第八章化学反应速率和化学平衡真题实战11.[2014·课标全国卷Ⅰ]已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2＋I－―→H2O＋IO－'慢H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－'快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B.IO－也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol－1D.v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)答案：A解析：本题考查化学反应速率与反应热等知识，意在考查考生接受和处理信息的能力与推理能力。H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。2.[2014·北京高考]一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )A.0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1B.6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·(L·min)－1C.反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D.反应至6min时，H2O2分解了50%答案：C解析：本题考查反应速率、转化率等，意在考查考生提取信息的能力和灵活应用所学知识的能力。根据题目信息可知，0～6min，生成22.4mL(标准状况)氧气，消耗0.002molH2O2，则v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1，A项正确；随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c(H2O2)＝0.20mol·L－1，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，转化率为50%，D项正确。3．[2013·福建高考]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℃\n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的反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3的反应速率为5.0×10－5mol·(L·s)－1D.温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂答案：B解析：依据图可知，40℃之前，溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短；40℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高而延长，A项正确；温度升高，反应速率加快，b、c两点对应的温度不同，反应速率不相等，B项不正确；根据反应速率公式，图中a点对应的NaHSO3速率反应v＝0.020mol·L－1×10.0mL÷(10.0mL＋40.0mL)÷80s＝5.0×10－5mol·L－1·s－1，C项正确；KIO3遇热会分解，温度高于40℃时，淀粉不宜作该实验的指示剂，D项正确。4．[2012·福建高考]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C.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答案：A解析：A项，由图可知，在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相同；B项，溶液酸性越强，R的降解速率越大；C项，无法确定R的起始浓度对其降解速率的影响；D项，20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为：＝0.4×10\n－5mol·L－1·min－1。5.[2014·大纲全国卷]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：(1)已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为_____________________________。(2)反应AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容积为10L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)＝________。②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为________(填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b______________________、c______________________。③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为______________；实验a和c的平衡转化率：αa为________、αc为________。答案：(1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8kJ·mol－1(2)①＝1.7×10－4mol·L－1·min－1②bca 加入催化剂。反应速率加快，但平衡没有改变 温度升高。反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)③α＝2(1－) 50% 40%解析：本题考查化学反应速率和化学平衡以及热化学方程式的书写，意在考查考生利用化学原理解决问题的能力。(1)由题目信息可知，常温时AX3为液体，AX5为固体，从而可写出该反应的热化学方程式为：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8kJ·mol－1。(2)①开始时n0＝0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa，则n为：\n＝，n＝0.40mol×＝0.30mol， AX3(g)＋X2(g)AX5(g)起始时n0/mol:0.200.200平衡时n/mol:0.20－x0.20－xx(0.20－x)＋(0.20－x)＋x＝0.30x＝0.10v(AX5)＝＝1.7×10－4mol·L－1·min－1。②由图象可以看出3组实验达平衡时a所用时间最长，b所用时间最短，故其反应速率由大到小的顺序为bca。③开始时n0＝0.40mol，总压强为p0，平衡时总压强为p，则n为：＝，n＝0.40mol×， AX3(g)＋X2(g)AX5(g)起始时n0/mol:0.200.200平衡时n/mol:0.20－x0.20－xx[(0.20－x)＋(0.20－x)＋x]mol＝n＝0.40mol×，则x＝0.40－0.40×，则α＝＝2(1－)，代入数据可分别计算出αa＝50%，αc＝40%。6．[2013·安徽高考]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[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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)。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL①4601030②5601030③560测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。\n(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。(3)实验①和②的结果表明____________________________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O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答案：(1)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL③2020(2)CO2(3)溶液pH对该反应的速率有影响 (4)Al3＋起催化作用 SO起催化作用(5)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论\n用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立(本题属于开放性试题，合理答案均可)解析：(1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必须保证溶液的体积为100mL，所以加入草酸和水的体积之和应为40mL，两者的具体体积没有要求，只需与②中数据不同即可。(2)此反应中铬的化合价由＋6价变为＋3价，化合价降低，所以碳的化合价应升高，草酸中碳的化合价为＋3价，反应后只能变为＋4价，即生成CO2。(3)通过图象可以明显看到，实验①的反应速率比实验②的快，故pH越小，反应速率越快，说明溶液pH对该反应的速率有影响；在0～t1时间段，Cr2O的浓度改变了(c0－c1)mol·L－1，其反应速率为(c0－c1)/t1mol·L－1·min－1，所以v(Cr3＋)＝2(c0－c1)/t1mol·L－1·min－1。(4)铁明矾中除结晶水外，共有三种离子，均可能起催化作用，除Fe2＋外，还有Al3＋和SO。(5)要想验证假设一正确，必须确定Al3＋和SO不起催化作用，所以可选择K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，为了确保Al3＋和SO的浓度与原来的相同，所以取和铁明矾相同物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O。
