(2009?梅州模拟)某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素.实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01mol?L-1、0.001mol?L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液(0.1mol?L-1)的用量均为2mL.
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 T/K 催化剂的用量/g KMnO4酸性溶液的浓度/mol?L-1 实验目的
298 0.5 0.01 (Ⅰ)实验①和②探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和
探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和
探究催化剂对该反应速率的影响;)
298
298
0.5
0.5
0.001
0.001
323K
323K
0.5
0.5
0.01
0.01
298
298
0
0
0.01
0.01
(2)某同学对实验①和②分别进行三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
KMnO4酸性溶液
的浓度/mol?L-1
溶液褪色所需时间 t/min
第1次 第2次 第3次
0.01 14 13 11
0.001 6 7 7
计算用0.001mol?L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率
1×10-4mol?L-1?min-1
1×10-4mol?L-1?min-1
(忽略混合前后溶液的体积变化,写出计算过程).
(3)若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?
不可行
不可行
.若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:
取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应.(3分)
取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应.(3分)
向体积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体,在一定温度下发生如下反应:

2X(g)Y(g)+3Z(g)

(1)经5 min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为_________ mol·(L·min)-1

(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲:v(X)=3.5 mol·(L·min)-1;乙:v(Y)=2 mol·(L·min)-1;丙:v(Z)=4.5 mol·(L·min)-1;丁:v(X)=0.075 mol·(L·s)-1。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)____________。

(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氮气,则平衡向___________(填“左”“右”或“不”)移动;若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向___________(填“左”“右”或“不”)移动。

(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5 mol X气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较____________。

A.无法确定                            B.前者一定大于后者

C.前者一定等于后者                D.前者一定小于后者

(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为____________。

(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为____________。

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