Question

【题目】碳的单质、化合物在生产生活中有广泛应用。

（1）石墨是碳的一种单质。

已知：

C(石墨)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1

则C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=___kJ·mol-1

②以石墨为电极电解饱和食盐水，阳极的电极反应式是___。

（2）利用CO2生产甲醇：

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ·mol-l

往密闭容器中充入CO2和H2，在一定条件下反应，CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=___mol.L-1.min-1。

②达到平衡后，改变下列条件，能使化学平衡向正反应方向移动的是____（填标号)。

A.升高温度 B.再充入一定量的CO2 C.减小压强

（3）醋酸是常见的弱酸。

①往CH3COOH溶液中加入同体积、同浓度的氨水混合溶液的导电性___(填“增强”或“减弱“)。

②25℃时，往CH3COOH溶液中加入NaOH溶液，当c(CH3COO－)=(Na+)时，溶液pH___7(填“或“<")

（4）碳酸钠是一种重要碳酸盐。

①往0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液呈现___色，原因是___(用离子方程式表示)。

②Na2CO3溶液可将锅炉水垢中的CaSO4转化为易除去的CaCO3：CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(ag)，25℃时该反应的平衡常数为___。[Ksp(CaCO3)=5.0×10-9，Ksp(CaSO4)=7.1×10-5]

Answer 1

【答案】+131.3 2Cl--2e-=Cl2↑ 0.45 B 增强 = 红 CO32-+H2OHCO3-+OH- 1.42×104

【解析】

（1）根据C（石墨）、H2燃烧的热化学方程式，利用盖斯定律可写出热化学方程式并求出反应热；阳极上氯离子失电子产生氯气；

（2）①根据CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化的图示，先根据甲醇的浓度变化计算出消耗的氢气的浓度，再计算出氢气的平均反应速率；

②根据平衡移动原理进行分析；

（3）①弱电解质转为强电解质，导电性增强；

②根据电荷守恒c(CH3COO－)+c(OH-)=(Na+)+c(H+)判断；

（4）①Na2CO3为强碱弱酸盐，水解呈碱性；

②平衡常数K===。

（1）①C(石墨)+O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ·mol-1；②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8kJ·mol-1；根据盖斯定律，由①-②得反应C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=△H1-△H2=-110.5kJ·mol-1-（-241.8kJ·mol-1）=+131.3kJ·mol-1；

②以石墨为电极电解饱和食盐水，阳极上氯离子失电子产生氯气，其电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑；

（2）①根据图示可知，10min达到平衡状态，甲醇浓度为1.5mol/L，由反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)可知，消耗氢气的浓度为：1.5mol/L×3=4.5mol/L，氢气平均反应速率为：=0.45mol/（Lmin）；

②反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ·mol-l为气体体积缩小的放热反应；

A.升高温度，平衡向吸热反应的方向，即向逆反应方向移动，选项A不符合；

B.再充入一定量的CO2，反应物的浓度增大，平衡正向移动，选项B符合；

C.减小压强，平衡向气体体积缩小的方向，即向逆反应方向移动，选项C不符合；

答案选B；

（3）①往CH3COOH溶液中加入同体积、同浓度的氨水，生成醋酸铵为强电解质，混合溶液中离子浓度增大，导电性增强；

②25℃时，往CH3COOH溶液中加入NaOH溶液，当c(CH3COO－)=(Na+)时，根据电荷守恒c(CH3COO－)+c(OH-)=(Na+)+c(H+)，因c(CH3COO－)=(Na+)，则c(OH-)=c(H+)，故溶液pH=7；

（4）①往0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中滴入几滴酚酞试液，Na2CO3为强碱弱酸盐，水解呈碱性：CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶液呈现红色；

②25℃时，反应CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(ag)的平衡常数K=====1.42×104。