Question

【題目】Ⅰ：用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素，離子方程式為2 MnO4-＋5H2C2O4＋6H+ = 2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O。一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO2的速率，探究某種影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化)，實驗裝置如圖甲所示：

實驗序號	A溶液	B溶液
①	20 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
②	20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液

(1)該實驗探究的是_________________________________因素對化學反應速率的影響。

(2)若實驗①在2 min末收集了4.48 mL CO2(標準狀況下)，則在2 min末，c(MnO4-)＝________ mol·L－1(假設混合溶液的體積為50 mL)。

(3)小組同學發現反應速率變化如圖乙，其中t1～t2時間內速率變快的主要原因可能是：

①產物Mn2＋是反應的催化劑，②_______________________________

Ⅱ：當溫度高于500 K時，科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇，這在節能減排、降低碳排放方面具有重大意義�；卮鹣铝袉栴}：

(1)該反應的化學方程式為___________________________________

(2)在恒溫恒容密閉容器中，判斷上述反應達到平衡狀態的依據是________________

a．體系壓強不再改變 b．H2的濃度不再改變

c．氣體的密度不隨時間改變 d．單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比為3∶1

Answer 1

【答案】濃度0.0052反應放熱，溫度升高2CO2＋6H2C2H5OH（g）＋3H2O（g）ab

【解析】

Ⅰ：（1）對比①②實驗可知，探究的是濃度對化學反應速率的影響，故答案為：濃度；

（2）CO2的物質的量是：4.48mL×10-322.4mol/l=0.0002mol，設2min末，反應的MnO4-的物質的量為X，

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

2 10

X 0.0002mol

解得 X=0.00004mol，30mL×10-3×0.01molL-1-0.00004mol=0.00026mol，c（MnO4-）=nv=0.00026mol0.05L=0.0052mol/L，故答案為：0.0052；

（3）影響化學反應速率的因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑，除催化劑之外，只能是溫度升高導致反應速率加快，故答案為：該反應放熱使反應溫度升高；

Ⅱ：（1）當溫度高于500K時，科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了1mol乙醇和水，該反應的化學方程式為：2CO2+6H2CH3CH2OH（g）+3H2O（g），故答案為：2CO2+6H2CH3CH2OH（g）+3H2O（g）；

（2）a．該反應中混合氣體的物質的量減小，則體系壓強一直在減小，當體系壓強不再改變，能說明到達平衡，故a正確；b．H2的濃度不再改變，說明正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態，故b正確；c．容器的體積不變，混合氣體的質量不變，混合氣體的密度始終不變，氣體的密度不隨時間改變，不能說明到達平衡，故c錯誤；d．單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比為3：1，指正反應方向，無法判斷正逆反應速率是否相等，則不能說明到達平衡，故d錯誤；故答案為：ab。