8.在酸性溶液中,碘酸鉀(KIO3)和Na2SO3可發(fā)生如下反應(yīng):2IO3-+5SO32-+2H+═I2+5SO42-+H2O,生成的碘可以用淀粉溶液檢驗,根據(jù)溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應(yīng)的速率.某學生設(shè)計實驗如下表所示:
0.01mol/L KIO3溶液的體積/mLNa2SO3溶液的體積/mLH2O的
體積/mL
實驗溫度/℃溶液出現(xiàn)藍色所需的時間
實驗155V10a
實驗2554025b
實驗35V23525c
(1)該反應(yīng)的氧化劑是KIO3,若生成1mol I2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是10mol.
(2)V1=40 mL,V2=10 mL.
(3)如果研究Na2SO3溶液濃度對反應(yīng)速率的影響,使用實驗2和實驗3.
(4)對比實驗1和實驗2,可以研究溫度對化學反應(yīng)速率的影響.
(5)溶液出現(xiàn)藍色所需的時間從大到小的順序是a>b>c(用a、b、c表示).

分析 (1)所含元素化合價降低的反應(yīng)物為氧化劑;根據(jù)I元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗?zāi)康模禾骄吭摲磻?yīng)速率與亞硫酸鈉溶液濃度、溫度的關(guān)系,實驗1、2溫度不同,其它條件相同,實驗2、3是探究亞硫酸鈉溶液濃度對反應(yīng)速率影響,由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL;
(3)實驗2、3是探究亞硫酸鈉溶液濃度對反應(yīng)速率影響;
(4)實驗1、2溫度不同,研究溫度對化學反應(yīng)速率的影響;
(5)溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所需時間越短,濃度越大,化學反應(yīng)速率越大.

解答 解:(1)反應(yīng)中KIO3所含I元素化合價由+5價降低為0價,故KIO3是氧化劑,若生成1mol I2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol×2×5=10mol,故答案為:KIO3;10;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗?zāi)康模禾骄吭摲磻?yīng)速率與亞硫酸鈉溶液濃度、溫度的關(guān)系,實驗1、2溫度不同,其它條件相同,實驗2、3是探究亞硫酸鈉溶液濃度對反應(yīng)速率影響,由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL,故V1=50-35-5=10mL,V2=50-10=40mL,故答案為:40;10;
(3)實驗2、3是探究亞硫酸鈉溶液濃度對反應(yīng)速率影響,故答案為:2、3;
(4)實驗1、2溫度不同,研究溫度對化學反應(yīng)速率的影響,故答案為:溫度;
(5)溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所需時間越短,濃度越大,化學反應(yīng)速率越大,實驗1與實驗2比較,實驗2中溫度高,故實驗2中反應(yīng)速率快,現(xiàn)藍色所需的時間a>b.實驗2、3中溫度相等,實驗3中濃度大,故實驗3中反應(yīng)速率快,現(xiàn)藍色所需的時間b>c,故a>b>c,
故答案為:a>b>c.

點評 本題考查溫度、濃度對反應(yīng)速率影響探究實驗以及氧化還原反應(yīng),難度中等,注意利用控制變量法分析溫度、濃度對反應(yīng)速率影響.

練習冊系列答案
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14.在25℃時,0.05mol/L H2SO4溶液的PH=1,稀釋100倍后 pH=3.

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15.(1)0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,其熱化學反應(yīng)方程式為B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol;
又知H2O(l)═H2O(g);△H=+44kJ/mol,則11.2L(標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時,放出的熱量是1016.5 kJ
(2)發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料和NO2作氧化劑,這兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣.又已知:①N2(氣)+2O2(氣)═2NO2(氣)△H=+67.7kJ/mol ②N2H4(氣)+O2(氣)═N2(氣)+2H2O(氣)△H=-534kJ/mol  試寫出肼與NO2反應(yīng)的熱化學方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol
(3)甲烷燃料電池:堿性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液KOH溶液)
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
負極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O_
總反應(yīng)方程式:CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O.

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12.25℃時,向等體積pH=a的鹽酸和pH=b的醋酸溶液中分別加人100mLpH=12的Na0H溶液,充分反應(yīng)后兩溶液均呈中性,則a與b的關(guān)系正確的是(  )
A.a≥bB.a≤bC.a>bD.a<b

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3.二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用.工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚(CH3OCH3).
請回答下列問題:
(1)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:(甲醇:CH3OH)
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g);△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ•mol-1
則利用水煤氣合成二甲醚的總反應(yīng)的熱化學方程式為3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ•mol-1
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是ce(填字母代號).
a.高溫高壓          b.加入催化劑        c.減少CO2的濃度
d.增加CO的濃度    e.分離出二甲醚
(2)、已知反應(yīng)②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400.此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O
濃度/(mol•L-10.440.60.6
①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。簐> v (填“>”、“<”或“=”).
②若加入CH3OH后,經(jīng)10min反應(yīng)達到平衡,此時c(CH3OH)=0.04mol/L;該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=0.16 mol/(L•min).

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13.下列關(guān)于熱化學反應(yīng)的描述中正確的是( 。
A.一個化學反應(yīng)是否能在常溫下發(fā)生與該反應(yīng)的△H值的大小有必然聯(lián)系
B.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下進行的△H不相同
C.在一定條件下,某一化學反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),由生成物與反應(yīng)物的焓值差決定
D.甲烷的燃燒熱為890.3kJ•mol-1,則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1

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20.根據(jù)熱化學方裎式S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.3kJ•mol-1分析下列說法中正確的是(  )
A.S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<-297.3kJ•mol-1
B.2SO2(g)═2S(s)+2O2(g)△H=+297.3kJ•mol-1
C.1molSO2的鍵能總和小于1molS和1molO2的鍵能總和
D.1molSO2具有的總能量大于1molS和1molO2的總能量

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17.甲烷作為一種新能源在化學領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJ•mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ•mol-1
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學方程式為2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=-46kJ•mol-1;
(2)如圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅.

①a處應(yīng)通入CH4(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e=4OH-;②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH變。ㄌ顚憽白兇蟆薄白冃 被颉安蛔儭保峦,
裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度不變;
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有CO32-、HCO3-;
④若將裝置I中電解質(zhì)溶液換成硫酸溶液,則在工作過程中H+ 移向b電極(填“a”或“b”),a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為CH4+8e-+2H2O═CO2+8H+

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18.我國衛(wèi)星發(fā)射所用的長征2號火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2),氧化劑是NO2,燃燒產(chǎn)物只有N2、CO2和H2O.有的國家用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料.NO2為氧化劑,反應(yīng)生成N2和水蒸氣.已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1;N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1.下列關(guān)于肼和NO2反應(yīng)的熱化學方程式中正確的是(  )
A.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O (l)△H=+1135.7kJ•mol-1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.7kJ•mol-1
C.N2H4(g)+NO2(g)═$\frac{3}{2}$N2(g)+2H2O(g)△H=+1135.7kJ•mol-1
D.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ•mol-1

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