Question

Ⅰ．（4分）在一體積為10L密閉的容器中，通入一定量的CO和H₂O（g），在850℃時發生如下反應：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g) △H＜0
（1）CO和H₂O濃度變化如圖，則0～4 min的平均反應速率ν(CO)＝_______ mol/（L·min），此時該反應的平衡常數為                   。

（2）當下列哪些物理量不再發生變化時，表明上述反應已達到平衡狀態的是     。

A．混合氣體的壓強

B．混合氣體的密度

C．CO的物質的量濃度

D．密閉容器中放出熱量

E．ν(CO)與ν(CO₂)的比值
Ⅱ．（6分）亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種強氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業。它在堿性環境中穩定存在。某同學查閱資料后設計生產NaClO₂的主要流程如下。

（3）配平Ⅰ中反應方程式      ClO₃^-+    H⁺+     SO₃^2-==     ClO₂↑+   SO₄^2-+           
（4）A的化學式是      ，。生成氣體a的電極反應式                      。

Answer 1

Ⅰ．（4分）（1）0.03；（1分）1（1分）（2）CD （2分）
Ⅱ．（6分）（3）2 ClO₃^-+ 2 H⁺+ 1 SO₃^2-== 2 ClO₂↑+ 1SO₄^2-+ 1 H₂O （2分）
（4）NaOH；（2分））4OH^-—4e^-=2H₂O+O₂↑（2分）

試題分析：Ⅰ．（1）υ=?c÷?t=（0.20mol/l?0.08mol?L?¹）÷4min =0.03mol/（L?min），
用三段式法計算：
CO（g）十H₂O（g）  CO₂（g）十H₂ （g）
起始：0.20mol/L  0.30mol/L    0         0
轉化：0.12mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L
平衡：0.08mol/L  0.18mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L
則
K===1，
（2）A、無論是否達到平衡，氣體總物質的量都不變，混合氣體的壓強不變，不能表明達到平衡；B、無論是否達到平衡，氣體總質量不變，體積不變，所以混合氣體的密度不變不能表明達到平衡；C、反應物的濃度不變，說明反應已達到平衡；D、密閉容器中放出熱量不變，說明反應已達到平衡；E、ν(CO)與ν(CO₂)的比值都是正反應速率，不論是否平衡都不變，所以不能表明反應已平衡，故CD正確。
Ⅱ．（3）根據化合價升降法，ClO₃?中Cl元素由+5價降低為ClO₂中的+4價Cl，SO₃²?中S元素由+4價升高到SO₄²?中+6價S，通過化合價升高與降低數值相等可配平化學方程式。
（4）根據流程圖可知氣體a為氧氣、氣體b為氫氣，同時生成A：NaOH，OH?失電子生成O₂，電極方程式為：4OH^-—4e^-=2H₂O+O₂↑。