对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析，下列是关于化学...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

对于一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析，下列是关于化学反应的系列研究，请根据相关信息回答问题。

⑴关于反应物之间的定量关系的研究：

已知反应：Br₂ +2Fe²⁺=2 Br ^-+2Fe³⁺,向10 mL0 .1mol/L的Fe Br₂溶液中通入0 .003mol Cl₂，该反应的离子方程式为________

⑵关于反应速率、限度的研究：

①已知298K时，Mg(OH)₂的溶度积常数Ksp＝5.6×10^－12，在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱，测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg ²⁺)＝________

②科学研究发现纳米级的Cu₂O可作为太阳光分解水的催化剂。

一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级的Cu₂O并通入0 .1mol水蒸气，发生反应：

2 H₂O(g)

2 H₂ (g) + O₂(g) △H＝+484kJ· mol^-1，不同时段产生O₂的量见下表：

则前20min的反应速率v(H₂O)=________；达到平衡时，至少需要吸收的光能为________kJ。

③向某密闭容器中加入0 .3molA、0 .1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示。附图中乙图为t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都只改变一种条件。已知t₃～t₄为使用催化剂，甲图中t₀～t₁阶段c (B)未画出。请回答：

Ⅰ：t₄～t₅阶段改变的条件是________t₅～t₆阶段改变的条件是________

Ⅱ：B的起始浓度为________，该反应方程式为________

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下列关于化学反应限度的说法中正确的是(双选)(　　)

A．当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应在该条件下所能达到的限度

B．当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等

C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变

D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

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下列关于化学观或化学研究方法的叙述中，错误的是

A．在化工生产中应遵循“绿色化学”的思想

B．控制实验条件可以改变化学反应的限度和速率

C．在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找半导体材料

D．根据元素周期律，由HClO₄可以类推出氟元素也存在最高价氧化物的水化物HFO₄

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(16分)应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。

（1）已知反应：Br₂＋2Fe^2＋＝2Br^－＋2Fe^3＋ ，向10 mL 0.1 mol·L^－1的FeBr₂溶液中通入0.001 mol Cl₂，反应后，溶液中除含有Cl^-外，还一定有________(填序号)。

①含Fe²⁺，不含Fe³⁺② 含Fe³⁺，不含Br^-③ 含Fe³⁺，还含有Br^-

（2）773 K、固定体积的容器中,反应CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)过程中能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入a mol CO、2a mol H₂，平衡时能生成0.1a mol CH₃OH，反应就具工业应用价值。

①若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，CO的平衡转化率最小为________；

②在容器容积不变的前提下，欲提高H₂的转化率，可采取的措施(答两项即可)________、________；

③下列与催化剂有关的说法中，正确的是________ (填字母序号)。

a. 使用催化剂，使反应CO(g)＋2H₂(g)CH3OH(g)  ΔH>－91 kJ·mol^－1

b. 使用催化剂, 能够提高反应物转化率

c. 使用催化剂，不能改变反应的平衡常数K

（3）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的方案，装置如右图所示。

① Ni作________ (填“阴”或“阳”) 极；

②Ni电极的电极反应式为：________。

（4）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是HNO₃发生的一个还原过程的反应式：NO^-₃＋4H^＋＋3e^－→NO＋2H₂O

①KMnO₄、HCl、Fe(NO₃)₂、CuO、KI五种物质中的________ (填化学式)能使上述还原过程发生。

②欲用下图装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率，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________推(计)算反应速率。

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某校化学学习小组设计实验对化学反应速率和限度有关问题进行探究：

I.甲小组用如图所示装置进行镁粉分别与盐酸、醋酸(均为0.1mol/L40.00mL)的反应，请回答相关问题：

①每次实验至少需要用电子天平(能称准1mg)称取镁粉___g；

②装置中有刻度的甲管可以用代替___(填仪器名称)，按图连接好装置后，检查装置气密性的方法是___。实验结束后读取气体体积时应该注意的问题是___(至少回答两点)。

II.乙小组为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察___(填现象)，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为___(写出试剂及物质的量浓度)更为合理，其理由是___。

②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中还需要测量的数据是___。

III.丙小组设计实验探究KI溶液和FeCl3溶液反应存在一定的限度。已知该反应为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。请完成相关的实验步骤和现象。实验步骤如下：

①取5mL0.1mol•L -1KI溶液，再滴加5∼6滴(约0.2mL)0.1mol•L- 1FeCl 3溶液

②充分反应后，将溶液分成两份

③取其中一份，滴加试剂CCl 4，用力振荡一段时间，CCl 4层出现紫红色，说明反应生成碘。

④另取一份，滴加试剂___溶液(填试剂名称)，若现象___，则说明该反应有一定的限度。

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某校化学学习小组设计实验对化学反应速率和限度有关问题进行探究：

I.甲小组用如图所示装置进行镁粉分别与盐酸、醋酸(均为0.1mol/L40.00mL)的反应，请回答相关问题：

①每次实验至少需要用电子天平(能称准1mg)称取镁粉___g；

②装置中有刻度的甲管可以用代替___(填仪器名称)，按图连接好装置后，检查装置气密性的方法是___。实验结束后读取气体体积时应该注意的问题是___(至少回答两点)。

II.乙小组为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

①定性如图甲可通过观察___(填现象)，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为___(写出试剂及物质的量浓度)更为合理，其理由是___。

②定量如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中还需要测量的数据是___。

III.丙小组设计实验探究KI溶液和FeCl3溶液反应存在一定的限度。已知该反应为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。请完成相关的实验步骤和现象。实验步骤如下：

①取5mL0.1mol•L -1KI溶液，再滴加5∼6滴(约0.2mL)0.1mol•L- 1FeCl 3溶液

②充分反应后，将溶液分成两份

③取其中一份，滴加试剂CCl 4，用力振荡一段时间，CCl 4层出现紫红色，说明反应生成碘。

④另取一份，滴加试剂___溶液(填试剂名称)，若现象___，则说明该反应有一定的限度。

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下列关于化学反应限度的说法正确的是(　　)[

A．当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应所能达到的限度

B．当一个可逆反应进行到平衡状态时，这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等

C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变

D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

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下列关于化学平衡的说法中正确的是(　　)

A. 一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度

B. 当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0

C. 平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变

D. 化学平衡不可以通过改变条件而改变

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