题目内容
13．
“低碳循环”、如何降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．I． 用电弧法合成的储氢纳米碳管，可用如下氧化法提纯，请完成下述反应：
5 C+4 KMnO4+6 H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6 H2O
II．某研究小组现将三组CO（g）与H2O（g）的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0，得到如下数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量（mol） | 平衡量（mol） | 达到平衡所 需要时间/min | ||
| CO（g） | H2O（g） | CO2（g） | H2（g） | |||
| I | 800 | 2 | 2 | x | 1 | 5 |
| II | 900 | 1 | 2 | 0.5 | 0.5 | tm |
| III | 900 | 2 | 4 | y | y | tn |
（2）下列能判断在800℃实验条件下CO（g）与H2O（g）反应一定达到平衡状态的是D．
A．容器内压强不再变化 B．$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$=2
C．混合气体密度不变 D．υ正（CO）=υ逆（CO2）
（3）实验Ⅲ中：y=1．
（4）若实验Ⅲ的容器改为在绝热的密闭容器中进行，实验测得H2O（g）的转化率a（H2O）随时间变化的示意图，如图所示，b点：υ正＞υ逆（填“＜”．“=”或“＞”）．
分析 I．反应中C→CO2，碳元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为20，故C的系数为5，故KMnO4系数为4，结合原子守恒配平后方程式；
Ⅱ．（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H2），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（CO2）；
（2）反应达到平衡状态时，同种物质的正、逆反应速率相等，平衡时各组分的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（3）II和III为同温下的反应，III相当于在II的基础上增大了反应物的浓度，压强增大一倍，而压强增大平衡不移动，反应物转化率不变；
（4）由图可知，c点转化率最高，处于平衡状态，而是升高温度平衡逆向移动，c点之前均未到达平衡状态，反应向正反应进行．
解答 解：I．反应中C→CO2，碳元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为20，故C的系数为5，故KMnO4系数为4，结合原子守恒配平后方程式为：5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O，
故答案为：5；4；5；4；2；
Ⅱ．（1）v（H2）=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol•（L•min）-1，速率之比等于化学计量数之，则v（CO2）=v（H2）=0.1mol•（L•min）-1，故答案为：0.1；
（2）A．反应前后气体的物质的量不发生变化，容器中始终压强不变，不能说明反应到达平衡，故A错误；
B． 容器的体积为2L，初始浓度=1mol/L
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
开始（mol/L）：1 1 0 0
转化（mol/L）：0.5 0.5 0.5 0.5
平衡（mol/L）：0.5 0.5 0.5 0.5
800℃平衡常数K=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1，而$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$=2＞K=1，反应向逆反应进行，故B错误；
C．容器体积不变，气体的质量不变，故密度始终不变，故密度不变不能说明达到平衡，故C错误；
D．由方程式可知υ逆（CO）=υ逆（CO2），由于υ正（CO）=υ逆（CO2），故υ逆（CO）=υ正（CO），反应到达平衡，故D正确，
故选：D；
（3）II和III为同温下的反应，III相当于在II的基础上增大了反应物的浓度，压强增大一倍，而压强增大平衡不移动，反应物转化率不变，故y=2×0.5=1，
故答案为：1；
（4）由图可知，c点转化率最高，处于平衡状态，而是升高温度平衡逆向移动，c点之前均未到达平衡状态，反应向正反应进行，故b点υ正＞υ逆，
故答案为：＞．
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡状态判断、氧化还原反应配平等，II中（3）注意利用等效思想进行分析解答，难度中等．
学练快车道口算心算速算天天练系列答案
Ⅰ．某学习小组用乙醇与氢溴酸为原料制备溴乙烷．
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| c（SO2）/mol•L-1 | 1.00 | 0.50 | 0.23 | 3.00×10-37 | 3.00×10-37 |
| c（CO）/mol•L-1 | 4.00 | 3.00 | 2.46 | 2.00 | 2.00 |
| A． | 当v（SO2）正=2v（CO）逆时，该反应达到了平衡状态 | |
| B． | X的化学式为CO2 | |
| C． | 前1s内v（X）=1.00mol•L-1•s-1 | |
| D． | 上述反应达到平衡时，CO的转化率为50% |
T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
| 时间/s | 0 | 500 | 100 0 | 150 0 |
| c（N2O5）/mol•L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
| A． | T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1＞T2，则K1＜K2 | |
| B． | 500s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol•L-1•s-1 | |
| C． | 达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的 $\frac{1}{2}$，则c（N2O5）＞5.00mol•L-1 | |
| D． | T1温度下的平衡常数为K1=125，平衡时N2O5的转化率为50% |
利用硫酸铜晶体制取氧化铜，然后利用制取的氧化铜作催化剂来使氯酸钾分解制取氧气的．回答下列问题：| A． | NH4HCO3 | B． | Na2SiO3 | C． | Na2CO3 | D． | Al2O3 |
