Question

【題目】(1)0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)的三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為____。

(2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2，為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/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
時(shí)間/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

請(qǐng)回答下列問題：

①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)＝____；

②上述條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____；

③上述條件下，測(cè)得某時(shí)刻反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為0.01 mol/L，則此時(shí)反應(yīng)處于____狀態(tài)。(填“平衡”或“向右進(jìn)行”或“向左進(jìn)行”)

(3)實(shí)驗(yàn)室常用0.10 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)酸性溶液來測(cè)定H2C2O4樣品的純度(標(biāo)準(zhǔn)液滴待測(cè)液)，其反應(yīng)原理為：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O。

①KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)裝在____(填“酸式”或“堿式”)滴定管；

② 清水洗凈滴定管后直接裝入標(biāo)準(zhǔn)液，則測(cè)定結(jié)果會(huì)____；(填“偏大”或“偏小”或“不變”)

③ 滴定過程中發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快，除去溫度的影響，你認(rèn)為最有可能的原因是____。

Answer 1

【答案】B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H= -2165kJ/mol 1.875×10－4 mol/(L·s) 5000 向右進(jìn)行 酸式 偏大 生成了催化劑

【解析】

(1)0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，據(jù)此計(jì)算出1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出的熱量，再寫出反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式；

(2)①根據(jù)υ=計(jì)算出υ(NO)，再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算υ(N2)；②根據(jù)三段式列式結(jié)合平衡常數(shù)K=計(jì)算；③計(jì)算Qc=，再與K比較大小；

(3)① KMnO4具有強(qiáng)氧化性，能夠腐蝕乳膠管；② 清水洗凈滴定管后直接裝入標(biāo)準(zhǔn)液，使得標(biāo)準(zhǔn)液的濃度減小，結(jié)合c(待測(cè))=分析判斷；③ 根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素結(jié)合題意分析判斷。

(1)0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol，故答案為：B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol；

(2)①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)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)，故答案為：1.875×10-4 mol/(L·s)；

②由表格中的數(shù)據(jù)可知到4s時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡，則

2NO + 2CO 2CO2 + N2

開始(mol/L) 1.00×10-3 3.60×10-3 0 0

轉(zhuǎn)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

則平衡常數(shù)K===5000，故答案為：5000；

③上述條件下，測(cè)得某時(shí)刻反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為0.01 mol/L，則Qc===100＜K=5000，說明反應(yīng)向右進(jìn)行，故答案為：向右進(jìn)行；

(3)① KMnO4具有強(qiáng)氧化性，能夠腐蝕乳膠管，因此KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)裝在酸式滴定管中，故答案為：酸式；

② 清水洗凈滴定管后直接裝入標(biāo)準(zhǔn)液，使得標(biāo)準(zhǔn)液的濃度減小，滴定消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，根據(jù)c(待測(cè))=，則測(cè)定結(jié)果會(huì)偏大，故答案為：偏大；

③ 滴定過程中發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快，除去溫度的影響，最有可能的原因是反應(yīng)過程中生成了催化劑，故答案為：生成了催化劑。