Question

（2010?杭州一模）對一個化學反應的研究需要從反應條件、限度、速率、定量關系等因素進行綜合分析，下列是關于化學反應原理的系列研究，請根據(jù)相關信息回答有關問題．

（1）關于反應生成物的定量研究：
已知反應：Br₂+2Fe²⁺═2Br^-+2Fe³⁺，向10mL 0.1mol?L^-1的FeBr₂溶液中通入0.001mol Cl₂，反應后，溶液中除含有Cl^-外，還一定

C

．（填字母序號）
A．含F(xiàn)e²⁺，不含F(xiàn)e³⁺B．含F(xiàn)e³⁺，不含Br^-C．含F(xiàn)e³⁺，含有Br^-
（2）關于反應限度的研究：
已知在773K、固定體積的容器中，反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）過程中能量變化如圖1．曲線Ⅱ表示使用催化劑時的能量
變化．若投入a mol CO、2a mol H₂，平衡時能生成0.1a mol CH₃OH，反應就具工業(yè)應用價值．
①若按上述投料比使該反應具有工業(yè)應用價值，CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為

10%

；
②在容器容積不變的前提下，欲提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施（答兩項即可）：

增大CO濃度

、

適當降低溫度或及時分離CH₃OH

；
（3）關于反應速率的研究：
氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程．下面是HNO₃發(fā)生 的一個還原過程的反應式：NO₃^-+4H⁺+3e^-→NO+2H₂O
①KMnO₄、Na₂CO₃、CuO、KI四種物質(zhì)中的

KI

 （填化學式）能使上述還原過程發(fā)生．
②欲用圖2裝置測算硝酸被還原的速率，當反應物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后，可以通過測定

單位時間內(nèi)收集的氣體體積（或收集一定體積的氣體所用的時間）

推（計）算反應速率．

Answer 1

分析：（1）向溴化亞鐵溶液中通入氯氣，氯氣先和亞鐵離子反應生成鐵離子，然后氯氣再和溴離子反應生成溴單質(zhì)，根據(jù)離子反應先后順序及物質(zhì)的量之間的關系確定產(chǎn)物；
（2）①轉(zhuǎn)化率=參加反應的CO的物質(zhì)的量與最初CO的物質(zhì)的量之比；
②要提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以采取增大CO濃度、適當降低溫度、及時分離生成的CH₃OH的方法；
（3）①根據(jù)物質(zhì)中的元素的化合價處于低價時具有還原性，據(jù)此判斷；
②根據(jù)v=

△V

△t

判斷．

解答：解：（1）n（FeBr₂）=0.1molo/L×0.01L=0.001mol，當n（ Fe²⁺）：n（Cl₂）≥2時，發(fā)生的反應為：2 Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-；當n（ Fe²⁺）：n（Cl₂）≤

2

3

時，發(fā)生的反應為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂，根據(jù)題意知，實際上n（ Fe²⁺）：n（Cl₂）=1，介于二者之間，所以原溶液中亞鐵離子完全反應，部分溴離子參加反應，所以溶液中的溶質(zhì)是溴化鐵和氯化鐵，故溶液中一定還存在鐵離子、溴離子，故選C；
（2）①若不采取其它方法改變平衡移動時，CO的轉(zhuǎn)化率最小，根據(jù)方程式知，參加反應的一氧化碳和生成的甲醇的物質(zhì)的量相等，所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為=

0.1amol

amol

×100%=10%，故答案為：10%；
 ②可以采取增大CO濃度、適當降低溫度、及時分離生成的CH₃OH的方法來促使平衡向正反應方向移動，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，故答案為：增大CO濃度、適當降低溫度、及時分離生成的CH₃OH；
（3）①KMnO₄、Na₂CO₃、CuO、KI四種物質(zhì)中Mn、C、Cu三種元素都處于最高價態(tài)，只有KI中碘元素處于最低價態(tài)，則具有還原性，故答案為：KI； 
②根據(jù)v=

△V

△t

知，可以通過測定單位時間內(nèi)收集的氣體體積（或收集一定體積的氣體所用的時間） 推（計）算反應速率，
故答案為：單位時間內(nèi)收集的氣體體積（或收集一定體積的氣體所用的時間）．

點評：本題考查氧化還原反應的有關計算、化學平衡的移動等知識點，易錯題是（1）題，注意溴離子和亞鐵離子與氯氣反應的先后順序，如果是碘離子和亞鐵離子與氯氣反應，其先后順序又該如何．