Question

(1)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B₂H₆)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为____。

(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式为2NO＋2CO2CO₂＋N₂，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s	0	1	2
c(NO)/ mol·L^－^1	1.00×10^－^3	4.50×10^－^4	2.50×10^－^4
c(CO)/mol·L^－^1	3.60×10^－^3	3.05×10^－^3	2.85×10^－^3
时间/s	3	4	5
c(NO)/ mol·L^－^1	1.50×10^－^4	1.00×10^－^4	1.00×10^－^4
c(CO)/ mol·L^－^1	2.75×10^－^3	2.70×10^－^3	2.70×10^－^3

请回答下列问题：

①前2s内的平均反应速率υ(N₂)＝____；

②上述条件下，该反应的平衡常数为____；

③上述条件下，测得某时刻反应体系中各物质的物质的量浓度均为0.01 mol/L，则此时反应处于____状态。(填“平衡”或“向右进行”或“向左进行”)

(3)实验室常用0.10 mol/L KMnO₄标准酸性溶液来测定H₂C₂O₄样品的纯度(标准液滴待测液)，其反应原理为：5H₂C₂O₄＋2MnO₄^－＋6H^＋=10CO₂↑＋2Mn²⁺＋8H₂O。

① KMnO₄标准液应装在____(填“酸式”或“碱式”)滴定管；

② 清水洗净滴定管后直接装入标准液，则测定结果会____；(填“偏大”或“偏小”或“不变”)

③ 滴定过程中发现一段时间后反应速率明显加快，除去温度的影响，你认为最有可能的原因是____。

Answer

B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H= -2165kJ/mol 1.875×10－4 mol/(L·s) 5000 向右进行 酸式 偏大 生成了催化剂

【解析】

(1)0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，据此计算出1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出的热量，再写出反应的热化学反应方程式；

(2)①根据υ=计算出υ(NO)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算υ(N2)；②根据三段式列式结合平衡常数K=计算；③计算Qc=，再与K比较大小；

(3)① KMnO4具有强氧化性，能够腐蚀乳胶管；② 清水洗净滴定管后直接装入标准液，使得标准液的浓度减小，结合c(待测)=分析判断；③ 根据影响化学反应速率的因素结合题意分析判断。

(1)0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出2165kJ的热量，反应的热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol，故答案为：B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol；

(2)①前2s内的平均反应速度υ(NO)= =3.75×10-4 mol/(L·s)，υ(N2)∶υ(NO)=1∶2得到υ(N2)=1.875×10-4 mol/(L·s)，故答案为：1.875×10-4 mol/(L·s)；

②由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡，则

2NO + 2CO 2CO2 + N2

开始(mol/L) 1.00×10-3 3.60×10-3 0 0

转化(mol/L) 9×10-4 9×10-4 9×10-4 4.50×10-4

平衡(mol/L)1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-4 4.50×10-4

则平衡常数K===5000，故答案为：5000；

③上述条件下，测得某时刻反应体系中各物质的物质的量浓度均为0.01 mol/L，则Qc===100＜K=5000，说明反应向右进行，故答案为：向右进行；

(3)① KMnO4具有强氧化性，能够腐蚀乳胶管，因此KMnO4标准液应装在酸式滴定管中，故答案为：酸式；

② 清水洗净滴定管后直接装入标准液，使得标准液的浓度减小，滴定消耗的标准液的体积偏大，根据c(待测)=，则测定结果会偏大，故答案为：偏大；

③ 滴定过程中发现一段时间后反应速率明显加快，除去温度的影响，最有可能的原因是反应过程中生成了催化剂，故答案为：生成了催化剂。