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27化学反应速率、化学平衡、化学平衡常数、电离平衡电离平衡常数、溶度积1（15分）某化工企业工程小组对如何利用CO2和H2合成甲醇这种可再生能源进行了研究：CO2生产燃料甲醇的反应：该反应的催化剂为CuO与ZnO混合形成的系列催化剂在250温度下的恒定容器A中，充入一定物质的量的CO2和H2，在催化剂作用下达到平衡，并记录如下表：在2106Pa恒压下，在5个不同温度、相同容积的容器中充入固定比例的CO2与H2反应物，反应相同一段时间后测定CH3OH气体的体积分数，得图1： 由上述数据回答如下问题： （1）该反应的H 0（填“”、“”或“=”），如该反应的S0，S0 BH0，S0 CH0，S0 DH0在右图中，曲线 （填：a或b）表示使用了催化剂。 在压强为5MPa，体积为VL的反应室中，bmolCO2与 3bmolH2在催化剂作用下反应生成甲醇，CO2的转化率与某物理量的关系如右图。则表中横坐标的物理量为 ，R1时该反应的平衡常数K= （用含字母的代数式表示）。当该物理量从R1到 R2进行 改变，平衡常数K将 （填“增大”、“不变”或“减小”）。（3）过氧化尿素合成反应式如下： CO(NH2)2 +H2O2 CO(NH2)2H2O2 H”、“” 或“” )。实际生产条件下控制在250、1.3104kPa左右，选择此条件下的理由是 。6（14分） 碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应： W（s）+ I2（g） WI2（g） 为模拟上述反应，在实验室中准确称取0.508 g 碘、0.736 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中，并加热使其反应。下图一是混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图像n（WI2） t，其中曲线（0t2时间段）的反应温度为450，曲线（从t2时刻开始）的反应温度为530。请回答下列问题：（1）该反应H 0（，）（2）反应从开始到t1（t1= 3 min）时间内的平均速率v（I2）= 。（3）在450时，该反应的平衡常数K= 。（4）能够说明上述反应已经达到平衡状态的有 。AI2与WI2的浓度相等 B单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等C容器内混合气体的密度不再增加 D容器内气体压强不变化 图二中甲为乙醚（C2H5OC2H5）燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），该同学想在乙中实现铁上镀铜，则b处通入的是 ，a处电极上发生的电极反应式是 。 CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8109，现将 CaCl2溶液与2104mo1/L的Na2CO3溶液等体积混合，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。7（15分）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物。亚氯酸钠在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等，其中HClO2 和ClO2都具有漂白作用，但ClO2是有毒气体。25时，各组分含量随pH变化情况如图所示（Cl-没有画出）。 回答下列问题：(1) 该温度下NaClO2溶液中c (Na+) c(ClO2-)（填“” “=” 或“”），原因是 （用一个离子方程式表示）。 （2）使用该漂白剂的最佳pH为 。 A3.0 B4.04.5 C6.57.0 D9.0（3）往NaClO2溶液中滴入稀盐酸，根据图中数据，回答下列问题：pH=8时，溶液中主要反应的离子方程式 。pH6时，ClO2-会发生自身氧化还原反应，放出ClO2气体，反应的离子方程式为 。（4）25时，HClO2的电离平衡常数的数值Ka= 。（5）25时，同浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合，则混合溶液中下列关系正确的是 。ApH7 Bc(HClO2)+2 c (H+)=c(ClO2-)+2 c (OH-)Cc (Na+)= c(HClO2)+ c(ClO2-) Dc (H+)c(HClO2)(6) 25时，用0.1000 molL-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的HClO2溶液，当滴入NaOH溶液体积为20.00mL时，溶液呈中性，则HClO2溶液的实际浓度为 molL-1。8(15分)肼（N2H4）又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5。用途广泛。（1）在锅炉水中加入N2H4，可以把锅炉表面的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁保护层，请配平反应的方程式： Fe2O3 N2H4 Fe3O4 N2 H2O（2）肼燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。 常温下,若肼的燃烧热为Q kJ/mol写出表示肼燃烧热的热化学方程式为 。（3）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，肼转化为氮气与水。常用的电解质溶液2030的KOH溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是 。（4）肼易溶于水，它是与氨类似的二元弱碱，肼易溶于水的可能原因是 已知：在相同条件下N2H42H2O的电离程度大于N2H5+的水解程度。常温下，若0.2mol/L N2H42H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+ 离子浓度由大到小的顺序为 。（5）肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）： 温度较高时主要发生N2H4+ 2O2 2NO + 2H2O 若此反应1000时的平衡常数K1，1100时的平衡常数为K2，则K1 K2 。1000时，反应达到平衡，下列措施中能使容器中增大的有 。A恒容条件下，充人He气 B增大容器体积C恒容条件下，充入N2H4 D使用催化剂9(本题共14分)火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱碳、脱硫和脱硝等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。 脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H3 取五份等体积的CO2和H2的的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线，则上述CO2转化为甲醇反应的H3 0（填“”、“”或“”） 结合中结果，分析该反应_自发(填“高温”、“低温”或“不能”)。 在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。下列说法正确的是 （填字母代号）。A第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5 mol/LB容器的体积为1L，达到平衡时，氢气的转化率为0.75C010分钟内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(Lmin)D升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大 E若在另一个相同条件的相同密闭容器中充入物质的量均为0.5mol的CO2、H2、CH3OH(g)和H2O(g)，则开始反应时正反应速率大于逆反应速率 脱碳工业中生产的甲醇可用作燃料，也可制成燃料电池。甲醇燃料电池结构如右图所示。其工作时负极电极反应式可表示为： 脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后得到的烟气，与一定量的氨水、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物可用作农用化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1：1，则该反应的化学方程式为 脱硝。利用甲烷催化还原NOx：CH4(g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1574 kJmol-1CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H21160 kJmol-1甲烷直接将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式为_ _ 工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物为例）。已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。 NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO2的体积比为 1（15分）（1） （2分） (2)210 -5 molL -1（2分） 0.1006 molL -1（2分）II（3）(Q1-Q2)/2或(Q2-Q1)/2（2分）（4） 1.8（2分）（5）c(Cl-)c(OH-)c(H+) （5）K1K2 BCks5u9(共14分) (2分)；低温下自发(2分