题目内容
【题目】CO2是廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。
（1）CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。
已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下：
化学键 | C-H | C=O | H-H | C≡O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
①x=___。
②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，体积可变)中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体，起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变，写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法：___。
③某温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应，达到平衡时CO2的体积分数为
，该温度下反应的平衡常数为___。
（2）CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___。pH=5.4时，φ(A)：φ(B)=___。
【答案】2a+b-c-60 B 适当升高容器A的温度(适当降低容器B的温度) 
10-10.3 10：1
【解析】
（1）①焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能；
②该反应正向是体积增大的吸热反应，容器A是恒温恒容条件，达到平衡时容器内压强增大，容器B是恒温恒压条件，容器B的反应达到平衡后、适当增大压强得到容器A的平衡，则容器B的平衡逆向移动，结合压强的影响分析反应热；两容器中反应达平衡后，容器A中反应物CH4、CO2的体积分数大、生成物CO、H2的体积分数小，保持A容器的体积和B容器压强不变时，可采取改变温度使A、B两容器中各物质的体积分数相同；
③结合反应三段式计算达到平衡时各物质的浓度，带入表达式
进行计算。
（2）平衡常数
，溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化图可知，A曲线代表
、B曲线代表
、C曲线代表
，B曲线和C曲线交点处碳酸氢根和碳酸根浓度相同；溶液中φ（A）：φ（B）=c（H2CO3）：c（HCO3-），结合H2CO3的电离平衡常数Ka1计算。
焓变
反应物的总键能
生成物的总键能
，则
，
故答案为：
；
该反应正向是体积增大的吸热反应，容器A是恒温恒容条件，达到平衡时容器内压强增大，容器B是恒温恒压条件，容器B的反应达到平衡后增大压强，平衡逆向移动，放出热量，所以两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是B容器；两容器中反应达平衡后，容器A中反应物
、
的体积分数大、生成物CO、
的体积分数小，保持A容器的体积和B容器压强不变时，适当升高容器A的温度使平衡正向移动，使、的体积分数减小、生成物CO、
的体积分数增大
或适当降低容器B的温度使平衡逆向移动，使反应物、的体积分数增大、生成物CO、的体积分数减小
，故答案为：B；适当升高容器A的温度适当降低容器B的温度；
反应三段式为
达到平衡时的体积分数为
，即
，解得
，平衡浓度：
、
、
，平衡常数
，
故答案为：
；
由溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化图可知，A曲线代表、B曲线代表、C曲线代表，
时，溶液中的
，的二级电离平衡常数
；
时，溶液中的
，的电离平衡常数
，即
，所以
时，
：
：
：
：1，
故答案为：
；10：1。
考前必练系列答案
【题目】与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数（用k表示）.下表是25℃下几种常见弱酸的电离平衡常数：
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOH | 1.96×10-5 |
HClO | HClO | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3 HCO3- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | H2SO3 HSO3- | K1=1.54×10-2 K2= 1.02×10-7 |
回答下列问题：
（1）CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H2SO3、HSO3-都可看作是酸，其中酸性最强的是_________，最弱的是________________。
（2）向Na2CO3溶液中通入足量的氯气，发生的离子方程式为______________________，向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫，发生的离子方程式为____________________________________。
（3）求25℃时，1.2mol/L 的NaClO溶液pH=____________（己知：lg2=0.3），0.10mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=______________mol/L。
【题目】正丁醚常作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下：
2CH3CH2CH2CH2OH
(CH3CH2CH2CH2)2O＋H2O
反应物和产物的相关数据如下：
相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
合成反应：
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇，按一定顺序添加到A中。
②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。
分离提纯：
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤，分液后加入约3g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11g。
请回答：
(1)步骤①中还需要加入____，加热A前，需向B中通入水，____(填“a”或“b”)是B的出水口。
(2)步骤③的目的是初步洗去____，振摇后静置，粗产物应从分液漏斗的____(填“上口”或“下口”)分离出。
(3)步骤④中最后一次水洗的作用为____。
(4)步骤⑤中，加热蒸馏时应收集(填选项字母)____左右温度的馏分。
a.100℃ b.117℃ c.135℃ d.142℃
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满液体时，上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分是____。
(6)本实验中，正丁醚的产率为____。