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(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在，常见除铬基本步骤是：

（1）加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-： 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0．1 mol?L-1，Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍，该化学平衡常数K=      。
（2）六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原，反应的离子方程式为                                 。而后再加碱将Cr3+沉淀，已知常温下Ksp［Cr(OH)3］ =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol?L-1，溶液的pH应升高到    。
（3）电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+．电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片，其中铁片连接直流电源的      极。
（4）Cr(OH)3为绿色粘性沉淀，类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为                                                    。往100．00mL 0．1000 mol?L-1CrCl3溶液滴加1．000mol?L-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:

（1）．1．0×105（2）3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O   5
（3） 正；4） 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。
。

解析试题分析：（1）化学平衡常数。（2）在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原为Cr3+，根据电子守恒及电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O；常温下Ksp［Cr(OH)3］ =10-32, c(Cr3+)=10-5mol/L,c3(OH-)=10-32÷10-5=10-27．所以c(OH-)=10-9mol/L．则c(H+)=Kw÷c(OH-)=10-5mol/L,因此pH=5。（3）电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+．电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片，其中铁片若要失去电子变为Fe2+，则铁片要与电源的正极连接。Cr(OH)3与稀硫酸反应化学方程式为2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。n(Cr3+)=0．1L×0．100mol/L=0．01mol．向该溶液中加入NaOH首先发生反应：Cr3＋＋3OH-＝Cr(OH)3↓当n(NaOH)= 0．03mol，即NaOH的体积为30ml时沉淀达到最大值，再加入NaOH溶液，发生反应：Cr(OH)3+ OH-= CrO2-+ 2H2O，此时又消耗NaOH的物质的量为0．01mol,即再消耗10ml．，达到40ml时，沉淀完全溶解。之后再滴加NaOH溶液，也不会发生反应。生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图为。
考点：考查化学沉淀溶解平衡、平衡常数的计算、两性氢氧化物与碱反应的计算的知识。

练习册系列答案
相关题目

称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH＝3的盐酸，乙加入50 mL pH＝3的醋酸，丙加入50 mL pH＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。
（1）开始时，反应速率的大小为           。
（2）三支试管中参加反应的锌的质量为         。
（3）反应终了，所需时间为         。
（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)         。

CO2是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO2的性质研究和综合利用日益重视。
Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。
（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是   。
A．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用甲醇把影响环境的温室气体CO2 转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
B. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
C. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
D. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降
Ⅱ.如果人体内的CO2不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1，c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1，lg2=0.3。
(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。
(5)正常人体血液中H2CO3、HCO3-、OH-、H+四种微粒浓度由大到小关系为：         。
(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　　　  。

（17分）降低太气中CO2含量及有效开发利用CO2，是科学家研究的重要课题。
（1）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：
2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H=-122．4kJ·mol－1
①某温度下，将2．0molCO2（g）和6．0molH2（g）充入体积可变的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3（g）的物质的量分数变化如下表所示。

则Pl      P3（填“>”“<”或“=”，下同）。若T1、Pl，T3、P3时平衡常数分别为K1、K3，
则K1     K3。T1、Pl时H2的平衡转化率为         。
②一定条件下，t上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件，引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____      。
A．反应物的浓度降低        B．容器内压强增大
C．正反应速率大于逆反应速率    D．化学平衡常数K增大   
（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，       （填“增大”“不变”或“减小”）。用碳酸钾溶液吸收空气中CO2，当溶渡呈中性时，下列关系或说法正确的是        。
A．c（K+）=2c（CO）+c（HCO）+c（H2CO3）
b．c（HCO）c（CO）
c．降低温度，c（H+）·c（OH－）不变
（3）向盛有FeCl3溶液的试管中滴加少量碳酸钾溶液，立即产生气体，溶液颜色加深，用激光笔照射能产生丁达尔效应，反应的离子方程式为                      。

（16分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表：

实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的2 mol·L－1的硫酸于试管中
反应速率Mg>Fe，Cu不反应
金属的性质越活泼，反应速率越快
②____________
 
反应物浓度越大，反应速率越快
（1）甲同学表中实验步骤②为_________________________________________。
（2）甲同学的实验目的是_____________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。

（3）乙同学在实验中应该测定的数据是___________________________________________________。
（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是________，该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是___________。
实验二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
（5）针对上述实验现象，丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是______________的影响。
（6）若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。
A．硫酸钾　　　　　　　B．硫酸锰             C．二氯化锰                  D．水

（本题16分）降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为研究的主要课题。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)  ΔH ＝－1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ/mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                     。
（2）在容积为2L的密闭容器中，充入2mol CO2和6mol H2，在温度500℃时发生反应：
CO2（g）+ 3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） △H<0。CH3OH的浓度随时间变化如图。回答有关问题：

①从反应开始到20分钟时，H2的平均反应速率v(H2)＝_________________。
②从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是             。
A. 增大压强    B.加入催化剂   C.升高温度    D.增大反应物的浓度 
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO2和6mol H2，保持温度不变，达到新平衡时，CH3OH的浓度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一种原电池的工作原理为：2Na2S2 + NaBr3 Na2S4 + 3NaBr。用该电池为电源，以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使CO2在铜电极上可转化为甲烷。
①该电池负极的电极反应式为：                                              。
②电解池中产生CH4一极的电极反应式为：                                     。
（4）下图是NaOH吸收CO2后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3－、CO32－三种成分平衡时的组成分数。

下列叙述正确的是             。
A．此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B．在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c(H2CO3)=c(HCO3－)=c(CO32－)
C．人体血液的pH约为7.4，则CO2在血液中多以HCO3－形式存在
D．若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3，宜控制溶液的pH为7～9之间

(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K=             ，△H    0（填“<”“ >”“ =”)；
(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=      mol·L-1， C的物质的量为      mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为     ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为         ；
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为      (填正确选项前的字母)：   
a．压强不随时间改变    b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变    d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             。

硫酸用途十分广泛，工业上合成硫酸时，将SO2转化为催化氧化是一个关键步骤。请回答下列问题：
（1）该反应在恒温恒容密闭容器中进行，判断其达到平衡状态的标志是　　。（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等
b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
（2）某温度下，2SO2(g)＋O2(g）2SO3(g） △H＝－196 kJ?mol－1。在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3为0.18 mol，则v(O2)＝　  　mol?L－1?min－1，放出的热量为　         　 kJ。
（3）一定温度时，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。试分析工业生产中采用常压的原因是　               　。

（4）将一定量的SO2和0.7 molO2放入一定体积的密闭容器中，在550℃和催化剂作用下发生反应。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。则该反应达到平衡时SO2的转化率是多少？（要写出计算过程，计算结果保留一位小数。）

甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：

(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)＝       ，CO的转化率为       。
(2)该反应的平衡常数表达式为       ，温度升高，平衡常数       (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向       (填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是                                           。

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