态 CO 的浓度等于 2 倍，但再充入 CO2，相当增大压强，平衡右移，消耗 CO，因 此 c(CO，状态)2c(CO，状态)，故正确；D、温度越高，反应速率越快，V 逆(状态)T2，达到平衡时，在 T2温度下 X 的浓度要小于 T1时的浓度，说明温 度降低，平衡向正方向移动，即正反应属于放热反应，所以低温时平衡向正方向移动，会放出更多的热量， A 错误；B、0t1时间段内，X 的浓度变化量为(a-b)mol/L，所以 1 (
21、) min / v t abmol L X （） = 1 t ab（） mol L-1 min-1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以( )v Y= 1 2t ab（） ，B 错误；C、M 点对应的温度高于 N 点对应的温度，二者均处于化学平衡状态，所以温度升高，化学反应速率增大，即 M 点对应的速率大于 N 点对应的速率，C 正确。 13(2014 天津天津 3)运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是( ) A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 BNH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水
22、合物晶体，因此可存在于海底 D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2的速率 【答案】【答案】D 【解析】【解析】A、当 HTS0 时，反应能自发进行，吸热反应的 H0，吸热反应能自发，说明 S0，A 项正确；B、NH4F 溶液中 F 水解生成 HF，HF 能与玻璃中的 SiO 2发生反应 4HFSiO2=SiF42H2O，故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B 项正确；C、可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海 底，C 项正确；D、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D 项错误。 14(2014 全国全国 I 8)下列叙述错误的是 ASO2使溴水褪色与乙烯使
23、KMnO4溶液褪色的原理相同 B制备乙酸乙酯时可用热的 NaOH 溶液收集产物以除去其中的乙酸 C用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率 D用 AgNO3溶液可以鉴别 KC1 和 KI 【答案】【答案】B 【解析】【解析】A、SO2使溴水褪色是因为 SO2和 Br2发生了氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4), 乙烯使 KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，A 正确；B、热的 NaOH 溶液虽然可以中和乙酸，但也会使乙 酸乙酯发生水解，B 错误；C、实验室制取乙烯实验中，由于电石和水的反应很剧烈，所以常用饱和食盐水 代替水，目的是减缓电石与水的反应速率
24、，C 正确；D、AgNO3和 KC1 产生白色沉淀 AgCl，AgNO3和 KI 产生黄色沉淀 AgI，D 正确。 15(2014 全国全国 I 9)已知分解 1mol H2O2放出热量 98KJ。 在含有少量 I 的溶液中， H2O2分解的机理为： H2O2+ I H2O+IO ，H2O2+ IO H2O+O2+ I ，下列有关该反应的说法正确的是( ) A反应速率与 I 浓度有关 BIO 也是该反应的催化剂 C反应活化能等于 98KJmol-1 D 【答案】【答案】A 【解析】【解析】 决定化反应速率的主要是慢反应， 所以 I-浓度越大， 则整个反应速率越快， A 正确、 B 错误； 98
25、KJ mol-1 是该反应的H，活化能不能确定，C 错误；把两个方程式处理得到：2H2O22H2OO2，v(H2O2)v(H2O) 2v(O2)，D 错误。 16(2014 江苏江苏 15)一定温度下，在三个体积约为 1.0L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g) 容器 编号 温度() 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) I 387 0.20 0.080 0.080 387 0.40 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A该反应的正方应为放热反应 B达到平衡时，容
26、器 I 中的 CH3OH 体积分数比容器中的小 C容器 I 中反应达到平衡所需时间比容器中的长 D若起始时向容器 I 中充入 CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol 和 H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进 行 【答案】【答案】AD 【解析】【解析】由图表可以看出，温度高的容器，平衡时二甲醚的物质的量小，说明反应为放热反应，A 正确； 2222 (H O )(H O)(O )vvv 由于反应为气体总体积保持不变的反应，增大甲醇的量，平衡不移动，B 错误；容器 I 的温度高，到达平衡 所用的时间短， C 错误； 根据容器 I 中各物质的量的关系， 可以求出平衡常数 K
27、=0.16， 当充入甲醇 0.15mol， 甲醚 0.15mol，水 0.10mol 时， Qc=0.10 0.15/0.15=0.100.16,平衡向正方向移动，D 正确。 17.(2014 海南海南 12)将 BaO2放入密闭真空容器中，反应 2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡，保持温度不 变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是( ) A、平衡常数减小 B、BaO 量不变 C、氧气压强不变 D、BaO2量增加 【答案】【答案】CD 【解析】【解析】 A、 化学平衡常数只与温度有关， 温度不变， 化学平衡常数不改变， A 错误； B、 由于该反应 2BaO2(
28、s) 2BaO(s)+O2(g)的正反应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器体积(相当于加压)，平衡会 向体积减小的方向即逆方向移动， 所以 BaO 量减小， B 错误； C、 由于温度不变， 则化学平衡常数()Kc 2 O) 不变，所以()c 2 O不变，所以氧气压强不变，C 正确；D、由于该反应 2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)的正反 应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器体积(相当于加压)，平衡会向体积减小的方向即逆方向 移动，所以 BaO2量增加，D 正确。 18(2014 安徽安徽 11)中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论
29、正确的是( ) 选项 规律 结论 A 较强酸可以制取较弱酸 次氯酸溶液无法制取盐酸 B 反应物浓度越大，反应速率越快 常温下，相同的铝片中分别加入足量的 浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完 C 结构和组成相似的物质，沸点随 相对分子质量增大而升高 NH3沸点低于 PH3 D 溶解度小的沉淀易向溶解度更小 的沉淀转化 ZnS 沉淀中滴加 CuSO4溶液可以得到CuS 沉淀 【答案】【答案】D 【解析】【解析】A 项，盐酸的制备可以有 HClO 光照分解产生，反应的方程式为 2HClO2HCl+O2，A 错误；B、注意一个特殊的现象钝化(铝和浓硝酸发生钝化反应)，反应速率减慢，B 错误；C、NH3分
30、子之 间存在氢键，熔沸点升高，故 NH3的沸点高于 PH3，C 错误；D、ZnS 沉淀中加入几滴 CuSO4溶液，沉淀由 白色转化为黑色，硫化锌和硫化铜阴阳离子比相同，说明溶度积(Ksp)ZnSCuS，故 D 正确。 19(2014 北京北京 12)在一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成 O2的体积(已折 算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A06 min 的平衡反应速率：v(H2O2)3.310-2 mol/
31、(L min) B610 min 的平衡反应速率：v(H2O2)3.3 10-2 mol/(L min) C反应到 6 min 时，c(H2O2)=0.30mol/L D反应到 6 min 时，H2O2分解了 50% 【答案】【答案】C 【解析】【解析】10mL0.40mol/L H2O2溶液含 H2O2的物质的量是 0.004mol，6min 时，生成氧气的物质电离是 n= 22.4ml 22.4L/ mol=0.001mol，则有： 2H2O22H2O+ O2 开始(mol) 0.004 0 0 转化(mol) 0.002 0.001 6min 时(mol) 0.002 0.001 所以
32、06min，H2O2的物质的量变化了 0.002mol，浓度变化量 . () . 1 c 22 0 002mol H O 0 0 L =0.2mol/L，则 v(H2O2)= ./ 6min 0 2mol L 2 3 3 10-. mol/(L min)，A 正确；B、随着反应的不断进行，H2O2的浓度越来越小， 反应速率越来越慢， 所以 610min 的平均反应速率要小于 06min 的平均反应速率， 即 v(H2O2) 2 3 3 10-. mol/(L min)，B 正确；C、反应至 6min 时，剩余的 H2O2的物质的量是 0.002mol，则此时 H2O2的物质的量 浓度是 . (
33、) . 1 c 22 0 002mol H O 0 0 L =0.2mol/L，C 错误；D、反应至 6min 时，参加反应的 H2O2的物质的量是 0.002mol，所以 H2O2分解了 50%，D 正确。 。 20(2014 安徽安徽 28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制 铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强 变化。 图 1 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格) 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/g 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 醋酸浓度的影响 0.5
34、36.0 0.2 2.0 90.0 (2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图 2。 2 t时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生 了腐蚀，请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了(填“氧化”或“还原”) 反应，其电极反应式为 _。 图图 2 图图 3 (3)该小组对图 2 中的 0 1 t时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二： 假设一：发生析氢腐蚀产生气体；假设二： ； (4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有 H2的方案。请你再设计一种方案验证假设一， 写出实验步骤和结论。 【答案】【答案】(1) 编号 实验目的 碳粉/g 铁
35、粉/g 醋酸/g 2.0 碳粉含量的影响 (2)吸氧 还原 2H2O+O2+4e=4OH(或 4H+ O2+4e=2H2O) (3)放热反应，温度升高 (4) (本题属于开放性试题，合理答案均给分) 【解析】【解析】(1)探究外界因素对化学反应速率的影响，一般采取控制变量法，即每次只能改变一个变量，所以 实验中铁的量不能发生变化，即质量为 2.0g；实验和实验相比，只有碳粉的质量发生了变化，所以 实验室探究碳粉的质量对化学反应速率的影响； (2)因为压强的大小与气体的物质的量成正比，从所给的图像可看出，气体的量开始增加，后来逐渐减小， 故 1 t 2 t发生了吸氧腐蚀；原电池装置中，活泼金属(
36、Fe)做负极，不活泼的 C 作正极，正极发生还原反应， 电极反应式为 2H2O+O2+4e=4OH或 4H+ O2+4e=2H2O； (3)从体积的影响因素着手，温度升高，体积增大； 实验步骤和结论（不要求写具体操作过程） 实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）实验步骤和结论（不要求写具体操作过程） 药品用量和操作同编号药品用量和操作同编号实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）实验（多孔橡皮塞增加进、出导管） 通入氩气排净瓶内空气；通入氩气排净瓶内空气； 滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验 Fe2+等） 。等） 。 (4)
37、基于假设一可知，产生氢气，发生了哪些变化，具体参考答案。 21(2014 福建福建 )利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气制取氢气，既价廉又环保。 (2)利用 H2S 废气制取氢气的方法有多种。 高温热分解法已知：H2 2(g)1 2S2(g) 在恒容密闭容器中，控制不同温度进行 H2S 分解实验。以 H2S 起始浓度均为 c mol L 1 测定 H2S 的转化率， 结果见图 0。图中 a 为 H2S 的平衡转化率与温度关系曲线，b 曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达 到化学平衡时 H2S 的转化率。据图计算 985 时 H2S 按上述反应分解的平衡常数 K_；说明随温 度的
38、升高，曲线 b 向曲线 a 逼近的原因：_。 图 0 【答案】【答案】(2)2 3 0.2c 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案) 【解析】【解析】(2)H2S 的起始浓度为 c mol L 1，985 时 H 2S 的平衡转化率为 40%，则 H2S 的变化浓度为 0.4c mol L 1，则： H2S(g)H2 (g)1 2S2 (g) 各组分的起始 浓度/mol L 1 c0 0 各组分的变化 浓度/mol L 1 0.4c0.4c0.2c 各组分的平衡 浓度/mol L 1 0.6c0.4c0.2c Kc（H2） c 1 2（S2） c（H2S） 0.4c
39、0.2c 0.6c 2 3 0.2c； 读图可得，未达平衡时 H2S 的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H2S 分解的反应速率逐渐增大，消 耗的 H2S 逐渐增多；已达平衡后 H2S 的平衡转化率逐渐增大的原因是 H2S 分解是吸热反应，升高温度时平 衡右移，消耗的 H2S 增多； 22(2014 福建福建)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 0.020 mol L 1 的 NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液 40.0 mL 混合
40、，记录 1055 间溶液变蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实 验结果如图 0。据图分析，下列判断不正确的是( ) 图 0 A40 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 5 mol L1 s1 D温度高于 40 时，淀粉不宜用作该实验的指示剂 【答案】【答案】B 【解析】【解析】读图可得，1040 间溶液变蓝时间由 80 s 逐渐减小，4055 间溶液变蓝时间逐渐增大，A 项正确；b、c 两点所代表的温度分别是 25 、47 ，其他条件保持不变时，温度越高，反应速率
41、越快， 则图中 b 点对应的 NaHSO3反应速率较小，c 点对应的 NaHSO3反应速率较大，B 项错误；混合前 NaHSO3 浓度为 0.020 mol L 1，忽略稀溶液混合前后溶液体积的变化，根据 c 1 V1c2 V2的稀释定律可得，混合后 NaHSO3浓度为 0.020 mol L 1 10 10400.004 0 mol L 1，a 点溶液变蓝时间为 80 s，因为 NaHSO 3不足或 KIO3过量，NaHSO3浓度由 0.004 0 mol L 1 变为 0，由c tv 可得，a 点对应的 NaHSO3反应速率为 0.004 0 mol L 1 80 s5.0 105 mol
42、 L1 s1，C 项正确；配平可得：10NaHSO 34KIO3 (过量)=5Na2SO42K2SO4 2I23H2SO42H2O，生成的硫酸是淀粉水解反应的催化剂，若温度高于 40 时，淀粉水解反应速率加 快，其水解产物遇析出的 I2不会变蓝，因此淀粉不宜用作该实验的指示剂，D 项正确。 23(2014 广东广东)大气中的部分碘源于 O3对海水中 I 的氧化。将 O 3持续通入 NaI 溶液中进行模拟研究。 (2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)I 3(aq)，其平衡常数表达式为_。 (3)为探究 Fe2 对 O 3氧化 I 反应的影响(反应体系如图 0)， 某研究小组测定两组实验中 I
43、3浓度和体系 pH， 结 果见图 1 和下表。 图 0 图 1 编号 反应物 反应前 pH 反应后 pH 第 1 组 O3I 5.2 11.0 第 2 组 O3I Fe2 5.2 4.1 第 1 组实验中，导致反应后 pH 升高的原因是_。 图 0 中的 A 为_。由 Fe3 生成 A 的过程能显著提高 I的转化率，原因是_。 第 2 组实验进行 18 s 后，I 3浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)_。 Ac(H )减小 Bc(I)减小 CI 2(g)不断生成 Dc(Fe 3)增加 (4)据图 1，计算 318 s 内第 2 组实验中生成 I 3的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位
44、有效数字)。 【答案】【答案】(2)K c（I 3） c（I2） c（I ） (3)反应既消耗了氢离子又生成水，导致溶液中 c(H )降低，pH 升高 Fe2 Fe3将 I直接氧化成 I 2，使溶液中 c(I2)增大，促使 I2(aq)I 3(aq)的平衡右移，消耗的 c(H ) 增多 BC (4)v(I 3)c（I 3） t （11.83.5） 10 3 mol L1 18 s3 s 5.510 4 mol/(L s) 【解析】【解析】(2)由化学平衡常数定义式可得，I2(aq) I 3(aq)的平衡常数表达式为 c（I 3） c（I2） c（I ）；(3) 导致前者反应后 pH 升高的原因
45、是臭氧将碘离子氧化为 I2的总反应的离子方程式为 2I O 32H 2 O2(g)H2O(或者第步反应的反应物中都有氢离子，第步反应的生成物中有水)，既消耗氢离子又生 成水，导致溶液的酸性减弱、pH 升高；第一组实验无催化剂，O3将 I 氧化成 I 2分 3 步进行，第步反 应都是可逆反应，因此 I 的转化率很小；第二组实验有催化剂，能加快反应速率，改变反应的路径，使发 生反应所需活化能降低，催化剂的加入将总反应的离子方程式(2I O 32H 2O2H2O)一分为二， 先后反应的离子方程式为 2Fe2 O 32H =2Fe3O 2H2O、2Fe 32I=2Fe2I 2，且催化剂在反应 前后的总
46、质量保持不变，因此图中 A 为 Fe2 ；虽然催化剂(或 Fe2)不能使总反应 2 I(aq) O 3(g)2H 2(aq) O2(g)H2O(l)所达平衡移动，但是它改变反应的路径，由铁离子生成亚铁离子的过程能显 著提高碘离子的转化率的原因是Fe3 可以将I直接氧化成I 2或2Fe 32I=2Fe2I 2， 使溶液中c(I2)增大， 进而使 I2(aq)I 3(aq)的平衡右移，消耗的 c(I )增多；对比表格中第 1、2 组实验前后 pH 可得， 第 1 组 pH 增大， c(H )减小， 图中第 1 组实验所得 I 3浓度曲线先略为增大后几乎不变， 第 2 组 pH 减小， c(H )增
47、大，图中第 2 组实验所得 I 3浓度曲线先显著增大后逐渐减小至无，根据上述分析可得，若 c(H )减小， I 3浓度不会下降， A 项错误； 若 c(I )减小， 则反应HOI(aq)I(aq)H 2(aq)H2O(l)的平衡左移， c(I2)也减小，导致 I2(aq)I 3(aq)的平衡左移，所以 I 3浓度下降，B 项正确；若 I2(g)不断生成，导 致 I2 2(g)的溶解平衡右移， 既使溶液中 c(I2)减小， 又使 I2(aq)I 3(aq)的平衡左移， 则 I 3浓 度下降，C 项正确；若 c(Fe3 )增加，Fe3将 I直接氧化成 I 2或发生反应 2Fe 32I=2Fe2I 2，则溶液中 c(I