Question

【題目】I．某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案。

（1）已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移___mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥___。

（2）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是___(填編號，下同)，可探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是____。

II．水煤氣變換CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。已知T（大于100）℃時，將2molCO(g)和3molH2O(g)通入一容積固定為2L的密閉容器中，回答下列問題：

（1）反應(yīng)進行到1min時測得CO的物質(zhì)的量為1.8mol，則H2的平均反應(yīng)速率為___，此時改變某一條件，能使H2的平均反應(yīng)速率加快的是___。

A.恒容時充入氖氣 B.升高溫度 C.將體積縮小一半 D.恒溫恒容，移走CO2

（2）已知在T℃時H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) K1=1，CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=4，求T℃時，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為___。

Answer 1

【答案】2 5:2 ②③ ①② 0.1mol·L－1·min－1 BC 4

【解析】

I．（1）根據(jù)反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，利用化合價升降相等寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；H2C2O4中碳元素的化合價為+3價，變成二氧化碳后化合價總共升高了2（4-3）價，所以每消耗1mol H2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子；為了觀察到紫色褪去，高錳酸鉀的物質(zhì)的量應(yīng)該少量，即c（H2C2O4）：c（KMnO4）≥5/2=2.5；

（2）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②，故答案為：②和③； ①和②；

(1) CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)

起始(mol) 2 3 0 0

轉(zhuǎn)化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.2

1min (mol) 1.8 2.8 0.2 0.2

H2的平均反應(yīng)速率為0.2 mol/（2L×1min）=0.1mol·L－1·min－1

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強和催化劑，而且呈正比，所以升高溫度，將體積縮小一半都可以能使H2的平均反應(yīng)速率加快；故選BC。

（2）H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) K1=1①

CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=4 ②

②-①得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，故K=K2/K1=4。