Question

一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)．
（Ⅰ）若某可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（填選項編號）．
A．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
B．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化
D．容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化
E．消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO
（Ⅱ）若該密閉容器中加入的是2mol Fe（s）與1mol H₂O（g），t₁秒時，H₂的物質(zhì)的量為0.20mol，到第t₂秒時恰好達(dá)到平衡，此時H₂的物質(zhì)的量為0.35mol．
（3）t₁～t₂這段時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v（H₂）=

 

．
（4）若繼續(xù)加入2mol Fe（s），則平衡

 

移動．
（5）該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖1．t₁時改變了某種條件，改變的條件可能是

 

．（填寫2項）
（Ⅲ）亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種強氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)．它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在．某同學(xué)查閱資料后設(shè)計生產(chǎn)NaClO₂的主要流程如圖2．
（6）配平Ⅰ中反應(yīng)方程式

 

ClO₃^-+

 

H⁺+

 

SO₃^2-═

 

ClO₂↑+

 

SO₄^2-+

 

（7）生成氣體a的電極反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,氧化還原反應(yīng),化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（Ⅰ）（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義判斷；
（2）達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，以此解答該題；
（Ⅱ）（3）根據(jù)v=

△c

△t

計算；
（4）增加固體的量，反應(yīng)速率不變；
（5）t₁時，反應(yīng)速率增大，可升高溫度、增大濃度、壓強或加入催化劑等；
（Ⅲ）（6）反應(yīng)中Cl元素化合價由%甲降低到+4價，S元素化合價由+4價升高+6價，結(jié)合得失電子守恒、質(zhì)量守恒和電荷守恒配平；
（7）ClO₂具有強氧化性，可與過氧化氫反應(yīng)生成氧氣，則a為氧氣，生成氧氣的電極應(yīng)為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，以此解答．

解答： 解：（Ⅰ）（1）化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，則由平衡常數(shù)可知反應(yīng)的方程式應(yīng)為C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂ （g），
故答案為：C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂ （g）；
（2）A．達(dá)到平衡狀態(tài)時，氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，則容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，故A正確；
B．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂），說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．由于C為固體，容器中氣體的密度不隨時間而變化，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)不等，則容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．無論是否達(dá)到平衡都存在消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO，故E錯誤．
故答案為：A、B、C、D；
（Ⅱ）（3）v（H₂）=

0.35mol-0.2mol 5L

t2-t1

=

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1，
故答案為：

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1；
（4）Fe為固體，增加鐵的質(zhì)量對反應(yīng)速率沒有影響，故答案為：不；
（5）t₁時，反應(yīng)速率增大，可升高溫度、增大濃度、壓強或加入催化劑等，
故答案為：使用了催化劑、升高了溫度、增大了H₂的濃度；
（Ⅲ）（6）反應(yīng)中Cl元素化合價由%甲降低到+4價，S元素化合價由+4價升高+6價，配平后的方程式為2 ClO₃^-+2 H⁺+SO₃^2-═2 ClO₂↑+SO₄^2-+H₂O，
故答案為：2；2；1；2；1；1H₂O；
（7）ClO₂具有強氧化性，可與過氧化氫反應(yīng)生成氧氣，則a為氧氣，生成氧氣的電極應(yīng)為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

點評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡常數(shù)、影響因素、氧化還原反應(yīng)以及電化學(xué)等知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，難度不大．