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20．“一带一路”将为中国化工企业开辟新的国际市场，其中，能源、资源整合和环境治理是保驾护航的基础．
（1）过氧化钙（CaO2）难溶于水，广泛应用于渔业、农业、环保等方面，其制备方法如下：
①在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应，写出该可逆反应的化学方程式H2O2+CaCl2?CaO2+2HCl．
②测得不同温度下，过氧化钙的平均生成速率如表所示：
温度（℃）20304050607080
CaO2平均生成速率（×10-3mol．s-1）7.58.29.48.07.16.75.5
请解释速率随温度如此变化的原因40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解，浓度下降，反应速率减慢 ．
（2）贵金属的冶炼中往往会产生有毒气体，先进技术使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼（N2H4）在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体．写出该反应的离子方程式：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O ．
（3）下面是不同过程的热化学方程式，请写出FeO（s）被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=-11KJ/mol．
已知：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H1=-25kJ•mol-1①
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2=-47kJ•mol-1    ②
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H3=+19kJ•mol-1      ③
（4）已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应；CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O （g）△H＜0．一定温度下，把1molCO和3molH2加入到体积为1L的密闭容器中，测得不同时间CO的体积分数φ（CO）如表：
t/min010203040
φ（CO）0.2500.2350.2250.2000.200
①一定条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是bd．
a．混合气体的密度不再变化     b．容器内压强不再变化
c．v （CH4）=v （CO）    d．CO在混合气中的质量分数保持不变
②对于基元反应aA+bB?cC+dD而言，其某一时刻的瞬时速率计算公式如下：正反应速率为v正=k正•c（A）a•c（B）b；逆反应速率为v逆=k逆•c（C）c•c（D）d，其中k正、k逆为速率常数．若将上述反应视为基元反应，反应进行到35min时k逆：k正=0.0036．
（5）已知：HCN的电离常数K=4.9×10-10，H2S的电离常数K1=1.3×10-7，K2=7.0×10-15，向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，反应的离子方程式为NaCN+H2S=HCN+NaHS．在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020mol•L-1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS-浓度为1.0×10-4mol•L-1时，Mn2+开始沉淀，则a=5．[已知：Ksp（MnS）=1.4×10-15]．

分析 （1）①在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应生成CaO2与HCl；
②40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解；
（2）依据题意，反应物为Co2+与肼（N2H4）、碱性条件下存在OH-，生成物为：钴单质，据此得出Co的化合价降低，故N的化合价升高，只能为0价，即氮气，依据氧化还原反应得失电子守恒回答即可；
（3）已知：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g），△H1=-25KJ/mol…①，
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g），△H2=-47KJ/mol…②，
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g），△H3=19KJ/mol…③，
根据盖斯定律将方程式变形$\frac{（3×①-②-2×③）}{6}$得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g），△H；
（4）①平衡状态的标志可以两个方两去判断，一、是看正逆反应速是否相等，二是各组分的浓度和分数是否随时间的改变而改变；也可以抓住未平衡时是个变量，现在不变说明已经达到平衡状态了，来解决问题；
②平衡时满足v正=v逆，v正=k正•c（A）a•c（B）b；V逆=k逆•c（C）c•c（D）d，则k逆：k正=$\frac{c（C{H}_{4}）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=K；
（5）已知：25℃时，HCN的电离常数K=4.9×10-10，H2S的电离常数K1=1.3×10-7，K2=7.0×10-15，则酸性H2S＞HCN＞HS-，根据强酸制备弱酸，向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，则NaCN+H2S=HCN+NaHS；当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合此时的pH，以及Ksp=c（Mn2+）•c（S2-）进行计算．

解答 解：（1）①在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应生成CaO2与HCl，反应方程式为：H2O2+CaCl2 CaO2+2HCl，
故答案为：H2O2+CaCl2?CaO2+2HCl；
②40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解，浓度下降，反应速率减慢，
故答案为：40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解，浓度下降，反应速率减慢；
（2）依据题意，反应物为Co2+与肼（N2H4）、碱性条件下存在OH-，生成物为：钴单质，据此得出Co的化合价降低，故N的化合价升高，只能为0价，即氮气，据此得出还有水生成，氧化还原反应中存在得失电子守恒以及元素守恒，故此反应的离子反应方程式为：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O，
故答案为：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O；
（3）Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g），△H1=-25KJ/mol…①，
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g），△H2=-47KJ/mol…②，
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g），△H3=19KJ/mol…③，
根据盖斯定律将方程式变形$\frac{（3×①-②-2×③）}{6}$得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g），△H=$\frac{（3×△{H}_{1}-△{H}_{2}-2×△{H}_{3}）}{6}$=-11KJ/mol，
故答案为：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=-11KJ/mol；
（4）a．在化学反应前后质量不会发生变化，容器的体积是定值，故密度不变不能作为达到达平衡的标志，故a错误；
  b．这是一个气体体积发生变化的反应，容器内压强不再变化，即气体的量不再变化，故能作为达到达平衡的标志，故b正确；
 c．v （CH4）=v （CO），没有指明正逆反应，不能作为达到达平衡的标志，故c错误；
 d．CO在混合气中的质量分数保持不变，即浓度不变，故能作为达到达平衡的标志，故d正确，
故答案为：bd；
②35min时测得φ（CO）=0.2，故n（CO）=4×0.2=0.8，
                CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O （g）
开始（c）      1            3               0              0
变化             0.2         0.6            0.2           0.2
平衡             0.8          2.4             0.2          0.2
  K=$\frac{c（C{H}_{4}）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.2×0.2}{0.8×2．{4}^{3}}$=0.0036，
平衡时满足v正=v逆，v正=k正•c（A）a•c（B）b；v逆=k逆•c（C）c•c（D）d，
则k逆：k正=$\frac{c（C{H}_{4}）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=K=0.0036；
故答案为：0.0036；
（5）已知：25℃时，HCN的电离常数K=4.9×10-10，H2S的电离常数K1=1.3×10-7，K2=7.0×10-15，则酸性H2S＞HCN＞HS-，根据强酸制备弱酸，向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，则NaCN+H2S=HCN+NaHS；当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，调节溶液的pH=a，H2S电离常数：K2=7.0×10-15，HS-浓度为1.0×10-4mol•L-1时，则K2=$\frac{c（{S}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{S}^{-}）}$，则7.0×10-15=$\frac{c（{S}^{2-}）×1.0×1{0}^{-a}}{1.0×1{0}^{-4}}$，则c（S2-）=7×10a-19mol•L-1，
所以Ksp=c（Mn2+）•c（S2-）=7×10a-19mol•L-1×0.020mol•L-1=1.4×10-15，解得a=5，
故答案为：NaCN+H2S=HCN+NaHS；5．

点评 本题以过氧化钙的制备为载体，考查对制备原理的分析，化学平衡平衡移动影响因素，化学平衡常数计算，平衡移动原理的应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．有下列物质：①CO2 ②KCl ③氮气 ④H2 ⑤NH4Cl ⑥NaOH ⑦氨气
试用以上编号填空：
（1）只有非极性键的是③④．
（2）只有极性键的是①⑦．
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15．已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=5.61×l0-12，Ksp[Al（OH）3]=1.3×l0-33，Al（OH）3?AlO2-+H++H2O Ka=6.31×l0-13．某溶液中可能含有 H+、Na+、Mg2+、Al3+、Cl-、HCO3-等离子．向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示．下列有关说法正确的是（　　）
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A．NaHCO3B．NaAl（OH）2CO3C．Mg（OH）2D．BaCO3
12．下列实验现象的描述中不正确的是（　　）
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C．在试管中加热铜绿有黑色固体生成
D．人造丝在酒精灯的火焰上灼烧会产生烧焦羽毛的气味
15．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如表：下列说法不正确的是（　　）
t/min2479
n（Y）/mol 012 011 010 010
A．反应前2min的平均速率v（Z）=2.0×10-5 mol•L-1•min-1
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C．该温度下此反应的平衡常数：K=1.44
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已知：
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