在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3.发生反应CaCO3+CO2(g).测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图表示.图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线.B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线．请按要求回答下列问题:(1)该反应正反应为吸热反应.温度为T5℃时.该反应耗时40s达到平衡.则T5℃时.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．

在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO₃，发生反应CaCO₃（s）=CaO （s）+CO₂（g），测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图表示，图中A表示CO₂的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO₂的物质的量浓度的变化曲线．请按要求回答下列问题：
（1）该反应正反应为吸热反应（填吸或放），温度为T₅℃时，该反应耗时40s达到平衡，则T₅℃时，该反应的平衡常数数值为0.2．
（2）如果该反应的平衡常数K值变大，该反应bc（选填编号）．
a．一定向逆反应方向移动 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向正反应方向移动 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短．

物质	电离平衡常数（25℃）
C₆H₅OH	K_i=1.28×10^-10
H₂CO₃	K_i1=4.3×10^-7
H₂CO₃	K_i2=5.6×10^-11

（4）在T₅℃下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5molN₂，则最后平衡时容器中的CaCO₃的质量为10g．
（5）已知苯酚和碳酸的电离平衡常数如图所示请写出二氧化碳通入苯酚钠溶液的化学反应离子方程式C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，请用电离平衡原理解释上述反应发生的原因以及确定生成物的依据二氧化碳与水结合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性强，故能生成苯酚．碳酸的电离分两步：第一步：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，该步电离出的H⁺更容易结合C₆H₅O^-生成酸性更弱的C₆H₅OH，导致第一步电离平衡正向移动，第二步电离：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，C₆H₅OH酸性大于HCO₃^-，所以第二步电离出的H⁺更容易结合CO₃^2-而不容易结合C₆H₅O^-，故不影响第二步电离平衡．

分析（1）由图象判断温度与平衡移动的影响，再判断反应中的热效应；根据化学反应方程式可知，平衡常数K=c（CO₂）计算；
（2）平衡常数增大，说明平衡正向移动，结合温度对平衡常数的影响判断；
（3）根据温度对反应速率的影响判断：温度越高，反应速率越大，反之，温度越低；
（4）由于容器体积不变，平衡体系中再充入0.5molN₂，平衡不移动，据此计算；
（5）由电离平衡常数可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氢根强，据此答题．

解答解：（1）由图象可知，随着温度的升高，二氧化碳的平衡浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，所以该反应为吸热反应，根据化学反应方程式可知，平衡常数K=c（CO₂），所以T₅℃时，K=c（CO₂）=0.2，
故答案为：吸热； 0.2；
（2）平衡常数增大，说明平衡正向移动，此时改变的条件为升高温度，如果该反应的平衡常数K值变大，则
a．一定向正反应方向移动，故a错误；
b．在平衡移动时，由于是升高温度，所以正、逆反应速率都增大，由于该反应是吸热反应，所以平衡移动后温度会有所降低，所以正逆反应速率都会减小，故b正确；
c．一定向正反应方向移动，故c正确；
d．根据b的分析可知，d错误；
故选bc；
（3）根据温度对反应速率的影响可知，随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，所以曲线B向曲线A逼近，
故答案为：随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短；
（4）由于容器体积不变，平衡体系中再充入0.5molN₂，平衡不移动，所以在T₅℃时，二氧化碳的物质的量为2L×0.2mol/L=0.4mol，则被分解的CaCO₃的质量为100×0.4g=40g，所以平衡时容器中的CaCO₃的质量为0.5mol×100g/mol-40g=10g，
故答案为：10；
（5）二氧化碳通入苯酚钠溶液的化学反应离子方程式为C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，由电离平衡常数可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氢根强，二氧化碳与水结合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性强，故能生成苯酚，碳酸的电离分两步：第一步：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，该步电离出的H⁺更容易结合C₆H₅O^-生成酸性更弱的C₆H₅OH，导致第一步电离平衡正向移动，第二步电离：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，C₆H₅OH酸性大于HCO₃^-，所以第二步电离出的H⁺更容易结合CO₃^2-而不容易结合C₆H₅O^-，故不影响第二步电离平衡，
故答案为：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-；由电离平衡常数可知，苯酚的酸性弱于碳酸但比碳酸氢根强，二氧化碳与水结合生成碳酸，且碳酸酸性比苯酚酸性强，故能生成苯酚，碳酸的电离分两步：第一步：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，该步电离出的H⁺更容易结合C₆H₅O^-生成酸性更弱的C₆H₅OH，导致第一步电离平衡正向移动，第二步电离：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，C₆H₅OH酸性大于HCO₃^-，所以第二步电离出的H⁺更容易结合CO₃^2-而不容易结合C₆H₅O^-，故不影响第二步电离平衡．

点评本题主要考查了影响平衡常数的因素、影响平衡移动的因素、化学平衡常数的计算、电离平衡常数的应用等知识，中等难度，答题时注意学会从图中获取信息，并注意对平衡常数概念的理解．

练习册系列答案

（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁等杂质，防止精炼时它们分别与铝发生置换相关的化学方程式为：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（2）将Cl₂连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去．气泡的主要成分除Cl₂外还含有HCl、AlCl₃；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在NaCl．
（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；H⁺+OH^-═H₂O．
（4）镀铝电解池中，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl${\;}_{4}^{-}$和Al₂Cl${\;}_{7}^{-}$形式存在，铝电极的主要电极反应式为Al+7AlCl₄^--3e^-═4Al₂Cl₇^-．
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O₂、CO₂和H₂O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生．

20．下列反应中，液体植物油不能发生的反应是（　　）

17．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：C（s）+O₂（g） $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂（g）（1mol碳单质反应放热Q₁ kJ）
途径Ⅱ：先制水煤气 C（s）+H₂O（g） $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO（g）+H₂（g）（1mol碳单质反应吸热Q₂ kJ）
再燃烧水煤气 2CO（g）+O₂（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂（g）
2H₂（g）+O₂（g） $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O（g）（1molCO和1molH₂反应共放热Q₃ kJ）
试回答下列问题：
（1）当等物质的量的单质碳反应时，途径Ⅰ放出的热量等于（填“大于”、“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量．
（2）Q₁、Q₂、Q₃ 的数学关系式是Q₁=$\frac{Q{\;}_{3}}{2}$-Q₂．
（3）由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量生成物所具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，因此其反应条件为高温．
（4）简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义：固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO₂和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于输送．

4．工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸．为研究铁质材料与浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）甲同学将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁表面被钝化．
（2）甲同学另称取铁钉10.0g放入25.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y．甲同学认为X中可能含有Fe³⁺也可能含有Fe²⁺．若要确认此结论，应用ad（选填序号）．
a．KSCN溶液 b．铁粉和KSCN溶液 c．氨水 d．酸性KMnO₄溶液
（3）乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，溴水褪色，发生反应的离子方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由此推知气体Y中SO₂的体积分数为50%．
【探究二】
分析乙同学实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中除水蒸气外还可能含有Z和W气体．为此设计了如图探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（4）装置B中试剂的作用是检验SO₂是否除尽．
（5）丙同学认为用如图中的D、E、F装置可证明气体Y中还含有Z，则Z气体为H₂（化学式），证明Z气体的实验现象为黑色固体变红，且无水硫酸铜变蓝；F装置的作用是防止空气中水进入到E
（6）认为气体Y中还含有W的理由是C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O（用化学方程式表示）．为确认W的存在，需在装置中添加M于c（选填序号）．
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间．

14．硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看做完全电离．但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为H₂SO₄═H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．
请回答下列有关问题：
（1）Na₂SO₄溶液呈弱碱性（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”），其理由是SO₄^2-+H₂O═HSO₄^-+OH^-．（用离子方程式表示）．
（2）H₂SO₄溶液与BaCl₂溶液反应的离子方程式为Ba²⁺+HSO₄^-═BaSO₄↓+H⁺．
（3）在0.10mol•L^-1的Na₂SO₄溶液中，下列离子浓度的关系正确的是BCD（填写编号）．
A．c（Na⁺）=c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）+c（H₂SO₄） B．c（OH^-）=c（HSO₄^-）+c（H⁺）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-） D．c（Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-）
（4）若25℃时，0.10mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）＜0.029mol•L^-1（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是H₂SO₄═HSO₄^-+H⁺，电离出的H⁺抑制HSO₄^-的电离．
（5）或25℃时，0.10mol•L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lg 0.11，则0.10mol•L^-1H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.01 mol•L^-1．

1．将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO）．向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g．下列叙述不正确的是（　　）

	A．	当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L
	B．	当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V≥100mL
	C．	参加反应的金属的总质量3.6g＜m＜9.6 g
	D．	当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol

18．设N_A为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（Fe 56、C 12、O 16）（　　）

	A．	1mol•L^-1NaHCO₃溶液中的Na⁺数为N_A
	B．	常温时，4.4gCO₂所含的氧原子数为0.2N_A
	C．	5.6g Fe与足量稀硝酸反应，转移电子数为0.2N_A
	D．	1molNa 与O₂ 反应生成Na₂O₂和Na₂O电子转移数为0.1N_A

19．下列能用勒夏特列原理解释的是（　　）

	A．	高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
	B．	红棕色的NO₂加压后颜色先变深后变浅
	C．	SO₂催化氧化成SO₃的反应，往往需要使用催化剂
	D．	H₂、I₂、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深

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