教材中用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
| 实验序号 | A溶液 | B溶液 |
| ① | 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
| ② | 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
⑴写出草酸溶于水的电离方程式: 。
⑵该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是:① ②(填:>、<、=)。
⑶若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则
在2 min末, c(MnO4-)= mol/L。
⑷除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
⑸小组同学发现反应速率随时间变化如上图所示,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①该反应放热,② 。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) ![]()
CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g) ![]()
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) ![]()
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 。
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 。
a.高温高压 b.低温低压 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g) ![]()
CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”),若上述情况达到平衡,此时c(CH3OH)= 。