Question

【题目】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：

（1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g），已知H2的体积分数随温度的升高而增加．若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

v正	v逆	平衡常数K	转化率α
________	________	________	________

（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：

	[CO2]/molL﹣1	[H2]/molL﹣1	[CH4]/molL﹣1	[H2O]/molL﹣1
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为________．

（3）碳酸：H2CO3 ， K1=4.3×10﹣7 ， K2=5.6×10﹣11 草酸：H2C2O4 ， K1=5.9×10﹣2 ， K2=6.4×10﹣5 ,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH，（选填“大于”“小于”或“等于”），等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___．

（4）在如图的转化关系中(X代表卤素)。ΔH2_____0(填“＞”、“＝”或“＜”)；△H1、△H2和△H3三者存在的关系为_______。

（5）现有浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④醋酸钠。请回答下列问题：

①醋酸钠中各离子浓度由大到小的顺序是_______。

②醋酸和醋酸钠等体积混合所得溶液中：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝______mol·L-1。

Answer 1

【答案】增大 增大 减小 减小 cd2/ab4=xy3/mn4 大于 草酸 ＞ △H1 =△H2＋△H3 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 0.1

【解析】

（1）温度从300℃升至400℃，升高温度，化学反应速率增大，即正逆反应速率都增大，v正增大，v逆增大，根据题意，已知H2的体积分数随温度的升高而增加，说明升高温度，平衡向逆反应方向进行，即该反应的正反应为放热反应，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，化学平衡常数减小，转化率降低；

（2）同一反应，温度相同，化学平衡常数不变，平衡I中化学平衡常数的表达式为K=，同理平衡Ⅱ中K=，即cd2/ab4=xy3/mn4；

（3）碳酸的二级电离常数为Ka2=5.6×10－11，草酸的二级电离平衡常数Ka2=6.4×10－5，依据越弱越水解，推出CO32－水解程度大于C2O42－，即相同浓度时，Na2CO3水溶液的pH大于Na2C2O4水溶液的pH，电离平衡常数越大，说明电离程度越强，对酸来说，电离平衡常数越大，酸性越强，即草酸电离出c(H＋)大；

（4）H2和X2转化成2H和2X，发生断键，断键吸收能量，即△H2>0，反应热只与始态和终态有关，与反应过程无关，即△H1=△H2＋△H3；

（5）①醋酸钠属于强碱弱酸盐，溶液显碱性，CH3COO－发生水解，但CH3COO－水解微弱，离子浓度大小顺序是c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)；

②根据物料守恒，令CH3COOH和醋酸钠的体积各为1L，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)=(1L×0.1mol·L－1＋1L×0.1mol·L－1)/(1L＋1L)=0.1mol·L－1。