1、1大题精做十一 以电解质溶液为主线串联反应原理1.（2018 河北武邑中学理综）COS 和 H2S 是许多煤化工产品的原料气。已知：COS(g)+H2(g) H2S(g)+CO(g) H=X kJmol1；CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-42 kJmol1；（1）断裂 1mol 分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示：分子 COS(g) H2(g) CO(g) H2S(g) H2O(g) CO2(g)能量/kJmol -1 1321 440 1076 680 930 1606则 X=_。（2）向 10L 容积不变的密闭容器中充入 1mol COS(g)、1mol H
2、2(g)和 1mol H2O(g)，进行上述两个反应，在某温度下达到平衡，此时 CO 的体积分数为 4%，且测得此时 COS 的物质的量为 0.80mol，则该温度下反应 I的平衡常数为_（保留两位有效数字）（3）现有两个相同的 2 L 恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器 M、N，在 M 中充入 1mol CO 和1molH2O，在 N 中充入 1molCO2和 1molH2，均在 700下开始按进行反应。达到平衡时，下列说法正确的是_。A.两容器中 CO 的物质的量 MNB.两容器中正反应速率 MNC.容器 M 中 CO 的转化率与容器 N 中 CO2的转化率之和小于 1D.两容器中反应
3、的平衡常数 MN（4）氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：H2CO3 H2SKa1 4.4107 1.3107Ka2 4.71011 7.11015煤的气化过程中产生的 H2S 可用足量的 Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为_；常温下，用 100mL0.2molL1NaOH 溶液吸收 448mL（标况）H 2S 气体，反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为_。（5）25时，用 Na2S 沉淀 Cu2+、Sn 2+两种金属离子(M 2+)，所需 S2最低浓度的对数值 1gc(S2)与 Igc(M2+)的关系如右图所示，请回答：225时 Ksp(CuS)=_。25时向 50m
4、L 的 Sn2+、Cu 2+浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 Na2S 溶液，当 Na2S 溶液加到150mL 时开始生成 SnS 沉淀，则此时溶液中 Cu2+浓度为_mol/L。【解析】(1) H=反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量=1321+440-680-1076=5kJmol1；正确答案：5。（2）COS(g)+H 2(g) H2S(g)+CO(g)起始量 1 1 0 0变化量 x xxx平衡量 1-x 1- x xxCO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)起始量 x 1 0 1-x变化量 y yyy平衡量 x- y 1- y y 1-x+y根据题
5、给信息可知：1-x=0.8，x=0.2mol；反应后混合气体总量为 1-x+x+x-y+1-y+y+1-x+y=3mol，根据 CO 的体积分数为 4%列方程 (0.2-y)/3=0.04，y=0.08mol；c(H 2)=(1-x+y)/10=0.088mol/L；c(H 2S)=x /10=0.02mol/L；c(CO)= (x-y)/10=0.012mol/L；c(COS)=(1-x)/10=0.08mol/L；反应 I 的平衡常数为 c(CO)c(H2S)/c(H2)c(COS)= 0.0120.02/0.080.088=0.034；正确答案：0.034。(3)由于容器 M 的正反应为
6、放热反应。随着反应的进行，反应的温度升高；由于恒容绝热，升高温度，平衡左移，两容器中 CO 的物质的量 MN，A 正确；M 中温度大于 N 中的温度，所以两容器中正反应速率 MN，B 错误；容器 M 中反应是从正反应方向开始的，容器 N 中是反应是从逆反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，所以 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和必然小于 1，C 正确；容器 M 中反应是从正反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，平衡左移，所以两容器中反应的平衡常数 MN，错误。 （4）根据电离常数可以得知酸性顺序：H 2CO3H2SHCO3-HS-；所以H2S 与 Na2CO
7、3溶液反应生成 NaHS 和 NaHCO3；正确答案：H 2S+CO =HS+HCO 。设生成 Na2S xmol 和23 3NaHSymol，根据硫元素守恒：x+y=44810 3/22.4 ；根据钠元素守恒：2x+y=0.10.2，解之x=0，y=0.02mol；所以 100mL、0.2molL 1NaOH 溶液恰好吸收 448mL（标况）H 2S 气体生成 NaHS，NaHS 溶液3水解大于电离过程，溶液显碱性，溶液中各离子浓度大小关系为： c(Na+) c(HS) c(OH) c(H+) c(S2)；正确答案： c(Na+) c(HS) c(OH) c(H+) c(S2)。 （5）在
8、25时，CuS 饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，Ksp(CuS)=c(Cu 2+)c(S2)=10251010=1035；正确答案：10 35。Ksp(SnS)=c(Sn2+)c(S2)=10251=1025Ksp(CuS)=1035，所以 25时向 50mL 的 Sn2+、Cu 2+浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 Na2S 溶液，Cu2+先沉淀完成后，Sn 2+开始沉淀；c(Sn 2+)=(501030.01)/(200103)=2.5103 molL1；根据Ksp（SnS）=c(S 2)2.5103=1025，c(S 2)=41
9、023 molL1；根据 Ksp(CuS)=c(Cu2+)41023=1035，c(Cu 2+)=2.51013molL1；正确答案：2.510 13。【答案】 （1）5 （2）0.034 （3）AC （4）H 2S+CO =HS+HCO c(Na+) c(HS) c(OH) c(H+) c(S2) 23 3（5）10 35 2.510131.（2018 山东质检理综）目前，处理烟气中 SO2常采用两种方法：液吸法和还原法。.碱液吸收法25时， Kb(NH3H2O)1.810 5；H 2SO3： Ka11.510 2， Ka21.010 7； Ksp(CaSO4)7.110 5。第 1 步：用
10、过量的浓氨水吸收 SO2，并在空气中氧化；第 2 步：加入石灰水，发生反应 Ca2 2OH 2NH SO CaSO42NH 3H2O K。 4 24(1)25时，0.1molL 1(NH4)2SO3溶液的 pH_(填“” “” “” “0，所以 E1 H2。(5)比较 M、 N 两点 CO 的转化率，选择 P 点为参照点，比较 M 点和 P点对应的 CO 的转化率：温度相同， y1大于 y2，投入较多 CO 来增大 SO2转化率，则 CO 的转化率降低，故 M 点对应的 CO 转化率小于 P 点；比较 N 点和 P 点对应的 CO 转化率：投料比的比值相同， P 点温度高于 N 点，反应的正反
11、应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，故 P 点对应的 CO 转化率小于 N 点。故 CO 的平衡转化率： NPM。 N 点和 P 点的投料比的比值相同，升高温度，正、逆反应速率均增大，故 N 点逆反应速率小于 P点。(6)设参与反应、的 SO2的起始物质的量浓度分别为 a molL1、 b molL1，达到平衡时，转化的物质的量浓度分别为 x molL1、 y molL1，利用三段式法计算：2CO(g)SO 2(g) S(l)2CO 2(g)起始/(molL 1) 0.2 a0转化/(molL 1) 2xx 2x平衡/(molL 1) 0.22 xa x2x2H 2(g)SO 2(g) S(
12、l)2H 2O(g)起始/(molL 1) 0.2 b 0转化/(molL 1) 2yy 2y平衡/(molL 1) 0.22 yb y2y依题意知，2 x0.16，解得 x0.08，2 y0.18，解得 y0.09，平衡时 c(SO2)0.2 molL10.17 molL10.03molL 1， c(H2)0.02molL 1， c(H2O)0.18molL 1，则反应的 K c2(H2O)c2(H2)c(SO2)2700。缩小容器体积相当于增大压强，反应、都是气体分子数减小的反应，增大压强，0.1820.0220.035平衡向正反应方向移动，SO 2的平衡转化率增大。【答案】(1) (2)
13、4.31013 (3)S(l)O 2(g)=SO2(g) H529 kJmol 1(4) (5) c(Na )cB(OH) c(OH)c(H ) 4 4KwK(3)大于 小于(4)B2H6(g)3O 2(g)=B2O3(s)3H 2O(l) H2 165 kJmol 1(5)BH 8OH 8e =B(OH) 4H 2O 4 43.（2018 河北衡水联考）氨是一种重要的化工原料，可以用来制备氮化硅(Si 3N4)肼(N 2H4)、氢氰酸(HCN)。(1)已知：Si(s)+2Cl 2(g)=SiCl4(g) H1=akJmol1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2=bkJmol13Si
14、(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H3=ckJmol1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H4=dkJmol1则反应 3SiCl4(g)+4NH3(g)=Si3N4(s)+12HCl(g)的 H=_kJmol1 (用 a、b、c、d 表示)。(2)肼的制备方法是用次氯酸钠氧化过量的氨。已知 ClO 水解的方程式为：ClO +H2O=HClO+OH。常温下，该水解反应的平衡常数为K=1.0106molL1，则 1.0molL1NaCIO 溶液的 pH=_。(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为：CH 4(g)+NH3(g) HCN(g)+3H2(g) HO其他条件一定，达到
15、平衡时 NH3转化率随外界条件 X 变化的关系如图所示。X 代表的是_(填“温度”或“压强”)。其他条件一定，向 2L 密闭容器中加人 n mol CH4和 2mol NH3，平衡时 NH3体积分数随 n 变化的关系如图所示。若反应从开始到 a 点所用时间为 10min，该时间段内用 CH4的浓度变化表示的反应速率为_molL1min1；平衡常数：K(a) _K(b)(填“” “=”或“” 、 “p2；(NO)几乎为 0 的原因是无二氧化氮，NO 2几乎完全分解；（2）根据三个副反应可知主反应的 H=2-=-1632.5kJ/mol；选用催化剂 I 的优势有:催化剂 I 在低温下就能使主反应
16、NO 的转化率很高，若使用此催化剂脱硝，更有利于节约能源，故答案为：低温下有很高的催化活性，副反应少；观察图象可知，低于 210时，NO 的转化率随温度升高而增大，主反应为放热反应，升高温度向逆反应进行，则 NO 的平衡转化率应随温度升高而降低，与平衡移动得到的结论不一致。故不是，理由是主反应为放热反应，NO 的平衡转化率应随温度升高而降低；（3）用 Na2CO3溶液吸收 NO2生成 CO2，每 4.6gNO2，即 0.1mol NO2反应时转移电子数为 0.05mol，则反应的离子方程式：2NO 2+CO =NO +NO +CO2；（4）HNO 2 H+NO ，则 ，23 3 2 2 Ka=
17、c(H+)c(NO2-)c(HNO2)求算得 5.1106；根据电荷守恒式：c(H +)+c(Na+)=c(NO )+c(NO )+c(OH)，可求 c(NO )约为3 2 30.034mol/L；滴入硝酸银溶液后：c(NO )1.010 62mol/L， 1.010 3mol/L，c(NO )c(Ag ) c(Ag+)=0.0510-3L0.1mol/L5.0510-3L 21.01061.01031.010 9NO2几乎完全分解11（2）-1632.5kJ/mol 低温下有很高的催化活性，副反应少不是，主反应为放热反应，NO 的平衡转化率应随温度升高而降低（3）2NO 2+CO =NO +NO +CO223 3 2（4）5.110 6 0.034mol/L 滴入硝酸银溶液后：c(NO )1.010 6mol/L，21.0c(Ag+)=0.0510-3L0.1mol/L5.0510-3L103mol/L，c(NO )c(Ag )1.010 61.01031.010 9Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀2
