Question

【題目】根據要求回答下列問題：

（1）已知恒溫、恒容條件下發生反應：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)。

①下列圖像說明該反應進行到t1時刻未達平衡狀態的是________(填選項字母)。

②1 molNO2和足量C發生反應，測得平衡時NO2和CO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示。

圖中A、B、C三點NO2的轉化率最高的是_____，該反應的平衡常數Kp=_______（Kp是用平衡分壓代替平衡濃度的常數，分壓＝總壓×物質的量分數）。

(2)已知：弱電解質的電離平衡常數為

物質	H2CO	H2S	HNO2
電離平衡常數 （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碳酸鈉的溶液中加入1L 1mol·L-1的HNO2后，則溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的離子濃度由大到小是_______。

②25℃時，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl氣體或加入NaOH固體，溶液pH與c(S2-)關系如圖所示(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發)。pH=13時，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1；

③向10.00mL0.10 mol·L-1的氫硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈_____性，其定量依據是______________________ .

（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

則：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 堿性 此時恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度遠大于電離程度,所以呈堿性 -399.7

【解析】（1）①根據“變量不變達平衡”判斷，a、反應中碳是固體，恒容條件下的混合物的密度是變量，t1時刻密度不變說明反應已達平衡狀態；b、t1時刻是n(N2)=n(NO2)，是反應物量的特殊比例，且后面量的變化可看到各反應物的量還沒恒定，還沒達到平衡狀態；c、t1時刻二氧化氮的質量分數不變，則反應物各物質的質量分數也應不變，反應達到平衡狀態；答案選b；②A、B、C三點中達到平衡狀態后A點NO2濃度最小，所以NO2的轉化率最高；③由焦炭還原NO2的反應為：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒溫條件下，1 mol NO2和足量C發生反應在C點時，NO2和CO2的物質的量濃度相等，可知此時反應體系中n(NO2)=0.5mol，n(N2)=0.25mol，n(CO2)=0.5mol，則三種物質的分壓分別為：P(NO2)= P(CO2)=10MPa×=4MPa，P(N2)=2MPa，C點時該反應的壓強平衡常數Kp(C)= ==2MPa；（2）①由亞硝酸的電離平衡常數Ka=5.1×10-4，H2CO的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.61×10-11可判斷亞硝酸的酸性強于碳酸，因此向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1mol的HNO2后生成1mol碳酸氫鈉、1mol亞硝酸鈉，另外還剩余1mol碳酸鈉，水解程度大小順序為CO32-＞NO2-，水解生成HCO3-，所以溶液中CO32-、HCO3-和NO2-離子的濃度大小關系為c(HCO3- )＞c(NO2- )＞c(CO32-)；②根據物料守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10 mol·L-1，而由圖可知pH=13時，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的氫硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液呈堿性，其定量依據是此時恰好生成NaHS溶液，Ka（HS-）=7.1×10-15＜Kh（HS-）=KW/ Ka1（H2S）=10-14/(1.3×10-7)=7.7×10-8,即水解程度遠大于電離程度,所以呈堿性；（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

根據蓋斯定很，由②-①得反應：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H=△H2-△H1= -189.2kJmol-1-210.5kJmol-1=-399.7kJmol-1。

點睛：本題主要是考查了弱電解質的電離、弱電解質的水解以及反應熱計算等。該題考查的知識點較多，側重考查學生對知識的遷移應用，注意信息的理解和綜合應用。難點是電離平衡常數以及鹽類水解的應用。解答時要明確電離平衡常數與化學平衡常數一樣，平衡常數越大弱電解質的電離程度越大，從而可以判斷相應酸堿的相對強弱，進而可以判斷相應的鹽的水解程度大小。（2）②中的計算要注意靈活應用物料守恒，同時要注意結合圖像進行分析與計算。

【題型】綜合題
【結束】
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【題目】三氯化硼是重要的化工原料。可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機合成的催化劑。

【查閱資料】①BCl3的沸點為12.5℃，熔點為－107.3℃；

②2B＋6HClBCl3＋3H2 ，硼也能與強堿反應。

某研究性學習小組用如下所示裝置制備三氯化硼。回答下列問題：

(1)A裝置中反應的離子方程式_______________________。

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

(3)D裝置中發生反應的化學方程式_____________。

(4)G裝置的作用是_____；為使實驗裝置簡便，可用一個裝置代替F和G裝置。該裝置所用儀器是___，所裝試劑是____。

(5)A、D兩處加熱的先后順序是_____________，其理由是_______________。

(6)檢驗制得的產品中是含有硼粉的實驗操作是________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 除去氯氣中的氯化氫雜質氣體 硼粉與氯化氫反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸 2B＋3Cl22BCl3 吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣 干燥管或U型管 堿石灰 先A處后D處 排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉反應生成B2O3 取少量樣品于試管中，滴加濃氫氧化鈉溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產生，則樣品中無硼粉

【解析】（1）裝置A制取氯氣，因此離子反應方程式為：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(2)鹽酸易揮發，制取的氯氣中含有氯化氫，B裝置的作用是除去氯氣中的氯化氫雜質氣體；如果拆去B裝置，可能的后果是硼粉與氯化氫反應生成的產物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發生爆炸；(3)D裝置中發生反應是硼粉與氯氣反應生成氯化硼，反應的化學方程式為2B＋3Cl22BCl3；(4)G裝置裝有氫氧化鈉溶液，其作用是吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣；為使實驗裝置簡便，可用一個裝置代替F和G裝置，可防止空氣中的水蒸氣進入E，又能吸收未反應完的氯氣，該裝置所用儀器是干燥管或U型管，所裝試劑是堿石灰；(5)A、D兩處加熱的先后順序是先A處后D處，其理由是排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉反應生成B2O3；(6)檢驗制得的產品中是含有硼粉的實驗操作是取少量樣品于試管中，滴加濃氫氧化鈉溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產生，則樣品中無硼粉。