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    7．工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分．
    （1）上述反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$．
    （2）室温时，向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大，理由是相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO32-）较大．
    （3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3•Pb（OH）2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO．该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
    假设一：全部为PbCO3；
    假设二：全部为2PbCO3•Pb（OH）2；
    假设三：PbCO3与2PbCO3•Pb（OH）2的混合物．
    （4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究．
    ①定性研究：请你完成下表中内容．
    实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论
    取一定量样品充分干燥，…
    ②定量研究：取26.7mg的干燥样品，加热，测的固体质量随温度的变化关系如下图．某同学由图中信息得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论，并简述理由：同意若全部为PbCO3，26.7mg完全分解后，其固体质量为22.3mg．

    分析 （1）PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．依据平衡常数概念写出计算式；
    （2）根据反应达到的平衡分析：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq），增大碳酸根离子浓度平衡正向进行，促进硫酸铅转化；
    （3）依据题干信息可知，PbSO4转在转化时能生成碳酸铅，也能生成碱式碳酸铅；
    （4）依据碳酸铅分解生成PbO，CO2，碱式碳酸铅分解生成PbO、CO2、H2O，生成的产物不同设计实验进行验证，有水生成移动不是碳酸铅．

    解答 解：（1）反应平衡常数是用各反应物和生成物浓度计算表示，固体和纯液体的浓度是定值不出现在表达式中，平衡常数K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$，
    故答案为：$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$；
    （2）在溶液中Na2CO3能完全电离生成碳酸根离子，而碳酸氢根离子微弱电离生成碳酸根离子，所以相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大，PbSO4转化率较大；
    故答案为：Na2CO3；相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO32-）较大；
    （3）依据题干信息可知，PbSO4转在转化时能生成碳酸铅，也能生成碱式碳酸铅，故所得产物有三种可能情况：一是全部为碳酸铅，二是全部为碱式碳酸铅，三是两者都有；
    故答案为：全部为2PbCO3•Pb（OH）2；PbCO3与2PbCO3•Pb（OH）2的混合物；
    （4）①若固体中含Pb（OH）2，则其受热分解会生成水，而PbCO3受热分解不会生成水，因此只需检验固体受热分解有无水生成即可，而水的检验可用无水硫酸铜，可取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶，若无水硫酸铜不变蓝色，澄清石灰水变浑浊，说明样品全部是PbCO3，
    故答案为：

    实验步骤预期的实验现象和结论
    取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶若无水硫酸铜不变蓝色，澄清石灰水变浑浊，说明样品全部是PbCO3
    ②同意，因为若全部为PbCO3，26.7mg完全分解后，n（PbCO3）=$\frac{26.7g}{267g/mol}$×10-3=0.0001mol，则分解产生的PbO的质量为22.3mg，或不同意，实验最终达到固体的质量与全部为碳酸铅分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的，
    故答案为：同意；若全部为PbCO3，26.7mg完全分解后，其固体质量为22.3mg．

    点评 本题属假设型实验题，以铅蓄电池的铅回收为情境，将化学平衡、沉淀的转化、实验探究、计算等内容融合在一起，主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对实验提出假设和设计实验方案的能力，考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．已知水的电离平衡曲线如图示，试回答下列问题：
    （1）图中五点Kw间的关系是B＞C＞A=D=E．
    （2）若从A点到D点，可采用的措施是bc．
    a．升温       b．加入少量的盐酸       c．加入少量的NH4Cl
    （3）E对应的温度下，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为10：1．
    （4）B对应温度下，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与0.05mol/L的稀硫酸V2L 混合（设混合后溶液的体积等于原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则 V1：V2=9：11．
    （5）常温下，将V mL、0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L-1醋酸溶液中充分反应．请回答下列问题（忽略溶液体积的变化）
    ①如果溶液pH=7，此时V的取值＜20.00（填“＞”“＜”或“=”）．而溶液 中c（Na+）、c（CH3COO-）、c（H+）、c（OH-）的大小关系为c（Na+）=c（CH3COO-）＞c（H+）=c（OH-）．
    ②如果V=40.00，则此时溶液中c（OH-）-c（H+）-c（CH3COOH）=0.033mol•L-1（填数据）
    （6）在0.10mol•L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1．（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列离子方程式正确的是（　　）
    A．钠与水反应：Na+2H2O═Na++2OH-+H2↑
    B．碳酸氢钠与盐酸反应：CO3-+2H+═H2O+CO2↑
    C．醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应：CH3COOH+OH-═CH3COO-+H2O
    D．金属铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．150mL Fe2（SO4）3溶液中含Fe3+ 5.6g，溶液中SO42-的物质的量浓度是1mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．（1）汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0．请回答下列问题．
    ①该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（NO）}{c（{N}_{2}）c（{O}_{2}）}$．
    ②该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，2min后达到平衡，NO浓度为0.2mol/L，求N2速率0.05mol/（L．min）．
    （2）在含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag+（aq）+Cl-（aq），在25℃时，Ksp（AgCl）=1.8×10-10．现将足量氯化银分别放入：
    ①100mL蒸馏水中；②100mL 0.2mol/L AgNO3溶液中；③100mL 0.1mol/L氯化铝溶液中；④100mL 0.1mol/L盐酸中，充分搅拌后，相同温度下c（Ag+）由大到小的顺序是②①④③（填写序号）；②中氯离子的浓度为9×10-10mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．合成氨工业上常用下列方法制备H2：
    方法①：C（s）+2H2O（g）?CO2（g）+2H2（g）
    方法②：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
    （1）已知①C（石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ•mol-1
    ②2C（石墨）+O2（g）═2CO（g）△H=-222kJ•mol-1
    ③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1
    试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为20500kJ．
    （2）在一定的条件下，将C（s）和H2O（g）分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：C（s）+2H2O（g）?CO2（g）+2H2（g）其相关数据如表所示：
     容器 容积/L 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
     C（s） H2O（g） H2（g）
     甲 2 T1 2 4 3.2 2.5
     乙 1 T2 1 2 1.2 3
    ①T1＞T2（填“＞”、“=”或“＜”）；T1℃时，该反应的平衡常数K=12.8．
    ②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O（g）的物质的量浓度范围是大于0.8mol/L，小于1.4mol/L．
    ③在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是BD．
    A．V逆（CO2）=2V正（H2）
    B．混合气体的密度保持不变
    C．c（H2O）：c（CO2）：c（H2）=2：1：2
    D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
    ④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：
    在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则t6时刻改变的条件是通入H2O，从t1到t8哪个时间段H2O（g）的平衡转化率最低t7-t8．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    19．对于可逆反应N2+3H2?2NH3（反应条件略去），回答下列问题：
    （1）在恒温恒容条件下，下列表述中，不能说明该反应达到平衡状态的有BD．
    A．体系的压强保持不变          
    B．某时刻H2和NH3的浓度之比是3：2
    C．相同时间内，断裂6NA个N-H键，同时断裂3NA个H-H键
    D．某时刻反应速率满足：3v（N2）=v（H2）     
    E．混合气体的平均摩尔质量不变
    （2）下列措施能加快反应速率的有C
    A．降温       B．将NH3分离出体系     C．恒温恒容条件下，加入N2    D．恒温恒压条件下，加入He
    （3）若测得达到平衡时，氮气和氢气的转化率相等，则氮气和氢气的起始投料物质的量之比为1：3．
    （4）若断裂1mol N≡N需要吸热akJ，断裂1molH-H需要吸热bkJ，形成1molN-H放热ckJ，如果n molN2参加反应（假设N2完全转化），则该过程放热n（6c-a-3b）kJ．
    （5）在恒温恒压的密闭容器中，加入一定量的氮气和氢气进行反应，若达到平衡时，混合气体的密度是反应前的1.2倍，则达到平衡时，混合气体中氨气的体积分数为20%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    16．室温下，NH3•H2O的电离程度为0.1%，则在室温下2mol/L的氨水溶液的pH为多少？

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭容器中，物质浓度随时间变化关系如图1所示，回答下列问题：

    （1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线X表示NO2浓度随时间的变化；
    a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是bd．
    （2）反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是加入了0.8molNO2；前10 min内用NO2表示的化学反应速率v （NO2）=0.04mol/（L•min）；d点的平衡常数的数值是1.1（计算结果保留一位小数）．
    （3）恒温恒容条件下，下列选项一定可以判断反应2NO2（g）?N2O4（g）达到平衡状态的依据有a d
    a．混合气体颜色不变             
    b．混合气体的密度保持不变
    c．v （NO2）=2v （N2O4）          
    d．混合气体的平均相对分子质量保持不变
    （4）将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图2是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）．下列说法正确的是AC
    A．b点的操作是压缩注射器
    B．c点与a点相比，C（NO2）增大，C（N2O4）减小
    C．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b、c两点的平衡常数Kb＞Kc
    D．d点：v （正）＞v （逆）．

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