某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下的方案。

編號
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
溫度/℃
濃度/ mol?L-1
體積/mL
濃度/ mol?L-1
體積/mL

0.10
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
50
 
(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1mol H2C2O4轉(zhuǎn)移_____mol 電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為:c(H2C2O4)∶c(KMnO4) ≥______________。
(2)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是___________(填編號,下同),可探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是_____________。
(3)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=_______________ mol?L-1?min-1。
(4)已知50℃時c(MnO4)~反應(yīng)時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變,請在答題卡坐標(biāo)圖中,畫出25℃時c(MnO4)~t的變化曲線示意圖。

(16分)(1)2    2.5(每空3分)
(2)②和③    ①和②(每空2分)
(3)0.010或1.0 ×102(3分,0.01得2分)
(4)如圖(3分。標(biāo)注1分,正確做圖2分)

解析試題分析:(1)草酸中碳元素為+3價,二氧化碳中碳元素為+4價,由化合價升高總數(shù)等于轉(zhuǎn)移電子數(shù)可知1個H2C2O4轉(zhuǎn)移2個電子,則每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol 電子;草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)為5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O~10e,只有當(dāng)KMnO4完全反應(yīng),溶液的紫紅色才能褪去,如果n(H2C2O4)=5mol、n(KMnO4)≤2mol,就能觀察到紫色褪去,所以c(H2C2O4)∶c(KMnO4) = n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5;(2)根據(jù)控制變量設(shè)計探究實驗方案原則,實驗②和③所用試劑的濃度、體積均相同,反應(yīng)溫度分別為25℃、50℃,這組對比實驗的目的是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;實驗①和②的溫度相同,酸性高錳酸鉀溶液的濃度、體積均相同,草酸濃度分別為0.1mol/L、0.2mol/L,這組實驗的目的是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;實驗①和③既改變了反應(yīng)物的濃度,又改變了反應(yīng)溫度,不能得到合理的結(jié)論;(3)實驗①中:2.0mL草酸溶液加入4.0mL酸性高錳酸鉀溶液,能稀釋后者,設(shè)稀釋后高錳酸鉀的初始濃度為xmol/L,根據(jù)題意和稀釋定律(c1?V1=c2?V2)可知,0.010 mol?L-1×4.0×103L=x mol?L-1×(4.0+2.0)×103L,則x=0.010 mol?L-1×4.0/6.0,紫色恰好褪色時高錳酸鉀濃度減小為0,則△c(KMnO4) =0.010 mol?L-1×4.0/6.0,而△t=40/60min,由v=△c/△t可得,v(KMnO4)=△c(KMnO4)/△t=0.010 mol?L-1×4.0/6.0÷40/60min=0.010 mol?L-1?min-1;(4)根據(jù)控制變量原則,高錳酸根離子的起始濃度不變,僅僅降低溫度,反應(yīng)速率減小,則褪色的時間增大,相同時間內(nèi)高錳酸根離子的變化濃度減小,則25℃時反應(yīng)過程中c(MnO4)~t的變化曲線位于50℃時曲線的右邊。
考點:考查氧化還原反應(yīng)、濃度和溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、稀釋定律、物質(zhì)的量濃度和平均反應(yīng)速率的計算、畫出不同溫度對反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時間的變化示意圖等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(16分)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。
(1)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖31-1所示:
 
①由圖31-1可知SCR技術(shù)中的氧化劑為:             。
②圖31-2是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應(yīng)的脫氮率,由圖可知最佳的催化劑和相應(yīng)的溫度分別為:          、             。
③用Fe做催化劑時,在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO)對應(yīng)的脫氮率如圖31-3所示,脫氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=                。已知生成1molN2反應(yīng)放出的熱量為QkJ,此時對應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                            。

(2)利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收,具體步驟如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3(aq)   I
HSO3(aq)H+(aq)+SO32—(aq)                II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)              III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)                IV
④步驟II的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為                  。
⑤該溫度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,則吸收后溶液中的SO32-的濃度。(寫出計算過程,保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

(1)在反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)中,若以物質(zhì)A表示的該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·min-1,則以物質(zhì)B表示此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為________mol·L-1·min-1
(2)在2 L的密閉容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),3 s后測得N2為1.9 mol,則以H2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為________________。
(3)將10 mol A和5 mol B放入容積為10 L的密閉容器中,某溫度下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)??2C(g),在最初2 s內(nèi),消耗A的平均速率為0.06 mol·L-1·s-1,則在2 s時,容器中有________mol A,此時C的物質(zhì)的量濃度為______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

工業(yè)上以氨氣為原料(鉑銠合金網(wǎng)為催化劑)催化氧化法制硝酸的過程如下:

O2

 

(1)己知反應(yīng)一經(jīng)發(fā)生,鉑銠合金網(wǎng)就會處于紅熱狀態(tài)。寫出氨催化氧化的化學(xué)方程式:______________________________________________;當(dāng)溫度升高時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)硝酸廠尾氣常用的處理方法是催化還原法:催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H= a  kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   △H= b  kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g)         △H= c   kJ·mol-1
則反應(yīng)2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3,該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行。下列各項標(biāo)志著該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____________(填序號)
A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
B.3v(N2)=v(H2)
C.容器內(nèi)壓強保持不變
D.混合氣體的相對分子質(zhì)量保持不變
E.1mol N≡N鍵斷裂,同時1mol H—H鍵斷裂
②若在恒溫條件下,將N2與H2按一定比例混合通入一個容積為2L的密閉容器中,5min反應(yīng)達(dá)平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,則反應(yīng)速率v(N2)=________________,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=_________________;若保持容器的溫度不變,在10min時將容器的容積壓縮為lL,請在答題卡坐標(biāo)圖中,畫出從反應(yīng)開始至15min時c(NH3)隨時間變化曲線示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

(1)在硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3是反應(yīng)的關(guān)鍵,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,反應(yīng)混合體系SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)),根據(jù)圖示回答下列問題:

①反應(yīng)   0(填“>”或“<”)。若在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡,再給該平衡體系中通入SO3氣體,容器內(nèi)的壓強   (填“增大”、“減小”或“不變”),平衡   移動(填“向正反應(yīng)方何”、“逆反應(yīng)方向’或“不”)若在恒溫恒壓條件下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡,再給該平衡體系中通人大量氮氣后,體系重新達(dá)到平衡,此平衡與原平衡相比較,SO2的物質(zhì)的量 __(填“增大”、“減小”或“不變”),O2的物質(zhì)的量濃度     (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②若溫度為T1、 T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2 則K1    K2(填“>”、“<”或“=”),反應(yīng)進(jìn)行到D點狀態(tài)時,V      V(填“>”、“<”或“=”)
③在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,在500℃開始反應(yīng),半分鐘達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)含SO3 0.18 mol,則v(O2)=    mol·L-1·min-1,若繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,平衡發(fā)生了移動,再次達(dá)到平衡后,            mol<n(SO3)<    mol.
(2)已知三種無色溶液:a.NaHCO3溶液,b.AlCl3溶液,c.NaAlO2溶液,它們兩兩反應(yīng)均能生成Al(OH)3沉淀。請回答下列問題:
①兩種溶液恰好完全反應(yīng),所得溶液中c(OH)=是水的離子積),則這兩種溶液可為     (填字母)。
②能體現(xiàn)出NaHCO3在反應(yīng)中,HCO3的水解程度小于電離程度的離于方程式為           。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體。
(1)汽車尾氣中CO、NO2氣體在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):
4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
①恒溫恒容條件下,不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號);
A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化       B.容器內(nèi)的壓強保持不變
C.2v(NO2)=v(N2)                  D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
②能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向逆反應(yīng)方向移動的是________(填序號);
A.及時分離出CO2                                    B.適當(dāng)升高溫度
C.減小容器體積使體系壓強增大       D.選擇高效催化劑
③對于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像正確的是________(填序號);
 
(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;820 ℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,起始時按照右表進(jìn)行投料,達(dá)到平衡狀態(tài)時K=1.0。

起始物質(zhì)的量



n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
 
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為___________;平衡時,甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率=       
②平衡時,比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率:乙       甲(填“>”、“=”或“<”,下同);丙       甲。    

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

下圖為制取乙酸乙酯的實驗裝置圖;卮鹣铝袉栴}:

揭示實驗原理
乙酸與乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發(fā)生反應(yīng)生成乙酸乙酯。請用氧同位素示蹤法寫出乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
能否用氫同位素示蹤法揭示酯化反應(yīng)原理? _______(選填“能”或“不能”),原因是___________________。
反應(yīng)溫度確定:
合成乙酸乙酯的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。實驗表明,反應(yīng)溫度應(yīng)控制在85℃左右為宜;卮穑
實驗溫度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________;
實驗溫度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________;
實驗裝置的比較:
利用右圖裝置制備乙酸乙酯,這種裝置與教材裝置相比較突出的優(yōu)點是___________。
酯層厚度的標(biāo)示:
為更好地測定酯層厚度,可預(yù)先向飽和Na2CO3溶液中滴加1滴____試液,現(xiàn)象是___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

(14分 每空2分)化工原料紅礬鈉(重鉻酸鈉:Na2Cr2O7·2H2O)主要是以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,還含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn),其主要工藝流程如下:

步驟①中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1) ①中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的,反應(yīng)時需不斷攪拌,其作用是          。
(2) 雜質(zhì)Al2O3在①中轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式為                
(3) 用化學(xué)平衡移動原理說明③中煮沸的作用是                      (用離子方程式結(jié)合文字說明),若調(diào)節(jié)pH過低產(chǎn)生的影響是        。
(4) ⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-寫出該反應(yīng)的離子方程式:           

(5) 工業(yè)上還可用電解法制備重鉻酸鈉,其裝置示意圖如上。
陰極的電極反應(yīng)式為                                 ;
陽極的電極反應(yīng)式為                                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

25C時,用濃度為0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20. 00 mL 0 .1000 mol·L-1
CH3COOH.。滴定曲線如圖所示。下列分析錯誤的是

A.C點的溶液:c(CH3COO)+c(CH.3COOH)>c(Na+)
B.B點的溶液c (CH3COO)>c(Na+)>c(H+)> c(OH-)
C.A點的縱坐標(biāo)值為l
D.D點溶液2c(CH3COOH)十c(H+) =c(OH)—c(CH3COO)

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同步練習(xí)冊答案