Question

Ⅰ．設(shè)反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K₁．反應(yīng)②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)為K₂，在不同溫度下，K₁、K₂的值如下：

T（K）	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

（1）現(xiàn)有反應(yīng)③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），這是一個

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)，要使平衡③向右移動，可采取的措施有

 

（填序號）．
A．縮小反應(yīng)容器容積  B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積    C．降低溫度
D．升高溫度     E．使用合適的催化劑    F．設(shè)法減少CO的量
（2）若反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）在溫度T₁下進(jìn)行；Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）在溫度T₂下進(jìn)行，已知T₁＞T₂，且c（CO₂）＞c（H₂O）（其他條件均相同），則兩者的反應(yīng)速率

 

 （填序號）．
A．前者大    B．后者大    C．一樣大  D．無法判斷
Ⅱ．（1）水的電離平衡曲線如圖所示，若A點表示25℃時水的電離達(dá)平衡時的離子濃度，B點表示100℃時水的電離達(dá)平衡時的離子濃度．則100℃時1mol?L^-1的NaOH溶液中，由水電離出的c（H⁺）=

 

mol?L^-1，K_W（25℃）

 

K_W（100℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．25℃時，向水的電離平衡體系中加入少量NH₄HCO₃固體，對水的電離平衡的影響是

 

（填“促進(jìn)”、“抑制”或“不影響”）．

（2）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的量．已知如表數(shù)據(jù)．

化學(xué)式	電離平衡常數(shù)（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

①25℃時，有等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液，三種溶液的pH由大到小的順序為

 

．
②25℃時，相同濃度、相同體積的CH₃COOH溶液和NaOH溶液混合，則混合溶液中c（Na⁺）

 

c（CH₃COO^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
③向NaCN溶液中通入少量CO₂，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應(yīng)用

專題：化學(xué)平衡專題

分析：Ⅰ、（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)計算式，根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷，依據(jù)化學(xué)平衡影響因素分析平衡移動方向；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的變化分析判斷，已知T₁＞T₂，溫度越高反應(yīng)速率越大濃度越大反應(yīng)速率越大；
Ⅱ、（1）K_w=c（H⁺）?c（OH^-）；溫度不同，K_w不同，升溫促進(jìn)水的電離，氫離子濃度增大；水解的鹽促進(jìn)水的電離；
（2）①依據(jù)酸的電離常數(shù)意義分析判斷，酸越容易電離，對應(yīng)鹽水解程度越小；
②依據(jù)溶液中電荷守恒計算分析；
③依據(jù)電離常數(shù)大小分析反應(yīng)生成產(chǎn)物；

解答： 解：Ⅰ、（1）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
則K₃=

c(CO)c(H2O)

c(H2)c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

；
依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，973K時平衡常數(shù)K₃=

1.47

2.36

=0.62；1173K平衡常數(shù)K3=

2.15

1.67

=1.29，溫度升高

K1

K2

增大，說明平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動，則
A．縮小反應(yīng)容器容積實質(zhì)增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不動； 故A不符合；   
B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不動；故B不符合；       
C．反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行，平衡逆向進(jìn)行，故C不符合；  
D．反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，平衡正向進(jìn)行，故D符合；
E．使用合適的催化劑，催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變平衡，故E不符合；
F．設(shè)法減少CO的濃度，減少生成物濃度平衡正向進(jìn)行，故F符合；
故選DF；
故答案為：吸，DF；
（2）反應(yīng)速率隨溫度變化，溫度越高，反應(yīng)速率越大，二氧化碳濃度大反應(yīng)速率大，所以反應(yīng)速率①大，故選A．
Ⅱ、（1）25℃時純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7 mol/L，K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-14 ，當(dāng)溫度升高到100℃，純水中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6 mol/L，K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-12 ；
100℃時1mol?L^-1 的NaOH溶液中K_w=c（H⁺）?c（OH^-）=10^-12 ；c（OH^-）=1mol/L，水電離出的c（H⁺）=1×10^-12；水的電離時吸熱過程，加熱促進(jìn)電離氫離子濃度和氫氧根離子濃度增大，K_w增大，所以K_w（25℃）＜K_w（100℃）； NH₄HCO₃固體溶解后溶液中銨根離子水解生成一水合氨和氫離子，溶液呈酸性，碳酸氫根離子水解顯堿性，水的電離被促進(jìn)；
故答案為：1×10^-12；＜；促進(jìn)；
（2）①依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，醋酸電離常數(shù)大于氰酸大于碳酸氫根離子，所以等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度等濃度的Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，溶液pH為Na₂CO₃溶液的＞NaCN溶液的＞CH₃COONa溶液的；
故答案為：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液；
②等濃度的CH₃COOH溶液和NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯堿性，c（H⁺）＜c（OH^-）依據(jù)溶液中電荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）；
故答案為：＞；
③向NaCN溶液中通入少量CO₂ ，H₂CO₃酸性大于HCN大于HCO₃^-，所以反應(yīng)生成氰酸和碳酸氫鈉，不能生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃；
故答案為：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃；

點評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)的計算應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理的能力，弱電解質(zhì)電離平衡的分析判斷，鹽類水解應(yīng)用，溶液酸堿性的計算判斷，注意碳酸是二元弱酸分步電離，第二部電離比氰酸小，題目難度中等．