Question

8．（1）已知Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O，甲同學(xué)通過(guò)測(cè)定該反應(yīng)發(fā)生時(shí)溶液變渾濁的時(shí)間，研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一如下（所取溶液體積均為10mL）：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)溫度/℃	c（Na2S2O3）/（mol•L-1）	c（H2SO4）/（mol•L-1）
①	25	0.1	0.1
②	25	0.2	0.1
③	25	0.1	0.2
④	50	0.2	0.1
⑤	50	0.1	0.1

其他條件不變時(shí)：探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)①⑤或②④（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）；
若同時(shí)選擇實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②、實(shí)驗(yàn)③，測(cè)定混合液變渾濁的時(shí)間，可探究比較改變不同反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）在一定溫度下，若將4a mol H₂和2a mol N₂放入V L的密閉容器中，5min后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則該段時(shí)間用H₂表示的反應(yīng)速率為$\frac{3a}{5V}$ mol/（L•min）．
實(shí)驗(yàn)二：已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在開始一段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)速率較小，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯增大．
（3）針對(duì)上述現(xiàn)象，某同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)放熱，導(dǎo)致溶液溫度上升，反應(yīng)速率增大．從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你猜想還可能是催化劑（或硫酸錳或Mn²⁺的催化作用）的影響．
（4）若用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想，除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液外，可以在反應(yīng)一開始時(shí)加入B（填字母序號(hào)）．
A．硫酸鉀      B．硫酸錳     C．氯化錳       D．水．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)一：（1）探究溫度對(duì)速率的影響時(shí)，其他條件要保持不變，使溫度成為唯一變量，實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③的溫度相同，濃度不同，反應(yīng)物的濃度為變量；
（2）利用三段法結(jié)合v=$\frac{△C}{△t}$計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率；
實(shí)驗(yàn)二：（3）影響反應(yīng)速率的因素除了濃度、溫度外，催化劑也影響反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)產(chǎn)物中錳離子隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度變化較大，反應(yīng)前加入硫酸錳，根據(jù)反應(yīng)速率大小判斷錳離子是否在該反應(yīng)中起到催化作用．

解答 解：實(shí)驗(yàn)一：（1）其他條件不變探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，要讓濃度保持一致，溫度成為唯一變量，①⑤和②④這兩組濃度一致，因此可選①⑤或②④，實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③的溫度相同，濃度不同，因此探究的是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，
故答案為：①⑤或②④；比較改變不同反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；
（2）由4amolH₂和2amolN₂放入VL的密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則
　　　　　    N₂ +3H₂ ?2NH₃
開始mol/L　 2×$\frac{a}{v}$    4×$\frac{a}{v}$      0
轉(zhuǎn)化mol/L 　 $\frac{a}{v}$      3×$\frac{a}{v}$     2×$\frac{a}{v}$
平衡mol/L 　 $\frac{a}{v}$       $\frac{a}{v}$       2×$\frac{a}{v}$
用H₂表示的反應(yīng)速率為$\frac{3a}{\frac{v}{5min}}$=$\frac{3a}{5V}$ mol/（L•min）
故答案為：$\frac{3a}{5V}$ mol/（L•min）；
實(shí)驗(yàn)二：（3）對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響最快的是催化劑，故猜想還可能是催化劑的影響，
故答案為：催化劑（或硫酸錳或Mn²⁺的催化作用）；
（4）反應(yīng)方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑中，濃度變化較大的為錳離子，所以選擇的可以做催化劑的試劑應(yīng)該含有錳離子的硫酸鹽，故只有B正確，
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，探究單一條件對(duì)速率的影響時(shí)，要讓此條件成為唯一變量，題目難度不大．