Question

【題目】化學家一直致力于對化學反應進行的方向、限度和速率進行研究，尋找合適理論對其進行解釋。

I.為了治理汽車尾氣污染（含有NO、CO、烴類等），科學家設計在汽車排氣管上裝上催化劑發生如下反應：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。某溫度下，向體積為1L的密閉容器中充入NO、CO各0.1mol，平衡時NO的轉化率為60%，計算該反應的平衡常數K=______________；此反應常溫下能夠自發進行的原因是_______________________。

Ⅱ.右圖是高錳酸鉀酸性溶液與草酸發生反應的有關圖象，溶液體積為500mL。

（1）該反應在10-30s的化學反應速率v(Mn2+)=________________________。

（2）請寫出該反應的離子方程式____________________________________________________。

（3）觀察圖象說明在一定溫度下反應速率起始緩慢然后加快的原因______________________。

Ⅲ. 難溶電解質FeS在水溶液中存在著溶解平衡：FeS(s)Fe2+(aq) + S2－(aq),在一定溫度下，Ksp=c(Fe2+)·c(S2－)=6.25×10-18；在該溫度下，氫硫酸飽和溶液中存在c2(H+)· c(S2－)=1.0×10-22。將適量FeCl2投入氫硫酸飽和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L－1，應調節溶液的c(H+)=_______。

IV.氫硫酸中H2S是分步電離的，H2SH+ + HS－ K1=1.3×10-7，HS-H+ + S2－ K2=7.1×10-15欲使溶液中c(S2－)濃度增大，應采取的措施有_____________。

A．加入NaOH B．加入CuSO4 C．適當降低溫度 D．通入過量SO2 E．加入Na2CO3 (H2CO3電離常數K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11)

Answer 1

【答案】 K= 42.2L·mol－1或 L·mol－1 因為該反應為放熱反應（或因為該反應△H <0） v(Mn2+)= 0.01mol·(L·s)－1 2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O 生成的Mn2+對反應有催化作用 c(H+)=4×10－3 mol· L－1 AE

【解析】I. 某溫度下，向體積為1L的密閉容器中充入NO、CO各0.1mol，平衡時NO的轉化率為60%，根據三段式法有：

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始濃度（mol/L） 0.1 0.1 0 0

轉化濃度（mol/L） 0.06 0.06 0.03 0.06

平衡濃度（mol/L） 0.04 0.04 0.03 0.06

則該反應的平衡常數K==42.2L·mol－1或 L·mol－1，2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)為熵減的反應，此反應常溫下能夠自發進行，說明該反應為放熱反應，即該反應的△H <0，故答案為：42.2L·mol－1或 L·mol－1；因為該反應為放熱反應（或因為該反應△H <0）；

II. ⑴. 據圖可知，10s時c(Mn2+)=0.05mol÷0.5L=0.1mol/L，30s時 c(Mn2+) = 0.15mol÷0.5L=0.3mol/L，該反應在10-30s的化學反應速率v(Mn2+) = =0.01mol·(L·s)－1，故答案為：0.01mol·(L·s)－1；

⑵. 高錳酸鉀酸性溶液與草酸發生反應時，Mn元素的化合價從+7價降低到+2價，C元素的化合價從+3價升高到+4價，根據得失電子守恒和原子守恒，該反應的離子方程式為：2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O，故答案為：2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O；

⑶. 隨著反應的進行，溶液中生成的Mn2+越來越多，Mn2+對反應有催化作用，使反應速率加快，故答案為：生成的Mn2+對反應有催化作用；

III. 將適量FeCl2投入氫硫酸飽和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L－1，則溶液中c(S2)==mol/L=6.25×1018mol/L，因c2(H+)· c(S2－)=1.0×10-22，則c(H+)=mol/L=4×10－3 mol· L－1，故答案為：4×10－3 mol· L－1；

IV. A．加入NaOH，消耗氫離子，使H2S的電離平衡正向移動，c(S2－)增大，故A正確；B．加入CuSO4，S2－與Cu2+反應生成CuS，導致c(S2－)減小，故B錯誤；/span>C. 因弱電解質的電離是吸熱過程，適當降低溫度，使H2S的電離平衡逆向移動，c(S2－)減小，故C錯誤；D. 通入過量SO2，與H2S發生反應：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，使H2S的電離平衡逆向移動，c(S2－)減小，故D錯誤；E. 由H2S和H2CO3的電離常數可知，加入Na2CO3與H2S發生反應：H2S＋CO32－=HS－＋HCO3－，使溶液中的HS－濃度增大，促進HS－H+ + S2－正向進行，c(S2－)增大，故E正確；答案選AE。