Question

【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。

編號	H2C2O4溶液		酸性KMnO4溶液		溫度/℃
	濃度/mol·L－1	體積/mL	濃度/mol·L－1	體積/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）該反應的離子方程式為_______。

（2）探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是________(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是____________。

（3）已知50 ℃時c(MnO4—)～反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐標圖中，畫出25 ℃時c(MnO4—)～t的變化曲線示意圖_____。

（4）在25 ℃、101 kPa時，1 g CH4完全燃燒生成液態水時放出的熱量是55.0kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是____________________________。

（5）已知某化學反應A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子結構為B—A—B)的能量變化如圖所示。該反應是一個______________(填“熵增”或“熵減”）的反應。下列有關該反應的敘述中正確的是______。

A．該反應是放熱反應

B．該反應的ΔH＝－(E1－E2) kJ· mol－1

C．該反應中反應物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和

D．由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B鍵吸收E2 kJ能量

Answer 1

【答案】2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ ②③ ①② CH4(g）+2O2（g）=CO2(g）+2H2O(l) ΔH=-880kJ/mol 熵減 C

【解析】

（1）由氧化還原反應規律可得6H++5H2C2O4+2MnO4 -=2Mn2++10CO2↑+8H2O；故答案為：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑；

（2）探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應物濃度對化學反應速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②；故答案為：②③；①②；

（3）25℃時反應速率小于50℃時，所以高錳酸根離子的濃度變化較50℃時小，反應需要的時間大于50℃條件下需要的時間，據此畫出25℃時c（MnO4-）～t的變化曲線示意圖為：，故答案為：。

（4）1g CH4完全燃燒生成液態水和CO2氣體，放出55.0kJ的熱量，則1molCH4完全燃燒生成液態水和CO2氣體放出的熱量為：16×55.0kJ=880kJ，表示燃燒熱的熱化學方程式須以1mol可燃物為標準，則甲烷燃燒熱的熱化學方程式為：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-880kJmol-1，故答案為：CH4（g）+ 2O2（g）＝ CO2（g）+ 2H2O（l） ΔH=-880kJ/mol；

（5）由方程式可知該反應中氣態反應物的分子總數大于氣態生成物的分子總數，故該反應正反應為一個熵減的反應；A.根據圖示，反應物的總能量小于生成物的總能量，該反應是吸熱反應，故A敘述錯誤；B.由圖示可得該反應的ΔH＝+(E1－E2) kJ· mol－1，故B敘述錯誤；C.因ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，焓變大于0，為吸熱反應，與題意相符；D.由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B鍵應放出E2 kJ能量，故D敘述錯誤；綜上所述，正確的說法為C；故答案為：熵減、C。