大題練三化學(xué)反應(yīng)原理綜合應(yīng)用x課件

學(xué)無止

境限時：40

分鐘

1．(2019

河南安陽二模，28)許多含氮物質(zhì)既是農(nóng)作物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，也是重要的能源物質(zhì)。

肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的發(fā)射。已知下列反應(yīng)：

①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol

－1

②2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)ΔH＝－112

kJ·mol－1

③2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＝－57kJ·mol

－1

④2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1136kJ·mol

－1

則 N2H4

與 O2

反

應(yīng)

生

成

氮

氣

與

水

蒸

氣

的

熱

化

學(xué)

方

程

式

為

。

一定溫度下，向某密閉容器中充入

1

mol

NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)，測得反應(yīng)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與壓強之間的關(guān)系如圖所示：

①a、b、c三點逆反應(yīng)速率由大到小的順序為

。平衡時若保持壓強、溫度不變，再向體系中加入一定量的

Ne，則平衡

移動(填“正向”“逆向”或“不”)。

②a點時

NO2

的轉(zhuǎn)化率為

，用平衡分壓代替平衡濃度也可求出平衡常數(shù)Kp，則該溫度下

Kp＝

Pa－1。

已知在一定溫度下的可逆反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)中，v

正＝k

正c(N2O4)，v

逆＝k

逆c2(NO2)(k正、k

逆只是溫度的函數(shù))。若該溫度下的平衡常數(shù)

K＝10，則

k

正＝

k

逆。升高溫度，k正增大的倍數(shù)

(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。氨氣是合成眾多含氮物質(zhì)的原料，利用

H2、N2－生物燃料電池，科學(xué)家以固氮酶為正極催化劑、氫化酶為負(fù)極催化劑，X

交換膜為隔膜，在室溫條件下既實現(xiàn)了合成

NH3

的同時還獲得電能。其工作原理如圖：

則X

膜為

交換膜，正極上的電極反應(yīng)式為

。

1．(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－562.5kJ·mol

－1

(2)①c＞b＞a逆向②66.7%

600p0

(3)10

大于

(4)質(zhì)子或陽離子

N2＋6e－＋6H＋===2NH3

【解析】(1)已知：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH＝＋180

kJ·mol

－1

②2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)ΔH＝－112kJ·mol

－1

學(xué)無止境(2)①c＞b＞a逆向②1學(xué)無止

境③2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＝－57kJ·mol

－1

④2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1136kJ·mol

－1

根據(jù)蓋斯定律，據(jù)(④＋③＋①＋②) 1

：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，則有×2可得ΔH＝－562.5

kJ·mol－1。

(2)①由題圖可知，a

點到

c

點過程中

N2O4

的體積分?jǐn)?shù)不斷增大，故逆反應(yīng)速率不斷增大，a、b、c

三點逆反應(yīng)速率由大到小的順序為

c＞b＞a；一定溫度下，保持壓強不變，加入稀有氣體，相當(dāng)于降低壓強，故平衡逆向移動。

②a點時，設(shè)消耗了

xmolNO2，則可生成

0.5x

molN2O4，剩余(1－x)molNO2，1－x＝320.5x，解得x＝ mol，此時NO2

的轉(zhuǎn)化率約為66.7%；平衡時p(N2O4)＝0.96p0，p(NO2)＝0.04p0，

0.96p0

600則

Kp＝ ＝ 。

（0.04p0）2 p0(3)已知

v

正＝k正

c(N2O4)，v

逆＝k

逆

c2(NO2)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，v

正＝v逆，則

k正

c(N2O4)22＝k

逆

c

(NO

)，則

＝v正

c2（NO2）v逆 c（N2O4）＝K，又

K＝10，則

k

正＝10k

逆；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，k

正、k逆均增大，且

k

正增大的倍數(shù)大于

k

逆增大的倍數(shù)。

(4)由題圖可知，正極上

N2

轉(zhuǎn)化為

NH3

時需要結(jié)合氫元素，故負(fù)極生成的氫離子應(yīng)移向正極，X膜為質(zhì)子交換膜或陽離子交換膜，正極的電極反應(yīng)為

N2＋6e－＋6H＋===2NH3。2．(2018

安徽蚌埠第三次質(zhì)檢，28)CO2、CO

是化石燃料燃燒后的主要產(chǎn)物。

(1)將體積比為

2∶1

的

CO2

和

CO

混合氣體通入有適量

Na2O2

固體的密閉容器中，同時不斷地用電火花點燃，產(chǎn)生一種固體物質(zhì)，將該物質(zhì)溶于水配成溶液。已知

25

℃時，該溶h1－5 1液的

K

＝5×10

mol·L

，則當(dāng)溶液中

c(HCO－ － 2－3

)∶c(CO3

)＝1∶2

時，試求溶液的

pH

約為

。

(2)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566.0

kJ·mol

－1；鍵能

E(O===O)＝499.0kJ·mol－1。①CO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋O(g)的

ΔH＝

kJ·mol－1。②已知

2500

K時，①中反應(yīng)的平衡常數(shù)為

0.40，某時刻該反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度滿足：c(CO)·c(O2)＝c(CO2)·c(O)，則此時反應(yīng)

(填“向左”或“向右”)進(jìn)行。(3)已知：反應(yīng)CO2(g)?CO(g)＋O(g)在密閉容器中

CO2

分解實驗的結(jié)果如圖

1；反應(yīng)2CO2(g)?2CO(g)＋O2(g)中

1molCO2

在不同溫度下的平衡分解量如圖

2。

①分析圖

1，求

2

min

內(nèi)

v(CO2)＝

。

②分析圖

2，1

500

℃時反應(yīng)達(dá)平衡，此時容器體積為

1

L，則反應(yīng)的平衡常數(shù)

K＝

(寫出計算式)。

(4)在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)

CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)，c(CO)隨反應(yīng)時間

t

變化如圖

3中曲線Ⅰ所示，此時平衡時容器體積為

3

L。

若在

t0

時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時，學(xué)無止境320.96p0 602學(xué)無止

境改變的條件是

；當(dāng)通過改變壓強使曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時，曲線Ⅲ達(dá)到平衡時容器的體積為

。

2．(1)10

(2)①－33.5

②向左

－7 －1 －1(3)①3×10 mol·L·min

②0.0042×0.0020.9962－8≈3.2×10

(4)使用催化劑

2

L

【

解析】(1)

溶液中存在水解平衡：

CO

2－33－ －2 h1＋

H

O

?

HCO

＋

OH

，

則有

K

＝3－ －c（HCO）·c（OH

）2－3c（CO

）－ －5 1＝5×10 mol·L ；若溶液中c(HCO－3

)∶c(CO2－3

)＝1∶2，則有c(OH－)＝1×10－4

mol·L－1，該溶液的pH＝10。

(2)①鍵能

E(O===O)＝499.0

kJ·mol

－1，則有

O2(g)===2O(g)

ΔH＝＋499.0

kJ·mol

－1……(ⅰ)

212CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566.0

kJ·mol

－1……(ⅱ)；根據(jù)蓋斯定律，由(ⅰ)×

＋1

1(ⅱ)×可得：CO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋O(g)

ΔH＝(＋499.0kJ·mol－1－566.0kJ·mol－1)×＝2 2－33.5

kJ·mol－1。

②反應(yīng)

CO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋O(g)的平衡常數(shù)為

K＝c（CO2）·c（O）c（CO）·c（O2），若某時刻各物質(zhì)的濃度滿足關(guān)系：c(CO2)·c(O)＝c(CO)·c(O2)，此時濃度商

Qc＝c（CO2）·c（O）c（CO）·c（O2）＝1＞K＝0.40，則此時反應(yīng)向左進(jìn)行。

(3)①由圖

1

可知，2

min

內(nèi)

c(O)由

0

增大到

0.6×10－6

mol·L－1，則有

v(CO2)＝v(O)＝0.6×10－6

mol·L－12

min＝3×10－7

mol·L－1·min－1。②開始時

n(CO2)＝1

mol，容器體積為

1

L，由圖

2

可知，1

500

℃達(dá)到平衡時

O2

的體積分?jǐn)?shù)為

0.2%，設(shè)平衡時CO2

轉(zhuǎn)化的濃度為α，則有

2CO2(g) ? 2CO(g)＋O2(g)

起始濃度/(mol·L－1)10

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L

－1)

α α 0.5α平衡濃度/(mol·L

－1)

1－α α 0.5α

1－α＋α＋0.5α

0.5α 則有 ×100%＝0.2%，解得α≈0.004

mol·L

－1，故

1

500

℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K

＝c2（CO）·c（O2） （0.004mol·L－1）2×0.5×0.004

mol·L－1c2（CO2） （0.996mol·L

－1）2＝ ≈

3.2

×

10

－

8mol·L－1。

(4)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時，平衡時

c(CO)不變，但達(dá)到平衡的時間縮短，說明平衡未移動，反應(yīng)速率加快，故改變的條件可能是使用催化劑。改變壓強，使曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時，平衡3時

c(CO)由

3.0mol·L－1

增大到

4.5

mol·L

－1，c(CO)增大為原來的

倍，則容器容積縮小為原22

2來的3，故容器的體積為3×3

L＝2

L。

3．(2019

福建莆田一模，28)氮的化合物在化肥、醫(yī)藥、炸藥、材料等領(lǐng)域中有著極其學(xué)無止境－7 －1 －1(3)①3×10 3學(xué)無止

境重要的用途。

羥氨能與溴化銀懸濁液反應(yīng)：2NH2OH＋2AgBr===N2↑＋2Ag＋2HBr＋2H2O，羥氨的電子式為

；反應(yīng)中羥胺表現(xiàn)

性。已知：

a．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1

b．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1

c．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)

ΔH3

①ΔH3＝

。

②反應(yīng)

c

在常溫下能快速進(jìn)行的原因為

。容積均為

1

L

的甲、乙兩個容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器。相同溫度下，分別充入

0.2

mol

的NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)

ΔH＜0，甲中

NO2

的相關(guān)量隨時間變化如圖所示。

①0～3

s內(nèi)，甲容器中

NO2

的反應(yīng)速率增大的原因是

。

②甲達(dá)平衡時，溫度若為

T

℃，此溫度下的平衡常數(shù)

Kc＝

。

③平衡時，K

甲

K

乙(填“＞”“＜”或“＝”，下同)，p

甲

p

乙。

(4)化學(xué)工作者對

NO

與H2

的反應(yīng)進(jìn)行研究，提出下列三步機理(k

為速率常數(shù))：第一步

2NO===N2O2

快反應(yīng)，平衡時：v

正＝K

正·c2(NO)＝v

逆＝K

逆·c(N2O2)第二步

N2O2＋H2===N2O＋H2O

慢反應(yīng)

第三步

N2O＋H2===N2＋H2O

快反應(yīng)

其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步平衡，下列說法正確的是

。(填字母標(biāo)號)

A．v(第一步逆反應(yīng))＜v(第二步反應(yīng)) B．總反應(yīng)快慢主要由第二步反應(yīng)決定C．達(dá)平衡時，2c(NO)＝c(N2O2) D．第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)

K＝K

正/K

逆

3．(1) 還原

－461.6

kJ·mol

－1

該反應(yīng)的活化能小或氯氣分子中共價鍵鍵能小

①0～3

s

內(nèi)溫度升高對反應(yīng)速率的影響大于濃度降低的影響

②225③＜＞

BD

【解析】(1)羥氨為羥基和氨基形成的共價化合物，氮原子形成三個共價鍵，電子式為，2NH2OH＋2AgBr===N2↑＋2Ag＋2HBr＋2H2O，反應(yīng)中氮元素化合價升高，失電子作還原劑，具有還原性。①根據(jù)蓋斯定律，由

b×3－a

可得：2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)，則有

ΔH3＝(－184.6

kJ·mol

－1)×3－(－92.2

kJ·mol－1)＝－461.6

kJ·mol

－1。①甲為絕熱容器，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量對反應(yīng)速率影響大，0～3

s

內(nèi)，甲學(xué)無止境4學(xué)無止

境容器中

NO2

的反應(yīng)速率增大的原因是

0～3

s

內(nèi)溫度升高對反應(yīng)速率影響大于濃度降低的影響。

②相同溫度下，分別充入

0.2

mol的

NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)

ΔH＜0，達(dá)到平衡狀態(tài)時二氧化氮濃度為

0.02

mol·L

－1，結(jié)合“三段式法”計算平衡常數(shù)：

2NO2(g)?N2O4(g)

ΔH＜0

起始量/(mol·L－1)

0.20 0

變化量/(mol·L－1)0.18 0.09

平衡量/(mol·L－1)0.02 0.09

0.09則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

Kc＝ ＝225。

0.022③容積均為

1

L

的甲、乙兩個容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器，相同溫度下，分別充入

0.2

mol的

NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)

ΔH＜0，甲容器中溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)

K甲＜K

乙，平衡逆向移動，氣體物質(zhì)的量增大，壓強增大，p

甲＞p

乙。

(4)第一步反應(yīng)是快反應(yīng)，第二步反應(yīng)是慢反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)特征可知反應(yīng)速率

v(第一步逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng))，A

項錯誤；第二步

N2O2＋H2===N2O＋H2O

慢反應(yīng)，總反應(yīng)快慢主要由第二步反應(yīng)決定，B

項正確；速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，達(dá)平衡時，

c正(NO)＝2c

逆(N2O2)，C

項錯誤；第一步反應(yīng)，平衡時：v

正＝K

正·c2(NO)＝v

逆＝K

逆·c(N2O2)，c（N2O2）

K正K逆該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

K＝

c2（NO）

＝ ，D

項正確。

4．氮氧化物是大氣主要污染物，可采用強氧化劑氧化脫除、熱分解等方法處理氮氧化物。

Ⅰ.已知：

(1)寫出反應(yīng)

1

的離子方程式：

。

－ －1－ 2－ － －(2)在反應(yīng)

2

中，NO2

的初始濃度為

0.1

mol·L ，反應(yīng)為

NO2

＋S2O8

＋2OH

?NO3＋2－ －2SO4

＋H2O。不同溫度下，達(dá)到平衡時

NO2

的脫除率與過硫酸鈉(Na2S2O8)初始濃度的關(guān)系如圖所示。

①比較

a、b

點的反應(yīng)速率：va

逆

vb

正(填“＞”“＝”或“＜”)。

②隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

K

(填“增大”“不變”或“減小”)。

③已知

90

℃時，Kw＝3.6×10－13。若

b點對應(yīng)的

pH

為

12，則該溫度下

K＝

(保留一位小數(shù))。

學(xué)無止境2NO2(g)?N2O4(g)Δ5學(xué)無止

境(3)工業(yè)上電解硫酸鈉和硫酸的混合溶液制備過硫酸鈉(Na2S2O8)，陽極的電極反應(yīng)式為

。

Ⅱ.N2O

在金粉表面發(fā)生熱分解：2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)

ΔH。回答下列問題：(4)已知：2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)ΔH1

4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)

ΔH2

則

ΔH＝

(用含

ΔH1、ΔH2

的代數(shù)式表示)。(5)某溫度下，測得

c(N2O)隨時間

t

變化關(guān)系如圖所示。已知瞬時反應(yīng)速率

v

與

c(N2O)的關(guān)系為

v＝kcn(N2O)(k是反應(yīng)速率常數(shù))，則

k＝

，n＝

。

24．(1)2NO＋SO2－－ －2－28＋4OH===2NO2＋2SO4＋2H

O

(2)①＜

②增大③20.5

2－ － 2－(3)2SO4－2e

===S2O8

(4

2

1)3ΔH1－3ΔH2

(5)0.0010mol·L－1·min－1

0

【解析】(1)由題圖可知，反應(yīng)

1

中Na2S2O8、NaOH、NO

反應(yīng)生成Na2SO4

和NaNO2，2－ － －結(jié)合得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒寫出離子方程式：2NO＋S2O8

＋4OH

===2NO2

＋2SO2－24＋2H

O。

22

8(2)①溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，圖中

a

點溫度為

65

℃，b

點溫度為

90

℃，故

a、

b

點的反應(yīng)速率：va

逆＜vb

正。

－2②由題圖可知，Na

S

O

初始濃度相同時，溫度越高，NO

的脫除率越高，說明升高溫度，平衡正向移動，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K

增大。

－ －1③NO2

的初始濃度為

0.1

mol·L ，題圖中

b

點

NO－22

82

的脫除率為

90%，Na

S

O

初始濃度－1w13－ －為

0.2

mol·L ，溶液的

pH＝12，由于

90℃時

K

＝3.6×10 ，則有

c(OH

)＝ Kw c（H＋）＝3.6×10－1310－12mol·L－1＝0.36

mol·L

－1，則有

2－ 2－NO2＋SO＋2OH

?NO－ －8 3

＋2SO2－24＋H

O

平衡濃度/(mol·L

－1)

0.01 0.11 0.36

0.09 0.18

則該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為

K

＝－2 2－3 4c（NO）·c（SO

）－22－2－2

8c（NO）·c（OH）·c（SO

）＝0.09mol·L－1×（0.18mol·L

－1）20.01mol·L－1×（0.36mol·L－1）2×0.11

mol·L－1≈20.5

L·mol－1。

2 4 2 4 22

82－4(3)工業(yè)電解

Na

SO

和

H

SO

混合液制備

Na

S

O

，陽極上

SO

發(fā)生氧化反應(yīng)生成2

842S

O

，結(jié)合守恒規(guī)律寫出陽極反應(yīng)式：2SO

－2e

===S

O2－ 2－ － 2－8

。1(4)將題給兩個已知熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，根據(jù)蓋斯定律，由3×[①×2－②]學(xué)無止境24．(1)2NO＋SO2－－6學(xué)無止

境可得反應(yīng)：2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)ΔH 2

1＝3ΔH1－3ΔH2。

(5)反應(yīng)速率

v

與

cn(N2O)呈線性關(guān)系，存在關(guān)系：v＝k·cn(N2O)；由題圖可知，c(N2O)在

100 min

內(nèi)由

0.10

mol·L

－

1

降低到

0

，

則反應(yīng)速率

v

＝0.10

mol·L－1100

min＝

0.0010mol·L

－1·min－1，則有

0.0010mol·L－1·min－1＝k·cn(N2O)，據(jù)此可得反應(yīng)速率

v

與

cn(N2O)無關(guān)，從而推知

n＝0，k＝0.0010

mol·L

－1·min－1。

5．(2019

山東聊城二模，28)研究碳、氮、硫等元素化合物的性質(zhì)或轉(zhuǎn)化對建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國具有重要意義。

(1)海水中無機碳的存在形式及分布如圖

1

所示：

用離子方程式表示海水呈弱堿性的原因

。已知春季海水

pH＝8.1

，

預(yù)

測

夏

季

海

水

堿

性

將

會

(

填寫

“

增強

”

或

“

減弱

”)

，

理

由

是

。

(2)工業(yè)上以

CO

和H2

為原料合成甲醇的反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH＜0，在容積為

1

L

的恒容容器中，分別在

T1、T2、T3三種溫度下合成甲醇。如圖

2

是上述三種溫度下不同H2和CO

的起始組成比(起始時

CO

的物質(zhì)的量均為

1mol)與CO

平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。下列說法正確的是

。

a、b、c

三點H2

轉(zhuǎn)化率：c＞a＞b

上述三種溫度之間關(guān)系為

T1＞T2＞T3

C．a(chǎn)

點狀態(tài)下再通入

0.5

molCO

和

0.5

mol

CH3OH，平衡不移動

D．c

點狀態(tài)下再通入

1

mol

CO

和

4molH2，新平衡中

H2

的體積分?jǐn)?shù)增大

NO

加速臭氧層被破壞，其反應(yīng)過程如圖

3

所示：①NO

的作用是

。

②已知：O3(g)＋O(g)===2O2(g)

ΔH＝－143

kJ·mol

－1

反應(yīng)

1：O3(g)＋NO(g)?NO2(g)＋O2(g)

ΔH1＝－200.2

kJ·mol

－1

反應(yīng)

2：熱化學(xué)方程式為

。

大氣污染物

SO2

可用

NaOH

溶液吸收。已知

pKa＝－lgKa，25

℃時，H2SO3

的

pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。該溫度下用

0.1

mol·L

－1

NaOH

溶液滴定

20

mL

0.1mol·L－1H2SO3

溶液的滴定曲線如圖

4所示。

b點所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是

學(xué)無止境在100 min內(nèi)由0.107學(xué)無止

境

；

c

點

所

得

溶

液

中

：

c(Na

＋

)

3c(HSO－)(

填3“＞”“＜”或“＝”)。

2 2 2 32－ － － － －5．(1)CO3

＋H

O?HCO3＋OH

或HCO3

＋H

O?H

CO

＋OH

增強

水解平衡為吸熱反應(yīng)，夏天溫度升高，水解平衡向著正向移動，c(OH－)增大

(2)C

(3)①催化劑

②NO2(g)＋O(g)===NO(g)＋O2(g)ΔH2＝＋57.2

kJ·mol－1

(4)c(Na

)＞c(HSO＋ －3)＞c(H

)＞c(SO＋ 2－－3)＞c(OH)

＞

2－ － － －2 2 2 3【解析】(1)由于存在水解平衡：CO3＋H

O?HCO3

＋OH

或

HCO3

＋H

O?H

CO

＋OH－，所以海水呈弱堿性；一方面水解平衡為吸熱反應(yīng)，夏天溫度升高，水解平衡向著正向移動，c(OH－)增大，溶液堿性增強；另外夏天光合作用強，c(CO2)減小，使平衡

CO2＋H2O?H2CO3

逆向移動，溶液酸性減弱；還有夏天溫度升高，二氧化碳在水中溶解度減小，酸性減弱，導(dǎo)致堿性增強。

(2)由題圖可知，當(dāng)

n(H2)/n(CO)＝1.5

時，a

點

CO的轉(zhuǎn)化率大于溫度為

T3

時對應(yīng)

CO的轉(zhuǎn)化率，當(dāng)溫度為

T3

時，隨著

n(H2)/n(CO)值的增大，CO

的轉(zhuǎn)化率增大，H2

的轉(zhuǎn)化率減小，所以有

a＞b＞c，A

項錯誤；根據(jù)

CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)

ΔH＜0，因為是放熱反應(yīng)，所以溫度越高

CO

的轉(zhuǎn)化率越小，由題圖可以看出，當(dāng)

n(H2)/n(CO)的值相等時，T1、T2、T3溫度下對應(yīng)

CO

的轉(zhuǎn)化率：T1＞T2＞T3，所以溫度大小為

T3＞T2＞T1，B

項錯誤；a

點時，

CO

的轉(zhuǎn)化率為

50%，反應(yīng)的三段式為：

CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)

起始量/(mol·L

－1)變化量/(mol·L

－1)平衡量/(mol·L

－1)

1 1.5 00.5 1 0.5

0.5 0.5 0.5

0.5×0.52則平衡常數(shù)為K＝

0.5 ＝4，再通入0.5molCO

和0.5molCH3OH，c(CO)＝c(CH3OH) 1 ＝1

mol·L

－1，c(H2)＝0.5

mol·L

－1，濃度商

Qc＝ ＝4＝K，故平衡不移動，C

項正確；1×0.52c

點狀態(tài)下再通入

1mol

CO和

4mol

H2，在等溫等容的條件下，投料比不變，相當(dāng)于加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動，新平衡中H2

的體積分?jǐn)?shù)減小，D

項錯誤。

①臭氧在

NO

作用下生成二氧化氮和氧氣，二氧化氮在氧原子作用下生成

NO

和氧氣，反應(yīng)過程中

NO參與反應(yīng)最后又生成，作用是催化劑。

②設(shè)

O3(g)＋O(g)===2O2(g)為反應(yīng)

3，根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)

3－反應(yīng)

1

得：NO2(g)＋O(g)===NO(g)＋O2(g)，則有

ΔH2＝(－143

kJ·mol－1)－(－200.2

kJ·mol

－1)＝＋57.2

kJ·mol

－1。

b

點是用

0.1

mol·L

－1NaOH

溶液

20mL滴定

20

mL

0.1mol·L

－1H2SO3

溶液，恰好反應(yīng)3生成

NaHSO

，溶液顯酸性，則

c(H

)＞c(OH

)，說明

HSO＋ － －3

的電離程度大于其水解程度，c(Na

)＞c(HSO＋ －＋3

)，由于氫離子還來自水的電離，則

c(H

)＞c(SO2－3

)，溶液中離子濃度大小＋ － ＋ 2－ －a2 a2為：c(Na

)＞c(HSO3

)＞c(H

)＞c(SO3

)＞c(OH

)；c

點

pH＝7.19＝pK

，結(jié)合

K

＝＋2－3c（H）·c（SO

）－3c（HSO

）可知：c(HSO2－2－ ＋ 2－3

)＝c(SO3

)，溶液中

2n(Na)＝3c(S)，則

2c(Na

)＝3[c(SO3

)－2 3 3 2 3＋c(HSO)＋c(HSO)]＝3[c(HSO

)＋2c(HSO－ ＋－3

)]，則有

c(Na

)＞3c(HSO3

)。6．(2019

山東日照二模，28)砷(As)及其化合物在醫(yī)療、科技等方面用途非常廣泛。

(1)AsH3

是一種很強的還原劑，室溫下，0.4

mol

AsH3

氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為As2O3 固體，

放

出 a kJ 熱量

，

AsH3 自

燃

的

熱

化

學(xué)

方

程

式

為

。

學(xué)無止境2 2 2 32－ － － － －8學(xué)無止

境＋ －2

3

3

2

3

3 3

4

2(2)As

S

和

HNO

發(fā)生反應(yīng)：As

S

＋10H

＋10NO

===2H

AsO

＋3S↓＋10NO

↑＋2H2O，將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，放電時，正極現(xiàn)象為

，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

。(3)在體積固定的密閉容器中，As2S3(s)分解反應(yīng)

2As2S3(s)?4AsS(g)＋S2(g)達(dá)平衡時，氣體總壓的對數(shù)值

lg(p/kPa)與溫度的關(guān)系如圖所示：

①A

點對應(yīng)的體系描述不正確的是

(填標(biāo)號)。a．v(正)＝v(逆)

b．v

逆(AsS)＝4v

逆(S2)

若溫度升高，AsS(g)的分壓不會改變

若溫度升高，φ(S2)不會改變

②B

點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的

Kp＝

kPa5。

(4)25℃時，向

0.1mol·L

－1

三元弱酸H3AsO4

溶液滴加

NaOH

溶液。溶液中的H3AsO4、H2AsO4

、HAsO4

及

AsO－ 2－ 3－4

的物質(zhì)的量分布分?jǐn)?shù)隨

pH

的變化如圖所示：

①a、b、c

三點水的電離程度由大到小的關(guān)系為

。

2－ － 3－②反應(yīng)

2HAsO4

?H2AsO4

＋AsO4

的平衡常數(shù)

K＝

。

6．(1)2AsH3(g)＋3O2(g)===As2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－5akJ·mol－1

(2)有紅棕色氣體產(chǎn)生

As2S3－10e－＋8H2O===2H3AsO4＋3S↓＋10H＋

(3)①c②8

192

(4)①c＞b＞a

②10－4.5

【解析】(1)室溫下，0.4

mol

AsH3

氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為

As2O3

固體，放出

akJ熱量，則

2mol

AsH3

燃燒生成As2O3

固體放出的熱量＝

akJ

×2mol＝5a

kJ，AsH3

自燃的0.4mol熱化學(xué)方程式為

2AsH3(g)＋3O2(g)===As2O3(s)＋3H2O(l)

ΔH＝－5a

kJ·mol－1。＋ －32

3

3

2

3

3

4

2(2)As

S

和

HNO

發(fā)生反應(yīng)：As

S

＋10H

＋10NO

===2H

AsO

＋3S↓＋10NO

↑＋2H2O，該反應(yīng)中

S

元素化合價由－2

價變?yōu)?/p>

0

價、As

元素化合價由＋3

價變?yōu)椋?價、N

元素化合價由＋5

價變?yōu)椋?

價，則

As2S3作還原劑、HNO3

作氧化劑，將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，放電時，正極硝酸得電子生成二氧化氮，生成紅棕色氣體，負(fù)極

As2S3

失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為As2S3－10e－＋8H2O===2H3AsO4＋3S↓＋10H＋。

(3)①A

點表示

1000

K時平衡狀態(tài)，則

v(正)＝v(逆)，a

項正確；平衡時氣體各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，A

為平衡點，所以

v逆(AsS)＝4v

逆(S2)，b

項正確；根據(jù)題圖知，升高溫度平衡常數(shù)增大，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，若溫度升高，平衡正向移動，氣體總壓學(xué)無止境＋ －23 3 23 3 3 49學(xué)無止

境強增大，故AsS

分壓增大，c

項錯誤；若溫度升高，平衡正向移動，但是兩種氣體的物質(zhì)的量之比不變，故φ(S2)不會改變，d項正確。

②B

點對應(yīng)溫度下

lgp＝1，則

p＝10

kPa，n(AsS)＝4n(S2)，則

p(AsS) 4

、p(S2) 1

，＝5p ＝5p4

4 441

1反應(yīng)的

Kp＝p4(AsS)×p(S2)＝5p

×5p＝5

×5×(10)5

kPa5＝8

192

kPa5。

2(4)①水解程度：H

AsO－ 2－3－4

＜HAsO4

＜AsO4

，水解程度越大，水的電離程度越大，根據(jù)－－ 2－ 2－ 3－題圖知，a點只含H2AsO4

，b

點含有H2AsO4

和

HAsO4、c

點含有HAsO4

和AsO4，水解程度：c＞b＞a。

－3 4 2 4 a1＋－2.22－4－2 4 a2②當(dāng)

c(H

AsO

)＝c(H

AsO

)時，K

＝c(H

)＝10 ，c(HAsO

)＝c(H

AsO

)時，K

＝＋ －7.0c(H

)＝10 ，c(HAsO2－4

)＝c(AsO3－ ＋－11.52－ － 3－4

)，Ka3＝c(H

)＝10 ，反應(yīng)

2HAsO4

?H2AsO4＋AsO4的平衡常數(shù)

K＝－2 43－42 2－4c（HAsO

）＝－2 42－4c（HAsO

）·c（AsO

） c（H

AsO

） c（H＋）× ×3－4c（AsO

）2－4＝Ka3c（HAsO

） c（H＋） c（HAsO

） Ka210－11.510－7.0＝ ＝10－4.5。

7．(2019

山東淄博三模，28)回收利用硫和氮的氧化物是保護環(huán)境的重要舉措。Ⅰ.(1)工業(yè)生產(chǎn)可利用

CO從燃煤煙氣中脫硫。

已知

S(s)的燃燒熱(ΔH)為－m

kJ·mol－1。CO

與

O2

反應(yīng)的能量變化如圖所示，則

CO從燃煤煙氣中脫硫的熱化學(xué)方程式為

(ΔH

用含

m

的代數(shù)式表示)。

(2)在模擬回收硫的實驗中，向某恒容密閉容器中通入

2.8mol

CO和

1molSO2

氣體，反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖所示。

①與實驗

a

相比，實驗

c

改變的實驗條件可能是

。

②請利用體積分?jǐn)?shù)計算該條件下實驗

b

的平衡常數(shù)

K＝

。(注：某物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)＝該物質(zhì)的物質(zhì)的量/氣體的總物質(zhì)的量)

(3)雙堿法除去

SO2

的原理為

NaOH

溶液 Na2SO3

溶液。該方法能高效除去

SO2

并獲得石膏。

①該過程中

NaOH

溶液的作用是

。②25

℃時，將一定量的

SO2

通入到

100

mL

0.1

mol·L

－1

的

NaOH

溶液中，兩者完全反學(xué)無止境44 441 1反應(yīng)的10學(xué)無止

境應(yīng)得到含

Na2SO3、NaHSO3

的混合溶液，溶液恰好呈中性，則溶液中

H2SO3

的物質(zhì)的量濃度是

(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變；25

℃時，H2SO3

的電離常數(shù)

K1＝1.0×10－2，K2＝5.0×10－8)。

Ⅱ.用

NH3

消除

NO

污染的反應(yīng)原理為

4NH3(g)＋6NO(g)?5N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－1

807.98

kJ·mol

－1

。不同溫度條件下，NH3

與

NO的物質(zhì)的量之比分別為

4∶1、3∶1、1∶3，得到

NO

脫除率曲線如圖所示。

曲線

a

中

NH3

的起始濃度為

4×10－5mol·L－1，從

A

點到

B

點經(jīng)過

1

秒，該時間段內(nèi)

NO

的脫除速率為

mg·(L·s)－1。

不論以何種比例混合，溫度超過

900

℃，NO

脫除率驟然下降，除了在高溫條件下氮氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成

NO，可能的原因還有

(一條即可)。

7．(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝(m－566)kJ·mol

－1

(2)①升高溫度

②254.0

(3)①作催化劑

②5×10－7mol·L－1

(4)6×10－2

(5)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動

【解析】(1)根據(jù)原子守恒，生成的無毒氣體是二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)為

2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)。將題給兩個熱化學(xué)方程式分別標(biāo)記①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH1＝－566

kJ·mol

－1

和②S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2＝－m

kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律①－②可得所求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)

ΔH＝－566

kJ·mol

－1－(－m

kJ·mol－1)＝(m－566)kJ·mol

－1。

(2)①a、c

開始均通入

2.8

molCO

和

1

molSO2，容器的容積相同，而起始時

c的壓強大于

a，物質(zhì)的量與體積一定，壓強與溫度呈正比關(guān)系，故

c

組改變的實驗條件可能是升高溫度。

②設(shè)消耗二氧化硫物質(zhì)的量為

x，

2CO(g)＋SO2(g)?2CO2(g)＋S(s)

起始量/mol 2.8 1 0變化量/mol 2x x 2x平衡量/mol

2.8－2x

1－x 2x

2 2

2.8＋1

160

0.9

0.05則有 ＝ ，解得

x＝0.95

mol，CO、SO

、CO的體積分?jǐn)?shù)分別為2.8＋1－x 120 2.85、2.85、1.9

2.85

1.9

2

2.85

×2.852.85，故平衡常數(shù)

K＝

0.9

2

＝1.9×1.9×2.850.05 0.9×0.9×0.05≈254.0。

(3)①用NaOH

溶液吸收

SO2，并用

CaO

使NaOH

再生。2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，NaOH

再生：CaO＋H2O＋Na2SO3===CaSO3＋2NaOH，從反應(yīng)可以看出

NaOH作催化劑。

②根據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO2－)＋c(HSO－)，溶液呈中性：c(OH－)3 3學(xué)無止境2 22.8＋1 111學(xué)無止

境＝c(H

)，得

c(Na)＝2c(SO3

)＋c(HSO＋ ＋ 2－ －－ 2－3

)。令

c(HSO3

)＝x，c(SO3

)＝0.1－x2－，根據(jù)

HSO3

?2＋ －8SO2－3＋H，K＝5.0×10

＝23－ ＋c（SO）·c（H

）－3c（HSO

），5.0×10－8＝10－7×0.1－x

2x，得

x＝0.05－1mol·L ，

c(SO－131 2 3 1－ ＋ －22－3

)

＝

0.025

mol·L ，

代入

K

，

H

SO

?HSO

＋H

，

K

＝

1.0×10 ＝3－ ＋c（HSO）·c（H

）2 3，

c(HSO)＝3－ ＋c（HSO）·c（H

）＝0.05×10－7mol

－

1

＝

5

×

10

－

7c（H2SO3）

10－2

10－2mol·L－1。

(4)題圖曲線

a

中

NH3

的起始濃度為

4×10－5mol·L－1，而曲線

a

的

NH3

與

NO

的物質(zhì)的量之比為

4∶1，即

NO的起始濃度為

1×10－5mol·L－1，從

A點到

B點經(jīng)過

1

s，根據(jù)題中圖像，NO

的脫除率從

55%上升到

75%，則該段時間內(nèi)

NO

的脫除量為Δc＝1×10－5

mol·L－1×(75%－55%)＝2×10－6

mol·L－1，時間間隔為

Δt＝1

s，故該段時間內(nèi)

NO

的脫除速率為2×10－6mol·L－11

s＝2×10－6mol·(L·s

)－1，NO

的摩爾質(zhì)量為

30

g·mol

－1，故

NO

的脫除速率為

6×10－2mg·(L·s

)－1。

(5)不論以何種比例混合，溫度超過

900

℃，NO

脫除率驟然下降，除了在高溫條件下氮氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成

NO，可能的原因還有該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。

8．一定條件下正丁烷(CH3CH2CH2CH3)易發(fā)生兩種裂解反應(yīng)：Ⅰ.CH3CH2CH2CH3(g)?CH3CH===CH2(g)＋CH4(g)ΔH1＝＋61.31kJ·mol－1

Ⅱ.CH3CH2CH2CH3(g)?CH2===CH2(g)＋CH3CH3(g)ΔH2＝－56.00kJ·mol

－1

維持體系溫度

T

不變，總壓

p

恒定時，體積為

V1

L

的正丁烷發(fā)生裂解反應(yīng)，一段時間平衡后氣體體積變?yōu)?/p>

V2

L，此時正丁烷的轉(zhuǎn)化率α(正丁烷)＝

；維持體系溫度不變，向體系中充入一定量的水蒸氣(水蒸氣在該條件下不參與反應(yīng))，再次平衡后正丁烷的轉(zhuǎn)化

率

將

(

填

“

增

大

”“

不

變

”

或

“

減

小

”)

，

原

因

為

。

一定溫度下向體積為

2

L

的密閉容器中充入

0.2molCH3CH===CH2

和

0.5

mol

CH4發(fā)min

后達(dá)到平衡生反應(yīng)：CH3CH===CH2(g)＋CH4(g)?CH2===CH2(g)＋CH3CH3(g)

ΔH3；5狀態(tài)，容器內(nèi)剩余

CH3CH===CH2

的物質(zhì)的量為

0.1

mol。①ΔH3＝

。

②5

min

內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率

v(CH4)＝

。

③保持溫度不變，向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的

CH3CH===CH2和CH4，平衡后容器內(nèi)

CH4

的體積分?jǐn)?shù)為

。

(3)將

0.1mol

CH2===CH2

完全燃燒后的氣體通入

100

mL一定濃度的NaOH溶液中，并2－ －2 33

、HCO3

、H

CO

三者所占物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨原將所得溶液稀釋至

1

L。最終所得溶液中

CONaOH溶液濃度變化的關(guān)系如圖所示：

其中圖中表示原氫氧化鈉溶液濃度為

3

mol·L

－1

的是

(填“a”“b”“c”“d”或“e”

)。

學(xué)無止境＝c(H)，得c(Na)＝2c(SO312學(xué)無止

境燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為(4)

以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液，

CH2===CH2

。8.

(1)V2－V1V1×100%

增大

充入水蒸氣擴大容器體積，平衡會向正向移動

(2)①－117.3