【正文】 4）實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡_____移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的____（選填編號），產(chǎn)生H2的速率將增大。a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d． NaHCO3【答案】2H2O→2H2↑+ O2↑ a b （L?min） b 向右 b 【解析】【分析】【詳解】（1）利用方程式疊加，可知最終反應(yīng)為：2H2O→2H2↑+O2↑。結(jié)合催化劑的定義進(jìn)行判斷，反應(yīng)中起催化作用的是：SO2和I2，故答案為：2H2O→2H2↑+O2↑；ab（2）由圖可知，2min內(nèi)，根據(jù)反應(yīng)速率的計(jì)算公式，可知，根據(jù)反應(yīng)2HIH2 + I2，有，則，故答案為：（L?min）。（3）根據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的可逆反應(yīng)，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則兩次平衡為等效平衡，依據(jù)等效平衡原來進(jìn)項(xiàng)判斷：a．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，a項(xiàng)錯誤；b．根據(jù)等效平衡原理判斷，此時物質(zhì)的量濃度對應(yīng)成比例，即HI的平衡濃度也應(yīng)為原來的2倍，b項(xiàng)正確；c．根據(jù)等效平衡原理，反應(yīng)達(dá)平衡時間相同，c項(xiàng)錯誤；d．根據(jù)等效平衡原理判斷，此時物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)相同，d項(xiàng)錯誤；答案選b。（4）因?yàn)樗婋x時吸熱，而鋅和稀硫酸反應(yīng)時放熱，體系溫度升高，使得水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，故應(yīng)是向右移動。加入某試劑，要求產(chǎn)生H2的速率增大，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行判斷：a．加入NaNO3，對反應(yīng)速率無影響，a項(xiàng)錯誤；b．CuSO4會和Zn發(fā)生反應(yīng)：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，有銅生成，銅和鋅構(gòu)成銅鋅原電池，因而反應(yīng)速率加快，b項(xiàng)正確；c．Na2SO4與Zn和稀硫酸都不反應(yīng)，對反應(yīng)速率無影響，c項(xiàng)錯誤；d．NaHCO3會與稀硫酸反應(yīng)生成水，消耗稀硫酸，降低硫酸的濃度，減少H2的生成量，反應(yīng)速率減慢，d項(xiàng)錯誤；答案選b。【點(diǎn)睛】恒溫條件下反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)的等效平衡的判斷方法：無論是恒溫恒容還是恒溫恒壓，只要極值等比即等效，因?yàn)閴簭?qiáng)改變對該類反應(yīng)的化學(xué)平衡無影響。14．超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成和，化學(xué)反應(yīng)方程式：2NO+2CO2CO2+N2+Q（Q＞0），為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：時間／s 0 1 2 3 4 5c(NO)molL—110—310—410—410—410—410—4c(CO)molL—110—310—310—310—310—310—3請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：（1）達(dá)到平衡需要的時間是______________。（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=_________________。（3）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=_____________。（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生，達(dá)到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是______。A．選用更有效的催化劑 B．升高反應(yīng)體系的溫度C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．縮小容器的體積（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。實(shí)驗(yàn)編號T／℃NO初始濃度／molL—1CO初始濃度／molL—1催化劑的比表面積／m2g—1Ⅰ28010—310—3 82Ⅱ___________________________ 124Ⅲ350__________________ 124請?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)?！敬鸢浮?s K= 104mol/(Ls) C、D 280 10—3 10—3 10—3 10—3 【解析】【分析】(1)根據(jù)表格可知當(dāng)時間達(dá)到4s時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可計(jì)算出前2s內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率，再利用速率之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算出前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)；(4)提高NO轉(zhuǎn)化率只需讓平衡正向移動即可，由此分析判斷。(5) 該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對反應(yīng)速率的影響，當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對反應(yīng)速率的影響。【詳解】(1)根據(jù)表格可知當(dāng)時間達(dá)到4s時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；(3)104=104 mol/L，因此v(NO)==104mol/(L﹒s)，速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，因此v(N2)=104mol/(L﹒s)=104mol/(L﹒s)；(4)A. 選用更有效的催化劑只能使反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)錯誤；B. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡向吸熱的方向移動，即平衡逆向移動，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯誤；C. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低反應(yīng)體系的溫度，平衡向放熱的方向移動，即平衡正向移動，提高了NO轉(zhuǎn)化率，C項(xiàng)正確；D. 縮小容器的體積，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向體積縮小的方向移動，即平衡正向移動，提高了NO轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)正確；答案選CD；(5) 該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對反應(yīng)速率的影響，因此第II組實(shí)驗(yàn)中，溫度為280℃，103 molL1，103 molL1；當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對反應(yīng)速率的影響，因此第III組實(shí)驗(yàn)中，溫度為350℃，103 molL1，103 molL1?！军c(diǎn)睛】“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的考查形式：(1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應(yīng)的影響；(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對反應(yīng)的影響。分析過程中要注意：對變量要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，組合的一般原則是“變一定多”，即保持其他變量不變，改變其中一個變量的值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定數(shù)據(jù)，通過系列實(shí)驗(yàn)，找出變量對反應(yīng)的影響15．能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：反應(yīng)I： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)+Q1 反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)+Q2 下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K) 溫度250℃300℃350℃K(1)在一定條件下將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I，5分鐘后測得c(CO)= mol/L，計(jì)算此段時間的反應(yīng)速率（用H2表示）___________ mol/(Lmin)。(2)由表中數(shù)據(jù)判斷Q1 ___________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。(3)若容器容積不變，下列措施可提高反應(yīng)I中CO轉(zhuǎn)化率的是__________（選填編號）。a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大 b．將CH3OH(g)從體系中分離 c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大 d．原料氣循環(huán)使用(4)寫出反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=_____________；由于CO2化學(xué)惰性很大，因此找到合適的催化劑是實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)工業(yè)化的關(guān)鍵。該反應(yīng)使用催化劑無法達(dá)到的效果是_________（選填編號）。a．提高甲醇的單位時間產(chǎn)量 b．提高CO2的轉(zhuǎn)化率 c．縮短達(dá)到平衡所需時間【答案】(Lmin) b d b 【解析】【分析】(1)利用平衡時c(CO)= mol/L，求出CO的濃度變化量，利用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，可求出H2的濃度變化量，從而計(jì)算此段時間的反應(yīng)速率（用H2表示）。(2)利用溫度對平衡常數(shù)產(chǎn)生的影響，推斷Q1與0的關(guān)系。(3)a．充入CO，平衡正向移動，但CO的轉(zhuǎn)化率減小；b．將CH3OH(g)從體系中分離，可促使平衡正向移動；c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對平衡無影響；d．原料氣循環(huán)使用，可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(4)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；a．催化劑可加快反應(yīng)速率，提高平衡前甲醇的單位時間產(chǎn)量；b．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；c．催化劑可加快反應(yīng)速率，從而縮短達(dá)到平衡所需時間?！驹斀狻?1)平衡時c(CO)= mol/L，則CO的濃度變化量為1mol/，利用關(guān)系式：CO(g)——2H2(g)，從而求出此段時間的反應(yīng)速率（用H2表示）為=(Lmin)。答案為：(Lmin)；(2)從表中可以看出，溫度升高，K值減小，則平衡逆向移動，所以Q10。答案為：；(3)a．充入CO，平衡正向移動，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，a不合題意；b．將CH3OH(g)從體系中分離，可促使平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，b符合題意；c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對平衡無影響，CO的轉(zhuǎn)化率不變，c不合題意；d．原料氣循環(huán)使用，可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，d符合題意；故選bd。答案為：bd；(4)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；答案為：；a．催化劑可加快反應(yīng)速率，提高平衡前甲醇的單位時間產(chǎn)量，a不合題意；b．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，也就是不能提高CO2的轉(zhuǎn)化率，b符合題意；c．催化劑可加快反應(yīng)速率，從而縮短達(dá)到平衡所需時間，c不合題意；故選b。答案為：b?！军c(diǎn)睛】在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，我們應(yīng)注意：在氣相反應(yīng)體系中，若反應(yīng)物或生成物中存在非氣態(tài)物質(zhì)，則其不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，否則會產(chǎn)生錯誤。