Question

5．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分．请回答下列问题：
（1）已知一定条件下发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施（改变的条件）．

（2）探究反应条件对0．l0mol/L，Na₂S₂O₃溶液与稀H₂SO₄反应速率的影响．其设计与测定结果如表：

编号	反应温度/℃	Na2S2O3浓液/mL	甲	0.1mol/LH2SO4溶液/mL	乙
①	25℃	10.0	0	10.0
②	25℃	5.0	a	10.0
③	45℃	10.0	0	10.0

上述实验①③是探究温度对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为V（蒸馏水）/mL，a为5.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为出现浑浊的时间/min．
（3）已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大．
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是催化剂（或锰离子的催化作用）的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入C（填字母序号）．
A．硫酸钾B．氯化锰c．硫酸锰D．水．

Answer 1

分析 （1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，t₁时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t₁时反应速率，则平衡向正反应方向移动，t₂时正反应速率增大，但平衡不移动，t₃时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t₃时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，t₄时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t₄时反应速率，则平衡向正反应方向移动，根据外界条件对化学反应速率的影响来分析解答；
（2）Na₂S₂O₃溶液与稀H₂SO₄反应生成二氧化硫和硫沉淀，当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，要探究Na₂S₂O₃溶液浓度不同对反应速率的影响，则加入的Na₂S₂O₃溶液的体积不同，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短；
（3）①影响反应速率的因素除了浓度、温度外，催化剂也影响反应速率；
②根据反应方程式可知，反应产物中锰离子随着反应的进行，浓度变化较大，反应前加入硫酸锰，根据反应速率大小判断锰离子是否在该反应中起到催化作用．

解答 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，该反应是一个气体体积减小且正反应是放热的化学反应，
t₁时正反应速率增大，且平衡时反应速率小于t₁时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为加压或增大反应物浓度；
t₂时正反应速率增大，但平衡不移动，改变的条件为加入催化剂；
t₃时正反应速率减小，且平衡时反应速率大于t₃时反应速率，则平衡向逆反应方向移动，改变的条件为减压或减小反应物浓度；
t₄时正反应速率不变，且平衡时反应速率小于t₄时反应速率，则平衡向正反应方向移动，改变的条件为减小生成物浓度；
故答案为：加压或增大反应物浓度；加入催化剂；减压或减小反应物浓度；减小生成物浓度；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①③的反应条件可知，实验①③可探究温度对反应速率的影响；实验①②中的Na₂S₂O₃溶液的加入体积不同，故要探究Na₂S₂O₃溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，故甲应为V（蒸馏水）/mL，a的值为5.0；又Na₂S₂O₃溶液与稀H₂SO₄反应生成二氧化硫和硫沉淀，则要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min；
故答案为：温度；V（蒸馏水）/mL；5.0；出现浑浊的时间/min；
（3）①KMnO₄与H₂C₂O₄反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，
故答案为：催化剂（或锰离子的催化作用）；
②反应方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择做催化剂的试剂应该含有锰离子，而（B）中氯化锰中也含Mn²⁺，却不能选为催化剂，原因就在于其中的Cl^-易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故只有C正确，
故选C．

点评 本题考查了影响反应速率的因素的探究，应注意的是当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，综合性较强，难度中等，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的应用能力．