Question

【题目】I．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。

（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移___mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥___。

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____。

II．水煤气变换CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。已知T（大于100）℃时，将2molCO(g)和3molH2O(g)通入一容积固定为2L的密闭容器中，回答下列问题：

（1）反应进行到1min时测得CO的物质的量为1.8mol，则H2的平均反应速率为___，此时改变某一条件，能使H2的平均反应速率加快的是___。

A.恒容时充入氖气 B.升高温度 C.将体积缩小一半 D.恒温恒容，移走CO2

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

Answer 1

【答案】2 5:2 ②③ ①② 0.1mol·L－1·min－1 BC 4

【解析】

I．（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；H2C2O4中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了2（4-3）价，所以每消耗1mol H2C2O4转移2mol电子；为了观察到紫色褪去，高锰酸钾的物质的量应该少量，即c（H2C2O4）：c（KMnO4）≥5/2=2.5；

（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，故答案为：②和③； ①和②；

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

起始(mol) 2 3 0 0

转化(mol) 0.2 0.2 0.2 0.2

1min (mol) 1.8 2.8 0.2 0.2

H2的平均反应速率为0.2 mol/（2L×1min）=0.1mol·L－1·min－1

影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强和催化剂，而且呈正比，所以升高温度，将体积缩小一半都可以能使H2的平均反应速率加快；故选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。