题目内容
【题目】Ⅰ:用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2 MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
(1)该实验探究的是_________________________________因素对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)=________ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50 mL)。
(3)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
①产物Mn2+是反应的催化剂,②_______________________________
Ⅱ:当温度高于500 K时,科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇,这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________________________________
(2)在恒温恒容密闭容器中,判断上述反应达到平衡状态的依据是________________
a.体系压强不再改变 b.H2的浓度不再改变
c.气体的密度不随时间改变 d.单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1
【答案】浓度0.0052反应放热,温度升高2CO2+6H2C2H5OH(g)+3H2O(g)ab
【解析】
Ⅰ:(1)对比①②实验可知,探究的是浓度对化学反应速率的影响,故答案为:浓度;
(2)CO2的物质的量是:4.48mL×10-322.4mol/l=0.0002mol,设2min末,反应的MnO4-的物质的量为X,
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 10
X 0.0002mol
解得 X=0.00004mol,30mL×10-3×0.01molL-1-0.00004mol=0.00026mol,c(MnO4-)=nv=0.00026mol0.05L=0.0052mol/L,故答案为:0.0052;
(3)影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂,除催化剂之外,只能是温度升高导致反应速率加快,故答案为:该反应放热使反应温度升高;
Ⅱ:(1)当温度高于500K时,科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了1mol乙醇和水,该反应的化学方程式为:2CO2+6H2CH3CH2OH(g)+3H2O(g),故答案为:2CO2+6H2CH3CH2OH(g)+3H2O(g);
(2)a.该反应中混合气体的物质的量减小,则体系压强一直在减小,当体系压强不再改变,能说明到达平衡,故a正确;b.H2的浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故b正确;c.容器的体积不变,混合气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,气体的密度不随时间改变,不能说明到达平衡,故c错误;d.单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3:1,指正反应方向,无法判断正逆反应速率是否相等,则不能说明到达平衡,故d错误;故答案为:ab。
【题目】在298 K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI===2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率见下表,由此可推知当c(HI)=0.500 mol·L-1,c(H2O2)=0.400 mol·L-1时的反应速率为( )
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(HI)/mol·L-1 | 0.100 | 0.200 | 0.300 | 0.100 | 0.100 |
c(H2O2)/mol·L-1 | 0.100 | 0.100 | 0.100 | 0.200 | 0.300 |
v/mol·L-1·s-1 | 0.007 60 | 0.015 3 | 0.022 7 | 0.015 1 | 0.022 8 |
A. 0.152 mol·L-1·s-1 B. 0.038 0 mol·L-1·s-1
C. 0.608 mol·L-1·s-1 D. 0.760 mol·L-1·s-1