【題目】某化學(xué)小組選用酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液,探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進行了如下了三組實驗:[實驗內(nèi)容及記錄]
實驗編號 | 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min | |||
mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.05mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 4.0 |
2 | 2.0 | 2.0 | 4.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 1.0 | 3.0 | 4.0 | 2.0 | 6.4 |
請回答:
(1)[實驗原理] _________________________________________(寫離子方程式)
(2)為完成實驗?zāi)康模?/span>H2C2O4溶液的物質(zhì)的量濃度不低于__________________
(3)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是_______________________________
(4)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:v(KMnO4)=______ 。
(5)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示,但有同學(xué)查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)。并繼續(xù)進行實驗探究。
①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是_________________________________________。
②請你幫助該小組同學(xué)完成實驗方案,并填寫表中空白。
實驗 編號 | 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL | 再向試管中加入少量固體 | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min | |||||
_____mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.05mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L稀硫酸 | |||||
4 | 3.0 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | t | |||
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是__________________________________
【答案】 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=== 2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.5mol/L 其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(或反應(yīng)物濃度),反應(yīng)速率增大 0.005mol / (L·min) 生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對該反應(yīng)有催化作用) MnSO4 與實驗1比較,溶液褪色所需時間短或所用時間(t)小于4.0min
【解析】(1)本題的實驗原理是酸性高錳酸鉀氧化草酸,酸性高錳酸鉀褪色生成二價錳離子,草酸中的C被氧化為二氧化碳,化學(xué)方程式為:2KMNO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,故答案為:2KMNO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;
(2)高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.05molL-1×0.004L=0.0002mol,根據(jù)方程式2KMNO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,H2C2O4的物質(zhì)的量至少為0.0002mol×=0.0005mol,在實驗③中要保證高錳酸鉀完全反應(yīng),物質(zhì)的量濃度至少為=0.5mol/L,故答案為:0.5mol/L;
(3)從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是H2C2O4溶液的濃度;其他條件相同時,增大H2C2O4溶液的濃度,反應(yīng)速率增大,故答案為:其他條件相同時,增大H2C2O4溶液的濃度,反應(yīng)速率增大;
(4)實驗1中,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.05molL-1×0.004L=0.0002mol,混合后高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度為=0.02mol/L,因此v(KMnO4)==0.005mol / (L·min) ,故答案為:0.005mol/(Lmin);
(5)①由圖乙可知反應(yīng)開始后速率增大的比較快,說明生成物中的MnSO4(或Mn2+)為該反應(yīng)的催化劑,故答案為:生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對該反應(yīng)有催化作用);
②與實驗1作對比實驗,則加入的硫酸錳的量不同,其它條件必須相同,所以加入的少量固體為MnSO4,故答案為:MnSO4;
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,則反應(yīng)速率加快,溶液褪色的時間小于4min,從而說明Mn2+是催化劑,故答案為:與實驗1比較,溶液褪色所需時間短(或所用時間(t)小于4min)。
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【題目】有關(guān)堿金屬元素,下列說法正確的是( )
A. 單質(zhì)沸點隨原子序數(shù)的遞增而升高
B. 周期表第一列是第IA族元素,又稱堿金屬元素
C. 金屬鋰在空氣中燃燒,產(chǎn)物是Li2O2
D. 金屬鋰常用于制造鋰電池,這跟它還原性強、密度小有關(guān)
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z原子序數(shù)之和是W的2倍,X、Z在周期表中的相對位置如圖所示,X的最低負(fù)價絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等。下列說法不正確的是
A. 原子半徑:Y>Z>W B. 一定條件下,Y可置換出X
C. 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:Z>W D. 熔點YW2>XW4
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【題目】在一定溫度下,將6 mol CO2和8 mol H2充入2L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表。
(1)反應(yīng)前4min的平均速率v(CO2)= ________________ mol/(L·min)
(2)達到平衡時速率之比v(CO2):v(H2):v(CH3OH):v(H2O)=_________
(3)達到平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為____________ ;CO2平衡濃度是_____mol/L
(4)該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____________
(5)達到平衡時降低溫度,平衡向_______________(填正反應(yīng)或逆反應(yīng))方向移動;達到平衡時速率與原平衡速率比較(填變大,不變或減小)_________
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【題目】(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時,32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水,放出熱量624kJ(25℃時),N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________。
(2)肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空氣燃料電池放電時:負(fù)極的電極反應(yīng)式是_______________________________________ 。
(3)用CO做燃料電池電解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意圖如圖1所示,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極.工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同.
①寫出通入CO的電極反應(yīng)式____________________________________
②乙中B極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________.
③丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖2所示,則圖中③線表示的是____________(填離子符號)的變化;反應(yīng)結(jié)束后,要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀,需要_____________mL 8.0mol·L﹣1 NaOH溶液。
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【題目】已知在標(biāo)況下的四種氣體①6.72LCH4 ②3.01×1023個HCl分子、13.6克H2S④0.2molNH3用相應(yīng)的序號填寫下列空白:
(1)體積最大的是;
(2)原子數(shù)最多的是;
(3)質(zhì)量最小的是;
(4)含氫原子數(shù)最少的是
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【題目】2013年9月以來,我國很多地區(qū)再大面積出現(xiàn)霧霾,特別是華中華北尤其嚴(yán)重,汽車尾氣、燃煤廢氣和冬季取暖排放的CO2等都是形成霧霾的原因。
Ⅰ.用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)△H<0,在一定溫度下,如圖在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO,在t1時刻達到平衡狀態(tài)。
(1)能判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_______。
A.在單位時間內(nèi)生成1mol CO2的同時消耗了1mol CO
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
D.混合氣體的壓強不再變化
(2)在t2時刻將容器的容積迅速擴大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t3時刻達到新的平衡狀態(tài),之后不再改變條件.請在圖中補充畫出從t2到t4時刻正反應(yīng)速率隨時間的變化曲線:___________
Ⅱ.使用石油熱裂解的副產(chǎn)物CH4來制取H2,其生產(chǎn)流程如圖1所示:
(3)此流程的第Ⅰ步反應(yīng)為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),一定條件下CH4的平均轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2所示,則P1_____P2(填“>”、“<”或“=”),100℃時,將1molCH4(g)和2molH2O(g)通入容積為100L的恒容的密閉容器中,達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5。此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K____________ (寫出完整的計算過程)
(4)此流程的第Ⅱ步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化情況如下表
溫度/℃ | 400 | 500 | 830 |
平衡常數(shù)K | 10 | 9 | 1 |
溫度/℃ | 400 | 500 | 830 |
平衡常數(shù)K | 10 | 9 | 1 |
從表上可以推斷該反應(yīng)是___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),若反應(yīng)在500℃時進行,設(shè)CO(g)和H2O(g)的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,反應(yīng)達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為________;
(5)圖3表反應(yīng)Ⅱ在t1時達到平衡,在t2時因改變某個條件引起濃度變化的情況,圖中t2時改變的條件是降低溫度或________________(寫一種)
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【題目】已知:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。實驗室用足量NaOH溶液吸收從濃鹽酸和MnO2反應(yīng)體系中導(dǎo)出的氣體。當(dāng)吸收溫度不同時,生成的產(chǎn)物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的兩種或三種。下列說法正確的是
A. 若產(chǎn)物為NaClO、NaCl,則吸收后的溶液中n(ClO-)=n(Cl-)
B. 若產(chǎn)物為NaClO3、NaCl,則參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5
C. 若產(chǎn)物為NaClO、NaClO3、NaCl,則由吸收后的溶液中n(Cl-)和n(ClO-)可計算吸收的n(Cl2)
D. 若產(chǎn)物為NaClO、NaClO3、NaCl,則NaOH與Cl2相互反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2∶1
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【題目】下列關(guān)于有機物的說法正確的是( )
A. 乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,二者反應(yīng)原理相同
B. 交警用酸性重鉻酸鉀溶液檢查司機是否飲酒過量時乙醇發(fā)生取代反應(yīng)
C. 乙酸的分子式為C2H4O2,屬于弱酸
D. 苯分子中沒有碳碳雙鍵,因此苯不能發(fā)生加成反應(yīng)
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