题目内容
(17分)运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。
（1）常温下
可用于检测CO，反应原理为：
。向2L密闭容器中加入足量，并通人1molCO，CO2的体积分数
随时间的变化如下图所示。
①0～0.5min内的平均反应速率
_____________。
②保持温度和体积不变，若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是____________(填代号)。
a．生成I2的质量为原来的2倍
b．混合气体的平均摩尔质量不变
c．达到平衡的时间为原来的2倍
d．混合气体的密度不变
③反应达a点时，欲增大容器中
的体积分数，可采取的措施为____________。
（2）以
为催化剂，可以将
的混合气体直接转化为乙酸。
①若该反应的原子利用率为100％，则
______________。
②在25℃下，将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合，若两溶液恰好完全反应，则
________14(填“>”、“<”或“=”)；该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
（3）利用反应
可以处理汽车尾气，若将该反应设计为原电池，用熔融Na2O作电解质，其正极电极反应式为________________________________。
（1）①0.8mol/(L·min) ②ab ③降低温度
（2）①2 ②＞ 
（3）2NO2+8e-=N2+4O2-
解析试题分析：（1）①因为所给反应为气体体积前后不变的反应，0.5min时CO2的体积分数为0.80，即CO2的物质的量为0.8mol，故CO的物质的量变化量也是0.8mol，0～0.5min内的平均反应速率
=0.8mol/(L·min)。②保持温度和体积不变，若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍，则生成I2的质量为原来的2倍，混合气体的总质量是原来的2倍、总物质的量是原来的2倍故平均摩尔质量不变，密度是原来的2倍，浓度增大导致反应速率增大、达平衡的时间减少，故ab正确。③反应达a点时，欲增大容器中的体积分数，即使平衡向正反应方向移动，因该反应为放热反应，故可降低温度。
（2）①由题意COx+CH4→CH3COOH，若该反应的原子利用率为100％，则根据元素守恒，x=2；②pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合，若两溶液恰好完全反应，则说明c(CH3COOH)=c(NaOH)=10-(14-a)mol/L，醋酸pH=b，所以醋酸中氢离子浓度为10-bmol/L，醋酸为弱酸，电离程度小于1，即10-b/10-(14-a)＜1，a+b＞14；该温度下醋酸的电离常数K=
；
（3）原电池正极发生还原反应，根据总反应可知NO2得电子被还原，生成氮气，故电极反应为：2NO2+8e-=N2+4O2-。
考点：考查化学反应速率、化学平衡、pH的计算、电极反应方程式的书写等知识。
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普通高中同步练习册系列答案（7分）
（1）Zn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有 和 。
（2）为探究锌与盐酸反应过程的速率变化，某同学的实验测定方法是：在100ml稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（氢气体积已换算为标准状况）：
| 时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
②2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）为________。
③试分析1~3min时间段里，反应速率变大的主要原因 。
（3）对于容积固定的反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)(正反应放热)，达到平衡的标志有___ 。A N2、H2、NH3的百分含量不再变化 B 总压强不变
C N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2 D N2、H2、NH3的浓度相等
E．N2、H2不再起反应 F．v(N2)＝v(H2)
G．混合气体的密度不变 H．混合气体的平均相对分子质量不变
I．正反应放出的热量等于逆反应吸收的热量
CH4 (g)+2H2O(g)
（16分）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：
____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________，氧化产物是_________________
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+ 2H2（g）
CH3OH（g）△H1＝－116 kJ·mol－1
①已知：
△H2＝－283 kJ·mol－1
△H3＝－242 kJ·mol－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为 ；
②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：
ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）的平衡常数K= 。
③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol?L-1)变化如下表所示：
| | 0min | 5min | 10min |
| CO | 0.1 | | 0.05 |
| H2 | 0.2 | | 0.2 |
| CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ) 
Ph—CH＝CH2(g)+H2(g) △H
（16分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表：
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| ①分别取等体积的2 mol·L－1的硫酸于试管中 | 反应速率Mg>Fe，Cu不反应 | 金属的性质越活泼，反应速率越快 |
| ②____________ | | 反应物浓度越大，反应速率越快 |
（2）甲同学的实验目的是_____________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。
（3）乙同学在实验中应该测定的数据是___________________________________________________。
（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是________，该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是___________。
实验二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
（5）针对上述实验现象，丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是______________的影响。
（6）若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氯化锰 D．水
[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(正反应为放热反应)