专题06化学反应速率和化学平衡综合练习 2019高考复习专题-化学反应速率和化学平衡Word版含解析

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专题06 化学反应速率和化学平衡综合练习

1．硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。 （1）工业采用高温分解H2S制取氢气，2H2S(g)

2H2(g) + S2(g)，在膜反应器中分离出H2。

在容积为 2L 的恒容密闭容器中，控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为 1mol，实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线 a 表示H2S的平衡转化率与温度的关系，曲线 b 表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。

①反应2H2S(g)

2H2(g) + S2(g)的ΔH_________（填“>”“<”或“=”）0。

②985℃时，反应经过5 s达到平衡状态，此时H2S的转化率为40%，则用H2表示的反应速率为v(H2) =___________。

③随着H2S分解温度的升高，曲线b向曲线a逐渐靠近，其原因是___________。 （2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如下图所示。

①在图示的转化中，化合价不变的元素是____________。

②在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质．．．中不含CuS，可采取的措施有____________。

（3）工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液，电解一段时间后，通入H2S 加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S 转化为可利用的S，自身转化为K4[Fe(CN)6]。

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①电解时，阳极的电极反应式为___________。

②当有16 g S析出时，阴极产生的气体在标准状况下的体积为___________。 ③通入H2S 时发生如下反应，补全离子方程式：_________________

【答案】 > 0.04mol/(L·s) 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短 Cu、Cl、H 增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+) Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3- 11.2L 2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓

【解析】（1）由图象可知，温度升高，转化率增大，则平衡正移，所以正方向为吸热方向，即△H>0，H2S的物质的量为1 mol，体积2L，起始浓度为0.5 mol?L?1若985℃时，反应经5s达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则参加反应的硫化氢为0.5 mol?L?1×40%=0.2 mol?L?1，v=△c/△t=0.04 mol?L?1?s?1;随着温度升高，反应速率逐渐加快，达到平衡所需时间缩短，所以曲线b向曲线a逼近；故答案为：>；0.04mol/(L·s)；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。

（2） 通过图示可以看出来Fe的化学价由+3变为+2，S的化合价由-2变0价，化合价没有变的元素由Cu、Cl和H三种元素；在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，．．．并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有：增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)。故答案为：Cu、Cl、H；增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)。

（3）①电解时阳极发生失电子的氧化反应，先将[Fe（CN）6]4-转化为Fe（CN）6]3-，化合价升高，所以反应为：Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-；②根据2Fe（CN）63-+2CO32-+H2S=2Fe（CN）

4--6+2HCO3+S

和阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-，得到关系式为：H2↑～2CO32-～S，

所以析出16g S的时候，生成标况下的氢气体积是11.2L；③根据化合价升降法及元素守可知方程式为2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓。 2．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，是二元弱酸。回答下列问题： （1）在恒温、恒容密闭容器中发生反应：H2C2O4(s)说明反应已经达到平衡状态的是____________(填标号)。

A．压强不再变化 B． CO2(g)的体积分数保持不变 C． 混合气体密度不再变化 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 （2）草酸溶液中各离子浓度分数δ(X)随溶液pH变化的关系如图所示：

H2O(g)+CO(g)+CO2(g)，下列描述能

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①当溶液中含碳粒子的主要存在形态为C2O42-时，溶液的酸碱性为____________(填标号)。 A．强酸性 B．弱酸性 C．中性 D．碱性 ②25℃时,反应C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常数的对数值1gK=____________。

（3）向10 mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时,加入V(NaOH)____________10 mL(填“>”“=”或“<”)。

（4）草酸晶体(H2C2O4·2H2O)为无色，某同学设计实验测定其纯度。实验过程如下：称取m g草酸晶体于试管中,加水完全溶解用cmol·L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定，则达到滴定终点时的现象是____________; 该过程中发生反应的离子方程式为____________；滴定过程中消耗V mL KMnO4标准溶液，草酸晶体纯度为____________。

【答案】 AC BCD 3 > 当滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变成紫红色,且半分钟内溶液颜色不再改变 2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.315cV/m

【解析】（1）在温度、体积不变时，压强和气体的总量成正比，由于反应物为固体，所以当反应向左进行时，气体总量减小，压强变小，当压强不再变化时，说明反应已经达到平衡状态，A正确；由于反应物为固体，生成物为气体，三种气体为固定组成，所以CO2(g)的体积分数保持不变时，不能说明反应已经达到平衡状态，B错误；反应向左进行时，气体总质量减小，容器的体积不变，所以混合气体密度不再发生变化时，说明反应已经达到平衡状态，C正确；由于反应物为固体，生成物为气体，三种气体为固定组成，所以三种气体的平均摩尔质量始终保持不变，不能说明反应已经达到平衡状态，D错误；正确选项AC。

（2）①根据图示可知，第一条曲线代表草酸，第二条曲线代表草酸氢根离子，第三条曲线代表草酸根离子，所以当溶液中含碳粒子的主要存在形态为C2O42-时，溶液可能为弱酸性、中性 、碱性；正确答案： BCD。

②根据图示可知：当pH=1.2时，c(HC2O4-)= c(H2C2O4)，K1= c(HC2O4-)×c(H+)/ c(H2C2O4)=10-1.2；当pH=4.2时，c(HC2O4-)= c(C2O42-)，K2= c(C2O42-)×c(H+)/ c(HC2O4-) =10-4.2；反应

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C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常数K= c2(HC2O4-)/c(C2O42-)×c(HC2O4-)= K1/

K2=10-1.2/10-4.2=103，平衡常数的对数值1gK=1g103=3，正确答案：3。

（3）根据电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)可知，当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时, c(H+)= c(OH-)，如果V(NaOH)=10mL，和10mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液反应生成草酸氢钠溶液，由图示可知，草酸氢钠溶液显酸性，要想保持溶液为中性，氢氧化钠溶液适当过量，因此V(NaOH) >10mL；正确答案：>。

（4）草酸晶体(H2C2O4·2H2O)具有还原性，被酸性KMnO4溶液氧化为二氧化碳，导致KMnO4溶液褪色，当草酸反应完后，KMnO4溶液颜色不再褪色，达到滴定终点，现象为当滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变成紫红色,且半分钟内溶液颜色不再改变；反应的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O； 根据反应关系可知：2KMnO4--5H2C2O4，反应消耗KMnO4的量为c×V×10-3mol，则H2C2O4的量为2.5c×V×10-3mol，草酸晶体的质量为2.5c×V×10-3×126g=0.315cV g；草酸晶体纯度为 0.315cV/m；正确答案：当滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变成紫红色,且半分钟内溶液颜色不再改变；2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O； 0.315cV/m。

3．硫是生物必须的营养元素之一，含硫化合物在自然界中广泛存在，循环关系如下图所示:

（1）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4溶液，向地下深层渗透遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝（ CuS）， 请用化学用语表示 ZnS 转变为 CuS 的过程 __________。

（2） 火山喷发产生 H2S 在大气当中发生如下反应： ①2H2S(g)+O2(g) =2S(g) +2H2O(g) △H=﹣442.38kJ/mol ②S(g)+O2(g)=SO2(g) △ H=﹣297.04kJ/mol。

H2S(g)与 O2(g)反应产生 SO2(g)和 H2O(g)的热化学方程式是__________。

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