大題精做十一 以電解質(zhì)溶液為主線串聯(lián)反應原理1.（2018河北武邑中學理綜）COS 和H2S 是許多煤化工產(chǎn)品的原料氣。已知：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H=X kJmol1；CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-42 kJmol1；（1）斷裂1mol分子中的化學鍵所需吸收的能量如下表所示：分子COS(g)H2(g)CO(g)H2S(g)H2O(g)CO2(g)能量/kJmol-1132144010766809301606則X=_。（2）向10L容積不變的密閉容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g)，進行上述兩個反應，在某溫度下達到平衡，此時CO的體積分數(shù)為4%，且測得此時COS的物質(zhì)的量為0.80mol，則該溫度下反應I的平衡常數(shù)為_（保留兩位有效數(shù)字）（3）現(xiàn)有兩個相同的2 L恒容絕熱（與外界沒有熱量交換）密閉容器M、N，在M中充入1mol CO和1molH2O，在N 中充入1molCO2和1molH2，均在700下開始按進行反應。達到平衡時，下列說法正確的是_。A.兩容器中CO的物質(zhì)的量M>NB.兩容器中正反應速率MNC.容器M 中CO的轉化率與容器N中CO2的轉化率之和小于1D.兩容器中反應的平衡常數(shù)M>N（4）氫硫酸、碳酸均為二元弱酸，其常溫下的電離常數(shù)如下表：H2CO3H2SKa14.41071.3107Ka24.710117.11015煤的氣化過程中產(chǎn)生的H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，該反應的離子方程式為_；常溫下，用100mL0.2molL1NaOH溶液吸收448mL（標況）H2S氣體，反應后溶液中離子濃度從大到小的順序為_。（5）25時，用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+兩種金屬離子(M2+)，所需S2最低濃度的對數(shù)值1gc(S2)與Igc(M2+)的關系如右圖所示，請回答：25時Ksp(CuS)=_。25時向50mL的Sn2+、Cu2+濃度均為0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，當Na2S溶液加到150mL時開始生成SnS沉淀，則此時溶液中Cu2+濃度為_mol/L?！窘馕觥?1)H=反應物斷鍵吸收的總能量生成物成鍵放出的總能量=1321+440-680-1076=5kJmol1；正確答案：5。（2）COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)起始量 1 1 0 0變化量 x xxx平衡量 1-x 1- x xxCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量 x 1 0 1-x變化量 y yyy平衡量 x- y 1- y y 1-x+y根據(jù)題給信息可知：1-x=0.8，x=0.2mol；反應后混合氣體總量為1-x+x+x-y+1-y+y+1-x+y=3mol，根據(jù)CO的體積分數(shù)為4%列方程 (0.2-y)/3=0.04，y=0.08mol；c(H2)=(1-x+y)/10=0.088mol/L；c(H2S)=x /10=0.02mol/L；c(CO)= (x-y)/10=0.012mol/L；c(COS)=(1-x)/10=0.08mol/L；反應I的平衡常數(shù)為c(CO)c(H2S)/c(H2)c(COS)= 0.0120.02/0.080.088=0.034；正確答案：0.034。(3)由于容器M的正反應為放熱反應。隨著反應的進行，反應的溫度升高；由于恒容絕熱，升高溫度，平衡左移，兩容器中CO的物質(zhì)的量M>N，A正確；M中溫度大于N中的溫度，所以兩容器中正反應速率M>N，B錯誤；容器M中反應是從正反應方向開始的，容器N中是反應是從逆反應方向開始的，由于恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)，所以CO的轉化率與容器中CO2的轉化率之和必然小于1，C正確；容器M中反應是從正反應方向開始的，由于恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)，平衡左移，所以兩容器中反應的平衡常數(shù)MN，錯誤。（4）根據(jù)電離常數(shù)可以得知酸性順序：H2CO3>H2S>HCO3->HS-；所以H2S與Na2CO3溶液反應生成NaHS和NaHCO3；正確答案：H2S+CO=HS+HCO。設生成Na2S xmol和NaHSymol，根據(jù)硫元素守恒：x+y=448103/22.4 ；根據(jù)鈉元素守恒：2x+y=0.10.2，解之x=0，y=0.02mol；所以100mL、0.2molL1NaOH溶液恰好吸收448mL（標況）H2S氣體生成NaHS，NaHS溶液水解大于電離過程，溶液顯堿性，溶液中各離子濃度大小關系為：c(Na+)c(HS)c(OH)c(H+)c(S2)；正確答案：c(Na+)c(HS)c(OH)c(H+)c(S2)。（5）在25時，CuS飽和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2)=10251010=1035；正確答案：1035。Ksp(SnS)=c(Sn2+)c(S2)=10251=1025>Ksp(CuS)=1035，所以25時向50mL的Sn2+、Cu2+濃度均為0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，Cu2+先沉淀完成后，Sn2+開始沉淀；c(Sn2+)=(501030.01)/(200103)=2.5103 molL1；根據(jù)Ksp（SnS）=c(S2)2.5103=1025，c(S2)=41023 molL1；根據(jù)Ksp(CuS)=c(Cu2+)41023=1035，c(Cu2+)=2.51013molL1；正確答案：2.51013?！敬鸢浮浚?）5 （2）0.034 （3）AC （4）H2S+CO=HS+HCOc(Na+)c(HS)c(OH)c(H+)c(S2) （5）1035 2.510131.（2018山東質(zhì)檢理綜）目前，處理煙氣中SO2常采用兩種方法：液吸法和還原法。.堿液吸收法25時，Kb(NH3H2O)1.8105；H2SO3：Ka11.5102，Ka21.0107；Ksp(CaSO4)7.1105。第1步：用過量的濃氨水吸收SO2，并在空氣中氧化；第2步：加入石灰水，發(fā)生反應Ca22OH2NHSOCaSO42NH3H2OK。(1)25時，0.1molL1(NH4)2SO3溶液的pH_(填“>”“<”或“”)7。(2)計算第2步中反應的K_。.水煤氣還原法已知：2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g)H137.0kJmol1；2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)H245.4kJmol1；CO的燃燒熱H3283kJmol1。(3)表示液態(tài)硫(S)的燃燒熱的熱化學方程式為_。(4)反應中，正反應活化能E1_(填“>”“<”或“”)H2。(5)在一定壓強下，發(fā)生反應。平衡時SO2的轉化率(SO2)與投料比的比值、溫度T的關系如圖所示。比較平衡時CO的轉化率(CO)N_(填“>”“<”或“”，下同)M。逆反應速N_P。(6)某溫度下，向10L恒容密閉容器中充入2mol H2、2mol CO和2mol SO2發(fā)生反應、，第5min時達到平衡，測得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質(zhì)的量分別為1.6mol、1.8mol。該溫度下，反應的平衡常數(shù)K為_。其他條件不變，在第7 min時縮小容器體積，(SO2)_(填“增大”“減小”或“不變”)。【解析】(1)由題給信息知，Kb(NH3H2O)大于Ka2(H2SO3)，所以SO的水解程度大于NH的水解程度，則25時，0.1 molL1(NH4)2SO3溶液呈堿性。(2)K4.31013。(3)由已知信息可得CO(g)O2(g)=CO2(g)H3283 kJmol1，根據(jù)蓋斯定律，由2得：S(l)O2(g)=SO2(g)H(283kJmol1)237.0kJmol1529 kJmol1。(4)設E2為逆反應的活化能，則E1E2H2>0，所以E1>H2。(5)比較M、N兩點CO的轉化率，選擇P點為參照點，比較M點和P點對應的CO的轉化率：溫度相同，y1大于y2，投入較多CO來增大SO2轉化率，則CO的轉化率降低，故M點對應的CO轉化率小于P點；比較N點和P點對應的CO轉化率：投料比的比值相同，P點溫度高于N點，反應的正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，故P點對應的CO轉化率小于N點。故CO的平衡轉化率：N>P>M。N點和P點的投料比的比值相同，升高溫度，正、逆反應速率均增大，故N點逆反應速率小于P點。(6)設參與反應、的SO2的起始物質(zhì)的量濃度分別為a molL1、b molL1，達到平衡時，轉化的物質(zhì)的量濃度分別為x molL1、y molL1，利用三段式法計算：2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g)起始/(molL1) 0.2 a0轉化/(molL1) 2xx 2x平衡/(molL1) 0.22xax2x2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)起始/(molL1) 0.2 b 0轉化/(molL1) 2yy 2y平衡/(molL1) 0.22yby2y依題意知，2x0.16，解得x0.08，2y0.18，解得y0.09，平衡時c(SO2)0.2 molL10.17 molL10.03molL1，c(H2)0.02molL1，c(H2O)0.18molL1，則反應的K2700?？s小容器體積相當于增大壓強，反應、都是氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，SO2的平衡轉化率增大?！敬鸢浮?1)>(2)4.31013 (3)S(l)O2(g)=SO2(g) H529 kJmol1(4) >(5) ><(6)2700增大2.(1)硼酸(H3BO3)能電離，它在水中能結合水電離出的OH形成B(OH)，寫出硼酸的電離方程式：_。(2)向500mL 0.2 molL1硼酸溶液中加入2g氫氧化鈉固體，充分反應后，溶液呈堿性，反應的離子方程式為_。溶液中各微粒(水除外)濃度由大到小的順序為_。溶液中_(用含硼酸的電離常數(shù)K和水的離子積常數(shù)Kw的代數(shù)式表示)。(3)在一定條件下，H3BO33CH3OHB(OCH3)33H2O，H3BO3的轉化率隨時間變化的曲線如圖所示。升高溫度，正反應速率_(填“大于”“小于”或“等于”，下同)逆反應速率；反應物的總能量_生成物的總能量。(4)已知：H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1，標準狀況下11.2L B2H6氣體在足量的氧氣中燃燒，生成三氧化二硼固體和水蒸氣，放出1016.5kJ的熱量，寫出表示B2H6氣體燃燒熱的熱化學方程式：_。(5) 硼酸通過一定的反應可生成NaBH4，NaBH4是一種強還原劑，用NaBH4和過氧化氫可以設計成一種堿性燃料電池，放電時，1mol NaBH4釋放8mol e。寫出原電池負極的電極反應式：_?！窘馕觥?1)依題意知硼酸的電離類似于鹽的水解，可寫出硼酸的電離方程式。(2)硼酸是弱酸，在離子方程式中寫化學式；據(jù)計算得出硼酸過量，反應后溶液中含有等物質(zhì)的量的H3BO3和NaB(OH)4，溶液呈堿性，說明B(OH)的水解程度大于H3BO3的電離程度，可得到微粒濃度的大小關系。(3)據(jù)圖像分析得出升高溫度，H3BO3的轉化率增大，更有利于平衡正向移動，正反應為吸熱反應。(4)燃燒熱為101 kPa時1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，根據(jù)蓋斯定律，可寫出該熱化學方程式。(5)負極發(fā)生氧化反應，在堿性電池中有大量的OH，利用得失電子守恒即可寫出電極反應式?！敬鸢浮?1)H3BO3H2OB(OH)H(2)H3BO3OH=B(OH)c(H3BO3)>c(Na)>cB(OH)>c(OH)>c(H)(3)大于小于(4)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1(5)BH8OH8e=B(OH)4H2O3.（2018河北衡水聯(lián)考）氨是一種重要的化工原料，可以用來制備氮化硅(Si3N4)肼(N2H4)、氫氰酸(HCN)。(1)已知：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g) H1=akJmol1N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H2=bkJmol13Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H3=ckJmol1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H4=dkJmol1則反應3SiCl4(g)+4NH3(g)=Si3N4(s)+12HCl(g)的H=_kJmol1(用a、b、c、d表示)。(2)肼的制備方法是用次氯酸鈉氧化過量的氨。已知ClO水解的方程式為：ClO+H2O=HClO+OH。常溫下，該水解反應的平衡常數(shù)為K=1.0106molL1，則1.0molL1NaCIO溶液的pH=_。(3)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應為：CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)H>O其他條件一定，達到平衡時NH3轉化率隨外界條件X變化的關系如圖所示。X代表的是_(填“溫度”或“壓強”)。其他條件一定，向2L密閉容器中加人n mol CH4和2mol NH3，平衡時NH3體積分數(shù)隨n變化的關系如圖所示。若反應從開始到a點所用時間為10min，該時間段內(nèi)用CH4的濃度變化表示的反應速率為_molL1min1；平衡常數(shù)：K(a) _K(b)(填“>”“=”或“<”)工業(yè)上用電解法處理含氰電鍍廢水(pH=10)的裝置如圖所示。陽極產(chǎn)生的氯氣與堿性溶液反應生成ClO，ClO將CN氧化的離子方程式為：_CN+_ClO+ _=_CO+_N2+_+_若電解處理2mol CN，則陰極產(chǎn)生氣體的體積(標準狀況下)為_L。【解析】(1)已知：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g) H1=akJmol1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2=bkJmol1 3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H3=ckJmol1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H4=dkJmol1 根據(jù)蓋斯定律，+6-3-2得3SiCl4(g)+4NH3(g)=Si3N4(s)+12HCl(g)，H=H3+6H4-3H1-2H2= c+6d-3a-2bkJmol1，故答案為：c+6d-3a-2b；(2)1.0molL1NaCIO溶液中，c(ClO)=1.0molL1，已知ClO+H2O=HClO+OH，該水解反應的平衡常數(shù)為K=c(HClO)c(OH)/c(ClO)=c2(OH)=1.0106molL1，c(OH)=1.0103molL1，則c(H+)=1014/103=1011，pH=11，故答案為：11；(3)根據(jù)圖示，X越大轉化率越小，平衡逆向移動，該反應為吸熱，溫度升高平衡正向移動，增大壓強，平衡逆向移動，故答案為：壓強；設10min時，反應的氨氣的物質(zhì)的量為xCH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) 開始（mol） 2 2 0 0反應（mol）x xx 3xa點（mol）2-x 2-x x 3x 則(2-x)/2-x+x+3x=30%，x=0.5，v(CH4)=(0.5mol/2L)/10min=0.025molL1min1；平衡常數(shù)只和溫度有關，所以K(a)=K(b)，故答案為：0.025，=；由題干知，OH參加反應，ClO被還原成Cl同時產(chǎn)物中還有水生成，再根據(jù)轉移電子數(shù)相等及原子守恒規(guī)律配平得：2CN+5ClO+2OH=2CO+N2+5Cl+H2O；根據(jù)反應方程式得，處理2mol CN消耗5mol ClO，消耗5molCl2，所以陰極生成5mol氫氣，則V(H2)=22.4mol/L5mol=112L，故答案為：2，5，2OH，2，1，5 Cl，H2O；112?！敬鸢浮浚?）c+6d-3a-2b （2）11 （3）壓強 0.025 = 2 5 2OH 2 l 5Cl H2O 112 4（2018四川名校聯(lián)盟聯(lián)考）Fe是日常生活中最常用的金屬之一。回答下列問題：(1)深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌(該還原菌最佳生存環(huán)境在pH為78之間)作用下，能被SO腐蝕，其電化學腐蝕原理如下圖所示，寫出正極的電極反應式_。（2）在1800K時，2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-354.2kJ/mol；3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) H=-550.9kJ/mol則反應：2Fe3O4(s)+1/2O2(g) =3Fe2O3(s)的H為_ kJmol1，四氧化三鐵在充滿氧氣的集氣瓶中反應生成Fe2O3_(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(3)Fe3+和I在水溶液中的反應如下：2I+2Fe3+2Fe2+I2(在水溶液中)。298K時，向5mL 0.1molL1的KI溶液中滴加0.1molL1 FeCl3溶液，得到c(Fe2+)與加入FeCl3溶液體積關系如下圖所示：該溫度下滴加5mL FeCl3溶液時，F(xiàn)e3+的平衡轉化率=_%，平衡常數(shù)K=_，若要提高Fe3+的轉化率，可采取的措施是_。在已經(jīng)達到平衡的上述反應體系中，加入苯對I2進行萃取，保持溫度不變，反應速率_ (填“增大”、“減小”或“不變”)，此時(正)_(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。(正)與Fe3+、I的濃度關系為=kc(I)mc(Fe3+)n(k為常數(shù))c(I)molL1c(Fe3+)molL1 (molL1s1 )(1)0.200.800.032k(2)0.600.400.144k(3)0.800.200.128k通過分析所給數(shù)據(jù)計算可知：在=kc(I)mc(Fe3+)n 中，m，n的值為_(填字母代號)。A m=1，n=1 Bm=2，n=1 Cm=2，n=2 Dm=1，n=2【解析】(1)根據(jù)圖示，正極得電子，發(fā)生還原反應，電極反應為：SO+5H2O+8e=HS+9OH；(2)根據(jù)蓋斯定律，由已知兩個熱化學方程式得：2Fe3O4(s) +12O2(g)=3Fe2O3(s)的H=-2H2+3H1=-2（550.9 kJmol1）+3（354.2 kJmol1）=+39.2kJmol1；反應為混亂度減小的反應，且反應是吸熱，所以該反應不能自發(fā)進行；(3)由圖示可知，平衡時c(Fe2+)=4.0102 molL1，則Fe3+的平衡轉化率a=（410-2mol/L10mL）（0.1mol/L5mL）100%=80%；平衡時2I+2Fe3+2Fe2+I2平衡常數(shù)K=（4102）2（2102）（1102）2（1102）2=3200；若要提高Fe3+的轉化率，可采取的措施是：增大I的濃度；故答案為：80；3200；增大I的濃度；加入苯對I2進行萃取使生成物濃度減小，反應速率減小，平衡向正反應方向移動，故正反應速率大于逆反應速率；故答案為：減小；大于；將表中的三組數(shù)據(jù)代入公式=kc(I)mc(Fe3+)n，可得：0.20m0.80n=0.032k，0.60m0.40n=0.144k，0.80m0.20n=0.128k，解得：m=2，n=1，故答案為：B。【答案】（1）SO+5H2O+8e=HS+9OH（2）+39.2 不能（3）80 3200 增大I的濃度減小大于 B 5.(2018四川攀枝花模擬）廢氣中的含氮氧化物是主要的大氣污染物，因此脫出廢氣中的含氮氧化物對于保護大氣環(huán)境具有重要的意義。（1）汽車的大量使用是城市大氣中含氮氧化物的主要來源。汽車燃油中一般不含有氮元素，汽車尾氣中的NO是如何產(chǎn)生的？_（用化學方程式表示）。NO易被O2氧化為NO2。其他條件不變時，NO的氧化率(NO)%與溫度、壓強的關系如圖所示。則p1_p2(填“>”、“<”或“”)；溫度高于800時，(NO)幾乎為0的原因是_。（2）利用氨氣脫除NO是大氣污染防治研究的熱點，過程中涉及的反應為：主反應：4NH3(g)4NO(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)副反應：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H-905.5kJ/mol4NH3(g)4O2(g)2N2O(g)6H2O(g) H-1104.9kJ/mol4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H-1269.0kJ/mol回答下列問題：主反應的H為_；保持其它條件相同，使用兩種不同的催化劑，主反應NO的轉化率與溫度關系如圖所示，選用催化劑I的優(yōu)勢有_（寫出一點即可）；R點對應的溫度為210，低于210，NO的轉化率是不是對應溫度下的平衡轉化率，請作出判斷并寫出理由_。（3）堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數(shù)為0.05mol，則反應的離子方程式是_。（4）常溫下，在通入O2的條件下用0.1mol/L的NaOH溶液吸收NO，產(chǎn)物為NaNO3和NaNO2。已知反應后溶液的pH12，溶液中NO濃度為5.6102mol/L（忽略反應過程中溶液體積變化，HNO2的電離平衡常數(shù)Ka=5.1104），則：_mol/L反應后溶液中NO的濃度約為_mol/L某溶液中c(NO)1.0106mol/L，取該溶液5mL，加入一滴0.1mol/L硝酸銀溶液（一滴為0.05mL），通過計算說明能否產(chǎn)生沉淀_。（Ksp(AgNO2)2108）【解析】（1）汽車點火時，空氣中的氮氣與氧氣反應生成一氧化氮，化學方程式：N2O22NO；溫度相同時p1的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強平衡正向移動，所以p1>p2；(NO)幾乎為0的原因是無二氧化氮，NO2幾乎完全分解；（2）根據(jù)三個副反應可知主反應的H=2-=-1632.5kJ/mol；選用催化劑I的優(yōu)勢有:催化劑I在低溫下就能使主反應NO的轉化率很高，若使用此催化劑脫硝，更有利于節(jié)約能源，故答案為：低溫下有很高的催化活性，副反應少；觀察圖象可知，低于210時，NO的轉化率隨溫度升高而增大，主反應為放熱反應，升高溫度向逆反應進行，則NO的平衡轉化率應隨溫度升高而降低，與平衡移動得到的結論不一致。故不是，理由是主反應為放熱反應，NO的平衡轉化率應隨溫度升高而降低；（3）用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2，每4.6gNO2，即0.1mol NO2反應時轉移電子數(shù)為0.05mol，則反應的離子方程式：2NO2+CO=NO+NO+CO2；（4）HNO2H+NO，則Ka=c(H+)c(NO2-)c(HNO2)，求算得5.1106；根據(jù)電荷守恒式：c(H+)+c(Na+)=c(NO)+c(NO)+c(OH)，可求c(NO)約為0.034mol/L；滴入硝酸銀溶液后：c(NO)1.0106mol/L，c(Ag+)=0.0510-3L0.1mol/L5.0510-3L1.0103mol/L，c(NO)c(Ag) 1.01061.01031.0109<Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀?！敬鸢浮浚?）N2O22NO >NO2幾乎完全分解（2）-1632.5kJ/mol低溫下有很高的催化活性，副反應少不是，主反應為放熱反應，NO的平衡轉化率應隨溫度升高而降低（3）2NO2+CO=NO+NO+CO2（4）5.1106 0.034mol/L 滴入硝酸銀溶液后：c(NO)1.0106mol/L，c(Ag+)=0.0510-3L0.1mol/L5.0510-3L1.0103mol/L，c(NO)c(Ag)1.01061.01031.0109<Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀