题目内容
【题目】深入研究碳元素的化合物有重要意义，回答下列问题：
(1)在恒温、恒容密闭容器中加入H2C2O4，发生反应：H2C2O4(s)
CO2(g)+CO(g)+H2O(g)，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是________。
A．压强不再变化
B．CO2(g)的体积分数保持不变
C．混合气体的密度不再变化
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
(2)工业上可以通过反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)制备甲醇。在一容积可变容器中充入2molCO和4molH2,CO的平衡转 化率随温度(T)、压强(P)的变化关系如图所示。该反应的H_______0(填“>”、“<”或“＝”)，比较A点时用CO表示的正反应速率与B点时用CH3OH表示的逆反应速率的大小v正(CO)____v逆(CH3OH)(填“>”、“<”或“＝”)。若在压强P1下达到化学平衡状态A时，容器的体积为10L。如果反应开始时仍充入2molCO和4molH2,则在压强P2下达到平衡状态B时容器的体积V(B)=________L。
(3)从平衡移动的角度分析AlCl3溶液可以溶解CaCO3固体的原因是_________________
(4)常温下，测得某CaCO3的饱和溶液pH=10.0，忽略CO32－的第二步水解，计算Ksp(CaCO3)=__________(保留三位有效数字)(已知：Ka1(H2CO3)=4.4×10-7Ka2(H2CO3)=4.7×10-11)
(5)有一种可充电电池Na-Al/FeS，电池工作时Na+的物质的量保持不变，并且用含Na+的导电固体作为电解质，已知该电池的正极反应式为2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe, 则放电时负极反应式为____________________。该电池充电时，当转移2mol电子时，阳极质量的变化量为______g。
【答案】AC < < 2 CaCO3(s) 
Ca2+ (aq)+ CO32－(aq)，Al3+ 水解显酸性，溶液中H+与CO32－结合，促进CaCO3的溶解平衡向右移，使CaCO3溶解 6.91×10-9 2Na-2e-=2Na+ 46
【解析】
（1）恒容密闭容器中，保持温度不变，
A、反应H2C2O4 （s）H2O（g）+CO（g）+CO2（g）是一个气体体积增大的反应，恒容时，容器的压强不再变化，说明该反应已达到化学平衡状态，故A正确；
B、在反应H2C2O4 （s）H2O（g）+CO（g）+CO2（g）中，CO2(g)的体积分数始终保持不变，不能说明该反应已达到化学平衡状态，故B错误；
C、密度=
，气体的总质量会变，体积不变，混合气体的密度不再变化能说明该反应已达到化学平衡状态，故C正确；
D、生成物气体是按照固定比例生成的，气体平均摩尔质量不发生变化，所以当气体平均摩尔质量不再发生变化，不能说明该反应已达到化学平衡状态，故D错误。
（2）根据图象可知，温度升高CO的平衡转化率下降，所以为放热反应，H<0；
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）正反应是气体体积减小的方向，当其他条件不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率增大，由图可知A点CO的平衡转化率比B点CO的平衡转化率小，说明P1< P2，当其他条件不变时，压强越高，反应速率越快，则v正(CO) <v逆(CH3OH)；
利用A点时CO的转化率为50%，
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始（mol）：2 4 0
转化（mol）：1 2 1
平衡（mol）：1 2 1
K=
=25
A、B两容器温度相同，即化学平衡常数相等，且B点时CO的转化率为0.8，
则 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始（mol）：2 4 0
转化（mol）：1.6 3.2 1.6
平衡（mol）：0.4 0.8 1.6
设体积为VL，则有K=
得V=2L
（3）CaCO3(s) Ca2+ (aq)+ CO32－(aq)，Al3+ 水解显酸性，溶液中H+与CO32－结合，促进CaCO3的溶解平衡向右移，使CaCO3溶解；
（4）由Ka2（H2CO3）=4.7×10-11可知CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解Kh=
常温下，测得CaCO3与水形成的浊液pH为10，c（HCO3-）=c（OH-）=1×10-4，
可知c（CO32-）=
=
又c（Ca2+）=c/span>（CO32-）+c（HCO3-）=
Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-）=×=6.91×10-9
（5）Na性质活泼，易失去电子而被氧化，应为原电池的负极，电极方程式为2Na-2e-=2Na+；充电时，阳极发生氧化反应，电极方程式为
Na2S+Fe-2e-=2Na++FeS △m
2mol 46g
该电池充电时，当转移2mol电子时，阳极质量的变化量为46g。
【题目】乙二酸俗名草酸，易溶于水，为了测定草酸晶体H2C2O4·xH2O中的x值，某实验小组进行实验，步骤如下：
①称取1.260g草酸晶体，配成100mL溶液。
②取25.00mL该H2C2O4溶液加入锥形瓶内，再加入适量稀硫酸。
③用浓度为0.1000mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定，至滴定达到终点。
④重复实验。记录整理数据如下：
实验序号 | V(KMnO4溶液) | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 0.10 | 10.00 |
2 | 1.10 | 11.10 |
3 | 1.50 | 13.50 |
4 | 0.70 | 10.80 |
回答下列问题：
(1)乙二酸和KMnO4标准溶液反应的离子方程式为____________
(2)步骤①需要使用烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器为_______(填名称)；步骤③滴定过程中，盛装KMnO4溶液的仪器为__________________(填名称)。
(3)本实验滴定达到终点的标志是__________________________;
(4)根据数据，计算H2C2O4溶液的物质的量浓度为______mol/L，x=____________；
(5)若滴定终点时仰视滴定管刻度，则x值会_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。
