Question

一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应．
（Ⅰ）若某可逆反应的化学平衡常数表达式为：K=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

（1）写出该反应的化学方程式：

 

．
（2）能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是

 

（填选项编号）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的总物质的量不随时间而变化
E．消耗n mol H₂的同时消耗n mol CO
（Ⅱ）若该密闭容器中加入的是2mol Fe（s）与1mol H₂O（g），t₁秒时，H₂的物质的量为0.20mol，到第t₂秒时恰好达到平衡，此时H₂的物质的量为0.35mol．
（3）t₁～t₂这段时间内的化学反应速率v（H₂）=

 

．
（4）若继续加入2mol Fe（s），则平衡

 

移动．
（5）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图1．t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是

 

．（填写2项）
（Ⅲ）亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业．它在碱性环境中稳定存在．某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如图2．
（6）配平Ⅰ中反应方程式

 

ClO₃^-+

 

H⁺+

 

SO₃^2-═

 

ClO₂↑+

 

SO₄^2-+

 

（7）生成气体a的电极反应式

 

．

Answer 1

考点：化学反应速率的影响因素,氧化还原反应,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（Ⅰ）（1）根据化学平衡常数的定义判断；
（2）达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，以此解答该题；
（Ⅱ）（3）根据v=

△c

△t

计算；
（4）增加固体的量，反应速率不变；
（5）t₁时，反应速率增大，可升高温度、增大浓度、压强或加入催化剂等；
（Ⅲ）（6）反应中Cl元素化合价由%甲降低到+4价，S元素化合价由+4价升高+6价，结合得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平；
（7）ClO₂具有强氧化性，可与过氧化氢反应生成氧气，则a为氧气，生成氧气的电极应为电解池的阳极，发生氧化反应，以此解答．

解答： 解：（Ⅰ）（1）化学平衡常数为生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则由平衡常数可知反应的方程式应为C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂ （g），
故答案为：C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂ （g）；
（2）A．达到平衡状态时，气体的质量不变，物质的量不变，则容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，故A正确；
B．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂），说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故B正确；
C．由于C为固体，容器中气体的密度不随时间而变化，可说明达到平衡状态，故C正确；
D．反应前后气体的化学计量数不等，则容器中气体的总物质的量不随时间而变化，可说明达到平衡状态，故D正确；
E．无论是否达到平衡都存在消耗n mol H₂的同时消耗n mol CO，故E错误．
故答案为：A、B、C、D；
（Ⅱ）（3）v（H₂）=

0.35mol-0.2mol 5L

t2-t1

=

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1，
故答案为：

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1；
（4）Fe为固体，增加铁的质量对反应速率没有影响，故答案为：不；
（5）t₁时，反应速率增大，可升高温度、增大浓度、压强或加入催化剂等，
故答案为：使用了催化剂、升高了温度、增大了H₂的浓度；
（Ⅲ）（6）反应中Cl元素化合价由%甲降低到+4价，S元素化合价由+4价升高+6价，配平后的方程式为2 ClO₃^-+2 H⁺+SO₃^2-═2 ClO₂↑+SO₄^2-+H₂O，
故答案为：2；2；1；2；1；1H₂O；
（7）ClO₂具有强氧化性，可与过氧化氢反应生成氧气，则a为氧气，生成氧气的电极应为电解池的阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

点评：本题考查较为综合，涉及化学平衡常数、影响因素、氧化还原反应以及电化学等知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意相关基础知识的积累，难度不大．