题目内容

13．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．
（l）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） $\stackrel{RU}{?}$CH4（g）+2H2O（g）
已知CO2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，判断下列各物理量的变化．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v正增大，v逆增大，平衡常数K减小，转化率α减小．
（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表：
[CO2]/mol•L-1[H2]/mol•L-1[CH4]/mol•L-1[H2O]/mol•L-1
平衡Ⅰabcd
平衡Ⅱmnxy
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为$\frac{c{d}^{2}}{a{b}^{4}}$=$\frac{x{y}^{2}}{m{n}^{4}}$．
（3）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++HCO3-?H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象．当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变
（4）CO2和KO2有下列反应：4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2   4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
若9molCO2在密封舱内和KO2反应后生成9molO2，则反应前密封舱内H20的量应该是3mol．

分析 （1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡逆反应方向进行，即正反应是放热反应．升高温度正、逆反应速率均增大，平衡逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小；
（2）相同温度时平衡常数不变，即K=$\frac{c{d}^{2}}{a{b}^{4}}$=$\frac{x{y}^{2}}{m{n}^{4}}$；
（3）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变；
（4）9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，即n（CO2）：n（O2）=1：1，当把两个方程式相加得到8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2，根据方程式计算消耗水的量．

解答 解：（1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡逆反应方向进行，即正反应是放热反应．升高温度正、逆反应速率均增大，平衡逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小，
故答案为：增大；增大；减小；减小；
（2）相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为：K=$\frac{c{d}^{2}}{a{b}^{4}}$=$\frac{x{y}^{2}}{m{n}^{4}}$，
故答案为：$\frac{c{d}^{2}}{a{b}^{4}}$=$\frac{x{y}^{2}}{m{n}^{4}}$；
（3）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变，
故答案为：当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变；
（4）可用两种方法解答：
方法一：依题意，9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，即n（CO2）：n（O2）=1：1，通过观察题给两个方程式可知，当把两个方程式相加时正好符合题目要求：8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2
所以有n（H2O）=$\frac{1}{3}$n（CO2）=$\frac{1}{3}$×9mol=3mol，即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol，
方法二：设反应前密封舱内H2O的物质的量为n
        4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
                   2n        n                     1.5n
         4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2
                   9-2n                1.5（9-2n）
根据题意生成氧气9mol，所以有1.5n+1.5（9-2n）=9mol，解得n=3mol，即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol，
故答案为：3mol．

点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡常数、离子浓度大小比较以及弱电解质的电离等知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握平衡常数的意义，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
9．A、B、C、D 分别是（NH4）2SO4、Ba（OH）2、A1C13、Na2CO3四种物质中的某一种，现进行如下实验：
①实验测得A溶液和D溶液显碱性，B溶液和C溶液显酸性；
②A溶液和D溶液混合可生成沉淀甲；
③足量A溶液与B溶液混合共热沉淀乙和刺激性气味气体；
请回答下列问题：
（1）A的化学式为Ba（OH）2，D的化学式为Na2CO3．
（2）将C溶液加热蒸干，并灼烧至恒重，最后得固体为Al2O3（填化学式）．
（3）B溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）．
（4）将沉淀甲加入到B溶液中，沉淀甲会转化为沉淀乙．沉淀甲会转化为沉淀乙的离子方程式是BaCO3（s）+SO42-（aq）=BaSO4（s）+CO32-（aq）．
10．常温下，0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中都分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．HA为强酸B．该混合液pH=7
C．图中X表示HA，Y表示OH-，Z表示H+D．该混合溶液中：c（A-）+c（Y）=c（Na+）
1．煤炭燃烧时产生的大量S02、NO对环境影响极大，需严格控制二者的产生与排放．
（1）实验证明生成NO的主要原因为髙温时煤燃烧的中间产物NH3、HCN等会被迅速 氧化为NO．请写出此条件下，HCN被氧化为NO的化学反应方程式4HCN+7O2═4CO2+4NO+2H2O．
（2）研究人员发现，将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2 （g）△H
已知：①2NO（g）+2C（8）=N2（g）+2CO（g）△H1=akj•mol-1
②CO（g）═C（s）+$\frac{1}{2}$O2 （g）△H2=bkj•mol-1
③2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g）△H=ckj．mol-1  则△H3=ckj•mol-1
△H=（a+2b+c）kj•mol-1
（3）对于2NO（g）+2CO（g）═N2 （g）+2CO2 （g），在一定温度下，于2L的恒容密闭容器中 充人0.1mol NO和0.3molCO，如图1为容器内的压强（P）与起始压强（P0）的比值 （P/P0）随时间的变化曲线．

①该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）{c}^{2}（CO）}$．
②0-5min内，该反应的平均反应速率（N2）=0.003mol/（L•min）；平衡时NO的转化率为80%．
③若13min时，向该容器中再充入0.06molCO，15min时再次达到平衡，此时容器内P/P0的比值应在图中A点的下方（填“上方”或“下方”）．
（4）以连二硫酸盐（S2O42-，）为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示．
①阴极区的电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O．
②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电一段时间后，阴极区n（SO32- ）减少了 0.1mol，则此过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为448mL．
8．尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料．工业合成尿素反应如下：
2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）
（1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图1所示．A点的正反应速率v正（CO2）＞B点的逆反应速率v逆（CO2）（填“＞”、“＜”或“=”）；

氨气的平衡转化率为75%．
（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物．将体积比为2：1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：
2NH3（g）+CO2（g）═NH2COONH4（s）
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
温度（℃）15.020.025.030.035.0
平衡气体总浓度 （10-3mol/L）2.43.44.86.89.4
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是A．
A．△H＜0，△S＜0                B．△H＞0，△S＜0
C．△H＞0，△S＞0                   D．△H＜0，△S＞0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是C
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降
C．NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底．将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7（室温下，忽略溶液体积变化），共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素．
此时溶液中c（NH4+）=0.1mol/L；（填具体数值）
NH4+水解平衡常数值为4×10-9．
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电．尿素燃料电池结构如图2所示，写出该电池的负极反应式：CO（NH2）2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+．
18．下列对有关化学问题的分析不正确的是（　　）
A．白色污染是指聚乙烯、聚氯乙烯等塑料垃圾
B．油脂属于酯类物质，是一种天然有机高分子化合物
C．吗啡、海洛因等有麻醉、止痛、镇静作用，但易上瘾且有害，这类物质属于毒品
D．糖类摄入不足，人易患低血糖；而摄入过多，则可能引发动脉硬化、冠心病等疾病
5．2015年10月，中国女药学家屠呦呦由于在创制新型抗疟药--青蒿素和双氢青蒿素中的巨大贡献，与另外两位科学家共享2015年度诺贝尔生理学或医学奖．这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖．化学药物在抗击疾病、保护人体健康中发挥了重要作用．
（1）1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素--青霉素．
①青霉素是最重要的抗生素，目前广泛使用的羟氨苄青霉素，又名B（填字母）；
A．阿司匹林       B．阿莫西林       C．阿奇霉素
②为了防止“过敏反应”的发生，在使用青霉素前需要B（填字母）；
A．静脉滴注NaHCO3溶液   B．进行皮肤敏感试验   C．服用镇静催眠药
③青霉素属于R处方药（填“R处方药”或“OTC非处方药”）．
（2）抗酸药物的种类很多，其有效成分一般都是碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝和氢氧化镁等化学物质．
①这些抗酸药物具有抗酸作用的原因是抗酸药物有效成分能中和胃里过多的盐酸．
②某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉．写出该抗酸药发挥功效时的化学方程式Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．（写出其中一个即可）
③淀粉在抗酸药中作为填充剂和黏合剂，淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应，最终转化为（写分子式）C6H12O6
（3）许多药物可以通过对天然药物的化学结构进行修饰得到．下列属于化学结构修饰得到的药物是AC．
2．标准状况下，密度为0.75g/L的C2H4与CH4组成的混合气体中，C2H4的体积分数约为6.67%．（保留三位有效数字）
3．形成合金的叙述错误的是（　　）
A．形成合金后，其熔点要提高B．合金是混合物
C．合金具有固定的熔点D．铁与非金属氯，氧等很难形成合金

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