Question

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

(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：

時間/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

請回答下列問題：

①前2s內的平均反應速率υ(N2)＝____；

②上述條件下，該反應的平衡常數為____；

③上述條件下，測得某時刻反應體系中各物質的物質的量濃度均為0.01 mol/L，則此時反應處于____狀態。(填“平衡”或“向右進行”或“向左進行”)

(3)實驗室常用0.10 mol/L KMnO4標準酸性溶液來測定H2C2O4樣品的純度(標準液滴待測液)，其反應原理為：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O。

①KMnO4標準液應裝在____(填“酸式”或“堿式”)滴定管；

② 清水洗凈滴定管后直接裝入標準液，則測定結果會____；(填“偏大”或“偏小”或“不變”)

③ 滴定過程中發現一段時間后反應速率明顯加快，除去溫度的影響，你認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 向右進行 酸式 偏大 生成了催化劑

【解析】

(1)0.3mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5kJ的熱量，據此計算出1mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出的熱量，再寫出反應的熱化學反應方程式；

(2)①根據υ=計算出υ(NO)，再根據速率之比等于化學計量數之比計算υ(N2)；②根據三段式列式結合平衡常數K=計算；③計算Qc=，再與K比較大小；

(3)① KMnO4具有強氧化性，能夠腐蝕乳膠管；② 清水洗凈滴定管后直接裝入標準液，使得標準液的濃度減小，結合c(待測)=分析判斷；③ 根據影響化學反應速率的因素結合題意分析判斷。

(1)0.3mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5kJ的熱量，則1mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出2165kJ的熱量，反應的熱化學方程式為：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內的平均反應速度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由表格中的數據可知到4s時達到化學平衡，則

2NO + 2CO 2CO2 + N2

開始(mol/L) 1.00×10-3 3.60×10-3 0 0

轉化(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K===5000，故答案為：5000；

③上述條件下，測得某時刻反應體系中各物質的物質的量濃度均為0.01 mol/L，則Qc===100＜K=5000，說明反應向右進行，故答案為：向右進行；

(3)① KMnO4具有強氧化性，能夠腐蝕乳膠管，因此KMnO4標準液應裝在酸式滴定管中，故答案為：酸式；

② 清水洗凈滴定管后直接裝入標準液，使得標準液的濃度減小，滴定消耗的標準液的體積偏大，根據c(待測)=，則測定結果會偏大，故答案為：偏大；

③ 滴定過程中發現一段時間后反應速率明顯加快，除去溫度的影響，最有可能的原因是反應過程中生成了催化劑，故答案為：生成了催化劑。