Question

【題目】目前，“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，的產(chǎn)生及有效開(kāi)發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題．

向濃溶液中通入和，可以制得納米級(jí)碳酸鈣粒子直徑在之間①向濃溶液中通人和氣體制納米級(jí)碳酸鈣時(shí)，應(yīng)先通入，后通入制備納米級(jí)碳酸鈣的離子方程式為 ______ ②判斷產(chǎn)品中是否含有納米級(jí)碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方法為 ______ ．

定條件下，和反應(yīng)，能生成和將和分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器	容積	溫度	起始量		平衡量	達(dá)到平衡所需時(shí)間
甲	2		2	4		8
乙	1		1	2		3

①時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù) ______

②乙容器中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)，的物質(zhì)的量濃度 ______ 填選項(xiàng)字母．

A.

③丙容器的容積為1L，時(shí)，起始充入amol和bmol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率大于的轉(zhuǎn)化率，則的值需滿足的條件為 ______ ；

④丁容器的容積為1L，時(shí)，按下列配比充入、、和，達(dá)到平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同的是 ______ 填選項(xiàng)字母．

A.、、、

B.、、Omol、Omol

C.、、、

D.、、、

在一定條件下可轉(zhuǎn)化為甲醚用甲醚燃料電池做電源，用惰性電極電解飽和溶液可制取和KOH，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示

①甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 ______

②口導(dǎo)出的物質(zhì)為 ______ 填化學(xué)式．

③若燃料電池通入的速率為，2min時(shí)，理論上C口收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為 ______ ．

Answer 1

【答案】 丁達(dá)爾效應(yīng) C ：2 AD

【解析】

（1）①二氧化碳、氨氣和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣膠體與氯化銨；

②鑒別膠體的常用方法為丁達(dá)爾效應(yīng)；

（2）①利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡常數(shù)k= k=c(CO2)c2(H2)/c2(H2O)計(jì)算；

②隨反應(yīng)進(jìn)行，物質(zhì)的濃度降低，反應(yīng)速率較短，故前1.5min水的濃度變化量大于后1.5min水的濃度變化量，據(jù)此解答；

③若CO2與H2的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1：2，則二者轉(zhuǎn)化率相等，CO2的轉(zhuǎn)化率大于H2的轉(zhuǎn)化率，則CO2與H2的物質(zhì)的量之比小于1：2；

④反應(yīng)前后氣體的體積發(fā)生變化，恒溫恒容下，改變初始各組分的物質(zhì)的量，平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同，則為完全等效平衡，起始時(shí)固體的量碳的量減小會(huì)影響參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量，故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，起始濃度相等，故滿足c（H2O）=

4mol÷2L=2mol/L，且n（C）：n（H2O）≥1：2；

（3）①甲醚發(fā)生氧化反應(yīng)，在負(fù)極失去電子，由裝置圖可知，生成二氧化碳，根據(jù)守恒可知，同時(shí)生成氫離子；

②電解池左側(cè)電極連接原電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)，水（氫氧根）在正極放電，結(jié)合離子交換膜可知，有生成硫酸生成與氧氣生成；

③電解池右側(cè)電極連接右側(cè)負(fù)極，氫離子在正極放電，結(jié)合離子交換膜可知，有氫氣、KOH生成，C口收集的氣體為氫氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氫氣的體積．

(1)①濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級(jí)碳酸鈣,離子反應(yīng)方程式為，

故答案為：；

②納米級(jí)碳酸鈣具有膠體的性質(zhì)，而鑒別膠體的常用方法為丁達(dá)爾效應(yīng)，所以要判斷產(chǎn)品中是否含有納米級(jí)碳酸鈣的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法為丁達(dá)爾效應(yīng)，

故答案為：丁達(dá)爾效應(yīng)；

(2)①由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為3.2mol，則：

開(kāi)始(mol): 2 4 0 0

轉(zhuǎn)化(mol): 1.6 3.2 1.6 3.2

平衡(mol):0.4 0.8 1.6 3.2

平衡常數(shù)k=c(CO2)c2(H2)c2(H2O)=1.6×(3.22)÷(0.8)2=12.8，

故答案為：12.8；

②3min內(nèi)水的濃度變化量=氫氣的濃度變化量=1.2mol1L=0.6mol/L,隨反應(yīng)進(jìn)行,物質(zhì)的濃度降低,反應(yīng)速率較短,故前1.5min水的濃度變化量大于后1.5min水的濃度變化量,故反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí)，H2O(g)的物質(zhì)的量濃度小于2mol/L0.6mol/L=1.4mol/L，

故答案為：C；

③若CO2與H2的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1:2，則二者轉(zhuǎn)化率相等，CO2的轉(zhuǎn)化率大于H2的轉(zhuǎn)化率，則CO2與H2的物質(zhì)的量之比小于1:2，即ab<1:2，

故答案為：ab<1:2；

④反應(yīng)前后氣體的體積發(fā)生變化,恒溫恒容下,改變初始各組分的物質(zhì)的量,平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同,則為完全等效平衡,起始時(shí)固體的量碳的量減小會(huì)影響參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,起始濃度相等,故滿足c(H2O)=4mol÷2L=2mol/L，且n(C):n(H2O)1:2，

A. 按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊， CO2與H2恰好轉(zhuǎn)化,則c(H2O)=1mol/L+1mol/L=2mol/L，n(C):n(H2O)=(0.6mol+0.5mol):(1mol+1mol)=1.1:21:2，故A正確；

B. c(H2O)=1mol/L+1mol1L=2mol/L，,n(C):n(H2O)=0.6mol:2mol=0.6:2<1:2，故B錯(cuò)誤；

C. 按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊CO2與H2恰好轉(zhuǎn)化,則c(H2O)=2mol/L+2mol/L=4mol/L≠2mol/LC錯(cuò)誤；

D. 按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，CO2與H2恰好轉(zhuǎn)化，則c(H2O)=0.5mol/L+1.5mol/L=2mol/L，n(C):n(H2O)=(0.2mol+0.75mol):(0.5mol+1.5mol)=1:2，故D正確，

故答案為：AD；

(3)①甲醚發(fā)生氧化反應(yīng),在負(fù)極失去電子,由裝置圖可知,生成二氧化碳,根據(jù)守恒可知,同時(shí)生成氫離子,負(fù)極電極反應(yīng)式為：，

故答案為：；

②電解池左側(cè)電極連接原電池的正極,發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng),水(氫氧根)在正極放電,結(jié)合離子交換膜可知,有生成硫酸生成與氧氣生成,由圖可知左側(cè)A口導(dǎo)出的物質(zhì)為液體,應(yīng)是，

故答案為：；

③電解池右側(cè)電極連接右側(cè)負(fù)極,氫離子在正極放電,結(jié)合離子交換膜可知,有氫氣、KOH生成,C口收集的氣體為氫氣,反應(yīng)的甲醚為0.1molmin1×2min=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成氫氣的物質(zhì)的量=0.2mol×2×[4(2)]2=1.2mol，故生成氫氣的體積=1.2mol×22.4L/mol=26.88L，

故答案為：26.88L.