2019-2020年高三化學(xué) 專題訓(xùn)練4 化學(xué)平衡.doc

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2019-2020年高三化學(xué) 專題訓(xùn)練4 化學(xué)平衡 【例題1】xx年廣東卷20題． 甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為： HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) △H>0 某小組通過試驗(yàn)研究該反應(yīng)（反應(yīng)過程中體積變化忽略不計(jì)）。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表①： 組分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH 物質(zhì)的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52 甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如下圖： （1） 根據(jù)上述條件，計(jì)算不同時(shí)間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率，結(jié)果見下表②： 請(qǐng)計(jì)算15-20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為 mol，甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為 molmin-1（不要求寫出計(jì)算過程）。 （2）依據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因： 。 （3）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：，則該反應(yīng)在溫度T1下的K值為 。 （4）其他條件不變，僅改變溫度為T2（T2大于T1），在上圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。 【分析】 本題作為廣東高考化學(xué)平衡原理的考查方式具有鮮明的代表性：①重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率概念、化學(xué)平衡的了解，及其外在影響因素（如濃度、溫度等）的規(guī)律認(rèn)識(shí)和理解；②考查學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)簡單計(jì)算的能力；③考查學(xué)生獲取圖表信息的能力（包括對(duì)圖表的觀察、分析能力以及對(duì)圖表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力）、知識(shí)遷移運(yùn)用能力、繪制結(jié)果示意圖的能力及文字表達(dá)能力。 第（1）小題考查重點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)速率及其計(jì)算；圖表分析運(yùn)用與數(shù)據(jù)處理能力。 先看懂圖像橫縱坐標(biāo)的含義，再根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)（15，6.7）和（20，11.2）知道在15-20min這5分鐘內(nèi)甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率從6.7%升高到11.2%，結(jié)合甲酸甲酯的起始量（1.00mol）即可計(jì)算出甲酸甲酯的減少量：1.00mol(11.2%－6.7%) = 0.045 mol 計(jì)算15-20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率，一般的常規(guī)思維：根據(jù)第1問在圖像中求算的15-20min內(nèi)甲酸甲酯的減少量，再結(jié)合速率公式v==求算出甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率，但是題目中沒有體積V的數(shù)據(jù)。（那應(yīng)該怎么辦？ ）再次仔細(xì)審題“甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為 molmin-1”，題目要求的速率單位中沒有體積因素，因此速率公式v=== 0.009 molmin-1。 思考： 另外有同學(xué)根據(jù)題目中“表②”的數(shù)據(jù)： 反應(yīng)時(shí)間范圍/min 0~5 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80 平均反應(yīng)速率 /(10－3molmin－1) 1.9 7.4 ？ 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 認(rèn)為表格中的速率變化存在等差數(shù)列關(guān)系：從10~15 min為7.410－3molmin－1，20~25 min為7.810－3molmin－1，推測15~20 min為7.610－3molmin－1。 請(qǐng)問該同學(xué)的推斷是否合理？如果不正確，請(qǐng)指出他的問題出在哪里。 第（2）小題考查重點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及其影響下的變化規(guī)律。 將問題分解：① “反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律”，②“產(chǎn)生該變化規(guī)律的原因”。（作為文字表達(dá)的題目，分析清晰題目作答的角度，遵循“踩點(diǎn)得分”的意識(shí)很重要。) 思考問題答案的方向在哪？——圖像還是表格數(shù)據(jù)？ 反應(yīng)時(shí)間范圍/min 0~5 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80 平均反應(yīng)速率 /(10－3molmin－1) 1.9 7.4 9.0 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 如果從“表格”入手應(yīng)該存在“小→大→小”的變化規(guī)律，即該反應(yīng)過程分為三個(gè)階段：反應(yīng)初期、反應(yīng)中期、反應(yīng)后期。 如果從“圖像”入手，體現(xiàn)速率的因素是“曲線的斜率”， 斜率的變化規(guī)律是：“斜率小→斜率大→斜率小”。 原因怎么解釋？情景是陌生的，甚至有些異常。越是這樣越要冷靜下來，回歸最基本的工具——反應(yīng)速率理論，一定是濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、接觸面積等造成的。然后我們開始思考： 問題1：外界條件時(shí)刻都在影響著反應(yīng)速率，什么情況下才會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)速率中途加快呢？ 反應(yīng)物濃度從一開始就是減小的趨勢，若反應(yīng)器大小不發(fā)生變化，又沒有中途增加反應(yīng)物的話，濃度不可能造成反應(yīng)速率中途增大；溫度是有可能的，如果反應(yīng)本身放熱會(huì)導(dǎo)致體系溫度升高，使反應(yīng)速率增大；壓強(qiáng)的影響本質(zhì)上是濃度的影響，而且對(duì)非氣態(tài)體系可以不考慮；催化劑的作用也是有可能的，我們接觸過反應(yīng)產(chǎn)物本身有催化作用的情形（如酸性高錳酸鉀溶液與草酸的反應(yīng)）。對(duì)于接觸面積，反應(yīng)開始后一般不會(huì)顯著變化，個(gè)別情況也有（如未打磨的金屬片表面的覆蓋物）。結(jié)合本題，只可能是催化劑的作用。 問題2：起催化作用的物質(zhì)是生成物，而生成物有兩種，起催化作用的是誰？ 組分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH 物質(zhì)的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52 催化劑需要與反應(yīng)物充分接觸才可能起作用，所以催化劑的量當(dāng)然會(huì)影響催化作用。反應(yīng)體系中HCOOH和CH3OH的起始量存在顯著差異，基本可以推斷HCOOH才是催化劑，因?yàn)榇呋饔檬窃诜磻?yīng)進(jìn)行了一段時(shí)間后才體現(xiàn)的。當(dāng)然我們學(xué)過有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中酯一般是在酸性或堿性條件下水解，這樣或許較容易聯(lián)想到HCOOH起催化作用。 知識(shí)卡片：自催化反應(yīng) 反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)速率有加快作用的反應(yīng)稱為自催化反應(yīng)。 在自催化反應(yīng)中，反應(yīng)速率既受反應(yīng)物濃度的影響，又受反應(yīng)產(chǎn)物濃度的影響。 自催化作用的特點(diǎn)是：1.反應(yīng)開始進(jìn)行得很慢(稱誘導(dǎo)期)，隨著起催化作用的產(chǎn)物的積累反應(yīng)速度迅速加快，而后因反應(yīng)物的消耗反應(yīng)速度下降；2.自催化反應(yīng)必須加入微量產(chǎn)物才能啟動(dòng)；3.自催化反應(yīng)必然會(huì)有一個(gè)最大反應(yīng)速率出現(xiàn)。 組織答案時(shí)，一般應(yīng)將前提條件、前因后果表述清楚，其中的化學(xué)原理分析做到用詞準(zhǔn)確、書寫規(guī)范。本小題參考答案： 該反應(yīng)中甲酸具有催化作用。 ①反應(yīng)初期：雖然甲酸甲酯量較大，但甲酸量很小，催化效果不明顯，反應(yīng)速率較慢； ②反應(yīng)中期：甲酸量逐漸增多，催化效果顯著，反應(yīng)速率明顯增大； ③反應(yīng)后期：甲酸量增加到一定程度后，濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響成為主導(dǎo)因素，特別是逆反應(yīng)速率的增大，使總反應(yīng)速率減小，直至為零。 第（3）小題考查重點(diǎn)是化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算。 求算化學(xué)平衡常數(shù)的一般步驟是：寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，根據(jù)“三段式”求出平衡狀態(tài)下各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，代入表達(dá)式計(jì)算。切記要選取已達(dá)平衡狀態(tài)的數(shù)據(jù)。 HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) 起始（mol） 1.00 1.99 0.01 0.52 變化（mol） 0.24 0.24 0.24 0.24 （0.25/V）?（0.76/V） 平衡（mol） 0.76 1.75 0.25 0.76 （0.76/V）?（1.75/V） ＝ ＝0.14 第（4）小題考查重點(diǎn)是溫度對(duì)化學(xué)平衡建立的過程和最終平衡狀態(tài)的影響；運(yùn)用圖形的表達(dá)能力。 用圖像表達(dá)時(shí)，要慎重考慮：何處起點(diǎn)？趨勢走向？何處拐點(diǎn)？何處終點(diǎn)？文字標(biāo)注是否清晰？（這些要素都包含重要的化學(xué)信息） 起點(diǎn)的含義是反應(yīng)剛開始，不論反應(yīng)條件有何差異反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都是從0開始；反應(yīng)一旦開始立刻就有了快慢問題，且反應(yīng)初段不同溫度的體系中各物質(zhì)的濃度仍然是很接近的，催化劑的影響也不會(huì)有顯著區(qū)別，所以溫度是影響反應(yīng)初段曲線走勢的最主要因素；反應(yīng)進(jìn)程的中后期，影響因素就比較多了，此時(shí)應(yīng)該準(zhǔn)確定位曲線的終點(diǎn)（平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系），以便使整個(gè)曲線的趨勢不會(huì)有太大偏差。 【反思】 在上述例題的解答過程中，哪些思路和技能是在其他試題中應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持的？ 【拓展】（xx年廣東卷改） 黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。 （1）將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 在一定條件下達(dá)到平衡，測得c(SO3)＝0.040mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過程）。 （2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母） A 升高溫度 B 降低溫度 C 增大壓強(qiáng) D 減小壓強(qiáng) E 加入催化劑 F 移出氧氣 （3）反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H<0 SO2的轉(zhuǎn)化率在起始溫度T1=673K下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如下圖，其他條件不變，僅改變起始溫度為T2=723K，在圖中畫出溫度T2下SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。 （4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是 ____ ______________________________________________________________________________。 答案： (1)解： 2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g) 起始濃度/ molL－1 0.050 0.030 0 平衡濃度/ molL－1 (0.050－0.040) (0.030－0.040/2) 0.040 = 0.010 = 0.010 所以，K == = 1.6103 molL－1。 a (SO2) =100% = 80% 。 歸納：①由“三段式”求出變化的物質(zhì)的量和各物質(zhì)在平衡狀態(tài)下的物質(zhì)的量濃度，②求出平衡轉(zhuǎn)化率，③寫出的表達(dá)式，代入數(shù)值求出K值的結(jié)果。 (2)B、C。 0 10 20 30 40 50 60 70 t / min 轉(zhuǎn)化率 SO2 / % 20 80 60 40 T1 T2 (3) (4) Fe2＋、Fe3＋在溶液中存在水解，F(xiàn)e2＋ + 2H2O Fe(OH) 2 + 2H＋，F(xiàn)e3＋ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H＋，保持溶液足夠酸性可抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，并能防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。 【例題2】化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中具有重要作用。 Ⅰ．硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火材劑等的原料。 （1）取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋。 Ⅱ．羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一種重要的生物無機(jī)材料，3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如下圖所示(圖中縱坐標(biāo)是鈣離子濃度的對(duì)數(shù))，回答下列問題： （2）圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是_______________________(填化學(xué)式)， 理由是： ___________ 。 （3）糖黏附在牙齒上，在酶的作用下產(chǎn)生酸性物質(zhì)，易造成齲齒。結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，分析其原因 。 Ⅲ． （4）硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下，下列說法正確的是 A．兩個(gè)不同溫度中，363K時(shí)Ksp(SrSO4)較小 B．在283 K時(shí)，向SrSO4的濁液中逐滴加入1.0 mol/L Na2SO4溶液，Ksp(SrSO4)隨 c (SO42－)的增大而減小 C．向b點(diǎn)的溶液中加入1.0 mol/L Na2SO4溶液，c (Sr2+)減小，SrSO4的溶解度減小 D．283K時(shí)，圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液 E．283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤? F．升高溫度可以實(shí)現(xiàn)a點(diǎn)到b點(diǎn)的轉(zhuǎn)化 【分析】 本題重點(diǎn)考查化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中具有重要作用，命題主要從以下幾個(gè)角度出發(fā)：①了解鹽類水解的原理、影響鹽類水解程度的主要因素；②了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡和飽和溶液的概念；③從試題提供的圖像信息中提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容的能力，利用讀圖解析方式考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念和基本理論的運(yùn)用能力。 第（1）小題，粗讀題目這是將兩種鹽溶液（Na2SiO3和NH4Cl）進(jìn)行混合的反應(yīng)，那么我們首先要考慮的是鹽與鹽之間是否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)，其次考慮鹽的水解。因此分析的對(duì)象就是Na2SiO3和NH4Cl的水解反應(yīng)平衡體系： SiO32－+ 2H2O H2SiO3 + 2OH－， NH4+ + H2O NH3H2O + H+， 利用平衡移動(dòng)的原理分析可得結(jié)果。 另外作為簡答題還必須考慮“踩點(diǎn)得分”的原則，題目設(shè)問是“寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋”，明顯包含兩層意思：①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，②現(xiàn)象解釋，所以作答過程中應(yīng)該分兩方面來寫。 第（2）小題的一個(gè)背景知識(shí)：“人體中的鈣元素主要分布在骨骼和牙齒中，約占總量的99%，其余1%分布在血液、細(xì)胞間液及軟組織中?！眻D中表示鈣離子濃度的縱坐標(biāo)是lgc(Ca2＋)而不是我們熟悉的c(Ca2＋)，這在化學(xué)研究中十分常見，這種表示方法能方便的表示濃度變化幅度很大的情況，我們要熟悉它并能在計(jì)算需要時(shí)迅速轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度：c(Ca2＋)＝10 lgc(Ca2＋)。圖像表明：在人體pH約為7的環(huán)境下，Ca5(PO4)3OH溶解出的鈣離子濃度最小，因而最穩(wěn)定。 第（3）小題要將酸性物質(zhì)促進(jìn)牙齒溶解的原因解釋清楚，應(yīng)先呈現(xiàn)Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO43 －(aq)＋OH－(aq)，再利用平衡移動(dòng)的原理分析可得結(jié)果。回答這類問題時(shí)，關(guān)鍵的化學(xué)過程能用化學(xué)語言表達(dá)時(shí)應(yīng)清楚寫出來。 第（4）小題，分析對(duì)象是SrSO4的沉淀溶解平衡：SrSO4(s) Sr2＋(aq) + SO42－(aq) 難點(diǎn)就是如何理解該平衡體系與圖像的關(guān)系，需要理順的主要有如下幾個(gè)問題： ①沉淀溶解平衡曲線上的點(diǎn)和曲線外的點(diǎn)的含義； ②Ksp(SrSO4)與離子濃度、溫度的影響關(guān)系； ③飽和溶液的概念，不飽和溶液與飽和溶液間的轉(zhuǎn)化； ④沉淀溶解平衡發(fā)生移動(dòng)后離子濃度的變化以及在圖像中的體現(xiàn)。 【拓展】 （一）解決化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的實(shí)際運(yùn)用類型簡答題目的一般思維和作答程序是： ①閱讀題目新情境的信息，找出核心問題的分析對(duì)象，即平衡體系； ②找出題目信息中與平衡體系有關(guān)變化的因素； ③利用平衡移動(dòng)原理分析變化的因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，即平衡移動(dòng)方向的判斷； ④說明平衡發(fā)生移動(dòng)后對(duì)實(shí)際問題體系產(chǎn)生的影響。 （二）化學(xué)反應(yīng)速率、平衡問題與圖像信息的結(jié)合考察是本類問題的難點(diǎn)，復(fù)習(xí)重溫近年廣東高考中考察的有關(guān)圖像，總結(jié)歸納圖像表達(dá)方式（常見橫、縱坐標(biāo)）和設(shè)問方式，對(duì)提高解讀分析圖像能力會(huì)有很好的幫助。 這些圖像依次是： 【練習(xí)】 1．已知 ：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1。 （1） 在500℃、2.02107Pa和鐵催化條件下2L密閉容器中充入1molN2和3mol H2，10 min時(shí)達(dá)到平衡，有0.2 mol NH3生成，則10 min內(nèi)用氫氣表示的該反應(yīng)的平均速率v(H2)為 ，H2的轉(zhuǎn)化率為__________。 （2）充分反應(yīng)后，放出的熱量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ，理由是 。 （3）為有效提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有____________ A．降低溫度 B．不斷補(bǔ)充氮?dú)? C．恒容下充入He來增大壓強(qiáng) D．升高溫度 E．原料氣不斷循環(huán) F．及時(shí)移出氨 （4）氨催化氧化制NO在熱的鉑銠（Pt-Rh）合金催化下進(jìn)行，反應(yīng)過程中合金始終保持紅熱，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為________________ ，當(dāng)升高溫度時(shí)，K值______（填“增大”、“減小”、“不變”）。NH3轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如下圖：其他條件不變，僅改變溫度為T2（T2大于T1），在框圖中畫出溫度T2下NH3轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。 2．（xx年廣州一模第23題改編）已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)＋H2O (g)CO2(g)＋H2(g) ，800℃時(shí)，在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g)，保持溫度不變，4 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%。 （1）計(jì)算800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)。（寫計(jì)算過程） （2）427℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.4，請(qǐng)結(jié)合（2）中的計(jì)算結(jié)果判斷該反應(yīng)的 ΔH 0（填“＞”“＜”或“＝” ）。 3．(xx南通調(diào)研題)尿素（H2NCONH2）是一種非常重要的高氮化肥，工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l) △H＝－103.7 kJmol－1 試回答下列問題： ⑴下列措施中有利于提高尿素的產(chǎn)率的是___________。 A．采用高溫 B．采用高壓 C．尋找更高效的催化劑 ⑵合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步： 第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨) (l) △H1 第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2 某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和 圖Ⅰ 圖Ⅱ 1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如下圖Ⅰ所示： ①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第 步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到 min時(shí)到達(dá)平衡。 ②反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)測得CO2的物質(zhì)的量如圖所示，則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)＝ 。 ③第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖Ⅱ所示，則△H2 0（填“＞”“＜”或“＝”） 甲醇 高溫水蒸氣 N2、O2 H2 溶液 空氣 盛有飽和K2CO3 溶液的吸收池 分解池 合成塔 （2105Pa、300℃、 鉻鋅觸媒） 4．（xx揭陽一模）為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下： （1）在合成塔中，若有4.4kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，可放出4947 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。 （2）以甲醇為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2，負(fù)極通入甲醇，在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是： CH3OH + H2O － 6e－ ==== CO2 + 6H+ 則正極發(fā)生的反應(yīng)是 ；放電時(shí)，H＋移向電池的 （填“正”或“負(fù)”）極。 （3）常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.510－5 molL－1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3HCO3－＋H+ 的平衡常數(shù)K = 。（已知：10－5.6=2.510－6） （4）常溫下，0.1 molL－1NaHCO3溶液的pH大于8，則溶液中c(H2CO3) c(CO32－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是 _________________________________________________________________________。 （5）小李同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積（Ksp）分別為4.9610－9、2.5810－9。小李應(yīng)該選用的試劑是___________________。 5．（xx佛山二模） I．已知在25℃時(shí)，醋酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為： 醋酸 K= 1.7510－5 碳酸 K1= 4.3010－7 K2= 5.6110－11 亞硫酸 K1= 1.5410－2 K2= 1.0210－7 （１）寫出碳酸的第一級(jí)電離平衡常數(shù)表達(dá)式：K1= _____________ 。 （２）在相同條件下，試比較H2CO3、HCO3－和HSO3－的酸性強(qiáng)弱： 　 ＞ ＞ （３）若保持溫度不變，在醋酸溶液中加入少量鹽酸，下列量會(huì)變小的是 （填序號(hào)）。 A. c(CH3COO－) B. c(H+) C.醋酸電離平衡常數(shù) D.醋酸的電離程度 II．某化工廠廢水中含有Ag+、Pb2+等重金屬離子，其濃度各約為0.01molL-1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 難溶電解質(zhì) AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS KSP 8.310-17 5.610-8 6.310-50 7.110-9 1.210-15 3.410-28 （４）你認(rèn)為往廢水中投入 （填字母序號(hào)），沉淀效果最好。 A. NaOH B. Na2S C. KI D. Ca(OH)2 6．關(guān)于下列裝置說法正確的是 A．裝置①中，鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 B．裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH增大 C．用裝置③精煉銅時(shí)，c極為粗銅 D．裝置④中電子由Zn流向Fe，裝置中有Fe2＋生成 7．（08海南改）鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為： Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O。 ⑴在放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是　　　，電極反應(yīng)為　　　　　　　　　??； ⑵在充電時(shí)，電池中溶液的pH不斷　　　　??； ⑶電池外電路中每通過2mol電子，電池內(nèi)部消耗 mol H2SO4； ⑷放電時(shí)：溶液中的H＋向 方向移動(dòng)。 8．（09天津改）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。右圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請(qǐng)回答： ⑴氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是 ，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?　 　　（用a、b表示）。 ⑵負(fù)極反應(yīng)式為 。 ⑶電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)? 。 ⑷該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m Ⅰ．2Li＋H22LIH　　Ⅱ．LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑ 反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是 ，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是 。 9．綠色電解法制取半導(dǎo)體材料Cu2O的示意圖如下，反應(yīng)原理：2Cu＋H2O＝Cu2O＋H2↑。 ⑴石墨電極為　　極，表面發(fā)生　　　反應(yīng)（“氧化”或“還原”），反應(yīng)式為 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　??； ⑵Cu電極為　　　　極，連接電源的　　　　　極，反應(yīng)式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　??； ⑶生成0.1molCu2O時(shí)，轉(zhuǎn)移　　　　　mol電子，石墨電極上放出的氣體在標(biāo)況下的體積為　　　　　　升。