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(16分)(一)某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条...

(16分)(一)某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。限选试剂与仪器:0.20mol/LH2C2O4溶液,0.010mol/L 酸性KMnO4溶液,蒸馏水,锥形瓶,恒温水浴槽,量筒,秒表。该小组设计了如下的方案。

物理量

 

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度/

 

浓度/ mol·L-1

体积/mL

浓度/ mol·L-1

体积/mL

0

0.20

2.0

0.010

4.0

50

0

0.20

2.0

0.010

4.0

25

 

 

 

0.010

4.0

25

(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:n(H2C2O4):n (KMnO4) ≥_______。

(2)请完成表格内五处空白。

3)实验测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=______________ mol·L-1·min-1

(4)已知50时c(MnO4)~反应时间t的变化曲线如下图。其中反应速率最快的阶段是_____,原因是                                          

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(二)利用下图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是_________________________。

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(一)(1)2:5或2.5;(2) 物理量 蒸馏水 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 体积/mL 浓度/ mol·L-1 体积/mL 浓度/ mol·L-1 体积/mL ① 0 0.20 2.0 0.010 4.0 50 ② 0 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 1.0 0.20 1.0 0.010 4.0 25 (3)0.010或1.0×10-2; (4)t1-t2, 随着反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑ 的进行研究,产生的MnSO4作为反应的催化剂使反应速率加快。 (二)根据图(a)可知,H2O2分解放热,使得B瓶中温度升高,据图(b)可知,2NO2(g)N2O4(g)为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,从而使NO2浓度增大,颜色加深。 【解析】 试题分析:(一)(1)根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,利用化合价升降相等写者 出反应的化学方程式为: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑;为了观察到紫色褪去,高锰酸钾的物质的量应该少量,即c(H2C2O4):c(KMnO4)≥5:2=2.5, 故答案为:2:5或2.5; (2)①和②除了温度不同,其他条件完全相同,是探究温度对化学反应速率影响;题干中只提供一种浓度的草酸,则只能在溶液总体积相等的情况下用蒸馏水将其调节成不同浓度,则设计五个空格的答案为: 物理量 蒸馏水 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 体积/mL 浓度/ mol·L-1 体积/mL 浓度/ mol·L-1 体积/mL ① 0 0.20 2.0 0.010 4.0 50 ② 0 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 1.0 0.20 1.0 0.010 4.0 25 (3)草酸的物质的量为:0.10mol•L-1×0.002L=0.0002mol,高锰酸钾的物质的量为:0.010mol•L-1×0.004L=0.00004mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.0002mol:0.00004mol=5:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=,故答案为:0.010或1.0×10-2; (4)根据图中可知在o-t1,t1-t2,t2-t3,三段中c(KMnO4)的变化最大的是t1-t2, 故反应速率最快的阶段是t1-t2,原因是:随着反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑的进行研究,产生的MnSO4作为反应的催化剂使反应速率加快。 (二)(2)由图(a)可得热化学方程式H2O2(l)= H2O(l)+O2(g) ΔH<0,2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。由于H2O2的分解反应为放热反应[注意Fe2(SO4)3作催化剂],故右边烧杯中液体温度高于左边烧杯中液体温度,则B瓶中气体的温度高于A瓶中气体的温度,升高温度,2NO2(g) N2O4(g) 的平衡逆向移动,c(NO2)增大,混合气体颜色加深。故答案为:深 据图(a)可知,H2O2分解放热,使得B瓶中温度升高,据图(b)可知,2NO2(g)N2O4(g)为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,从而使NO2浓度增大,颜色加深。 考点:考查化学反应速率和化学平衡的影响因素。  
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考点分析:
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(11分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)利用以下反应可处理NO2:6NO2+8NH3满分5 manfen5.com7N2+12H2O   ΔH< 0。请在答题卡的坐标图中,画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化的示意图,并标明反应热。

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(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com 2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com 2NO2(g) ΔH =-113.0 kJ·mol-1

写出1mol SO2与足量NO2反应转变成SO3(g)的热化学方程式                

(3)一定条件下,将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是__________________。

a.体系压强保持不变

b.混合气体颜色保持不变

c.SO3和NO的体积比保持不变

d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为16,则平衡常数K=_____(结果取三位有效数字)。

 

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下列叙述正确的是

A.c(NH4+)相等的(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2和NH4Cl溶液中,溶质浓度大小关系是:c[(NH4)2Fe(SO4)2] c[(NH4)2SO4] <c(NH4Cl)

B.pH相同的盐酸和醋酸稀释相同倍数后,盐酸的pH小于醋酸的pH

C.中和体积与pH都相同的盐酸和醋酸所消耗的NaOH物质的量相同

D.CH3COONa溶液中:c(Na+) = c(CH3COO-) + c(OH-)-c(H+)

 

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从下列事实所得出的解释或结论正确的是

选项

实验事实

解释或结论

A

氢氧化钠标准液滴定食醋的操作中,用甲基橙作指示剂会造成误差

恰好完全中和时溶液呈碱性,

应选用酚酞作指示剂

B

压缩针筒内的NO2和N2O4混合气体,

颜色先变深后变浅

增大压强,平衡向生成N2O4的方向移动,新平衡比旧平衡压强小

C

往氯化铁溶液中加入氯化铁固体,溶液颜色加深

水解平衡向右移动,氢氧化铁浓度增大,氯化铁水解程度增大

D

在室温下能自发进行反应:(NH4)2CO3 (s) = NH4HCO3 (s)+NH3(g)  ΔH >0

这是一个熵增的反应

 

 

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一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的

A.NH4Cl         B.KCl溶液         C.NaNO3       D.CH3COONa

 

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在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)满分5 manfen5.com2C(g)ΔH<0。某研究小组研究其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:

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下列判断正确的是

A.图I研究的是温度对反应的影响,且乙的温度较高

B.图研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高

C.图III研究的是温度对反应的影响,且乙的温度较低

D.图IV研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

 

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