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.设计方案中一组数据如表:编号H2C2O4溶液酸性KMnO溶液温度℃浓度/(mol•L-1)体积/mL浓度/(mol•L-1)体积/mL� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．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，设计方案中一组数据如表：

编号	H₂C₂O₄溶液		酸性KMnO溶液		温度℃
编号	浓度/（mol•L^-1）	体积/mL	浓度/（mol•L^-1）	体积/mL	温度℃
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25

（1）已知反应后H₂C2O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄溶液转化为MnSO₄，标况下，每生成89.6LCO₂气体，转移4mol电子．写出H₂C₂O₄与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂+8H₂O．
（2）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）=0.010mol•L^-1•min^-1．

分析（1）根据题中信息及化合价升降法配平反应的化学方程式，将该化学方程式改成离子方程式即可；然后根据电子守恒计算出生成89.6LCO₂气体转移的电子数；
（2）先根据H₂C₂O₄和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率．

解答解：（1）根据反应后H₂C₂O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄转化为MnSO₄，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，改写成离子方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂+8H₂O；
H₂C₂O₄中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了（4-3）=1价，所以每生成89.6LCO₂气体转移$\frac{89.6L}{22.4L/mol}$=4mol电子，
故答案为：4；5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂+8H₂O；
（2）草酸的物质的量为：0.10mol•L^-1×0.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010mol•L^-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：$\frac{0.010mol/L×0.004L}{0.002L+0.004L}$=$\frac{2}{3}$×0.010mol/L，
这段时间内平均反应速率v（KMnO₄）=$\frac{\frac{2}{3}×0.01}{\frac{40}{60}}$=0.010mol•L^-1•min^-1，
故答案为：0.010．

点评本题考查了探究温度、浓度对反应速率的影响，题目难度中等，注意掌握温度、浓度、压强等对反应速率的影响，试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．

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18．

配合物[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄是双烯合成反应的催化剂，它被浓硝酸分解的化学方程式为：[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄$\stackrel{HNO_{3}}{→}$Cu²⁺+H₃BO₃+CO₂↑+HF…（未配平）．
（1）Cu²⁺基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；铜与氮形成的一种化合物品胞结构如图所示，则该化合物的化学式为Cu₃N．
（2）1mol H₃BO₃分子中含有氢键的数目为3mol．
（3）Na与CO₂分子互为等电子体，N₃^-的结构式可表示为N₂O（CO₂、CS₂等）．
（4）配合物[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄中：
①配体Cu（CH₃C≡N分子中碳原子杂化轨道类型为sp、sp³杂化．
②[Cu（CH₃C≡N）₄]⁺的结构可用示意图表示为

（不考虑空间构型）．

19．Na、Al、Fe都是重要的金属元素．下列说法正确的是（　　）

	A．	氧化物都是碱性氧化物		B．	氢氧化物都是白色固体
	C．	单质都可以与水反应		D．	单质在空气中都形成致密氧化膜

8．按要求书写热化学方程式：
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气，放热241.8kJ．写出该反应的热化学方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol．若9g水蒸气转化成液态水放热22kJ，则反应H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）的△H=-285.5 kJ•mol^-1．
（2）已知稀溶液中，1mol H₂SO₄与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H₂SO₄与NaOH反应的中和热的热化学方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（3）25^oC、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷（C₄H₁₀）气体放出热量为Q kJ，经测定，将生成的CO₂通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol．
（4）已知下列热化学方程式：
①CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-870.3kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ•mol^-1
③H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（l）△H₃=-285.8kJ•mol^-1
写出由C（s）、H₂（g）和O₂（g）经合生成CH₃COOH（l）的热化学方程式2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）△H=-488.3kJ/mol．
（5）已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂（g）与H₂（g）反应生成1mol NH₃（g）的热化学方程式是N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．

15．

断裂1mol化学键所需的能量如表：

化学键	N-N	O=O	N≡N	N-H
键能（kJ）	154	500	942	a

火箭燃料肼（H₂N-NH₂）的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是（　　）

	A．	N₂比O₂稳定
	B．	N₂H₄（g）+O₂（g）?N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534 kJ•mol^-1
	C．	表中的a=194
	D．	图中的△H₃=+2218 kJ•mol^-1

5．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：
S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢）
I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2- （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Na₂S₂O₃耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S₂O₃^2-与S₂O₈^2-初始的物质的量需满足的关系为：n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）$＞\frac{1}{2}$．
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表：

实验序号	体积V/ml
实验序号	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

表中Vx=2.0 ml，理由是保证反应物K₂S₂O₈浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的．
（3）已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
①针对上述实验现象，某同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是生成的锰离子有催化作用的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是C．
A．硫酸钾 B．氯化锰 C．硫酸锰 D．水．

12．排放SO₂、NO等大气污染物是产生雾霾的因素之一．如何处理和利用SO₂、NO是环保科学研究的热点．
（1）将物质的量之比为1：1的NO、NO₂气体通人冰水中生成HNO₂（亚硝酸）．某温度T下，0.2mol•L^-1HNO₂溶液的pH=2，则该温度下，HNO₂的电离常数K_a（HNO₂）≈5.3×10^-4（保留一位小数）．
（2）“脱硝”是指将NO₂转化成N₂．已知：
①4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₁
②8NH₃（g）+6NO₂（g）═7N₂（g）+12H₂O（g）△H₂
③N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₃
④2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₄
△H₂=2△H₁+3△H₃-3△H₄ （用含△H₁、△H₃、△H₄代数式表示）．
（3）利用电解法将雾霾中SO₂、NO转化为（NH₄）₂SO₂的装置如图1所示，写出阴极的电极反应式：NO+5e^-+6H⁺═NH₄⁺+H₂O．

（4）一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入等物质的量的NO₂和SO₂气体反应（产物为两种气体），测得混合气体中NO₂、SO₃气体的物质的量与时间关系如图2所示．
①下列情况说明该反应达到平衡状态的是CD（填字母）．
A．混合气体的密度不再改变
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体中NO₂体积分数不再改变
D．混合气体的颜色不再改变
②若其他条件不变，达到平衡后，向容器中再充入1mol SO₂（g）和1mol NO₂（g），平衡不（填“向左”“向右”或“不”）移动，SO₂的平衡转化率不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
③上述反应中，在0～2min内SO₂的平均反应速率v（SO₂）=0.15mol/（L．min）．
④在该温度下，该反应的平衡常数K=$\frac{4}{9}$（结果保留两位小数）．

9．下列说法正确的是（　　）

	A．	${\;}_{6}^{12}$C、${\;}_{6}^{13}$C、${\;}_{6}^{14}$C三种核素互为同素异形体
	B．	苯甲醇和邻甲基苯酚的分子式相同，化学性质也相同
	C．	等质量的甲烷按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b消耗更多的O₂ 途径a：CH₄$→_{催化重整}^{H_{2}O}$CO+H₂$→_{燃烧}^{O_{2}}$CO₂+H₂O；途径b：CH₄$→_{燃烧}^{O_{2}}$CO₂+H₂O
	D．	铁表面镀铜时，铜与电源的正极相连，铁与电源的负极相连

10．某有机物的结构简式如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是（　　）

	A．	分子中含有两种官能团
	B．	可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同
	C．	该有机物的分子式为C₁₀H₁₆O₃
	D．	与钠和氢氧化钠溶液都能发生反应，且得到的产物相同

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