Question

（2013?濟寧一模）化學反應變化過程及結果的研究．按要求回答問題：（1）關于反應過程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=

-（a-2b+4c）

kJ?mol^-1．
（2）關于反應速率和限度的研究：
工業生產尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反應的化學方程式為：
2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），該反應的平衡常數（K）和溫度（T/℃）關系如下：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓變△H

＜

0 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如圖（1）是氨碳比（x）與CO₂平衡轉化率（α）的關系．α隨著x增大而增大的原因是

c（NH₃）增大，平衡正向移動

．
③圖（1）中的B點處，NH₃的平衡轉化率為

32

%．
（3）關于電化學的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，如圖（2）為Al-AgO電池的構造簡圖，電解質溶液為NaOH，它可用作水下動力電源，該電池中鋁電極反應式為

Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O

．用該電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖（3）（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陽極的電極反應式為

CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O

．

（4）關于電離平衡的研究：
CO₂+H₂O?H₂CO₃

OH-

H+

HCO₃^-人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會發生酸中毒或堿中毒．其pH隨c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）變化關系如下表：

c（HCO3-）：c（H2CO3）	1.0	17.8	20.0	22.4
pH	6.10	7.35	7.40	7.45

試回答：
①正常人體血液中，HCO₃^-的水解程度

大于

電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時，可注射緩解

B

（填選項）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO₃溶液    C．NaCl溶液    D．Na₂SO₄溶液
③pH=7.00的血液中，c（H₂CO₃）

＜

c（HCO₃^-） （填“＜”、“＞”、“=”）

Answer 1

分析：（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①依據平衡常數隨溫度變化分析判斷反應吸熱放熱；
②增大反應物濃度，平衡正向進行；
③依據x含義和圖象數據分析結合化學方程式換算氨氣轉化率；
（3）該原電池中，鋁易失去電子作負極，則銀是正極，負極上鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，正極上氧化銀得電子生成銀，據此寫出電池反應式；
（4）①根據人體血液的酸堿性確定碳酸氫根離子的電離和水解程度相對大小；
②發生酸中毒時，應該用堿性物質緩解；
③pH=6.1的血液中c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）；

解答：解：（1）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-aKJ/mol
②CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+H₂O（l）△H=-bKJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-cKJ/mol
依據蓋斯定律①-（②×2-③×4）得到：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-（a-2b+4c）KJ/mol；
故答案為：-（a-2b+4c）；
（2）①平衡常數隨溫度升高減小，說明正反應為放熱反應，△H＜0，故答案為：＜；      
 ②2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），圖象分析判斷，增大氨氣濃度平衡正向進行，故答案為：c（NH₃）增大，平衡正向移動；      
③B點處x=4，原料氣中的NH₃和CO₂的物質的量之比為4，二氧化碳轉化率為64%，假設氨氣為4，二氧化碳為1，則反應的二氧化碳為0.64，2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），依據化學方程式反應的氨氣為1.28，
NH₃的平衡轉化率=

1.28

4

×100%=32% 
故答案為：32%；
（3）鋁做負極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO₂，氧化銀做正極，得電子被還原為Ag，電解質溶液為NaOH溶液，所以其電池反應式為：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．所以負極電極反應為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；用該電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫，電解池中的陽極為尿素失電子發生氧化反應，在堿性溶液中生成氮氣和碳酸根離子，電極反應為，CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O； CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
（4）①人體血液pH值保持在7.35---7.45之間，則HCO₃^-的水解程度大于電離程度；
故答案為：大于；
 ②發生酸中毒時，應用堿性物質緩解；
A．NaOH溶液是強堿溶液具有強腐蝕性，故A不符合；
B．NaHCO₃溶液水解顯堿性，可以和酸反應起到緩解人體血液酸中毒，故B符合；  
C．NaCl溶液是中性溶液不起作用，故C不符合；    
D．Na₂SO₄溶液是中性溶液不能緩解血液的酸性，故D不符合；
故答案為：B；
③pH=7.00的血液中c（H₂CO₃）＜c（HCO₃^-）；
故答案為：＜；

點評：本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，原電池，電解池原理的應用，電極反應書寫方法，化學平衡影響因素的分析判斷，鹽類水解的分析，題目難度中等．