广东省揭阳市第三中学高二上学期第一次月考化学试题 解析版
更新时间:2023-05-29 05:11:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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揭阳三中第一学期高二级第1次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:O 16 H 1 S 32 C 12
一、选择题:(42分)本题共14小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气②太阳能③风能④石油⑤煤⑥生物质能⑦氢能
A. ①②③④
B. ②③⑥⑦
C. ①②⑤⑥⑦
D.
③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
【分析】
新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且可以再生。
【详解】天然气、石油、煤是不可再生能源,能引起严重的空气污染,不是新能源;太阳能、风能、生物质能、氢能对环境污染小,属于对环境友好型的新能源,故选B。
【点睛】本题考查了新能源,注意新能源的特征及开发利用是解答关键。
2. 下列变化属于吸热反应的是()
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A. ①④⑤
B. ①②④
C. ②③
D. ②④
【答案】D
【解析】
试题分析:①液态水气化属于物理变化,属于吸热过程,故错误;②此反应是吸热反应,故正确;③浓硫酸稀释,是放热过程,故错误;④氯酸钾分解属于分解反应,属于吸热反应,故正确;⑤生石灰与水反应生成熟石灰,是放热反应,故错误;综上所述,选项D正确。
考点:考查吸热反应和放热反应等知识。
3.据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变
- 1 -
化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水分解是吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,图像B符合,答案选B。
【点睛】注意催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应热。
4.已知
(1)H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g)ΔH=a kJ?mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=b kJ?mol-1
(3)H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l)ΔH=c kJ?mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=d kJ?mol-1
下列关系式中正确的是()
A. a<c<0
B. b>d>0
C. 2a=b<0
D. 2c=d>0 【答案】C
【解析】
【详解】氢气在氧气中燃烧,无论生成液态水,还是气态水,均为放热反应,则:a、b、c、d均小于0;
A.燃烧反应为放热反应,焓变为负,且气态水的能量高,则c<a<0,故A错误;
- 2 -
B.反应物相同,生成物中气态水的能量高,则d<b<0,故B错误;
C.物质的量与热量成正比,则2a=b<0,故C正确;
D.物质的量与热量成正比,且燃烧反应的焓变为负,则2c=d<0,故D错误;
故答案为C。
5.升高温度能使反应速率加快,下列叙述正确的是()
A. 降低反应所需的活化能
B. 对于吸热反应、放热反应,反应速率同等程度加大
C. 体系中活化分子总数不变
D. 使反应体系的活化分子百分数增大
【答案】D
【解析】
【详解】升高温度,增大活化分子的百分数,体系内活化分子总数增多,有效碰撞次数增多,反应速率增大,对于吸热反应、放热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,但正逆反应增大的程度不同,故答案为D。
6.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(s)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应为放热反应
B. A—B的键能为bkJ?mol-1
C. 加催化剂能降低该反应焓变
D. 该反应的反应热为△H=(a-b)kJ?mol-1
【答案】D
【解析】
A.由图像可以看出,生成物的总能量大于反应物的总能量,该反应为吸热反应,故A错误;
- 3 -
- 4 - B.键能是指断裂或形成1mol 化学键吸收或放出的能量,则A-B 的键能为2
b kJ?mol -1,故B 错误;C.加入催化剂只能改变化学反应速率,不能改变平衡,即该反应焓变不变,故C 错误;
D.该反应的反应热△H=断裂化学键吸收的能量—形成化学键所放出的能量,所以反应热为△H=+(a-b )kJ/mol ,故D 正确;故选D 。
7.在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.5mol/(L·s)
B. v(B)=0.3mol/(L·s)
C. v(C)=0.8mol/(L·s)
D. v(D)=1.0mol/(L·s) 【答案】B
【解析】
【分析】
用不同物质的反应速率比较反应的快慢时,把反应速率的单位变成相同,再把各物质的反应速率除以本身的化学计量数,得到的速率越大反应就越快。
【详解】A 、v(B)=12v(A)=()0.5mol/L 2s =0.25mol/(L·s); B 、v(B)=0.3mol/(L·s);
C 、v(B)=13v(C)=()0.8mol/L 3
s =0.27mol/(L·s); D 、v(B)=14v(D)=()1.0mol/L 4
s =0.25mol/(L·s); 可以看出B 中的数据最大,反应也速率就最快,选B 。
8.下列反应既属于离子反应,又属于氧化还原反应的放热反应是( )
A. 铝片与稀盐酸反应
B. 灼热的碳与CO 2反应
C. Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 固体反应
D. 甲烷在氧气中的燃烧反应 【答案】A
【解析】
离子反应是有离子参加或生成的反应,A 、C 为离子反应;有化合价变化的反应为氧化还原反应,A 、B 、D 为氧化还原反应,灼热的碳与CO 2反应和Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 固体反应是吸热
- 5 - 反应,综合分析符合题意的是A 选项。A 正确。
9.已知4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ,若反应速率分别用υ(NH 3)、υ(O 2)、υ(NO)、υ(H 2O) 表示。则正确的关系是( )
A. 4/5υ(NH 3)=υ(O 2)
B. 5/6υ(O 2)=υ(H 2O)
C. 2/3υ(NH 3)=υ(H 2O)
D. 4/5υ(O 2)=υ(NO)
【答案】D
【解析】
【详解】化学计量数之比等于化学反应速率之比,则υ(NH 3):υ(O 2):υ(NO):υ(H 2O)=4:5:4:6,即54υ(NH 3)=υ(O 2)、65υ(O 2)=υ(H 2O)、32υ(NH 3)=υ(H 2O)、45
υ(O 2)=υ(NO),故答案为D 。
10.反应4A(s)+3B(g)
2C(g)+ D(g),经2minB 的浓度减少0.6mol/L 。对此反应速率的表示正确的是
A. 用A 表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B. 分别用B 、C 、D 表示的反应速率其比值是3:2:1
C. 在2min 末的反应速率,用B 表示是0.3mol/(L·min)
D. 在这2min 内用B 和C 表示的反应速率的值都是逐渐减小的
【答案】BD
【解析】 【详解】A.A 是固体,不能利用浓度变化量表示反应速率,A 错误;
B.速率之比等于化学计量数之比,故υ(B):υ(C):υ(D)=3:2:1,B 正确;
C.2min 内,B 的浓度减少0.6mol/L ,υ(B)=
0.6/2mol L min =0.3mol/(L ?min),但化学反应速率是2min 内的平均速率,不是瞬时速率,C 错误;
D.由于反应物的浓度随着反应的进行逐渐减小,物质的浓度降低,反应速率减小,所以反应速率的值都是随时间逐渐减小的,D 正确;
故合理选项是BD 。
- 6 - 11.用纯净的CaCO 3与l00mL 稀盐酸反应制取CO 2,实验过程记录如图所示(CO 2的体积己折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是
A. EF 段,用盐酸表示该反应的
平均反应速率为0.4 mol·(L·min) -1
B. OE 段表示的平均速率最快
C. OE 、EF 、FG 三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D. F 点收集到的CO 2的量最多
【答案】A
【解析】
A 、EF 段产生的CO 2共0.02 mol ,由于反应中n(HCl)∶n(CO 2)=2∶1,所以该段消耗HCl =0.04 mol ,时间1 min ,所以用盐酸表示的EF 段平均化学速率是0.4 mol·L -1·min -1,A 正确;
B 、单位时间内反应生成的多或反应物消耗的多,则速率快。由于横坐标都是1个单位,EF 段产生的CO 2多,所以该段反应速率最快,不是OE 段,B 错误;
C 、由于时间都是1 min ,所以三段的速率之比就等于产生CO 2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,C 错误;
D 、收集的CO 2是看总量的,F 点只有672 mL ,应该是G 点的体积最多,D 错误,答案选A 。
12.一定量的锌粉和6 mol/L 的过量盐酸反应,当向其中加入少量的下列物质时,能够加快反应速率,又不影响产生H 2的总量的是 ①石墨粉 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸 A. ①②⑤ B. ①③⑤
C. ③④⑤
D. ①③④ 【答案】B
【解析】
考查外界条件对反应速率对影响。石墨能和锌构成原电池,锌是负极,加快反应速率,①正
- 7 - 确。氧化铜溶于盐酸生成氯化铜,进而和锌发生置换反应,生成铜,也构成原电池,加快反应速率,但生成的氢气减少,②不正确,同样可知③正确。铁能和盐酸反应产生氢气,④不正确。增大氢离子浓度,反应速率增大,⑤正确,答案选B 。
13.下列描述中正确的是( )
A. HCl 与NaOH 反应的中和热△H=-57.3kJ/mol ,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热 △H=2×(-57.3)kJ/mol
B. CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol ,则2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的反应热△H=+566.0kJ/mol
C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D. 燃烧热是指1mol 物质完全燃烧时放出的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A .中和热是指酸和碱反应生成1mol 水时放出的热量,其衡量标准是生成的水为1mol ,稀溶液中强酸与强碱反应生成1mol 水时的中和热为57.3kJ/mol ,且稀H 2SO 4和Ca(OH)2反应生成的CaSO 4微溶于水,故A 错误;
B .燃烧热是1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是
283.0kJ/mol ,则CO 燃烧热表示的热化学方程式为:CO(g)+
12
O 2(g)═CO 2 (g)△H=-283.0 kJ/mol ;所以2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol ,故B 正确;
C .某些放热反应需要加热引发条件才能进行如铝热反应等,需要加热的反应不一定是吸热反应,故C 错误;
D .燃烧热表示1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量,故D 错误;
故答案为B 。
【点睛】考查燃烧热、中和热概念的理解应用,方程式书写方法,注意概念的条件和实质分析。中和热是酸与碱完全反应生成1mol 水放出的热量;燃烧热是指1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,热化学方程式改变方向,反应焓变符号随之变化;加热发生的反应不一定是吸热反应,某些放热反应也需要引发条件。
14.将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g) +B(g)2C(g),2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L -1,下列说法正确的是( )
A. 用物质A表示的反应平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
B. 用物质B表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
C. 2 s时物质A的转化率为30%
D. 2 s时物质B的浓度为0.8mol·L-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据方程式知,△c(A)=△c(C)=0.6mol/L,则A的平均反应速率为:
0.6mol/L
2s
=0.3mol/(L·s),故A错误;
B.△c(B)=1
2
×0.6mol/L=0.3mol/L,υ(B)=
0.3mol/L
2s
=0.15mol/(L·s),故B错误;
C.A的起始浓度是2mol/L,根据方程式知,△c(A)=△c(C)=0.6mol/L,故A的转化率
=0.6mol/L
2mol/L
×100%=30%,故C正确;
D.B的起始浓度是1mol/L,根据方程式知,△c(B)=1
2
×0.6mol/L=0.3mol/L,2s时物质B
的浓度为:1mol/L-0.3mol/L=0.7 mol/L,故D错误;
故答案为C。
二非选择题(共58分)
15.用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_________;
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_____(填“能”或“不能”),其原因是_________
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是_________;实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________(填
- 8 -
“相等”或“不相等”);
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol 水时,放出57.3 kJ的热量,则
上述反应的热化学方程式为: _____________。
(5)倒入NaOH溶液的正确操作是 _________
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(6)某同学利用实验数据计算出的中和热与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填
字母)____________。
a.实验装置保温、隔热效果差;
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度;
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数;
d.倒完NaOH溶液后,发现装NaOH烧杯内有极少量残留液。
【答案】 (1). 减少热量损失 (2). 不能 (3). 铁会和盐酸反应;铁导热性好,热
量损失较大 (4). 为了确保盐酸完全被中和 (5). 不相等 (6). 相等 (7).
NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+ H2O (l) ΔH=-57.3 kJ/mol (8). C (9). abcd
【解析】【分析】(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作;(2)铁是热的良导体,易传热,且铁能与盐酸反应;(3)氢氧化钠过量能保证盐酸完全反应;反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,结
合中和热的概念和实质来回答;
(4)根据稀强酸与稀强碱中和生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式;
(5)将NaOH溶液倒入小烧杯中,不能分几次倒入,否则会导致热量散失,影响测定结果;
(6)从对热量的影响分析即可。
【详解】(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是:减少
实验过程中的热量损失;
(2)铁是热的良导体,易传热,热量散失较大,实验测得误差较大,且铁能与盐酸反应;
(3)用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全,以盐酸的量为准进行准确计算;反应放出的热量和
所用酸以及碱的量的多少有关,改用60mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的氢氧化钠
溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量增多,但是中和热是以强
酸和强碱反应生成1mol水时放出的热为标准,与酸碱的用量无关;
- 9 -
(4)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,盐酸和氢氧化钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O (l)△H=-57.3 kJ/mol;
(5)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果,故答案为C;
(6)a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a符合题意;b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀HCl测温度,盐酸的起始温度偏高,温度差偏小,中和热的数值偏小,故b符合题意;
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量不变,但温度差偏小,中和热的数值偏小,故c符合题意;
d.倒完NaOH溶液后,发现装NaOH烧杯内有极少量残留液,则参加反应的NaOH偏小,测得的热量偏小,中和热数值偏小,故d符合题意;
故答案为:abcd。
16.I 某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为_________________。
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为________。用X表示的平均反应速率为___________________
II 对于可逆反应CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2 (g),若开始时容器中各有1mol的CO(g)和H2O (g),并在一定条件下发生反应,回答下面的问题:
①恒温恒压时,向容器中充入0.5mol的He,这时反应速率___________(填“加快”、“减慢”或“不变”),原因是____________________
②恒温恒容时,加入0.3mol的CO,这时反应速率___________(填“加快”、“减慢”或“不变”),原因是_______________
- 10 -
- 11 - 【答案】 (1). 3X+Y 2Z (2). 0.05mol·L -1·min -1 (3). 0.075 mol·L -1·min -1
(4). 减慢 (5). 恒温恒压时充入He ,体系体积增大反应物浓度减小,反应速率减慢
(6). 加快 (7). 恒温恒容充入0.3molCO ,反应物CO 的浓度增大反应速率加快
【解析】
【分析】
I.(1)根据各物质的增减判断反应物、生成物,根据同一反应、同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比判断;
(2)根据υ=t c =n V t 计算;再根据同一反应、同一时间段内,各物质反应速率之比等于其计量数之比判断;
II.①恒温恒压时,向容器中充入0.5mol 的He ,总体积增大,反应物浓度减小;
②恒温恒容时,加入0.3mol 的CO ,CO 为反应物,且浓度增大。
【详解】I.(1)根据图象知,随着反应的进行,X 、Y 的物质的量减少,Z 的物质的量增加,所以X 、Y 是反应物,Z 是生成物;同一反应、同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比,0~2min 时,△n (X )=(1-0.7)mol=0.3mol ,△n(Y )=(1-0.9)mol=0.1mol ,△n (Z )=0.2mol-0=0.2mol ,△n (X ):△n (Y ):△n (Z )=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,故该反应的化学方程式为3X+Y
2Z ; (2)υ(Z )=t c =n V t =0.2mol 02L 2min
-?=0.05mol?L -1?min -1;同一反应、同一时间段内,各物质反应速率之比等于其计量数之比,所以υ(Z):υ(X)=0.05mol?L -1?min -1:υ(X)=2:3,
υ(X)=0.075mol?L -1?min -1;
II.:①恒温恒压时,向容器中充入0.5mol 的He ,总体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减慢;
②恒温恒容时,加入0.3mol 的CO ,CO 为反应物,CO 浓度增大,则反应速率加快。
【点睛】图象问题解题步骤:(1)看懂图象:①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图象中有关量的多少;(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
17. 到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源.
(1)在25℃、101kPa 下,16g 的甲醇(CH 3OH)完全燃烧生成CO 2和液态水时放出352kJ 的热量,
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________。
(2)化学反应中放出的热能(焓变,△H)与反应物和生成物的键能(E)有关.
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol,
E(H﹣H)=436kJ/mol,E(Cl﹣Cl)=243kJ/mol则E(H﹣Cl)=_____________
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注.已知:
2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=﹣169kJ?mol﹣1,
C(s)+O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJ?mol﹣1,
2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=﹣314kJ?mol﹣1
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式_____________。(4)如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图:
①请计算每生成1molNH3放出热量为:_________.
②若起始时向容器内放入1molN2和3molH2达平衡后N2的为20%,则反应放出的热量为Q1kJ,则Q1的数值为_________.
【答案】(1)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-704kJ·mol.-1
(2)434kJ/mol
(3)C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ·mol.-1
(4)46.1kJ;18.44
【解析】
试题分析:(1)16g的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量,32g甲醇即1mol,燃烧生成二氧化碳和液态水放热704KJ,标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程
式为:CH3OH(l)+3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-704KJ/mol;
(2)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-185kJ/mol,E(H-H)=436kJ/mol,E(Cl-Cl)=243kJ/mol,△H=反应物键能总和-生成物键能总和得到:-185kJ/mol=436KJ/mol+243KJ/mol-2E(H-Cl),则
E(H-Cl)=432kJ/mol;故答案为:432kJ/mol;
- 12 -
(3)①2Cu(s)+1
2
O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ?mol-1,
②C(s)+1
2
O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ?mol-1,
③2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=-314kJ?mol-1,
依据盖斯定律②+①-③得到C(s)+2CuO(s)═Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5KJ/mol;
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为
C(s)+2CuO(s)═Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5KJ/mol;
(4)①图象分析可知,N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图可知反应放热
427.2KJ-335KJ=92.2KJ,每生成1molNH3放出热量46.1KJ;故答案为:46.1kJ;
②如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,反应焓变
△H=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2KJ/mol
1 30
0.2 0.6 0.4
生成0.4mol氨气放热=×92,2KJ=18.44KJ,故答案为:18.44。
考点:考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律的计算的相关知识。
18.某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
物理量编号V(0.20 mol/L
H2C2O4溶液)
/mL
V(蒸馏水)
/mL
V(0.010 mol/L
酸性KMnO4溶
液)/mL
m(MnSO4)
/g
T/℃乙
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
- 13 -
- 14 - ③
1.5 a 4.0 0 25 ④
2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题:
(1)KMnO 4溶液用_______酸化(填名称);写出上述反应的离子方程式:__________;
(2)上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响;上述实验②④是探究
__________对化学反应速率的影响。若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则a 为______________;表格中的“乙”填写t/s ,其测量的是__________________。
(3)已知实验①50℃时c(MnO 4-)~反应时间t 的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出实验②25℃时c(MnO 4-)~t 的变化曲线示意图。____________________
【答案】 (1). 硫酸 (2). 2MnO 4- + 5H 2C 2O 4 + 6H += 2Mn 2+ + 10CO 2↑ + 8H 2O (3). 温度 (4). 催化剂 (5). 0.5 (6). 酸性KMnO 4溶液褪色的时间 (7).
【解析】
【分析】
(1)酸性的KMnO 4溶液有强氧化,不能选择还原性的酸酸化;H 2C 2O 4溶液和酸性KMnO 4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水;
(2)实验①②是在相同浓度,不使用催化剂,不同温度下进行的实验探究;而实验②④是在相同浓度、相同温度,是否使用催化剂条件下进行的实验探究;上述实验②③是探究浓度对化
学反应速率的影响,则混合液的总体积必须相同;反应速率需要通过时间的快慢来体现;(3)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。
【详解】(1)酸性的KMnO4溶液有强氧化,不能选择还原性的酸酸化,也不能选择强氧化性的酸如硝酸酸化,只能选择稀硫酸酸化;H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水,则反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(2)实验①②是在相同浓度,不使用催化剂的条件下进行的,但反应温度不同,则为探究温度对速率的影响;而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的,但②不使用催化剂,而④使用催化剂,则为探究催化剂对反应速率的影响;上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则混合液的总体积必须相同,实验②溶液总体积为6mL,则实验③中所需水的体积a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL;反应速率需要通过时间的快慢来体现,则乙中需要测量的是KMnO4溶液褪色所需时间;
(3)25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4-)~t 的变化曲线示意图为:
。
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