【題目】完成下列問(wèn)題 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

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)

①

0.10

2.0

0.010

4.0

25

②

0.20

2.0

0.010

4.0

25

③

0.20

2.0

0.010

4.0

50

（1）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n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥ ______。

（2）探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào)，下同)，可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。

（3）實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。

（4）已知實(shí)驗(yàn)③中c(MnO4—)～反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖。若保其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)②中c(MnO4—)～t的變化曲線示意圖。_______

【答案】2.5(或5:2) ②和③ ①和② 0.010

【解析】

(1)根據(jù)題中信息及化合價(jià)升降法配平反應(yīng)的化學(xué)方程式,然后根據(jù)電子守恒計(jì)算出1mol草酸完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù);根據(jù)“觀察到紫色褪去”必須滿足高錳酸鉀的物質(zhì)的量小于草酸的物質(zhì)的量計(jì)算得出二者濃度關(guān)系；
(2)根據(jù)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)除了溫度外其它條件必須相同判斷；根據(jù)體積濃度對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)除了濃度不同,其他條件必須完全相同分析；
(3)先根據(jù)醋酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量判斷過(guò)量，然后根據(jù)不足量及反應(yīng)速率表達(dá)式計(jì)算出反應(yīng)速率；
(4)根據(jù)溫度降低反應(yīng)速率減小畫(huà)出25℃時(shí)c(MnO4-)--t的變化曲線示意圖。

（1）根據(jù)反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出, KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,利用化合價(jià)升降相等寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；H2C2O4中碳元素的化合價(jià)為+3價(jià),變成二氧化碳后化合價(jià)總共升高了2×（4-3）價(jià)，所以每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子；為了觀察到紫色褪去,高錳酸鉀的物質(zhì)的量應(yīng)該少量,即n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥5/2=2.5 ；因此，本題正確答案是:2.5(或5:2)。

(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響,必須滿足除了溫度不同,其他條件完全相同,所以滿足此條件的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是:②和③;探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響,除了濃度不同,其他條件完全相同的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是①和②；綜上所述，本題答案是：②和③， ①和②。
(3)草酸的物質(zhì)的量為:0.10×0.002=0.0002mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.010×0.004=0.00004mol；草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為: 0.0002：0.00004=5:1；顯然草酸過(guò)量,高錳酸鉀完全反應(yīng),混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為:(0.010×0.004)/(0.002+0.004)=0.010×2/3mol；這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)= [0.010×2/3]/(40÷60)=0.010 mol·L－1·min－1。

因此，本題正確答案是:0.010。
(4)25℃時(shí)反應(yīng)速率小于50℃時(shí),所以高錳酸根離子的濃度變化比50℃時(shí)小,反應(yīng)需要的時(shí)間大于50℃條件下需要的時(shí)間,據(jù)此畫(huà)出25℃時(shí)c(MnO4-)--t的變化曲線示意圖為: ;因此，本題正確答案是: .

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】以鋁土礦（主要成分為Al2O3）為原料，用真空氯化亞鋁（AlCl）歧化法，無(wú)需進(jìn)行分離提純，直接制備金屬Al。其反應(yīng)過(guò)程主要由兩步組成，如下圖：

（1）已知：

Al2O3 (s) + 3C (s) 2Al (l) + 3CO (g) ΔH＝+1346 kJ·mol 1

3AlCl (g)AlCl3 (g) + 2Al (l) ΔH＝140 kJ·mol 1

①第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______。

②第二步AlCl分解反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度升高而______（填“增大”、“不

變”或“減小”）。

（2）第一步是可逆反應(yīng)，選擇在接近真空條件下進(jìn)行，其原因是______。

（3）第二步反應(yīng)制備的Al中含有少量C，可能的原因是______（不考慮未反應(yīng)的C，寫(xiě)出1種即可）。

（4）如圖為真空AlCl歧化法制備Al的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，控制AlCl3的凝華裝置、Al的生成裝置和AlCl的制備裝置的溫度分別為T1、T2、T3，其由高到低的順序是______。

（5）制備Al的整個(gè)過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)臉室取等物質(zhì)的量的KClO3分別發(fā)生下述反應(yīng)：

反應(yīng)一：有催化劑存在時(shí)，受熱分解得到氧氣；

反應(yīng)二：不使用催化劑，加熱至743K左右，得到KClO4和KCl。

下列關(guān)于①和②的說(shuō)法正確的是( )

A. 兩個(gè)反應(yīng)中都只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變

B. 兩個(gè)過(guò)程生成KCl的物質(zhì)的量相同

C. 發(fā)生氧化反應(yīng)的元素相同

D. 發(fā)生還原反應(yīng)的元素相同

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】NH3可用于生產(chǎn)硝酸和尿素。

（1）生產(chǎn)硝酸：

① NH3催化氧化是工業(yè)制硝酸的第一步反應(yīng)，其化學(xué)方程式是_____。

② 除此之外，還可能發(fā)生以下副反應(yīng)：

4NH3 (g)+ 4O2 (g) === 2N2O (g) +6H2O (g) ΔH=－1105 kJ/mol

4NH3 (g) + 3O2 (g) === 2N2 (g) +6H2 O(g) ΔH=－1269 kJ/mol

兩個(gè)副反應(yīng)在理論上趨勢(shì)均很大，但實(shí)際生產(chǎn)中影響并不大，原因是_____。

（2）生產(chǎn)尿素：

① 尿素的合成分兩步進(jìn)行：

a．2NH3 (g)＋CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH=－117 kJ/mol

b．NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=＋15 kJ/mol

寫(xiě)出總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______。

② 右圖為n(NH3):n(CO2) = 4 : 1時(shí)，溫度對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率的影響。解釋溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因：______。

③ 測(cè)定尿素樣品含氮量的方法如下：取a g尿素樣品，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過(guò)量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，則尿素樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】近年來(lái)，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下：

（1）反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1

反應(yīng)Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1

反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：________________________________。

（2）I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過(guò)程如下。將ii補(bǔ)充完整。

i．SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O

ii．I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I－_____________

（3）探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)如下：分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）

序號(hào)

A

B

C

D

試劑組成

0.4 mol·L－1 KI

a mol·L－1 KI

0.2 mol·L－1 H2SO4

0.2 mol·L－1 H2SO4

0.2 mol·L－1 KI

0.0002 mol I2

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

溶液變黃，一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁

溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快

無(wú)明顯現(xiàn)象

溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快

①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，則a=__________。

②比較A、B、C，可得出的結(jié)論是______________________。

③實(shí)驗(yàn)表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A，結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因：________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】I “碘鐘”實(shí)驗(yàn)中，3I－＋S2O82-===I3—＋2SO42-的反應(yīng)速率可以用遇加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來(lái)度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

①

②

③

④

⑤

c(I-)/mol/L

0.040

0.080

0.080

0.160

0.120

c(S2O82-)/mol/L

0.040

0.040

0.080

0.020

0.040

t/s

88.0

44.0

22.0

44.0

t1

回答下列問(wèn)題：

（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是____________________________________________________________。

（2）顯色時(shí)間t1為________。

（3）通過(guò)分析比較上述數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是___________________________________________________。

II根據(jù)反應(yīng)4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，試回答下列問(wèn)題。

（1）通常選用哪些物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率____________。

（2）當(dāng)生成SO2的速率為0.64 mol·L－1·s－1時(shí)，則氧氣減少的速率為________。

（3）如測(cè)得4 s后O2的濃度為2.8 mol·L－1，此時(shí)間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L－1·s－1，則開(kāi)始時(shí)氧氣的濃度為________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是

A. HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H＝－57.3 kJ·mol1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H=2×(－57.3)kJ·mol1

B. 甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－890.3 kJ·mol1，則CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＜－890.3 kJ·mol1

C. 已知：500℃、30MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4kJ·mol－1；將1.5 mol H2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2 kJ

D. CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol1，則2CO2(g) ===2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H＝+566.0 kJ·mol1

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】通常情況下，既能用濃硫酸干燥，又能用堿石灰干燥的是（ ）

A. NOB. Cl2C. NH3D. HCl

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】“綠水青山就是金山銀山”，因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

(1)SO2的排放主要來(lái)自于煤的燃燒，工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過(guò)程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol－1；

②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=bkJ·mol－1；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol－1。

則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol－1。

(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)

△H=－681.8kJ·mol－1對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理來(lái)減少SO2的排放。對(duì)于該反應(yīng)，在T℃時(shí)，借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下：

0

10

20

30

40

50

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

①0~10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(O2)___________mol·L－1·min－1；當(dāng)升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(填“增大”“減小”或“不變”)。

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是___________(填字母)。

A加入一定量的粉狀碳酸鈣 B通入一定量的O2

C適當(dāng)縮小容器的體積 D加入合適的催化劑

(3) NOx的排放主要來(lái)自于汽車尾氣，人利用反應(yīng)

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=－34.0kJ·mol－1，用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示：

由圖可知，1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大，其原因?yàn)?/span>____________________；在1100K時(shí)，CO2的體積分?jǐn)?shù)為___________。

(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___________[已知：氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]。

(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染，需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=－746.8k·mol－1，生成無(wú)毒的N2和CO2。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。

①達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)___________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入1 molCO和1 molNO，在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則=___________。

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