Question

【題目】Ⅰ．某研究性學習組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”，實驗如下：

實驗序號	實驗溫度	KMnO4溶液		H2C2O4溶液		H2O	溶液褪色時間
		V(mL)	C(mol/L)	V(mL)	C(mol/L)	V(mL)	t(s)
A	293K	2	0.02	4	0.1	0	t1
B	T1	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313K	2	0.02	V2	0.1	1	t2

（1）通過實驗A、B，可探究出_______的改變對反應速率的影響，其中V1=_____，T1=_____，通過實驗_______可探究出溫度變化對化學反應速率的影響。

（2）若t1＜8，則由實驗A、B可以得出的結(jié)論是________________________span>；利用實驗B中數(shù)據(jù)計算，從反應開始到有結(jié)束，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為____________。

（3）該反應中有無色無味氣體產(chǎn)生，且錳被還原為Mn2+，寫出相應反應的離子方程式_______。

（4）該小組的一位同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應一段時間后該反應速率會加快，造成此種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與H2C2O4之間的反應有某種特殊的作用，則該作用是_______________，相應的粒子最有可能是（填符號）_______。

II.100kPa時，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖1，反應2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖2。

① 圖1中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率，則________點對應的壓強最大。

② 100kPa、25℃時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中，列式計算平衡常數(shù)Kp＝________。（Kp用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）

Answer 1

【答案】濃度 1 293K BC 其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率增大 8.3×10－4mol/（L·s） 2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 作催化劑 Mn2＋ B 0.06

【解析】

根據(jù)控制變量法分析影響化學反應速率的條件，根據(jù)不同條件下高錳酸鉀溶液褪色的快慢程度不同，得出合理的結(jié)論，故實驗中的草酸必須是足量的。

Ⅰ．某研究性學習組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”。

（1）實驗A、B中，高錳酸鉀溶液的濃度是相同的，而H2C2O4溶液的濃度是不同的，故通過實驗A、B可探究出濃度的改變對反應速率的影響，根據(jù)控制變量的原理，要控制兩實驗的溫度相同、溶液的總體積相同，故其中V1=1，T1= 293K。同理，B、C兩實驗除溫度不同外，其余條件相同，故通過實驗B、C可探究出溫度變化對化學反應速率的影響。

（2）若t1＜8，則實驗A的的反應速率較大，實驗A中草酸的濃度大于實驗B，則由實驗A、B可以得出的結(jié)論是其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率增大；利用實驗B中數(shù)據(jù)計算，混合后起始濃度c(KMnO4)=，溶液褪色用時8s、c(KMnO4)=0，故用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為8.3×10－4mol/（L·s）。

（3）該反應中有無色無味氣體產(chǎn)生，該氣體為CO2，錳被還原為Mn2+，該反應的離子方程式為2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。

（4）該小組的一位同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應一段時間后該反應速率會加快，造成此種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與H2C2O4之間的反應有某種特殊的作用，由于反應是在一定的溫度下進行的，故反應體系中的某種粒子的作用是作催化劑，分析反應的各種產(chǎn)物，相應的粒子最有可能是Mn2＋。

II.100kPa時，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖1，反應2NO2(g)N2O4(g)是一個氣體分子數(shù)減少的反應。由NO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線可知，溫度越高，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率越小，則該反應為放熱反應。

①在相同的壓強下，溫度越高，達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率越小，則反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是一個氣體分子數(shù)減少的放熱反應。由于該體系控制平衡壓強為100kPa，則曲線以上的點的壓強大于100kPa，曲線以上的點的壓強小于100kPa，則B點對應的壓強最大。

② 100kPa、25℃時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中，由圖可知，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，設NO2的起始量為1mol，則其變化是為0.8mol，N2O4的變化量為0.4mol，NO2和N2O4的平衡量分別為0.2mol和0.4mol，則平衡體系中，NO2和N2O4的體積分數(shù)分別為和，因此，平衡常數(shù)Kp＝0.06。