1、填空题 (15分)已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)可逆反应FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
?
①写出该反应平衡常数的表达式__________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量_____;充入氦气,混合气体的密度____(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
溶质
| CH3COONa
| NaHCO3
| Na2CO3
| NaClO
| NaCN
| C6H5ONa
|
pH
| 8.8
| 9.7
| 11.6
| 10.3
| 11.1
| 11.3
|
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是?
②根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是?;
将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是?(填编号)。
A.HCN?B.HClO?C.C6H5OH?D.CH3COOH ?E.H2CO3
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是?(填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa? B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO?D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为?
(3)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于?;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全 ( 使Cu2+浓度降至原的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为?。
参考答案:⑴? ①k=
?;②减小;增大
⑵? ①CO32-;②D;C;③? C D;④2Cl2+CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO。⑶ 5; 6。
本题解析:(1)①该反应平衡常数的表达式
;②由于温度升高,化学平衡常数减小。说明升高温度,平衡逆向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反应的正反应是放热反应。若升高温度,平衡逆向移动,气体的质量减小,而气体的物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量减小;充入氦气,化学平衡不发生移动,但在整个容器内气体的质量增大,所以混合气体的密度增大;(2)①同种浓度的离子结合质子能力越强,则盐水解程度就越大,盐溶液的碱性就越强,即pH越大。由于Na2CO3溶液的pH最大,说明CO32-与H+结合力最强。因此上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是CO32-。③发生反应时应该是强酸制取弱酸。A.酸性CH3COOH> H2CO3,正确。B.酸性CH3COOH> HCN.正确。C. H2CO3>HClO。正确。D.由于酸性:H2CO3>C6H5OH> HCO3-,所以会发生反应CO2+H2O+C6H5ONa=NaHCO3+C6H5OH。错误。④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为:2Cl2+CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO。(3)c (Cu2+)·c2(OH-)≥Ksp=2×10-20; c2(OH-)≥2×10-20÷0.02=1×10-18; c(OH-)≥1×10-9;所以pH=5; c(Cu2+)= 0.2 mol/L÷1000=2×10-4mol/L,则c2(OH-)≥2×10-20÷2×10-4mol/L=1×10-16,所以c(OH-)≥1×10-8;pH=6.
本题难度:一般
2、填空题 (13分)煤经过化学加工可转化为气体或液体燃料以及各种化工产品,从而提高了煤的利用率。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=131.5kJ·mol-1
①下列措施中,不能提高碳的转化率的是?(填字母序号)。
a.容器的容积不变,增加水蒸汽的物质的量
b.缩小容器的容积,增大压强
c.及时将水煤气从容器中移走
d.其他条件不变,升高温度
②又知,C(s)+CO2(g)
2CO(g)△H=172.5kJ·mol-1
则CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的焓变(△H)为?。
(2)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,CO(g)+2H2
CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可用于设计燃料电池。下图是甲醇燃料电池的原理示意图。
?①a处通入的是?(填物质名称),左侧电极上发
生?(填“氧化”或“还原”)反应。
②该电池工作过程中,H+的移动方向为从?到
?(填“左”或“右”)
③该电池正极反应式为?。
④若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液,设有
0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的
Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=?。
(3)将等量的CO(g)和H2O(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应,
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=akJ·mol-1,得到下列数据:

①在实验1中,以v(CO2)表示该反应的反应速率为?mol·L-1·min-1;
②在实验2中,t?5。(填“>”、“<”或“=”)
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 对气体反应:mA+nB
eC 温度(T)、压强(P)、时间(t)与生成物的体积百分数C%的关系图,下列结论正确的是(?)

A.m+n>e
B.m+n<e
C.正反应是吸热反应
D.逆反应是放热反应
参考答案:A
本题解析:根据图像可知,温度为T2的曲线首先达到平衡状态,因此温度是T2大于T1。温度高C的百分含量低,所以升高温度平衡向逆反应方向进行,因此正反应是放热反应,则逆反应就是吸热反应。压强越大C的百分含量越大,说明增大压强,平衡向正反应方向进行,因此正反应是体积减小的,即 m+n>e ,所以正确的答案选A。
本题难度:一般
4、填空题 (8分) A(g)+2B(g)
2C(g)的反应中,时间t与C的体积分数(C%)的函数关
系如图所示。回答下列问题:

(1)图A中若两条曲线分别表示在100℃和400℃时的C%与时间t的函数关系,则P表示的温度为?℃,
从P、Q分析反应A(g)+2B(g)
2C(g)是?反应(填“吸热”或“放热”);
(2)图B中P表示的温度为?℃,反应A(g)+2B(g)
2C(g)是?反应(填“吸热”或“放热”)。
参考答案:(1)400℃?吸热(2)100℃?放热
本题解析:(1)温度高,反应速率快,达到平衡的时间少,P曲线首先达到平衡状态,所以P表示400℃。温度高,C的含量也高,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应。
(2)根据图像可知,Q曲线首先达到平衡状态,所以Q表示的是400℃,因此P表示的是100℃。温度低,C的含量高,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,所以正反应是放热反应。
本题难度:一般
5、选择题 恒温恒容的三个密闭容器,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)?△H=-92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表。下列叙述正确的是
容器 编号
| 起始时各物质物质的量/mol
| 平衡时反应中的能量变化
|
N2
| H2
| NH3
|
①
| 1
| 3
| 0
| 放出热量a kJ
|
②
| 2
| 3
| 0
| 放出热量b kJ
|
③
| 2
| 6
| 0
| 放出热量c kJ
|
A.放出热量a<b<92.4
B.三个容器内反应的平衡常数③>①>②
C.N2的转化率①<②
D.达平衡时氨气的体积分数①>③
参考答案:A
本题解析:根据表中数据可知,②相当于是在①的基础上增大氮气的浓度,平衡向正反应方向进行,氢气的转化率增大,A正确。但氮气的转化率降低,C不正确;温度相同,平衡常数不变,B不正确;③和①相比,相当于是在①的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数增大,D不正确,答案选A。
点评:在判断①和③时可以利用等效平衡进行。所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。显然该题中①和③的平衡是不等效的,所以需要把③中反应物的均分2份,然后在压缩即可与①进行对比。
本题难度:一般