题目内容

5．“低碳循环”、如何降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．
I． 用电弧法合成的储氢纳米碳管，可用如下氧化法提纯，请完成下述反应：
5 C+4 KMnO4+6  H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6  H2O
II．某研究小组现将三组CO（g）与H2O（g）的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，得到如表数据：
实验组温度/℃起始量（mol）平衡量（mol）达到平衡所需要时间/min
CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）
I80022x15
II900120.50.5 tm
III90024yytn
（1）实验I中，前5min的反应速率υ（CO2）=0.1mol•L-1•min-1．
（2）下列能判断在800℃实验条件下CO（g）与H2O（g）反应一定达到平衡状态的是D．
A．容器内压强不再变化     B．$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$=2
C．混合气体密度不变       D．υ正（CO）=υ逆（CO2）
（3）实验III中：y=1．
（4）Ⅲ的若实验容器改为在绝热的密闭容器中进行，实验测得H2O（g）的转化率a（H2O）随时间变化的示意图，如图所示，b点：υ正＞υ逆（填“＜”．“=”或“＞”）．

分析 I、根据氧化还原反应氧化剂、还原剂得失电子数目相等配平；
II、（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（CO2）；
（2）反应达到平衡状态时，同种物质的正、逆反应速率相等，平衡时各组分的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（3）II和III为同温下的反应，III相当于在II的基础上增大了反应物的浓度，增大一倍，据此解答即可；
（4）由图可知，b点的转化率不是最高，故正反应速率高于逆反应速率．

解答 解：I、反应中C元素化合价0→+4，Mn元素化合价+7→+2，反应得失电子相等，则有：5C～4KMnO4，则配平后的计量数分别是：5、4、5、4、2，故答案为：5、4、5、4、2；
II．（1）v（H2）=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol•（L•min）-1，速率之比等于化学计量数之，则v（CO2）=0.1mol•（L•min）-1，故答案为：0.1；
（2）A．反应前后气体的物质的量不发生变化，容器中始终压强不变，不能说明反应到达平衡，故A错误；
B．  容器的体积为2L，初始浓度=1mol/L
      CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
开始（mol/L）1      1        0        0
转化         0.5    0.5      0.5     0.5
平衡         0.5     0.5     0.5     0.5
800摄氏度K=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1，K=2不能说明平衡，故B错误；
C．容器体积不变，气体的质量不变，故密度始终不变，故密度不变不能说明达到平衡，故C错误；
D．根据反应可知，υ正（CO）=υ逆（CO2）能说明反应到达平衡，故D正确，故选D；
（3）II和III在同一条件下进行，III中物质的量是II中的2倍，达到平衡K值不变，故y=2×0.5=1，故答案为：1；
（4）由图可知，b点的转化率不是最高，故正反应速率高于逆反应速率，即υ正＞υ逆；故答案为：＞．

点评 本题考查化学反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和基本概念的理解和应用的考查，注意把握影响化学反应速率的因素，把握题给信息，学会分析图象，难度中等．

练习册系列答案
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15．将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应：2A（g）+B（g）?xC（g），达到化学平衡后，C的体积分数为a，假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是（　　）
A．若在恒温恒压下：当x=1时，按1.5molA、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
B．若在恒温恒容下：当x=2时，将3molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a
C．若在恒温恒压下：当x=3时，按1molA、1molB、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a
D．若在恒温恒容下：按0.6molA、0.3molB、1.4molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a，则x为2或3
16．海水中化学资源的综合开发利用，已受到各国的高度重视．Br2和Mg等两种单质都可以从海水中提取，如图为提取它们的主要步骤：

请回答：
Ⅰ．从海水中提取的溴占世界溴年产量的$\frac{1}{3}$，主要方法就是上述流程中的空气吹出法．
（1）制取Br2时第一次通入Cl2时发生反应的离子方程式是_Cl2+2Br-═2 Cl-+Br2_
（2）吸收塔中反应的离子方程式是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-
Ⅱ．镁及其合金是用途很广的金属材料，而目前世界上60%的镁就是从海水中按上述流程提取的．
（1）上述流程中为了使MgSO4完全转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用NaOH或Ca（OH）2（写化学式）．
（2）加入试剂②后反应的离子方程式是Mg（OH）2+2 H+═Mg2++2H2O．
（3）步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、过滤．
（4）通电时无水MgCl2在熔融状态下反应的化学方程式是MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Mg+Cl2↑．
Ⅲ．上述流程在生产溴和镁的同时还可以制得其他化工物质，比如制备耐火材料氧化镁和盐酸．生产方法是：
①将氯化镁晶体（MgCl2•6H2O）加热到523℃以上，该晶体可以分解得到耐火材料氧化镁和两种气态化合物，其中一种气体常温下为无色液体．
②将两种气体冷却至室温，再根据需要，加入不同量的水，就可得到不同浓度的盐酸．
（1）MgCl2•6H2O在523℃以上分解的化学方程式是MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;523°C\;}}{\;}$MgO+2 HCl↑+5H2O↑．
（2）现用1molMgCl2•6H2O分解所得的非固体产物来制取密度为1.19g/cm3的盐酸溶液168mL，需加水36.9g（精确到0.1），该盐酸中溶质的物质的量浓度是11.9mol/L（精确到0.1）．
13．如图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去．常温常压下，A为无色有毒气体，B为黑色固体、有磁性，C、E为金属单质．反应①②均为工业上的重要反应．

请回答下列问题：
（1）写出C与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2 NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（2）写出B与C高温反应生成E和F的化学方程式8Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 9Fe+4Al2O3
（3）写出过量的D通入到L溶液中的离子方程式CO2+AlO2-+2H2O=Al （OH）3↓+HCO3-．
20．已知反应：①101kPa时，2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol-1
②稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1
③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1
④H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1
下列结论正确的是（　　）
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol-1
B．浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
C．氢气的燃烧热为241.8 kJ•mol-1
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） 的反应热为△H=+571.6 kJ•mol-1
10．下列有机化合物分子中的所有碳原子不一定处于同一平面的是（　　）
A．B．HC≡C-CH2-CH3C．CH2=C（CH3）2D．CH2=CHCH=CH2
17．根据图示填空：

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14．某饱和醇1mol与O2气充分燃烧产生标况下44.8L的CO2气体，另取1mol该醇与足量的Na反应，收集到标况下22.4L的气体，则该醇为（　　）
A．CH4OB．CH3CH2OHC．D．
15．下列说法正确的是（　　）
A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色
B．欲除去Cl2中少量HCl气体，可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶
C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca（ClO）2，应密闭保存
D．氯气有漂白性，所以氯气能使有色布条褪色

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