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          某同學在探究銅絲與1.35mol/LHNO3反應的反應速率變化的原因。反應體系溫度(T)-時間(t)變化曲線如圖1,生成的NO體積(V)-時間(t)變化曲線如圖2。實驗過程中觀察到溶液由反應最初的藍色變為綠色,最終變為深藍色。

          資料:i.已知HNO2是弱酸,不穩定,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
          ii.Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+存在時溶液顯藍色,以[Cu(NO2x]2-x存在時顯綠色。
          iii.Ag++NO2-=AgNO2↓(淡黃色)。
          (1)根據圖1可知,Cu與稀HNO3的反應是
          放熱
          放熱
          (選“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的離子方程式是
          3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O
          3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O

          (2)為探究溶液顏色變化原因的進行如下實驗。取上述實驗初期(A)、中期(B)、后期(C)三個不同時間段的溶液各1mL,分別加入相同濃度的KMnO4(H+)溶液和相同濃度的AgNO3溶液。
          實驗內容 A溶液(淺藍色) B溶液(綠色) C溶液(深藍色)
          滴加KMnO4(H+)溶液 滴入5滴后不再褪色 滴入20滴后仍褪色 滴入10滴后不褪色
          滴加AgNO3溶液 無明顯現象 淡黃色沉淀 淡黃色沉淀
          ①依據上述實驗現象,能證明A、B、C溶液中一定含有的粒子是
          HNO2 (或NO2-
          HNO2 (或NO2-
          (填化學用語);若將A、B、C三種溶液加熱一段時間,冷卻后,再滴加KMnO4(H+)溶液,溶液均不褪色,原因是
          HNO2不穩定受熱分解
          HNO2不穩定受熱分解

          ②請從粒子種類和濃度變化的角度解釋銅與稀硝酸反應過程中,溶液由反應最初的藍色變為綠色,最終變為深藍色的原因是
          反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深
          反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深

          (3)依據圖2,在200分鐘時,反應速率突然加快,推測其原因可能是由NO2-引起的,請設計實驗方案加以證明:
          將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率
          將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率

          【答案】放熱;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O;HNO2 (或NO2-);HNO2不穩定受熱分解;反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深;將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:78引用:4難度:0.7
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            實驗序號 實驗目的 T/K pH c/10-3mol?L-1
            H2O2 Fe2+
            為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30
            探究溫度對降解反應速率的影響 313 3 6.0 0.30
            298 10 6.0 0.30
            (1)編號③的實驗目的是
             

            (2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示.請根據實驗①曲線,計算降解反應在50-300s內的平均反應速率v(p-CP)=
             

            (3)實驗①②表明,溫度與該降解反應速率的關系是
             

            (二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數)
            (4)請分析下表提供的數據回答以下問題:
            c(I-)/(mol?L-1 c(Fe3+)/(mol?L-1 v/(mol?L-1?s-1
            (1) 0.20 0.80 0.032k
            (2) 0.60 0.40 0.144k
            (3) 0.80 0.20 0.128k
            ①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值為
             
            .(選填A、B、C、D)
            A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
            ②I-濃度對反應速率的影響
             
            Fe3+濃度對反應速率的影響(填“<”、“>”或“=”).
            (三)一定溫度下,反應FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學平衡常數為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應.請通過計算回答:
            (5)v(正)
             
            v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中,在相同溫度下達到平衡,則CO的平衡轉化率為
             

            發布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
          • 3.為探究影響化學反應速率的因素,某研究小組設計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。

            (1)為探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗
             
            (填序號,下同),選擇的依據是
             

            (2)為探究催化劑對化學反應速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應選擇實驗
             

            (3)通過觀察發現實驗⑤比實驗③現象明顯,其原因是
             

            (4)根據上述實驗,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為
             

            發布:2024/12/30 14:30:1組卷:8引用:5難度:0.5
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