某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)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)計了如下方案：

實(shí)驗編號
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)
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）已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1molH2C2O4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n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
（2）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)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(shí)驗編號是________。
（3）實(shí)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）已知實(shí)驗③中c(MnO4-)～反應(yīng)時間t的變化曲線如下圖。若保持其他條件不變，請在圖中畫出實(shí)驗②中c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖。

（1）2　 2.5(或5:2)　  （2）②和③，�、俸廷凇� （3）0.010
（4）

解析試題分析：（1）高錳酸鉀溶液與草酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 10CO2↑+ 8H2O，反應(yīng)中C的化合價由+3價升高到+4價，所以每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子；為了觀察到紫色褪去，則KMnO4必須完全反應(yīng)，從方程式可看出：n(H2C2O4) n(KMnO4)≥5∶2。（2）分析表中數(shù)據(jù)可看出，②和③兩個實(shí)驗僅溫度不同，①和②兩個實(shí)驗僅草酸濃度不同，所以探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗是②和③，探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗是①和②。（3）用KMnO4溶液表示的平均反應(yīng)速率為：。（4）實(shí)驗比較實(shí)驗的反應(yīng)溫度低，則反應(yīng)速率小，KMnO4溶液褪色時間長，c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖見答案。
考點(diǎn)：考查外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗設(shè)計、評價與表達(dá)，考查綜合分析能力和圖表處理能力。

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

某工廠以天然氣、水蒸氣和空氣為原料和能源合成氨的流程如右圖：

該流程中外熱式一級烴轉(zhuǎn)化器系指以 CH4為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維持 8000C高溫的工業(yè)裝置。內(nèi)熱式一級烴氣轉(zhuǎn)化器系指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量維護(hù)一級烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的CO與H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2所需10000C高溫的裝置。在編號為i－v的反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：

A．CH4+2O2＝CO2 +2H2O B．CH4+H2O(g)＝CO +3H2
C．2CH4+3H2O(g)＝CO + CO2 +7H2 D．K2CO3+CO2 +H2O＝2KHCO3
E．CO+ H2O(g)CO2 + H2ΔH＜0     F．2H2 +O2＝2H2O
（1）反應(yīng)A發(fā)生在編號為______的反應(yīng)器中，它的作用是_______________________________。
（2）反應(yīng)F發(fā)生在編號為____________的反應(yīng)器中。
（3）反應(yīng)D的作用是____________。
（4）屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有______(填化學(xué)方程式編號）。
（5）為什么轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步——第一步在4000C時進(jìn)行,第二步在200 0C時進(jìn)行？
________________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某研究小組對一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯和水的混合體系中的溶解程度進(jìn)行研究。在25℃時，弱酸HA在水中部分電離，當(dāng)HA濃度為時，其電離度為0.20（電離度＝已電離的HA分子數(shù)/起始HA的總分子數(shù)）；在苯中部分發(fā)生雙聚，生成（HA）2。該平衡體系中，一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯（B）和水（W）中的分配系數(shù)為K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即達(dá)到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1：1；其他信息如下：

25℃平衡體系
平衡常數(shù)
焓變
起始總濃度
在水中，HA



在苯中，2HA



 
回答下列問題：
（1）計算25℃時水溶液中HA的電離平衡常數(shù)K1＝___________。
（2）25℃，該水溶液的pH為___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯體系中HA的轉(zhuǎn)化率為___________。
（3）在苯中，HA發(fā)生二聚：2HA（HA）2，反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，則___________0。
（4）25℃混合體系中，HA在苯中發(fā)生二聚，若測得某時刻溶液中微粒濃度滿足＝130，則反應(yīng)向___________方向進(jìn)行。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來自正確的理論指導(dǎo)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：

溫 度（℃）
360
440
520
K值
0．036
0．010
0．0038
 
（1）①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是                               。
② 理論上，為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是         。（填序號）
a．增大壓強(qiáng)              b．使用合適的催化劑
c．升高溫度             d．及時分離出產(chǎn)物中的NH3
（2）原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取，已知該反應(yīng)中，當(dāng)初始混合氣中的  恒定時，溫度、壓強(qiáng)對平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示：

①圖中，兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是：P1         P2（填“>”、“=”或“<”）。
②該反應(yīng)為         反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 獲取。
①T ℃時，向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO，反應(yīng)達(dá)平衡后，測得CO的濃度為0．08 mol·L-1，則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為         ，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為         。
②保持溫度仍為T ℃，改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比，充入容器進(jìn)行反應(yīng)，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是         （填序號）。
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間改變
b．混合氣體的密度不隨時間改變
c．單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d．混合氣中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

t℃時，將3 mol A和1 mol B氣體通人體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)，2min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變)，剩余了0.8 mol B，并測得C的濃度為0.4 mol／L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為                     ；
（2）x＝           ；
（3）若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C，在t℃時達(dá)到新的平衡，此時B的物質(zhì)的量為n(B)＝
          mol；
（4）如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進(jìn)行，欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等，起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n(B)、n(C)之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g) CO2＋H2(g)反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表（表中t1＞t2）：

反應(yīng)時間/min
n(CO)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
 
t2
 
0.20
依據(jù)題意回答下列問題：
（1）反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝           mol·L－1·min－1
（2）保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到達(dá)平衡時，n(CO2)＝           mol。
（3）保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率    （填“增大”或“減小”或“不變” 下同），H2O的體積分?jǐn)?shù)      
（4）溫度升至800℃，該反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為     反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在某溫度下，體積恒定的密閉容器中加入2 molN2和4 molH2，發(fā)生如下反應(yīng)：
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝—92.4 kJ/mol。達(dá)到平衡時，放出熱量46.2 kJ。求：
（1）達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為_______________, NH3的體積分?jǐn)?shù)為             。
（2）若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均為正數(shù)，在相同條件下達(dá)到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。a、b、c取值必須滿足的一般條件是                    ,                     。
（3）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池總反應(yīng)式為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯　 　　　　　　（填“酸性” 、“中性” 或“堿性” ），寫出正極的電極反應(yīng)方程式　　　　　　　　　 　　　。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

研究NO2、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
利用反應(yīng)6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12 H2O(g)可處理NO2。700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的NO2和NH3, 反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表

反應(yīng)時間/min
n(NO2)/mol
n(NH3)/ mol
0
1.20
1.60
2
0.90
 
4
 
0.40
（1）反應(yīng)在2min內(nèi)的平均速率為v(NH3)＝              
4min該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為            ，NO2的轉(zhuǎn)化率為             
（2） 700℃ ，將NO2與NH3以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強(qiáng)保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．體系密度保持不變                 d．每消耗1 mol NO2的同時生成2 mol H2O
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。200℃時，向在一個帶活塞的密閉真空容器中中充入一定量的CO和H2發(fā)生上述反應(yīng),壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將        移動（填向左，向右，不）；CO的濃度將        （增大，減小，不變）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
I．氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖實(shí)驗（圖中所用電極均為惰性電極）：

（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達(dá)不正確的是________

A．a(chǎn)電極是負(fù)極，OH－移向正極
B．b電極的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．電池總反應(yīng)式為：2H2+O22H2O
D．電解質(zhì)溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH＝________（溶液體積變化忽略不計）
II．氫氣是合成氨的重要原料。工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。
（1）下列事實(shí)中，不能說明上述可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________
①單位時間內(nèi)生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內(nèi)生成n mol N—H的同時生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1︰3︰2
④N2、H2、NH3的體積分?jǐn)?shù)不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
（2）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉容器中進(jìn)行，測得如下數(shù)據(jù)：
時間（h）
物質(zhì)的量（mol）
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
反應(yīng)進(jìn)行到2小時時放出的熱量為________
0～1小時內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率________mol·L－1·h－1；
③此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=________（保留兩位小數(shù)）
④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化學(xué)平衡將向________ 方向移動（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”、“不移動”）。

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同步練習(xí)冊答案