10.雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO$?_{△}^{催化剂}$2CO2(g)+N2(g)△H<0
①该反应的速率时间图象如图1中甲图所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图1中乙图所示.以下说法正确的是BC(填对应字母).

A.a1>a2    B.b1<b2        C.t1>t2
D.乙图中阴影部分面积更大
E.甲图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,图2示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是BD(填代号).

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)═N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol    H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol.
(3)CH4和H2O(g) 在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表.
温度/℃800100012001400
平衡常数0.451.92276.51771.5
①该反应是吸热反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投人l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2O═CO+3H2的平衡常数K=6.75.
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图3是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变).

①甲烷燃料电池的负极反应式:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
②电解后溶液的pH=14(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是1.68L.
5.酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应.某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素.
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸.
(1)写出滴定过程中发生反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O.
(2)滴定过程中操作滴定管的图示1正确的是A.
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的草酸溶液浓度偏高(填“偏高”、“偏低”、或“不变”).
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol•L-1.用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL).
试验编号温度(℃)催化剂用量(g)酸性高锰酸钾溶液实验目的
a.实验1和2探究探究温度不同对反应速率的影响
b.实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响.
c.实验2和4探究催化剂对反应速率的影响
体积(mL)浓度(mol•L-1
1250.540.1000
2500.540.1000
3250.540.0100
425040.1000
(4)写出表中a 对应的实验目的探究温度不同对反应速率的影响;若50°C时,草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如图所示,保持其他条件不变,请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图2.

(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
试验编号溶液褪色所需时间(min)
第1次第2次第3次
114.013.011.0
36.56.76.8
分析上述数据后得出“当其它条件相同时,酸性高锰酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论.甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,请简述甲同学改进的实验方案其它条件相同时,利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间.
(6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2,原因可用离子方程式表示为2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O.
 0  155884  155892  155898  155902  155908  155910  155914  155920  155922  155928  155934  155938  155940  155944  155950  155952  155958  155962  155964  155968  155970  155974  155976  155978  155979  155980  155982  155983  155984  155986  155988  155992  155994  155998  156000  156004  156010  156012  156018  156022  156024  156028  156034  156040  156042  156048  156052  156054  156060  156064  156070  156078  203614 

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