Question

【題目】隨著科學技術的發展和環保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術成為研究的重點。完成下列填空：

（1）目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應方程式為：

CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)

已知H2的體積分數隨溫度升高而增加。

若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。(選填“增大”、“減小”或“不變”)

v正	v逆	平衡常數K	轉化率α(H2)

（2）相同溫度，上述反應在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質的平衡濃度如下表：

	[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之間的關系式為_________。(用含有a、b、c、d、m、n、x、y的一個代數式表示)

（3）碳酸H2CO3，K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11,草酸H2C2O4，K1=5.9×10-2，K2=6.4×10-50.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”、“小于”或“等于”)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是___________。

若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____________。(選填編號)

A．[H+]＞[HC2O4-]＞[HCO3-]＞[CO32-]

B．[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]

C．[H+]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]

D．[H2CO3] ＞[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[CO32-]

（4）人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡：H++ HCO3-H2CO3，當有少量酸性或堿性物質進入血液中時，血液的pH變化不大，用平衡移動原理解釋上述現象。___________________________

Answer 1

【答案】（1）

v正	v逆	平衡常數K	轉化率α
增大	增大	減小	減小

（2） （3）大于 AC （4）當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變

【解析】

試題分析：（1）H2的體積分數隨溫度的升高而增加，這說明升高溫度平衡逆反應方向進行，即正反應是放熱反應．升高溫度正、逆反應速率均增大，平衡逆反應方向進行，平衡常數減小，反應物的轉化率減小；

（2）相同溫度時平衡常數不變，則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為；

（3）根據電離常數可知草酸的酸性強于碳酸，則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH，草酸的酸性強于碳酸，則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是草酸，草酸的二級電離常數均大于碳酸的，所以草酸的電離程度大于碳酸，且碳酸以第一步電離為主，因此溶液中c(H+)＞c(HC2O4-)＞c(C2O42-)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)，則ac正確，bd錯誤；故答案為AC；

（4）根據平衡可知當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。