Question

【題目】（1）目前國(guó)際空間站處理CO2的一個(gè)重要方法是將CO2還原，所涉及的反應(yīng)方程式為：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g） △H﹤0

則升高溫度平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)將___________；（選填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）相同溫度時(shí)，上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達(dá)到平衡，各物質(zhì)的平衡濃度如下表：

	[CO2]/mol·L-1	[H2]/mol·L-1	[CH4]/mol·L-1	[H2O]/mol·L-1
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為_________。

（3）人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡：H++ HCO3-H2CO3，當(dāng)有少量酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入血液中時(shí)，血液的pH變化不大，用平衡移動(dòng)原理解釋上述現(xiàn)象。____________________

（4）查閱資料獲知如下信息：

i．H2CO3：Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11（以Ki1為主）

ii．標(biāo)況下，CO2的溶解度為約為1:1

iii．H2O+CO2 H2CO3

iv. ㏒（6）=0.8

請(qǐng)嘗試估算：

①飽和二氧化碳溶液中碳酸的物質(zhì)的量濃度c(H2CO3)約為_______________mol/L；

②飽和二氧化碳溶液中碳酸的電離度α約為_____________。

③正常雨水的pH約為____________。

Answer 1

【答案】（1）增大；（2）

（3）當(dāng)少量酸性物質(zhì)進(jìn)入血液中，平衡向右移動(dòng)，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當(dāng)少量堿性物質(zhì)進(jìn)入血液中，平衡向左移動(dòng)，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。

（4）① 7.5×10-5mol/L；②電離度α約為7.7×10-2；③5.2

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g） △H﹤0，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)將增大；

（2）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度系數(shù)次冪的積與反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪的積的比值。相同溫度時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)不變。根據(jù)表中數(shù)據(jù)知a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為。

（3）人體血液中存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，當(dāng)少量酸性物質(zhì)進(jìn)入血液中，平衡向右移動(dòng)，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當(dāng)少量堿性物質(zhì)進(jìn)入血液中，平衡向左移動(dòng)，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。

（4）①標(biāo)況下，CO2的溶解度為約為1:1，即1L水中溶解1LCO2，物質(zhì)的量為0.045mol，CO2的濃度約為0.045mol/L，又H2O+CO2 H2CO3 的平衡常數(shù)K=c(H2CO3)/c(CO2)=1/600，飽和二氧化碳溶液中碳酸的物質(zhì)的量濃度c(H2CO3)約為7.5×10-5mol/L ；②H2CO3：Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11（以Ki1為主），即c(H＋)c(HCO3—)/ c(H2CO3)= 4.3×10-7，c(H＋)=c(HCO3—)，則c2(H＋)=32×10-12，c(H＋)=6×10-6，飽和二氧化碳溶液中碳酸的電離度α約為（5.6×10-6）÷7.5×10-5=7.7×10-2；③c(H＋)=5.6×10-6正常雨水的pH=lgc(H＋)=5.2。