Question

【题目】化学家一直致力于对化学反应进行的方向、限度和速率进行研究，寻找合适理论对其进行解释。

I.为了治理汽车尾气污染（含有NO、CO、烃类等），科学家设计在汽车排气管上装上催化剂发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。某温度下，向体积为1L的密闭容器中充入NO、CO各0.1mol，平衡时NO的转化率为60%，计算该反应的平衡常数K=______________；此反应常温下能够自发进行的原因是_______________________。

Ⅱ.右图是高锰酸钾酸性溶液与草酸发生反应的有关图象，溶液体积为500mL。

（1）该反应在10-30s的化学反应速率v(Mn2+)=________________________。

（2）请写出该反应的离子方程式____________________________________________________。

（3）观察图象说明在一定温度下反应速率起始缓慢然后加快的原因______________________。

Ⅲ. 难溶电解质FeS在水溶液中存在着溶解平衡：FeS(s)Fe2+(aq) + S2－(aq),在一定温度下，Ksp=c(Fe2+)·c(S2－)=6.25×10-18；在该温度下，氢硫酸饱和溶液中存在c2(H+)· c(S2－)=1.0×10-22。将适量FeCl2投入氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L－1，应调节溶液的c(H+)=_______。

IV.氢硫酸中H2S是分步电离的，H2SH+ + HS－ K1=1.3×10-7，HS-H+ + S2－ K2=7.1×10-15欲使溶液中c(S2－)浓度增大，应采取的措施有_____________。

A．加入NaOH B．加入CuSO4 C．适当降低温度 D．通入过量SO2 E．加入Na2CO3 (H2CO3电离常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11)

Answer 1

【答案】 K= 42.2L·mol－1或 L·mol－1 因为该反应为放热反应（或因为该反应△H <0） v(Mn2+)= 0.01mol·(L·s)－1 2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O 生成的Mn2+对反应有催化作用 c(H+)=4×10－3 mol· L－1 AE

【解析】I. 某温度下，向体积为1L的密闭容器中充入NO、CO各0.1mol，平衡时NO的转化率为60%，根据三段式法有：

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始浓度（mol/L） 0.1 0.1 0 0

转化浓度（mol/L） 0.06 0.06 0.03 0.06

平衡浓度（mol/L） 0.04 0.04 0.03 0.06

则该反应的平衡常数K==42.2L·mol－1或 L·mol－1，2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)为熵减的反应，此反应常温下能够自发进行，说明该反应为放热反应，即该反应的△H <0，故答案为：42.2L·mol－1或 L·mol－1；因为该反应为放热反应（或因为该反应△H <0）；

II. ⑴. 据图可知，10s时c(Mn2+)=0.05mol÷0.5L=0.1mol/L，30s时 c(Mn2+) = 0.15mol÷0.5L=0.3mol/L，该反应在10-30s的化学反应速率v(Mn2+) = =0.01mol·(L·s)－1，故答案为：0.01mol·(L·s)－1；

⑵. 高锰酸钾酸性溶液与草酸发生反应时，Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，C元素的化合价从+3价升高到+4价，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的离子方程式为：2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O，故答案为：2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O；

⑶. 随着反应的进行，溶液中生成的Mn2+越来越多，Mn2+对反应有催化作用，使反应速率加快，故答案为：生成的Mn2+对反应有催化作用；

III. 将适量FeCl2投入氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)=1.0 mol·L－1，则溶液中c(S2)==mol/L=6.25×1018mol/L，因c2(H+)· c(S2－)=1.0×10-22，则c(H+)=mol/L=4×10－3 mol· L－1，故答案为：4×10－3 mol· L－1；

IV. A．加入NaOH，消耗氢离子，使H2S的电离平衡正向移动，c(S2－)增大，故A正确；B．加入CuSO4，S2－与Cu2+反应生成CuS，导致c(S2－)减小，故B错误；/span>C. 因弱电解质的电离是吸热过程，适当降低温度，使H2S的电离平衡逆向移动，c(S2－)减小，故C错误；D. 通入过量SO2，与H2S发生反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，使H2S的电离平衡逆向移动，c(S2－)减小，故D错误；E. 由H2S和H2CO3的电离常数可知，加入Na2CO3与H2S发生反应：H2S＋CO32－=HS－＋HCO3－，使溶液中的HS－浓度增大，促进HS－H+ + S2－正向进行，c(S2－)增大，故E正确；答案选AE。