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平衡指的是兩個相反方向的變化最后所處的運動狀態(tài);中學(xué)階段涉及的平衡有氣

體可逆反應(yīng)的平衡、酸堿電離平衡、水解平衡及沉淀—溶解平衡等等。

   (1)現(xiàn)有容積為2L的恒溫恒容密閉容器，向其中加入2molA氣體和2molB氣體后發(fā)

生如下反應(yīng)：   A(g)十B(g) C(g)         

20s后，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，生成lmolC氣體，放出熱量Q₁kJ。回答下列問題。

   ①計算 20s內(nèi)B氣體的平均化學(xué)反應(yīng)速率為            ，求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)        

            。

②保持容器溫度和容積不變，若改為向其中加入1molC氣體，反應(yīng)達到平衡時，吸收熱量QkJ，則Q₁與Q₂的相互關(guān)系正確的是              （填字母）。

  (A)Q_l+Q₂=a        (B)Q₁+2Q₂<2a       (C)  Q₁+2Q₂>2a    (D) Q_l+Q₂<a

(2)甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上可用合成氣制備甲醇。反應(yīng)為CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)某溫度下，在容積為2L的密閉容器中進行該反應(yīng)，其相關(guān) 其相關(guān)數(shù)據(jù)見下圖：

①tmin至2tmin時速率變化的原因可能是                                ；

②3tmin時對反應(yīng)體系采取了一個措施，至4tmin時CO的物質(zhì)的量為0.5mol，請完成上圖CO的變化曲線。

 (3)常溫下，將VmL、0.1000mol·L^-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mol·L^-1醋酸

  溶液中，充分反應(yīng)�；卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)

  ①如果溶液pH=7，此時V的取值       20.00(填“>”、“<”或“=")，而溶液中。c(Na⁺)、

  以的大小關(guān)系;

                                                  。

  ②如 果  V=40.00，則 此 時 溶液 中                    

                     mol·L^-1

(4)某溫度條件下，若將CO₂(g)和H₂(g)以體積比1:4混合，在適當壓強和催化劑

 作用下可制得甲烷，己知:

 則CO₂(g)和H₂(g)反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:                             

（18分）應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)需要研究化學(xué)反應(yīng)的條件、限度和速率。

（1）已知反應(yīng)：Br₂＋2Fe²⁺=2Br^－＋2Fe³⁺，向10 mL 0.1 mol?L^－1的FeBr₂溶液中通入0.001mol Cl₂，反應(yīng)后，溶液中除含有Cl^-外，還一定           (填序號)。

① 含F(xiàn)e²⁺，不含F(xiàn)e³⁺    ② 含F(xiàn)e³⁺，不含Br^-    ③ 含F(xiàn)e³⁺，含有Br^-

（2）773 K，固定體積的容器中，反應(yīng)CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH(g)過程中能量變化如下圖。曲線Ⅱ表示使用催化劑時的能量變化。若投入a mol CO、2a mol H₂，平衡時能生成0.1a mol CH₃OH，反應(yīng)就具工業(yè)應(yīng)用價值。

① 若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價值，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為          ；

② 在容器容積不變的前提下，欲提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施(答兩項即可)         、             ；

③ 下列與催化劑有關(guān)的說法中，正確的是        (填字母序號)。

a.使用催化劑，使反應(yīng)CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH(g)  ΔH>－91 kJ?mol^－1

b.使用催化劑，不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)K

c.使用催化劑，能夠提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

（3）高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。我國學(xué)者提出用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na₂FeO₄的方案，裝置如右圖所示。

① Fe電極作            極(填“陰”或“陽”)；

② Ni電極的電極反應(yīng)式為：                          。

（4）氧化還原反應(yīng)中實際上包含氧化和還原兩個過程。下面是HNO₃發(fā)生的一個還原過程的反應(yīng)式：

NO₃^-＋4H⁺＋3e^－= NO＋2H₂O

①KMnO₄、Na₂CO₃、CuO、KI四種物質(zhì)中的        (填化學(xué)式)能使上述還原過程發(fā)生。

②欲用下圖裝置通過測定氣體生成量測算硝酸被還原的速率，當反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后，可以通過測定                         推(計)算反應(yīng)速率。

（10分）

Ⅰ醇脫水反應(yīng)在不同溫度條件下得到的產(chǎn)物組成不同。下表是常壓、某催化劑存在條件下，分別以等量乙醇在不同溫度下進行脫水實驗獲得的數(shù)據(jù)，每次實驗反應(yīng)時間均相同。

已知：乙醇和乙醚(CH₃CH₂OCH₂CH₃)的沸點分別為78.4℃和34.5℃。試分析：

（1）乙醇脫水制乙烯的反應(yīng)是         （填“放熱”、“吸熱”）反應(yīng)，若增大壓強，平衡      

（選填 “正向”、“逆向”、“不”）移動。

（2）寫出乙醇脫水制乙醚的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=                。

當乙醇起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明             （填序號）。

a．乙醇的轉(zhuǎn)化率越高                 b．反應(yīng)進行得越完全

c．達到平衡時乙醇的濃度越大         d．化學(xué)反應(yīng)速率越快

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，150℃時乙醇催化脫水制取的乙醚產(chǎn)量         （選填“大于”、“小于”、“等于”）125℃時；為了又快又多地得到產(chǎn)品，乙醇制乙醚合適的反應(yīng)溫度區(qū)域是           。

Ⅱ水垢中含有的CaSO₄，先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO₃ ，而后用酸去除。從CaSO₄到CaCO₃的沉淀轉(zhuǎn)化中，并存在著兩個沉淀溶解平衡，

寫出前一個沉淀溶解平衡表達式：                                

已知Ksp(CaCO₃) =2.8×10^-9  mol²/L²  ，將136gCaSO₄固體加入1L Na₂CO₃溶液中，待沉淀轉(zhuǎn)化后，溶液中c(CO₃^2-) = 0.001mol/L。計算Ksp(CaSO₄) =          mol²/L²

   （忽略溶液體積變化）

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Ⅰ醇脫水反應(yīng)在不同溫度條件下得到的產(chǎn)物組成不同。下表是常壓、某催化劑存在條件下，分別以等量乙醇在不同溫度下進行脫水實驗獲得的數(shù)據(jù)，每次實驗反應(yīng)時間均相同。

已知：乙醇和乙醚(CH₃CH₂OCH₂CH₃)的沸點分別為78.4℃和34.5℃。試分析：

（1）乙醇脫水制乙烯的反應(yīng)是         （填“放熱”、“吸熱”）反應(yīng)，若增大壓強，平衡    （選填 “正向”、“逆向”、“不”）移動。

（2）寫出乙醇脫水制乙醚的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=                。

當乙醇起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明             （填序號）。

a．乙醇的轉(zhuǎn)化率越高                 b．反應(yīng)進行得越完全

c．達到平衡時乙醇的濃度越大         d．化學(xué)反應(yīng)速率越快

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，150℃時乙醇催化脫水制取的乙醚產(chǎn)量         （選填“大于”、“小于”、“等于”）125℃時；為了又快又多地得到產(chǎn)品，乙醇制乙醚合適的反應(yīng)溫度區(qū)域是           。

Ⅱ水垢中含有的CaSO₄，先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO₃ ，而后用酸去除。從CaSO₄到CaCO₃的沉淀轉(zhuǎn)化中，并存在著兩個沉淀溶解平衡，

寫出前一個沉淀溶解平衡表達式：                                

已知Ksp(CaCO₃) =2.8×10^-9  mol²/L²  ，將136gCaSO₄固體加入1L Na₂CO₃溶液中，待沉淀轉(zhuǎn)化后，溶液中c(CO₃^2-) = 0.001mol/L。計算Ksp(CaSO₄) =          mol²/L²

   （忽略溶液體積變化）