（15分）某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
室溫下，試管中所加試劑及其用量 / mL
室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間 / min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L
稀硫酸
0.05mol/L KMnO4溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
3.0
3.9
請回答：
（1）根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是                                        。
（2）利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算，若用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為：υ(KMnO4)＝         。
（3）該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+) 隨時(shí)間變化趨勢的示意圖，如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+) 隨時(shí)間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是                                                         。
②請你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案，并填寫表中空白。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
室溫下，試管中所加試劑及其用量 / mL
再向試管中加入少量固體
室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間 / min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3 mol/L
稀硫酸
0.05 mol/L KMnO4溶液
4
3.0
2.0
2.0
3.0
 
t
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是                                    。
（4）工業(yè)上可用電解K2MnO4濃溶液的方法制取KMnO4，則電解時(shí)，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為                       ；總方程式為                                           。

（1）其他條件相同時(shí)，增大H2C2O4濃度（或反應(yīng)物濃度），反應(yīng)速率增大（3分，每點(diǎn)1分）
（2）1.0×10－2 mol / (L·min) （2分）
（3） ①生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑（或Mn2+對該反應(yīng)有催化作用）[2分，不指出MnSO4（或Mn2+）扣1分]  ② MnSO4 （2分）
③ 與實(shí)驗(yàn)1比較，溶液褪色所需時(shí)間短（2分，不寫“與實(shí)驗(yàn)1比較”扣1分） 或：所用時(shí)間（t）小于1.5min（或其他合理答案）
（4）2MnO42－－2e－＝2MnO4－（或 MnO42－－e－＝MnO4－ ） （2分）；
2K2MnO4+2H2O電解2KMnO4+2KOH+H2↑（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，其他條件相同時(shí)，增大H2C2O4濃度（反應(yīng)物濃度），反應(yīng)速率增大。
（2）反應(yīng)中消耗高錳酸鉀的濃度是 ＝0.015mol/L，所以υ(KMnO4)＝0.015mol/L÷1.5min＝1.0×10－2 mol / (L·min)。
（3）①由圖2可知反應(yīng)開始后速率增大的比較快，說明生成物中的MnSO4（或Mn2+）為該反應(yīng)的催化劑.
②要驗(yàn)證假設(shè)作對比實(shí)驗(yàn)與與實(shí)驗(yàn)1比較，其它條件相同時(shí)加入MnSO4即可。
③如果假設(shè)成立，則加入硫酸錳以后若反應(yīng)加快，溶液褪色的時(shí)間小于1.5min，說明Mn2+是催化劑.
（4）K2MnO4制取KMnO4，反應(yīng)過程中Mn元素的化合價(jià)從+6價(jià)升高到+7價(jià)，因此錳酸鉀在陽極放電，電極反應(yīng)式為MnO42－－e－＝MnO4－，陰極是溶液中的氫離子放電產(chǎn)生氫氣，所以總反應(yīng)式為2K2MnO4+2H2O電解2KMnO4+2KOH+H2↑。
考點(diǎn)：考查反應(yīng)速率計(jì)算、外界條件對反應(yīng)速率的影響以及電解原理的應(yīng)用

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：填空題

(14分)工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是4NH3(g)+5O2(g)  4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0)
(1)如果將4molNH3和5molO2放入容器中，達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量0.8akJ，則反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
              mol
(2)若其他條件不變，下列關(guān)系圖中錯(cuò)誤的是          （選填序號(hào)）

(3)t℃時(shí)，在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表

 濃度(mol/L)             
時(shí)間(min)
c(NH3)
c(O2)
c(NO)
c(H2O)
起  始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
x
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
①反應(yīng)在第2mim到第4mim時(shí)，反應(yīng)速率v(O2)=             
②第2min時(shí)改變了條件，改變的條件可能是            
A．升高溫度     B．使用了催化劑     C．減小壓強(qiáng)     D．增加了生成物
③在相同的溫度下，起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的濃度都為1mol/L，則該反應(yīng)將向      _______方向進(jìn)行(填“正反應(yīng)”.“逆反應(yīng)”.“不移動(dòng)”)
（4）工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的NO2氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程中無其它損失），現(xiàn)有23噸NO2經(jīng)過2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸     噸。
（5）成品硝酸的濃度為60%～70%，為了制濃硝酸，常用Mg(NO3)2作吸水劑，然后進(jìn)行蒸餾，不用CaCl2或MgCl2作吸水劑的原因是__________________________________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在2 L密閉容器中，800 ℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 

（1）A點(diǎn)處，v(正)________v(逆)，A點(diǎn)正反應(yīng)速率________B點(diǎn)正反應(yīng)速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
（2）如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________________。
（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)                b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆(NO)＝2v正(O2)        d．容器內(nèi)的密度保持不變
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a．及時(shí)分離出NO2氣體     b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度          d．選擇高效的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489．0 kJ·mol－1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172．5 kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為                                 。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                                      。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比為1∶3），加入恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的ΔH                       0 （填“>”、“<”或“＝”）。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ     KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為       。
當(dāng)氨碳比＝3，達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為：         。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)的方程式為            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
（1）判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填字母序號(hào)）__________

A．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 B．混合氣體的密度不變
C．混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變 D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
（2）下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                          
②由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的△H__________0（填“>”、“=”或“<”）；
③某溫度下，將2molCO和6mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時(shí)測得C(CO)=0.2mol·L-1，此時(shí)的溫度為__________
（3）25℃101KPa下，1g液態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量22.68kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為                                   
（4）據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，該電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為                  。若反應(yīng)時(shí)消耗16g甲醇所產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2________升

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  ΔH=Q，其平衡常數(shù)隨溫度變化如下表所示：

溫度/℃
400
500
850
平衡常數(shù)
9.94
9
1
請回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為       ，該反應(yīng)的Q      0。
（2）850℃時(shí)在體積為10L反應(yīng)器中，通入一定量的CO和H2O(g)，發(fā)生上述反應(yīng)，CO和H2O(g)濃度變化如圖所示，則0~4min時(shí)平均反應(yīng)速率v(CO)=   。

（3）若在500 ℃時(shí)進(jìn)行，且CO、H2O(g)的起始濃度均為0.020mol/L，該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為         。
（4）若在850℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O(g)共為1mol，其中水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為x平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為y，試推導(dǎo)y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為     。
（5）某電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)2CO2=2CO+O2的轉(zhuǎn)化，使CO重復(fù)使用。已知該反應(yīng)的陽極應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2，則陰極反應(yīng)式為                   。
（6）有人提出可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO=2C+O2(ΔH>0)來消除CO的污染，請判斷上述反應(yīng)能否發(fā)生     (填“可能”或“不可能”)，理由是              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）近年來霧霾天氣多次肆虐我國部分地區(qū)。其中燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。在密閉容器
中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度(T)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖1所示。據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的△H        0（填“＜”或“＞”）。
②在T2溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2)為          。
③若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列圖2中正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是         （填字母編號(hào)）。
             
圖1                                圖2
（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　 △H＝－867 kJ/mol         ①
2NO2(g)N2O4(g)   △H＝－56.9 kJ/mol          ②
H2O(g)＝H2O(l)    △H＝－44.0 kJ/mol             ③
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式               。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL 1 mol/L食鹽
水的裝置，電解一段時(shí)間后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L（設(shè)電解后溶液體積不變）。

①該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為        。
②電解后溶液的pH約為             （忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)）。
③陽極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為           L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）某溫度時(shí)，在0.5L密閉容器中某一反應(yīng)的A、B氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析求得：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
（2）反應(yīng)開始至4min時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為____________。
（3）平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為________。第4min時(shí)，正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：υ(正)___υ(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），第8min時(shí)，υ(正)___υ(逆)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。
（1）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
① 實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K=     （保留小數(shù)點(diǎn)后二位數(shù)字）。
② 實(shí)驗(yàn)3中，若平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a/b 的值    （填具體值或取值范圍）。
③ 實(shí)驗(yàn)4，若900℃時(shí)，在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2，則此時(shí)v(正)     v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。
（2）CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為   。
（3）已知BaSO4(s) + 4C(s) ="4CO(g)" + BaS(s)  △H1 =+571.2kJ/mol，
BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s)  △H2="+226.2" kJ/mol。
則反應(yīng)C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3=      kJ/mol。
（4）尋找新能源是解決溫室效應(yīng)的一條重要思路。磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車鋰離子電池，總反應(yīng)為：FePO4+Li        LiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+，則該電池放電時(shí)的正極和負(fù)極反應(yīng)式分別為：                和                 。若用該電池電解蒸餾水（電解池電極均為惰性電極），當(dāng)電解池兩極共有3360mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）產(chǎn)生時(shí)，該電池消耗鋰的質(zhì)量為       。(Li的相對原子質(zhì)量約為7.0)

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