题目内容
【题目】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
实验编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 800 | 0.20 | 0.20 | a |
④ | 800 | 0.10 | 0.10 | b |
下列说法正确的是 ( )
A. 实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10-2mol/(L·min)
B. 实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C. 实验③中,达到平衡时,X的转化率为50%
D. 实验④中,达到平衡时,b<0.05
【答案】C
【解析】A.速率之比等于化学计量数之比,则v(N)=v(M)=
=
=1.0×10-3mol/(Lmin),故A错误;
B.实验②中平衡时M为0.08mol,则:
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
起始(mol):0.1 0.4 0 0
转化(mol):0.08 0.08 0.08 0.08
平衡(mol):0.02 0.32 0.080.08
由于反应中气体的化学计量数相等,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故实验②中,该反应的平衡常数K=
=1,故B错误;
答:实验②中,该反应的平衡常数K=1;
C.温度不变平衡常数不变,平衡时M为amol,则:
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
起始(mol):0.2 0.2 0 0
转化(mol):a a a a
平衡(mol):0.2-a 0.2-a a a
则K=
=1,解得a=0.1,实验③中X的转化率=
×100%=50%,故C正确;
D.温度不变平衡常数不变,平衡时M为bmol,则:
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
起始(mol):0.1 0.1 0 0
转化(mol):bbb b
平衡(mol):0.1-b 0.1-b b b
则K=
=1,解得a=0.05,故D错误;答案为C。
【题目】影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验方法进行探究。
(1)取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验,实验报告如下表所示(现象和结论略)。
序号 | 温度/℃ | 催化剂 | 现象 | 结论 |
1 | 40 | FeCl3溶液 | ||
2 | 20 | FeCl3溶液 | ||
3 | 20 | MnO2 | ||
4 | 20 | 无 |
①实验1、2研究的是________________对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是_______________。
(2)查文献可知,Cu2+对H2O2分解也有催化作用,为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
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①定性分析:如图甲可通过观察________________,定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是_______________。
②定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_____________。
(3)酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,实验时发现开始反应速率较慢,溶液褪色不明显,但一段时间后突然褪色,反应速率明显加快。对此展开讨论:
①某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是 热反应,导致_______________;
②从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是____________________的影响。要证明你的猜想,实验方案是 。