Question

【題目】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。完成下列填空：

（1）目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應(yīng)方程式為：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g），已知H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加．若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

v正	v逆	平衡常數(shù)K	轉(zhuǎn)化率α
________	________	________	________

（2）相同溫度時，上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質(zhì)的平衡濃度如下表：

	[CO2]/molL﹣1	[H2]/molL﹣1	[CH4]/molL﹣1	[H2O]/molL﹣1
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為________．

（3）碳酸：H2CO3 ， K1=4.3×10﹣7 ， K2=5.6×10﹣11 草酸：H2C2O4 ， K1=5.9×10﹣2 ， K2=6.4×10﹣5 ,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH，（選填“大于”“小于”或“等于”），等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是___．

（4）在如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(X代表鹵素)。ΔH2_____0(填“＞”、“＝”或“＜”)；△H1、△H2和△H3三者存在的關(guān)系為_______。

（5）現(xiàn)有濃度均為0.1mol·L-1的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氫氧化鈉、④醋酸鈉。請回答下列問題：

①醋酸鈉中各離子濃度由大到小的順序是_______。

②醋酸和醋酸鈉等體積混合所得溶液中：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝______mol·L-1。

Answer 1

【答案】增大 增大 減小 減小 cd2/ab4=xy3/mn4 大于 草酸 ＞ △H1 =△H2＋△H3 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 0.1

【解析】

（1）溫度從300℃升至400℃，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，即正逆反應(yīng)速率都增大，v正增大，v逆增大，根據(jù)題意，已知H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進行，即該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，即升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)減小，轉(zhuǎn)化率降低；

（2）同一反應(yīng)，溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)不變，平衡I中化學(xué)平衡常數(shù)的表達式為K=，同理平衡Ⅱ中K=，即cd2/ab4=xy3/mn4；

（3）碳酸的二級電離常數(shù)為Ka2=5.6×10－11，草酸的二級電離平衡常數(shù)Ka2=6.4×10－5，依據(jù)越弱越水解，推出CO32－水解程度大于C2O42－，即相同濃度時，Na2CO3水溶液的pH大于Na2C2O4水溶液的pH，電離平衡常數(shù)越大，說明電離程度越強，對酸來說，電離平衡常數(shù)越大，酸性越強，即草酸電離出c(H＋)大；

（4）H2和X2轉(zhuǎn)化成2H和2X，發(fā)生斷鍵，斷鍵吸收能量，即△H2>0，反應(yīng)熱只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)過程無關(guān)，即△H1=△H2＋△H3；

（5）①醋酸鈉屬于強堿弱酸鹽，溶液顯堿性，CH3COO－發(fā)生水解，但CH3COO－水解微弱，離子濃度大小順序是c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)；

②根據(jù)物料守恒，令CH3COOH和醋酸鈉的體積各為1L，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)=(1L×0.1mol·L－1＋1L×0.1mol·L－1)/(1L＋1L)=0.1mol·L－1。