化学反应速率1.(10分)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视,所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中。进行反应得到如下两组数据:①实验1从开始到达到化学平衡时,以v(CO2)表示的反应速率为----。(精确到0.01,下同)②该反应为(填“吸”或“放”)热反应---------------,实验2条件下平衡常数K=----------------------。(2)以二甲醚(CH3OCH3)、空气、氢氧化钾为原料,铂为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似。请写出该电池负极上的电极反应式:----------------------------。(3)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1和726.5kJ·mol-1。请写出甲醇(CH3OH)不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。【知识点】化学平衡的计算、电极反应式书写、热化学方程式的书写F2G1G5【答案解析】【解析】(10分)(1)①0.13mol/(L·min)(2分)②放(2分),0.17(2分)(2)CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O(2分)(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=-443.5kJ/mol-1(2分)解析:(1)①由表中数据可知,CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol,v(CO)=1.6mol÷2L÷6min=2/15mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,故v(CO2)=v(CO)=2/15mol/(L•min)=0.13mol/(L•min);②、实验1中CO的转化率为×100%=40%,实验2中CO的转化率为×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热,实验2平衡时CO的物质的量为1.6mol,则:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),开始(mol):2100变化(mol):0.40.40.40.4平衡(mol):1.60.60.40.4该反应前后气体体积不变,故利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故900℃时该反应平衡常数k=0.4×0.4/1.6×0.6=0.17(2)该燃料电池中,负极上二甲醚失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=3CO2+12H+,(3)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)△H=-1453.0kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol根据盖斯定律,①-②得2CH3OH(1)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(1),故△H=(-1453kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)=-887kJ/mol1即CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ/mol,【思路点拨】本题考查了反应速率的计算、化学平衡有关计算、热化学方程式书写、氧化还原反应等,难度中等,注意对知识的理解与掌握,是对学生能力的考查.2.在1.0L密闭容器中放入0.10molX,在一定温度下发生反应:X(g)Y(g)+Z(g)H<0容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如下图所示。以下分析正确的是A.从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)=mol/(L·min)B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32C.欲提高平衡体系中Y的含量,可升高体系温度或减少Z的量D.其他条件不变,再充入0.1mol气体X,平衡正向移动,X的转化率增大【知识点】化学反应速率、化学平衡G1G2【答案解析】【解析】B解析:在恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,从反应开始到t1时,X(g)Y(g)+Z(g)n始0.1000n变xxxn10.10-xxx则:[(0.10-x)+x+x]/0.10=0.7/0.5x=0.04mol则v(X)=(0.10-0.04)mol/1.0L/t1=0.06/t1mol/(L·min),故A错误;B、用相同思路计算出平衡时各物质的物质的量:X(g)Y(g)+Z(g)n平0.020.080.08C平0.020.080.08则:平衡常数K=C(Y)·C(Z)/C(X)=0.32,故B正确;C、升高体系温度,平衡逆向移动,Y的含量减少,故C错误;D、其他条件不变,再充入0.1mol气体X,平衡正向移动,X的转化率减小,故D错误;故答案选B【思路点拨】本题考查了化学平衡移动图象题,题目难度中等,注意本题反应方程式的特征,运用压强之比等于物质的量之比为解答该题的关键。3.(16分)草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:【提出假设】假设1:该反应为放热假设2:反应生成...