Question

【题目】根据要求回答下列问题：

（1）已知恒温、恒容条件下发生反应：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)。

①下列图像说明该反应进行到t1时刻未达平衡状态的是________(填选项字母)。

②1 molNO2和足量C发生反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。

图中A、B、C三点NO2的转化率最高的是_____，该反应的平衡常数Kp=_______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度的常数，分压＝总压×物质的量分数）。

(2)已知：弱电解质的电离平衡常数为

物质	H2CO	H2S	HNO2
电离平衡常数 （25℃）	Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.61×10-11	Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15	Ka=5.1×10-4

①含有1L 2mol·L-1碳酸钠的溶液中加入1L 1mol·L-1的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是_______。

②25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1；

③向10.00mL0.10 mol·L-1的氢硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈_____性，其定量依据是______________________ .

（3）已知：①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g） △H= -189.2kJmol-1

则：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=_______kJmol-1.

【答案】 b A 2MPa c(HCO3- )＞c(NO2- )＞c(CO32-) 0.043或4.3×10-2 碱性 此时恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度远大于电离程度,所以呈碱性 -399.7

【解析】（1）①根据“变量不变达平衡”判断，a、反应中碳是固体，恒容条件下的混合物的密度是变量，t1时刻密度不变说明反应已达平衡状态；b、t1时刻是n(N2)=n(NO2)，是反应物量的特殊比例，且后面量的变化可看到各反应物的量还没恒定，还没达到平衡状态；c、t1时刻二氧化氮的质量分数不变，则反应物各物质的质量分数也应不变，反应达到平衡状态；答案选b；②A、B、C三点中达到平衡状态后A点NO2浓度最小，所以NO2的转化率最高；③由焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应在C点时，NO2和CO2的物质的量浓度相等，可知此时反应体系中n(NO2)=0.5mol，n(N2)=0.25mol，n(CO2)=0.5mol，则三种物质的分压分别为：P(NO2)= P(CO2)=10MPa×=4MPa，P(N2)=2MPa，C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)= ==2MPa；（2）①由亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4，H2CO的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.61×10-11可判断亚硝酸的酸性强于碳酸，因此向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后生成1mol碳酸氢钠、1mol亚硝酸钠，另外还剩余1mol碳酸钠，水解程度大小顺序为CO32-＞NO2-，水解生成HCO3-，所以溶液中CO32-、HCO3-和NO2-离子的浓度大小关系为c(HCO3- )＞c(NO2- )＞c(CO32-)；②根据物料守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10 mol·L-1，而由图可知pH=13时，c(S2-)=5.7×10-2 mol·L-1，c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1-c(S2-)=0.10 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1= 4.3×10-2 mol·L-1；③向10.00mL0.10 mol·L-1的氢硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈碱性，其定量依据是此时恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度远大于电离程度,所以呈碱性；（3）已知：①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1= +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g） △H2= -189.2kJmol-1

根据盖斯定很，由②-①得反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=△H2-△H1= -189.2kJmol-1-210.5kJmol-1=-399.7kJmol-1。

点睛：本题主要是考查了弱电解质的电离、弱电解质的水解以及反应热计算等。该题考查的知识点较多，侧重考查学生对知识的迁移应用，注意信息的理解和综合应用。难点是电离平衡常数以及盐类水解的应用。解答时要明确电离平衡常数与化学平衡常数一样，平衡常数越大弱电解质的电离程度越大，从而可以判断相应酸碱的相对强弱，进而可以判断相应的盐的水解程度大小。（2）②中的计算要注意灵活应用物料守恒，同时要注意结合图像进行分析与计算。

【题型】综合题
【结束】
9

【题目】三氯化硼是重要的化工原料。可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。

【查阅资料】①BCl3的沸点为12.5℃，熔点为－107.3℃；

②2B＋6HClBCl3＋3H2 ，硼也能与强碱反应。

某研究性学习小组用如下所示装置制备三氯化硼。回答下列问题：

(1)A装置中反应的离子方程式_______________________。

(2)B装置的作用是____________；如果拆去B装置，可能的后果是__________________。

(3)D装置中发生反应的化学方程式_____________。

(4)G装置的作用是_____；为使实验装置简便，可用一个装置代替F和G装置。该装置所用仪器是___，所装试剂是____。

(5)A、D两处加热的先后顺序是_____________，其理由是_______________。

(6)检验制得的产品中是含有硼粉的实验操作是________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 除去氯气中的氯化氢杂质气体 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸 2B＋3Cl22BCl3 吸收未反应完的氯气，防止污染空气 干燥管或U型管 碱石灰 先A处后D处 排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成B2O3 取少量样品于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉

【解析】（1）装置A制取氯气，因此离子反应方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(2)盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，B装置的作用是除去氯气中的氯化氢杂质气体；如果拆去B装置，可能的后果是硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸；(3)D装置中发生反应是硼粉与氯气反应生成氯化硼，反应的化学方程式为2B＋3Cl22BCl3；(4)G装置装有氢氧化钠溶液，其作用是吸收未反应完的氯气，防止污染空气；为使实验装置简便，可用一个装置代替F和G装置，可防止空气中的水蒸气进入E，又能吸收未反应完的氯气，该装置所用仪器是干燥管或U型管，所装试剂是碱石灰；(5)A、D两处加热的先后顺序是先A处后D处，其理由是排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成B2O3；(6)检验制得的产品中是含有硼粉的实验操作是取少量样品于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。