Question

【題目】I.大氣中CO2含量的增多會導(dǎo)致地球表面溫度升高及海洋生態(tài)環(huán)境改變。

已知：CO2(g)+CaO(s)CaCO3 (s)

(1) 某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究不同溫度對CaO吸收CO2效率的影響。在體積相同的密閉容器中，均充入一定量的生石灰和足量CO2，在不同溫度下，保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變，發(fā)生如上平衡分別在t秒時(shí)測定CO2的濃度(mol/L) 如圖。

①該反應(yīng)在__________條件下能自發(fā)進(jìn)行。

A.較高溫度 B.較低溫度 C.任何溫度 D.任何溫度下均不能

②A、B、C、D、E五點(diǎn)中，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_____________。

（2）在恒定溫度下，一個(gè)體積固定為1L的容器中加入20gCaO和一定量的CO2氣體，在10分鐘達(dá)平衡的過程中CO2濃度變化如圖所示，為提高CO2的吸收率，下列可以采取的措施有__________。

A.縮小反應(yīng)容器的容積 B.升高溫度

C.平衡體系中及時(shí)分離出部分CaCO3 D.使用合適的催化劑

若保持平衡時(shí)的溫度不變，15分鐘時(shí)將體積迅速增大至2L，在20分鐘時(shí)重新達(dá)到平衡，請?jiān)谙聢D中補(bǔ)充體積變化后CO2濃度變化示意圖_______。

Ⅱ.在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g),在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)，分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表

壓強(qiáng)p/Pa	2×105	5×105	1×106
c(A)mol·L-1	0.08	0.20	0.44

（3）當(dāng)壓強(qiáng)為1×106Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：_________________________。

（4）電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，右圖是該方法處理污水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，實(shí)驗(yàn)過程中，污水的pH始終保持在5.0-6.0之間。接通電源后，陰極產(chǎn)生的氣體將污物帶到水面形成浮渣而刮去，起到浮選凈化作用；陽極產(chǎn)生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉積，起到凝聚凈化作用。

陽極區(qū)生成沉淀的總電極反應(yīng)為：___________________________________。

Answer 1

【答案】 B CDE A k= 2Fe-6e-+6H2O=2Fe (OH)3+6H+

【解析】(1)①根據(jù)圖像，T3時(shí)達(dá)到平衡，升高溫度后，CO2的濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，該反應(yīng)的△S＜0，要使得△G=△H-T△S＜0，需要在較低溫度才行，故選B；

②A、B是建立平衡的過程中的點(diǎn)，C、D、E是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)，故答案為：CDE；

(2)A.縮小反應(yīng)容器的容積，平衡正向移動(dòng)，CO2的吸收率增大，故A正確；B.升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO2的吸收率減小，故B錯(cuò)誤；C.平衡體系中及時(shí)分離出部分CaCO3，碳酸鈣為固體，平衡不移動(dòng)，CO2的吸收率不變，故C錯(cuò)誤；D.使用合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，CO2的吸收率不變，故D錯(cuò)誤，故選A；若保持平衡時(shí)的溫度不變，15分鐘時(shí)將體積迅速增大至2L，二氧化碳濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，但溫度不變，平衡常數(shù)不變，最終二氧化碳濃度又增大至與原平衡相等，圖像為，故答案為：A；；

(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，壓強(qiáng)由2×105增大到5×105，c(A)的濃度變成原來的2.5倍==，說明平衡未發(fā)生移動(dòng)，即m+n=p，但當(dāng)壓強(qiáng)由5×105增大到1×106時(shí)，c(A)的濃度變成原來的2.2倍＞=2，說明平衡逆向移動(dòng)，說明B變成了非氣態(tài)，因此當(dāng)壓強(qiáng)為1×106Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=，故答案為： ；

(4)根據(jù)題意，電解池的陽極材料為Fe，陰極材料為Al．金屬作陽極時(shí)，電極稱為活性電極，由于金屬失電子能力強(qiáng)于溶液中的陽離子，所以陽極上是活性電極自身先失去電子，電解池的陽極放電順序是：活性電極＞Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+等，因此陽極的電極反應(yīng)有兩個(gè)，分別是2H2O-4e-=4H++O2↑和Fe-2e-=Fe2+，生成的Fe2+進(jìn)入溶液中，溶液中Fe2++ 2H2O═Fe(OH)2↓+2H+，Fe(OH)2易被氧氣氧化，反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓，因此陽極區(qū)生成沉淀的總電極反應(yīng)為2Fe-6e-+6H2O=2Fe (OH)3↓+6H+故答案為：2Fe-6e-+6H2O=2Fe (OH)3↓+6H+。