题目内容
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
| 实验编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度 | ||
| 浓度(mol·L－1) | 体积(mL) | 浓度(mol·L－1) | 体积 (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）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移_______mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。
（4）已知实验③中c(MnO4-)～反应时间t的变化曲线如下图。若保持其他条件不变，请在图中画出实验②中c(MnO4-)～t的变化曲线示意图。
（1）2 2.5(或5:2) （2）②和③， ①和② （3）0.010
（4）
解析试题分析：（1）高锰酸钾溶液与草酸反应的化学方程式为：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 10CO2↑+ 8H2O，反应中C的化合价由+3价升高到+4价，所以每消耗1molH2C2O4转移2mol电子；为了观察到紫色褪去，则KMnO4必须完全反应，从方程式可看出：n(H2C2O4) n(KMnO4)≥5∶2。（2）分析表中数据可看出，②和③两个实验仅温度不同，①和②两个实验仅草酸浓度不同，所以探究温度对化学反应速率影响的实验是②和③，探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验是①和②。（3）用KMnO4溶液表示的平均反应速率为：
。（4）实验比较实验的反应温度低，则反应速率小，KMnO4溶液褪色时间长，c(MnO4-)～t的变化曲线示意图见答案。
考点：考查外界条件对化学反应速率影响的实验设计、评价与表达，考查综合分析能力和图表处理能力。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案某工厂以天然气、水蒸气和空气为原料和能源合成氨的流程如右图：
该流程中外热式一级烃转化器系指以 CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持 8000C高温的工业装置。内热式一级烃气转化器系指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O(g)反应生成CO2和H2所需10000C高温的装置。在编号为i－v的反应器中发生如下反应：
| A．CH4+2O2＝CO2 +2H2O | B．CH4+H2O(g)＝CO +3H2 |
| C．2CH4+3H2O(g)＝CO + CO2 +7H2 | D．K2CO3+CO2 +H2O＝2KHCO3 |
CO2 + H2ΔH＜0 F．2H2 +O2＝2H2O（1）反应A发生在编号为______的反应器中，它的作用是_______________________________。
（2）反应F发生在编号为____________的反应器中。
（3）反应D的作用是____________。
（4）属于制备合成氨原料气的反应有______(填化学方程式编号）。
（5）为什么转化反应要分两步——第一步在4000C时进行,第二步在200 0C时进行？
________________________________________________________________________________。
某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为
时，其电离度为0.20（电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数）；在苯中部分发生双聚，生成（HA）2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1；其他信息如下：
| 25℃平衡体系 | 平衡常数 | 焓变 | 起始总浓度 |
在水中，HA  |  |  | |
在苯中，2HA |  |  |  |
回答下列问题：
（1）计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝___________。
（2）25℃，该水溶液的pH为___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯体系中HA的转化率为___________。
（3）在苯中，HA发生二聚：2HA
（HA）2，反应在较低温度下自发进行，则___________0。（4）25℃混合体系中，HA在苯中发生二聚，若测得某时刻溶液中微粒浓度满足
＝130，则反应向___________方向进行。 合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
| 温 度（℃） | 360 | 440 | 520 |
| K值 | 0．036 | 0．010 | 0．0038 |
（1）①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是 。
② 理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 。（填序号）
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)
CO(g) + 3H2(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的 
恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1 P2（填“>”、“=”或“<”）。
②该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g)
CO2 (g) + H2(g) 获取。①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0．08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为 ，该温度下反应的平衡常数K值为 。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 （填序号）。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6
xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol／L，请填写下列空白：700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)＋H2O(g) 
CO2＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
| 反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/ mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | | 0.20 |
（1）反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝ mol·L－1·min－1
（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)＝ mol。
（3）保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率 （填“增大”或“减小”或“不变” 下同），H2O的体积分数
（4）温度升至800℃，该反应平衡常数为0.64，则正反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。
2NH3(g)；ΔH＝—92.4 kJ/mol。达到平衡时，放出热量46.2 kJ。求：研究NO2、、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
利用反应6NO2(g)＋8NH3(g)
7N2(g)＋12 H2O(g)可处理NO2。700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的NO2和NH3, 反应过程中测定的部分数据见下表
| 反应时间/min | n(NO2)/mol | n(NH3)/ mol |
| 0 | 1.20 | 1.60 |
| 2 | 0.90 | |
| 4 | | 0.40 |
4min该反应达到平衡状态，则该反应的平衡常数K的表达式为 ，NO2的转化率为
（2） 700℃ ，将NO2与NH3以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．体系密度保持不变 d．每消耗1 mol NO2的同时生成2 mol H2O
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。200℃时，向在一个带活塞的密闭真空容器中中充入一定量的CO和H2发生上述反应,压缩容器的容积为原来的一半，平衡将 移动（填向左，向右，不）；CO的浓度将 （增大，减小，不变） 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是________
| A．a电极是负极，OH－移向正极 |
| B．b电极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ |
C．电池总反应式为：2H2+O2 2H2O |
| D．电解质溶液的pH保持不变 |
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH＝________（溶液体积变化忽略不计）
II．氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
| 时间（h） 物质的量（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 |
根据表中数据计算：
反应进行到2小时时放出的热量为________
0～1小时内N2的平均反应速率________mol·L－1·h－1；
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________（保留两位小数）
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向________ 方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）。