题目内容

实验测得0.01 mol/LKMnO4的硫酸溶液和0.1 mol/LH2C2O4溶液等体积混合后发生反应:2KMnO45H2C2O43H2SO4K2SO42MnSO410CO2↑+8H2O,其反应速率v[mol/(L·s)]与反应时间t(s)的关系如图所示.回答如下问题:

(1)

Ot2时间段内反应速率增大的原因是________

(2)

t2t时间段内反应速率减小的原因是________

(3)

图中阴影部分“面积”表示t1t3时间里

A.

Mn2+物质的量浓度的增大

B.

Mn2+物质的量的增加

C.

SO42物质的量浓度

D.

MnO4物质的量浓度的减小

答案:3.AD;
解析:

(1)

反应中产生的Mn2+是此反应的催化剂,且催化剂对反应速率的影响大于因浓度减小对反应速率的影响.

(2)

随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,从而使反应速率减小.

(3)

  讲析:对于一般的反应而言,起始时反应物浓度最大,反应速率应最大,随着反应的进行反应物浓度减小,反应速率也随之减小,但本题并非如此.上述反应的离子方程式是:2MnO45H2C2O46H+2Mn2+10CO2↑+8H2O,究其原因是由于该反应中产生了Mn2+离子,Mn2+又是此反应的催化剂,可加快反应速率.在Ot2时间段内,催化剂加快反应速率的影响大于因浓度减小对反应速率的影响,所以反应速率逐渐增大,t2时刻反应速率最大.t2→t时间段内反应速率逐渐减小,那是因为随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,而导致反应速率逐渐变慢.图中阴影部分“面积”的物理意义是浓度变化量ΔcvΔt,要强调的是“浓度变化量”而不是物质的量的变化量,更不是表示物质的量,它不仅可以表示t1t3时间里Mn2+离子物质的量浓度的增大量,也可以表示MnO4H+H2C2O4物质的量浓度的减小量,这与用什么物质来表示反应速率v有关.

  点拨:化学反应的起始浓度最大并不意味着起始反应速率就最大,对于反应中能产生起催化作用的催化剂的反应以及放热反应,起始反应速率都不是最大.


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