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    （11分）碳酸钙是自然界中分布最广的一种碳酸盐，碳酸钙难溶于水，但能溶于CO2的水溶液中。碳酸钙矿床的地下水流出地面后，由于压强减小而放出CO2，年深日久可形成石笋或钟乳石。25℃时，大气中的CO2分压约为pCO2＝3×10－4≈10－3.54 atm。已知：

    CO2（g）＋H2O＝H2CO3          K0＝[H2CO3]/pCO2＝10－1.47

    H2CO3H＋＋HCO3－          K1＝10－6.4    pK2＝10.3

    CaCO3（s）Ca2＋＋CO32－    Ksp＝10－8.3

    1．写出石灰岩地区形成钟乳石的化学方程式。

    2．试计算雨水的pH及CO32－浓度。若测得某时某地雨水的pH为5.4，试分析产生此结果的可能的原因。

    3．石灰岩地区的地下水流入河水，设河水pH＝7，在25℃、pCO2＝10－3.54 atm下，当达到平衡时，Ca2＋浓度是多少?

    4．试述NaHCO3比Na2CO3溶解度小的原因。

     

     

    1．Ca(HCO3)2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O  CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2（各1分）

    2．因为Ka1Ka2，所以可忽略HCO3－的第二步电离。所以[H＋]＝[HCO3－]

    所以[H＋]＝＝2.012×10－6，所以pH＝5.70（2分）

    [CO32－]＝＝5.012×10－11（1分）

    雨水中溶解了SO2、NO2等酸性气体（1分）

    3．[H2CO3]＝P?K0＝3×10－4×10－1.47＝1.016 5×10－5

    [CO32－]＝＝2.028 4×10－8（2分）

    所以[Ca2＋]＝＝0.247mol／L（1分）

    4．因为NaHCO3中HCO3－能发生双聚或多聚，与水的作用比CO32－弱，所以使NaHCO3溶解度减小。（2分）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    碳元素的化合物如甲烷、碳酸钙在自然界储量丰富，分布广泛，有非常重要的用途．
    工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．
    已知温度、压强和水碳比[n（H2O）/n（CH4）]对甲烷平衡含量的影响如下图：

    （1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
    其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动
    其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动
    ．
    （2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线．
    （3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与一定量H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，对应的热量变化为aKJ，则这6分钟的平均反应速率v（H2）为
    0.4 mol/（L?min）
    0.4 mol/（L?min）
    ；此条件下该反应的热化学方程式为
    CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+1.25a KJ/mol
    CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+1.25a KJ/mol
    ．
    （4）CaCO3是一种难溶物，其Ksp=2.8×10-9．现将 amol/L的CaCl2溶液与2.0×10-4mol/L Na2CO3溶液等体积混合（假设溶液体积可直接相加），若要生成CaCO3沉淀，则a的最小值为
    5.6×10-5
    5.6×10-5
     mol/L．

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