题目内容
（16分）（2012?广东）碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.50mol?L﹣1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L﹣1K2S2O8、0.10mol?L﹣1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响．
已知：S2O82﹣+2I﹣=2SO42﹣+I2（慢） I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ （快）
（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O32﹣与S2O82﹣初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣） ．
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
| 实验 序号 | 体积V/ml | | |||
| K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
| ① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
| ② | 9.0 | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
| ③ | 8.0 | Vx | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
（3）已知某条件下，浓度c（S2O82﹣）～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82﹣）～反应时间t的变化曲线示意图（进行相应的标注）．
（4）碘也可用作心脏起捕器电源﹣锂碘电池的材料，该电池反应为：2Li（s）+I2（s）=2LiI（s）△H
已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s）△H1
4LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s）△H2
则电池反应的△H= ；碘电极作为该电池的 极．
（1）Na2S2O3；＜2（2）2；理由是保证其他条件不变，只改变反应物K2S2O8浓度，从而才到达对照实验目的（3）
（4）
；正极
解析
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
①CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g） △H1
②2CO（g）+O2（g） ＝2CO2（g） △H2
③2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g） △H3
则CO（g） + 2H2（g） 
CH3OH（g） △H＝ 。
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H 0（填>、<或=）。
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。
| A．缩小容器体积 |
| B．降低温度 |
| C．升高温度 |
| D．使用合适的催化剂 |
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O
CO+3H2，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数 （结果保留小数点后两位数字）。（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
①B极的电极反应式为 。
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole-时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是 。
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀 （填“能”或“否”）。
I．（1）在一密闭的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2，在一定条件下开始反应：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），2min末测得容器中有7.2mol SO2。试回答：
① 反应后18O原子存在于哪些物质中 ；
② 2min末SO3的浓度________________________；
③ 用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。
II．某化学反应2A (g)
B(g)+D(g)在3种不同条件下进行，B和D的起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
| 实验序号 | 时间 浓度 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 2 | 800℃ | c2 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| 3 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
(1) 实验1达到平衡的时间是__________min，c2_____1.0 min·L-1(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)实验3比实验1的反应速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)
B(g)+D(g)是一个吸热反应，那么实验3与实验1相比，在相同体积时___________吸收的热量多，理由是___________________________________________。 （10分）某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能，设计如下实验。已知：c(H2SO4)="4.5" mol·L－1，反应均需要搅拌60min。
| 编号 | 温度/℃ | 加入某盐 | H2SO4体积/mL | H2O体积/mL | 铝粉加入量/g | 铝粉溶解量 /g |
| ① | 20 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.0307 |
| ② | 80 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.1184 |
| ③ | t1 | 不加 | 20 | V1 | 2.0050 | ﹨ |
| ④ | t2 | 5 mL0.01 mol·L－1 CuSO4溶液 | 20 | V2 | 2.0050 | ﹨ |
为了获得铝粉溶解量，还需要测量的数据是 。
（2）实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响，则t1= ℃，V1= mL。
（3）实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响，则t2= ℃，V2= mL。
研究表明，在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是 。
某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品：2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50.0 mL，金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：
| 反应进程 (分钟) | 1 | 2 | 5 | 15 | 20 |
| 4.0 mol/L 盐酸 | 少量气泡 | 较多气泡 | 大量气泡 | 反应剧烈 | 铝片耗尽 |
| 2.0 mol/L 硫酸 | 无明显现象 | 极少量 气泡 | 少量气泡 | ||
| 4.0 mol/L 硫酸 | 无明显现象 | 少量气泡 | 有比较连续的气泡 | ||
请回答下列问题：
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式： 。
(2)反应在1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐增大，其原因是 。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”，你能对原因作出哪些假设或猜想： (写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表：
| 实验目的 | 实验 编号 | 温度 /℃ | 金属铝的 形态 | 盐酸浓度 /mol·L－1 |
| 1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2．实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3．实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响 | ① | 25 | 铝片 | 4.0 |
| ② | | | | |
| ③ | | | | |
| ④ | | | |
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，照相业中用作定影剂。Na2S2O3易溶于水，在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成。
（1）Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL)：
| 实验编号 | T/K | c(Na2S2O3)/ mol·L－1 | c(H2SO4)/ mol·L－1 | 实验目的 |
| ① | 298 | 0．1 | 0．1 | 实验①和②探究温度对该反应速率的影响； 实验①和③探究反应物浓度对该反应速率的影响 |
| ② | 308 | | | |
| ③ | | 0．2 | |
________ (提示：S元素被氧化为SO42-)。
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能含有Na2SO4固体，请设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂：1 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 HNO3、1 mol·L－1 HCl、1 mol·L－1 NaOH、0．1 mol·L－1 Ba（NO3）2、0．1 mol·L－1 BaCl2、0．01 mol·L－1 KMnO4、蒸馏水。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体于试管A中，加蒸馏水溶解。 | |
| 步骤2：向试管A加入 | |
| 步骤3：取步骤2的少量上层清液于试管B中， | |
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
| 实验 序号 | 金属质 量/g | 金属 状态 | c(H2SO4)/ (mol·L－1) | V(H2SO4) /mL | 溶液温度/℃ | 金属消失 的时间/s | |
| 反应前 | 反应后 | ||||||
| 1 | 0.10 | 丝 | 0.5 | 50 | 20 | 34 | 500 |
| 2 | 0.10 | 粉 末 | 0.5 | 50 | 20 | 35 | 50 |
| 3 | 0.10 | 丝 | 0.7 | 50 | 20 | 36 | 250 |
| 4 | 0.10 | 丝 | 0.8 | 50 | 20 | 35 | 200 |
| 5 | 0.10 | 粉 末 | 0.8 | 50 | 20 | 36 | 25 |
| 6 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 125 |
| 7 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 35 | 50 | 50 |
| 8 | 0.10 | 丝 | 1.1 | 50 | 20 | 34 | 100 |
| 9 | 0.10 | 丝 | 1.1 | 50 | 30 | 44 | 40 |
分析上述数据，完成下列问题：
(1)实验4和5表明________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________。(填实验序号)
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________。(填实验序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：
_____________________________________________
已知，25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下：
则下列有关说法正确的是（ ）
| A．等物质的量浓度的各溶液pH关系为：pH（NaCN）>pH（Na2CO3）>pH（CH3COONa） |
| B．a mol·L-1 HCN溶液与b mol·L-1NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中c（Na+）>c（CN-），则b一定大于a |
| C．向冰醋酸中逐滴加水，则溶液的导电性、醋酸的电离度、pH均先增大后减小 |
| D．等物质的量NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中，一定存在： c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HCO3-）+2c（CO32-） |