（16分）向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t₃～t₄阶段为使用催化剂．

 请回答下列问题：

(1)若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为            。

 (2) t₄～t₅阶段改变的条件为         ，B的起始物质的量浓度为                       ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

则K₁=              (保留两位小数)，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为                         (用“>”、“<”或“＝”连接)．

 (3) t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式                    

                                                                             。

 (4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t₁时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为                          .

【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为

（2）由图像Ⅱ可知，在t₄～t₅阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t₃～t₄阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t₅～t₆阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

（16分） 向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t₃～t₄阶段为使用催化剂．

 请回答下列问题：

(1)若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为             。

 (2) t₄～t₅阶段改变的条件为         ，B的起始物质的量浓度为                        ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

则K₁=               (保留两位小数)，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为                          (用“>”、“<”或“＝”连接)．

 (3) t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t₁时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为                           .

【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为

（2）由图像Ⅱ可知，在t₄～t₅阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t₃～t₄阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t₅～t₆阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：

【研究课题】探究乙二酸的某些性质

【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

又知草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息，回答下列问题：

【提出猜想】

[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想

[设计方案]

(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO₂和H₂O，并设计了探究实验，实验装置如下（草酸晶体分解装置略）。

限选试剂：澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜（已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊，草酸蒸气在低温下可冷凝为固体）。请回答下列问题：

①B装置中所装药品为                 ，

② CO₂的检验装置是      (填上面装置编号，下同)，CO的检验装置是          。

③装置A的作用是                                                。

[猜想二]乙二酸具有弱酸性

[设计方案]

（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是        （填字母）。

A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C．测定草酸钠（Na₂C₂O₄）溶液的pH

D．将草酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，有CO₂放出

[猜想三]乙二酸具有还原性

[设计方案]

（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO₄溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO₄溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：

   MnO₄^- +    H₂C₂O₄ +    H⁺ =    Mn²⁺ +    CO₂↑+    H₂O

（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的含量，方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为              。

（11分）以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
[研究课题]探究乙二酸的某些性质
[查阅资料]乙二酸（HOOC－COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

（11分）以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：

[研究课题]探究乙二酸的某些性质

[查阅资料]乙二酸（HOOC－COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

又知：

草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。

草酸钙不溶于水。

草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。

草酸蒸气在低温下可冷凝为固体。

根据上述材料提供的信息，回答下列问题：

[提出猜想]

（猜想一）根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想

设计方案：

（1）该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O，请用下列装置组成一套探究实验装置（草酸晶体分解装置略，装置可重复使用，连接导管略去）。

A中水槽装冰水混合物、B中装氧化铜、C中装无水硫酸铜，D中装澄清石灰水、E中装碱石灰

请回答下列问题：

① 装置的连接顺序为：A→_____________________________________________。

② 检验产物中CO的实验现象是____________________________________________________________

③ 整套装置是否存在不合理之处，    （填是或否），若有该如何解决___________________________________________________________________________

（猜想二）乙二酸具有弱酸性

设计方案：

（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是______（填字母）。

A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C．测定草酸钠（Na2C2O4）溶液的pH

D．将草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出

（猜想三）乙二酸具有还原性

设计方案：

（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO4溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：

___MnO₄^－+___H₂C₂O₄ +___H+ ===___Mn²⁺ +___CO₂↑+___H₂O

（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品（含有H2C2O4·2H2O及其它一些杂质）中H2C2O4·2H2O的含量。

方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L－1

的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示（单位：mL），则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____________。

（已知相对原子质量：Mr(H2C2O4·2H2O)=126）