摘要：化学平衡图象的特征分析 2.化学平衡问题研究的重要思维方
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某化学兴趣小组的同学通过实验比较等体积（200mL）0.55mol/L硫酸、1.1mol/L盐酸、1.1mol/L醋酸分别与过量金属反应生成氢气的速率请你协助完成如下实验，并回答相关问题．
（1）实验用品：仪器（略）、药品（除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种，并说明理由）．选择的金属是
（2）实验原理：（用离子方程式表示）
（3）甲同学设计的实验装置，乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进．你认为乙同学改进的措施是：
（4）按改进后的装置进行实验，实验中HCl与金属反应产生H2质量随时间变化的关系见图一，计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率
（5）请在答题卡的框图中，画出HAc、H2SO4与金属反应产生H2质量随时间变化关系的预期结果示意图．
（6）量筒的规格由
（7）对盐酸和醋酸反应图象的异同，你的解释是
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（1）实验用品：仪器（略）、药品（除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种，并说明理由）．选择的金属是
Mg
Mg
，不选其它两种金属的理由是由于Na太活泼，能和水反应产生氢气，影响实验结论；Fe与酸反应的速率较慢，实验时间较长
由于Na太活泼，能和水反应产生氢气，影响实验结论；Fe与酸反应的速率较慢，实验时间较长
．（2）实验原理：（用离子方程式表示）
2H++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
2H++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
．（3）甲同学设计的实验装置，乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进．你认为乙同学改进的措施是：
同时用分液漏斗分别向烧瓶中加入酸液
同时用分液漏斗分别向烧瓶中加入酸液
．（4）按改进后的装置进行实验，实验中HCl与金属反应产生H2质量随时间变化的关系见图一，计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率
0.00375mol/（L．min）
0.00375mol/（L．min）
（忽略溶液体积变化，写出计算过程）．（5）请在答题卡的框图中，画出HAc、H2SO4与金属反应产生H2质量随时间变化关系的预期结果示意图．
（6）量筒的规格由
酸溶液的体积
酸溶液的体积
决定．（7）对盐酸和醋酸反应图象的异同，你的解释是
醋酸中存在电离平衡，反应开始时c（H+）小于盐酸，故反应速率也小于盐酸．由于醋酸、盐酸最终提供的H+的物质的量相等，故最后的得到H2体积相等．
醋酸中存在电离平衡，反应开始时c（H+）小于盐酸，故反应速率也小于盐酸．由于醋酸、盐酸最终提供的H+的物质的量相等，故最后的得到H2体积相等．
．氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源，制氢和储氢方法很多．
（1）直接热分解法制氢
①属于吸热反应的是： （选填：A、B、C、D）
②某温度下，H2O（g）?H2（g）+
O2（g），平衡常数K= （用含K1、K2、K3、K4表达）
（2）热化学循环制氢
已知：Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
O2（g）△H=-73kJ/mol
3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
Fe3O4（s）+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol
则H2O（g）?H2（g）+
O2（g），△H= KJ/mol
（3）光电化学分解制氢，其原理如图1．
钛酸锶光电极的电极反应为4OH一+4hv-O2+2H2O，则铂电极的电极反应为 ．
（4）生物质制氢，若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.0 1×105Pa下，进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图2所示．下列有关图象的解读正确的是 ．
A．利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放热反应
C．CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
（5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出反应的化学方程式 ．
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（1）直接热分解法制氢
| 序号 | 分解水的过程 | 平衡常数 | T=2500K | T=3000K |
| A | H2O（g）?HO（g）+H（g） | K1 | 1.34×10-4 | 8.56×10-3 |
| B | HO（g）?H（g）+O（g） | K2 | 4.22×10-4 | 1.57×10-2 |
| C | 2H（g）?H2（g） | K3 | 1.52×103 | 3.79×10 |
| D | 2O（g）?O2（g） | K4 | 4.72×103 | 7.68×10 |
②某温度下，H2O（g）?H2（g）+
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（2）热化学循环制氢
已知：Br2（g）+CaO（s）→CaBr2（s）+
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3FeBr2（s）+4H2O（g）→Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=384kJ/mol
CaBr2（s）+H2O（g）→CaO（s）+2HBr（g）△H=212kJ/mol
Fe3O4（s）+8HBr（g）→Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ/mol
则H2O（g）?H2（g）+
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（3）光电化学分解制氢，其原理如图1．
钛酸锶光电极的电极反应为4OH一+4hv-O2+2H2O，则铂电极的电极反应为
（4）生物质制氢，若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O（g）、CO及H2]在1.0 1×105Pa下，进入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图2所示．下列有关图象的解读正确的是
A．利用CH4与H2O（g）及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的
B．CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）和CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g），都是放热反应
C．CH4与CO2及H2O（g）转化为合成气CO和H2适宜温度约900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
（5）LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出反应的化学方程式
