题目内容
【题目】Ⅰ．某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：
实验序号 | 实验温度 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | 溶液褪色时间 | ||
V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | t(s) | ||
A | 293K | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313K | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
（1）通过实验A、B，可探究出_______的改变对反应速率的影响，其中V1=_____，T1=_____，通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
（2）若t1＜8，则由实验A、B可以得出的结论是________________________span>；利用实验B中数据计算，从反应开始到有结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________。
（3）该反应中有无色无味气体产生，且锰被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式_______。
（4）该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_______________，相应的粒子最有可能是（填符号）_______。
II.100kPa时，反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
① 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，则________点对应的压强最大。
② 100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中，列式计算平衡常数Kp＝________。（Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）
【答案】浓度 1 293K BC 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 8.3×10－4mol/（L·s） 2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 作催化剂 Mn2＋ B 0.06
【解析】
根据控制变量法分析影响化学反应速率的条件，根据不同条件下高锰酸钾溶液褪色的快慢程度不同，得出合理的结论，故实验中的草酸必须是足量的。
Ⅰ．某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”。
（1）实验A、B中，高锰酸钾溶液的浓度是相同的，而H2C2O4溶液的浓度是不同的，故通过实验A、B可探究出浓度的改变对反应速率的影响，根据控制变量的原理，要控制两实验的温度相同、溶液的总体积相同，故其中V1=1，T1= 293K。同理，B、C两实验除温度不同外，其余条件相同，故通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
（2）若t1＜8，则实验A的的反应速率较大，实验A中草酸的浓度大于实验B，则由实验A、B可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；利用实验B中数据计算，混合后起始浓度c(KMnO4)=
，溶液褪色用时8s、c(KMnO4)=0，故用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为
8.3×10－4mol/（L·s）。
（3）该反应中有无色无味气体产生，该气体为CO2，锰被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
（4）该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，由于反应是在一定的温度下进行的，故反应体系中的某种粒子的作用是作催化剂，分析反应的各种产物，相应的粒子最有可能是Mn2＋。
II.100kPa时，反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)是一个气体分子数减少的反应。由NO2的平衡转化率与温度的关系曲线可知，温度越高，NO2的平衡转化率越小，则该反应为放热反应。
①在相同的压强下，温度越高，达到平衡时NO的转化率越小，则反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是一个气体分子数减少的放热反应。由于该体系控制平衡压强为100kPa，则曲线以上的点的压强大于100kPa，曲线以上的点的压强小于100kPa，则B点对应的压强最大。
② 100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中，由图可知，NO2的平衡转化率为80%，设NO2的起始量为1mol，则其变化是为0.8mol，N2O4的变化量为0.4mol，NO2和N2O4的平衡量分别为0.2mol和0.4mol，则平衡体系中，NO2和N2O4的体积分数分别为
和
，因此，平衡常数Kp＝
0.06。
