某兴趣小组探究以芒硝Na2SO4·10H2O和CaO为原料制备Na2CO3.(1)将CaO水化后.与芒硝形成Na2SO4-Ca(OH)2-H2O三元体系.反应后过滤.向滤液中通入CO2.期望得到Na2CO3.三元体系中反应的离子方程式为: SO42-+ Ca(OH)2(s)+2H2OCaSO4·2H2O(s)+2 OH-该反应的平衡常数表达式K= .往Na2SO4-Ca(OH 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某兴趣小组探究以芒硝Na₂SO₄·10H₂O和CaO为原料制备Na₂CO₃。
（1）将CaO水化后，与芒硝形成Na₂SO₄－Ca(OH)₂－H₂O三元体系，反应后过滤，向滤液中通入CO₂，期望得到Na₂CO₃。三元体系中反应的离子方程式为： SO₄²^－+ Ca(OH)₂(s)+2H₂OCaSO₄·2H₂O(s)+2 OH^－
该反应的平衡常数表达式K=_________________________。
往Na₂SO₄－Ca(OH)₂－H₂O三元体系中添加适量的某种酸性物质，控制pH="12.3" [即c(OH^－)=0.02mol/L]，可使反应在常温下容易进行。反应后过滤，再向滤液中通入CO₂，进一步处理得到Na₂CO₃。
（2）在Na₂SO₄－Ca(OH)₂－H₂O三元体系中不直接通入CO₂，其理由是_______________________________________________________________。
（3）添加的酸性物质须满足的条件（写出两点）是_____________、______________。
（4）用平衡移动原理解释添加酸性物质的理由：____________________________________；以HA表示所添加的物质，则总反应的离子方程式可写为_______________________。
（5）Na₂CO₃溶液中存在水解平衡：CO₃²^－＋H₂OHCO₃^－＋OH^－。下列说法错误的是_________。
a．加水稀释，溶液中所有离子的浓度都减小
b．通入CO₂，溶液pH减小
c．加入NaOH固体，减小
d．稀释溶液，平衡常数增大

（1）
（2）碱性条件下CO₂与Ca²⁺生成难溶物CaCO₃
（3）不与Ca²⁺生成难溶物酸性比碳酸弱
（4）酸性物质与OH^－反应，使平衡向生成CaSO₄·2H₂O的方向进行 SO₄²^－+ Ca(OH)₂+2HACaSO₄·2H₂O↓+2A^－（每空2分）
（5）（2分）a d

解析试题分析：（1）根据平衡常数表达式，该反应的平衡常数表达式K=；
（2）①在碱性条件下CO₂与Ca²⁺生成难溶物CaCO₃，所以不直接通入CO₂；
（3）加入酸性物质，氢离子可以中和氢氧根离子，使平衡向着生成CaSO₄?2H₂O的方向进行；以HA表示所添加的酸性物质，由于HA酸性要小于碳酸酸性，反正方程式中应该写成分子式，所以总反应的离子方程式为SO₄²^﹣+Ca（OH）₂+2HA?CaSO₄?2H₂O↓+2A^﹣；
（5）a．加水稀释，平衡右移溶液中CO₃²^－，HCO₃^－，OH^－离子的浓度都减小，但氢离子浓度增大，错误；b．通入CO₂，溶液酸性增加，pH减小，正确；c．加入NaOH固体，平衡左移，减小，正确；d．稀释溶液，平衡常数不变，错误；
考点：本题主要考查硫酸钙晶体的制取，涉及了化学平衡常数表达式书写、试剂选择、转化率计算等知识，是一道比较综合的练习，本题难度中等。

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS₂晶体，发生如下反应：
TaS₂（s）＋2I₂（g）TaI₄（g）＋S₂（g）　ΔH>0（I）
反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡转化率为________。
（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T₂的一端放入未提纯的TaS₂粉末和少量I₂（g），一段时间后，在温度为T₁的一端得到了纯净TaS₂晶体，则温度T₁________T₂（填“>”“<”或“＝”）。上述反应体系中循环使用的物质是________。

（3）利用I₂的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H₂SO₃，然后用一定浓度的I₂溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为______________________。
（4）25℃时，H₂SO₃HSO₃^-＋H^＋的电离常数K_a＝1×10^－2mol·L^－1，则该温度下NaHSO₃水解反应的平衡常数K_h＝________mol·L^－1，若向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，则溶液中将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示可逆反应进行得越完全，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值   (填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在800℃时发生如下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)ΔH＜0，CO和H₂O的物质的量浓度变化如图所示，则：

①0～4 min时间段平均反应速率v(CO)＝        mol·L^-1·min^-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K＝     (要求写出表达式及数值)，CO的转化率＝         。
③在800℃时，若反应开始时此容器中CO和H₂O的浓度分别为0.20 mol·L^-1和0.80 mol·L^-1，则达到平衡时CO转化为CO₂的转化率是          。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)　ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl₄(g)、0.2 mol N₂(g)、0.6 mol H₂(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si₃N₄(s)的质量是5.60 g。
(1)H₂的平均反应速率是　　　　 mol·L^-1·min^-1。
(2)平衡时容器内N₂的浓度是　　　　 mol·L^-1。
(3)SiCl₄(g)的转化率是　　　　。
(4)若按n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl₄(g)的转化率应　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl₄(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是　　　　。

选项	投料方式
A	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=1∶1∶2
B	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 1∶2∶2
C	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 3∶2∶2
D	n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=" " 2∶1∶3

(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是　　　　(填字母序号)。
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si₃N₄的物质的量减小
D.重新平衡时c(H₂)/c(HCl)增大

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度／℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=        ，△H     0（填“＞”“＜”或“=”）；
（2）830℃时，向一个5L密闭容器中充入0．20 mol A和0．80 mol B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003mol·L^-1·s^-1，则6s时c(A)=      mol·L^-1，C的物质的量为         mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为
            ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为              ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为       (填正确选项前的字母)；
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200℃时反应C(g)+D(g)

A(g)+B(g)的平衡常数的值为

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况且t₂—t₅四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。t₃—t₄阶段为使用催化剂。

（1）若t₁＝15s，则t₀—t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）＝        mol/(L?s)；
（2）若t₂—t₃阶段，C的体积分数变小，此阶段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物质的量为                        mol；
（4）t₁时刻，平衡常数K＝         ；
（5）t₅—t₆阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ，写出该反应的热化学方程式                             ；
（6）若t₂时刻后图像变化如下图，则改变条件为

a．恒温恒压下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒温恒压下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒温恒压下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒温恒压下，加入0.14mol B和0.30mol C

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

铁是最常见的金属之一，铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度
化学反应	平衡常数	973K	1173K
①Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)	K₁	1.47	2.15
②Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)	K₂	2.38	1.67
③CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g)+ H₂(g)	K₃	?	?

完成下列填空：
（1）反应①是           （选填“吸热”，“放热”）反应。根据反应①与②可以推导出同温下K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=                 （用K₁、K₂表示）。
（2）973K时，若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡，有3mol电子发生转移，则在2min内v(CO₂)=                          。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将              移动（选填“向左”，“向右”，“不”），CO₂的浓度将                   （选填“增大”，“减小”，“不变”）。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有                                    。
（3）在FeCl₃稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色，反应的离子方程式是                ；若在其中加入少量KCl固体，溶液的颜色________（选填“变深”，“变浅”，“不变”）。
（4）若先往FeCl₃溶液中加入足量NaF溶液，再滴加KSCN溶液，则不呈红色，若再加入足够量FeCl₃溶液．又会呈现红色。请对上述实验现象作出解释                 。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。
（1）用CO合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是______。

（2）利用工业废气中的CO₂可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO₂生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，进行上述反应。测得CO₂。和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H₂)="_______" ；该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂))增大的措施有_______（任写一条）。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为；CH₃OH(g) CO(g)+2H₂(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH₃OH(g)，体系压强为P₁，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P₂，且P₂/P₁ =2.2，则该条件下CH₃OH 的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO₂－ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25时。CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为______ 。在制备H₂：时最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO₂和O₂混合发生反应：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) ΔH＝－92.3KJ/mol，反应过程中，SO₂、O₂、SO₃的物质的量(mol)的变化如下表（0～4min时，容器气体压强为0.1MPa）：

时间min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n(SO₂)	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n(O₂)	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n(SO₃)	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列问题：
（1）___________________________时段，反应处于平衡状态。
（2）第5min时，从同时提高速率和转化率两个方面分析，改变的外界条件是_____________；平衡向____________方向移动。（填“正”、“逆”或“不”）
（3）其他条件相同、催化剂不同时，SO₂的转化率随反应温度的变化如图a。，Fe₂O₃和NiO作催化剂均能使S0₂的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe₂O₃的主要优点是_____________。

（4）科研小组在380⁰C Fe₂O₃作催化剂时，研究了不同投料比n(O₂):n(SO₂)对S0₂转化率的影响，结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O₂):n(SO₂)=1:2时，SO₂转化率的预期变化曲线。

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