题目内容
【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾与草酸的反应,记录以下实验数据(已知为阿伏伽德罗常数的值):
试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液退至无色所需时间/min | |||||
实验编号 | 实验温度/℃ | 0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/LKMnO4溶液 | |
① | 25 | 3.0 | v1 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
② | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
③ | 50 | 2.0 | v2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 |
(1)请写出该反应的离子方程式:___,当该反应以实验①中数据反应完全时转移电子数为_____。
(2)实验①②是探究浓度对反应速率的影响,实验②③时探究温度对反应速率的影响,则表中V1=_______,V2=__________。
(3)根据实验①、②的数据,可以得到的结论是____。
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据上述信息提出了新的假设,并设计一下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 | 实验温度/℃ | 试管中所加试剂及其用量/ml | 再加入某种固体 | 溶液退至无色所需时间/min | |||
0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/L KMnO4 溶液 | ||||
④ | 25 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
①该小组同学提出的新假设是__________。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到__________(填实验现象)。
【答案】 0.00075 2.0 3.0 其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢 Mn2+对该反应起催化作用 溶液褪至无色所需时间比实验①的短
【解析】
(1)本题的实验原理是酸性高锰酸钾氧化草酸,酸性高锰酸钾褪色生成二价锰离子,草酸中的C被氧化为二氧化碳;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快。
(1)酸性高锰酸钾溶液与H2C2O4溶液反应生成CO2、Mn2+和H2O,该反应的例子方程式为,分析表中数据可得,,,结合方程式分析可知,高锰酸钾完全反应,据此计算出电子转移总数为,故答案为:;0.00075;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同,而由实验②可知,H2C2O4溶液、H2O、KMnO4溶液和稀硫酸的体积之和为10.0mL,由于要求KMnO4溶液的浓度相同,故V1=2.0,V2=3.0,故答案为:2.0 ;3.0;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响,可知其他条件不变,增大反应物的浓度,反应速率加快,故答案为:其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用,故答案为:Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪至无色所需的时间比实验①的短,故答案为:溶液褪至无色所需时间比实验①的短。
【题目】汽车发动机中生成 NO 的反应为:N2(g) + O2(g)2NO(g),t℃时,K= 0.09。在 t℃下甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入 N2(g)和 O2(g)模拟反应,起始浓度如下表所示。
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(N2)/mol·L-1 | 0.46 | 0.46 | 0.92 |
c(O2)/mol·L-1 | 0.46 | 0.23 | 0.92 |
下列判断不正确的是
A.起始时,反应速率:丙>甲>乙B.平衡时,N2 的转化率:甲>乙
C.平衡时,c(NO):甲=丙>乙D.平衡时,甲中 c(N2)= 0.4mol·L-1