题目内容
【题目】反应a A(g)＋b B(g)
c C(g) ΔH＜0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为_____________________________________________。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为______________。
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是________。
(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向________移动，采取的措施是________________________。
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2________(填“＜”“＞”或“＝”)T3，判断的理由是_____________________________________________________。
【答案】1∶3∶2 vI(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A) αⅢ(B) 19.4% 右 从平衡混合物中分离出了C ＞ 因为Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动，该反应为放热反应，故降温才能使平衡正向移动
【解析】
(1)由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c(C)=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比；
(2)vI(A)=
=0.05mol/(Lmin)，vⅡ(A)=
=0.0253mol/(Lmin)，vⅢ(A)=
=0.012mol/(Lmin)，比较可以得出答案；
(3)B的平衡转化率αI(B)=
×100%=50%，αⅡ(B)=
×100%=38%，αⅢ(B)=
×100%=19.4%；
(4)第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低。
(1)由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c(C)=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2；
(2)vI(A)==0.05mol/(Lmin)，vⅡ(A)==0.0253mol/(Lmin)，vⅢ(A)==0.012mol/(Lmin)，故A的平均反应速率vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)，故答案为：vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)；
(3)B的平衡转化率αI(B)=×100%=50%，αⅡ(B)=×100%=38%，αⅢ(B)=×100%=19.4%；
(4)第Ⅱ阶段C是从0
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低。
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【题目】高锰酸钾具有强氧化性，广泛用于化工、医药、采矿、金属治炼及环境保护领域等。KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料，在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4)；然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
实验步骤 | 现象或解释 |
①称取2.5 gKClO3固体和5.2gKOH固体置于铁坩埚中，加热熔融 | 不用瓷坩埚的原因是____________。 |
②分多次加入3gMnO2固体 | 不一次加入的原因是__________________。 |
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液，直至K2MnO4全部歧化，判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上，现象为_________________________。然后趁热过滤，将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜，充分冷却后过滤，在80℃烘箱中干燥3h，不选用更高温度的原因是_____________________________。
(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
加入H3PO4体积／mL | 溶液的pH | 产品质量 | KMnO4质量 | KMnO4质量分数 |
10.50 | 12.48 | 2.35 | 2.05 | 87.23 |
12.50 | 11.45 | 2.45 | 2.18 | 88.98 |
14.50 | 10.89 | 2.18 | 1.87 | 85.78 |
16.50 | 10.32 | 2.28 | 1.75 | 76.75 |
18.50 | 9.44 | 2.09 | 1.48 | 70.81 |
从表格中数据分析，在歧化时选择溶液的最佳pH是________________。
ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。测定步骤如下：
①溶液配制：称取1.000g的KMnO4固体样品，放入_____________中溶解，然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。
②滴定：移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中，加少量硫酸酸化，用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定，发生反应：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋10C02＋8H2O，当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点，平行滴定3次，H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL，则样品纯度为_______________％(保留1位小数)。
