Question

应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率．
（1）已知反应：Br₂+2Fe²⁺═2Br^-+2Fe³⁺，向10mL0.1mol?L^-1的FeBr₂溶液中通入0.001molCl₂，反应后，溶液中除含有Cl^-外，还一定有

 

（填序号）．
①含Fe²⁺，不含Fe³⁺②含Fe³⁺，不含Br^-③含Fe³⁺，还含有Br^-   
（2）773K、固定体积的容器中，反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）过程中能量变化如图甲．曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化．若投入amol　CO、2amol　H₂，平衡时能生成0.1a　mol　CH₃OH，反应就具工业应用价值．  
①若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，CO的平衡转化率最小为

 

；
②在容器容积不变的前提下，欲提高H₂的转化率，可采取的措施（答两项即可）

 

、

 

；
③下列与催化剂有关的说法中，正确的是

 

　（填字母序号）．
a．使用催化剂，使反应　CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＞-91kJ?mol^-1
b．使用催化剂，能够提高反应物转化率
c．使用催化剂，不能改变反应的平衡

（3）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途．我国学者提出用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的方案，装置如图乙I所示．
①Ni电极作

 

　极（填“阴”或“阳”）；
②Ni电极的电极反应式为：

 

．
（4）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程．下面是HNO₃发生的一个还原过程的反应式：
NO₃^-+4H⁺+3e^-→NO↑+2H₂O
①KMnO₄、HCl、Fe（NO₃）₂、CuO、KI五种物质中的

 

（填化学式）能使上述还原过程发生．
②欲用图乙Ⅱ装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率，当反应物的浓度、用量及其
他影响速率的条件确定之后，可以通过测度

 

推（计）算反应速率．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,氧化还原反应,化学电源新型电池

专题：

分析：（1）还原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入0.001molCl₂，先氧化亚铁离子，然后再氧化溴离子，由此分析解答；
（2）①转化率=参加反应的CO的物质的量与最初CO的物质的量之比；
②要提高H₂的转化率，可以采取增大CO浓度、适当降低温度、及时分离生成的CH₃OH的方法；
③根据催化剂对可逆反应的影响进行判断；
（3）①铁与电源的正极相连，所以铁是阳极，电极反应式为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O；
②Ni电极上氢离子放电，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，据此分析解答；
（4）①要使硝酸根离子发生还原反应，则需要加入还原剂；
②根据反应速率的表达式v=

△v

△t

解答．

解答： 解：（1）10mL0.1mol?L^-1的FeBr₂溶液中溶质的物质的量为：0.001mol，而还原性Fe²⁺＞Br^-，所以通入0.001molCl₂，0.001molCl₂能氧化0.001mol的亚铁离子和0.001mol的溴离子，所还有0.001mol的溴离子未被氧化，故答案为：③；
（2）①若不采取其它方法改变平衡移动时，CO的转化率最小，根据方程式知，参加反应的一氧化碳和生成的甲醇的物质的量相等，所以CO的平衡转化率最小为：

0.1amol

amol

×100%=10%，故答案为：10%；
 ②可以采取增大CO浓度、适当降低温度、及时分离生成的CH₃OH的方法来促使平衡向正反应方向移动，从而提高氢气的转化率，
故答案为：增大CO浓度；适当降低温度（或及时分离生成的CH₃OH）；  
③使用催化剂，只能改变反应速率，不能改变化学平衡，则不会改变反应的焓变、不会影响反应物转化率、不影响化学平衡常数，所以ab错误，c正确，
故答案为：c；
（3）①铁与电源的正极相连，所以铁是阳极，发生氧化反应，Ni作阴极，故答案为：阴；
②Ni电极上氢离子放电，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，故答案为：Ni电极上氢离子放电，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（4）①要使硝酸根离子发生还原反应，则需要加入还原剂，具有还原性的物质是Fe（NO₃）₂、KI，故答案为：Fe（NO₃）₂、KI；
②根据v=

△v

△t

知，可以通过测定单位时间内收集的气体体积（或收集一定体积的气体所用的时间）推（计）算反应速率，
故答案为：单位时间内收集的气体体积（或收集一定体积的气体所用的时间）．

点评：本题考查了氧化还原相关知识和化学平衡、化学反应速率及其影响因素、电解原理及其应用，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．