Question

（1）水溶液中的离子平衡是中学化学的重要知识。

①25℃时，Na₂CO₃溶液呈碱性，原因是___________水解引起的（填“Na⁺”或“CO₃^2-”）；升高温度可以__________（填“促进”或“抑制”）Na₂CO₃的水解；

②常温下，pH=2的盐酸，该溶液中c( HCl ）= _________________  mol/L；

（2）12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H₂，需吸收131.3kJ热量，此反应的热化学方程式为_____________________（填字母代号）。

A.C + H₂O == CO + H₂  ΔH= +131.3 kJ·mol^-1

B. C(s)+ H₂O(g) == CO(g) + H₂(g)  ΔH= +10.94 kJ·mol^-1

C. C(s)+ H₂O(g) == CO(g) + H₂(g)  ΔH= +131.3 kJ·mol^-1

体积为1 L的容恒密闭容器中，充入1.00 mol CO₂和3.00 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　ΔH＝－49.00 kJ·mol^－1

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①从反应开始到平衡，二氧化碳的平均反应速率v(CO₂)＝______mol·(L·min)^－1；

②该反应的平衡常数的表达式K= ___________________________；

③能说明该反应达到化学平衡状态的是__________（填字母代号）；

A.c(CO₂) = c(H₂O)           B.单位时间内消耗3mol H₂，同时生成1mol CH₃OH

C.容器内气体的压强不再变化

④下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是________。

A．升高温度      B．将H₂O(g)从体系中分离       C．再充入1.00 mol CO₂

（4）右图是实验室电解精炼铜装置，

①d的电极材料为________________（填“粗铜”或“精铜”）；

②c的电极反应方程式_______________________________。

Answer

促进 0.01 C 0.075 C B 精铜 Cu- 2e- = Cu2+

【解析】试题分析：（1）①25℃时，Na2CO3水解呈碱性；水解吸热，升高温度水解平衡正向移动； ②盐酸是强酸，完全电离；

（2）反应吸收热量，焓变为正值，热化学方程式要标注反应物和生成物的状态。

（3）①结合图像数值，根据 计算v(CO2)；

②该反应的平衡常数的定义书写表达式；

③根据化学平衡的定义分析达到化学平衡状态标志；

④根据平衡移动分析使n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施。

（4）①精炼铜时粗铜做阳极、精铜做阴极；

②c与电源正极相连，c发生氧化反应。

解析：（1）①25℃时，Na2CO3是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，原因是CO32-水解引起的；水解吸热，升高温度可以促进Na2CO3的水解，碱性增强；

②盐酸是强酸，完全电离，常温下，pH=2的盐酸， 0.01mol/L，所以溶液中c( HCl ）=0.01 mol/L；

（2）吸收热量，焓变为正值，热化学方程式要标注反应物和生成物的状态，反应的热化学方程式为C(s)+ H2O(g) == CO(g) + H2(g) ΔH = +131.3 kJ·mol-1；

（3）①从反应开始到平衡，二氧化碳的平均反应速率v(CO2)＝ 0.075mol·(L·min)－1；

②该反应的平衡常数的表达式K= ；

③c(CO2) = c(H2O)，都是正反应速率，不一定平衡，故A错误； B.单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol CH3OH，都是指正反应速率，不一定平衡，故B错误；

C.容器内气体的压强不再变化，说明气体物质的量不变，一定平衡，故C正确；

④反应放热，升高温度，平衡逆向移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A错误；将H2O(g)从体系中分离 ，平衡正向移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故B正确；再充入1.00 mol CO2，CO2浓度增大，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故C错误。

（4）①根据图示d是阴极、c是阳极，精炼铜时粗铜做阳极、精铜做阴极，所以d电极材料为精铜；

②c是阳极，铜失电子发生氧化反应，电极反应方程式为Cu- 2e- = Cu2+

点睛：电解法精炼铜时粗铜做阳极、精铜做阴极、硫酸铜做电解质溶液，阳极粗铜失电子发生氧化反应，阴极铜离子得电子发生还原反应；电解过程中硫酸铜的浓度逐渐变小。