2019届二轮复习原理型简答题的精准解答学案（全国通用）

2019届二轮复习原理型简答题的精准解答学案（全国通用）

专题四　原理型简答题的精准解答 热点题空一　物质变化型简答题 典型物质的重要性质要点 ‎1．钠是“极其活泼”金属的代表 知识主线：Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3‎ 过氧化钠：结构特点、与水及CO2反应特点；Na2CO3、NaHCO3相互转化的条件。‎ ‎2．铝单质的强还原性，即能溶于强碱，又能溶于强酸，均产生氢气。氧化铝、氢氧化铝的两性，氢氧化铝的电离特点。‎ ‎3．铁元素具有变价，铁制品腐蚀的原因，Fe2＋具有较强的还原性，在空气中易被氧化；Fe3＋具有氧化性、易水解；Fe2＋、Fe3＋的相互转化的条件；Fe2＋、Fe3＋检验的特征反应。‎ ‎4．氯气是具有强氧化性的有毒性气体，氯气可用于漂白，但氯气没有漂白性，起漂白作用的物质是HClO；氯水中存在Cl2＋H2O??HCl＋HClO，HClO??H＋＋ClO－，ClO－易水解、具有强氧化性。‎ ‎5．二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一、是酸性氧化物，具有较强的还原性、弱的氧化性、漂白的可逆性；检验二氧化硫的特征试剂是品红溶液。‎ 浓硫酸具有吸水、脱水、强氧化性；稀硫酸具有酸的通性，没有强氧化性；注意SO检验的干扰因素。‎ ‎6．氨气极易溶于水、是碱性气体，具有还原性；水溶液存在的平衡：NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨水不稳定。‎ 浓硝酸具有强酸性、不稳定性和强氧化性，稀硝酸也具有强氧化性。‎ 题组一　物质性质应用型 ‎1．根据物质的特性简答下列各题：‎ ‎(1)过量的铜加入少量稀硝酸中，待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 ‎(2)如图所示，将红热的铂丝插入锥形瓶中，不与溶液接触，一段时间后铂丝仍保持红热，‎ 可能的原因是___________________________________________________________________。‎ 答案　氨水易挥发，且氨的催化氧化是放热反应 ‎(3)将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　Al3＋水解，使溶液中H＋浓度大于OH－浓度 ‎(4)铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，高温焙烧铬铁矿反应如为：FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2‎ 该步骤不能使用陶瓷容器，原因是___________________________________________。‎ 答案　陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 ‎(5)某含锰矿石的主要成分是MnO2，还含CaO、Al2O3、FeS等杂质，由此矿石生产MnCO3的工艺流程中的第一步是酸溶，即用稀硫酸在较高的温度下溶解含锰矿石。酸溶时，是否能将稀硫酸换为浓盐酸________(填“是”或“否”)，原因是___________________________。‎ 答案　否　MnO2在较高温度时可以氧化盐酸产生氯气，且浓盐酸具有挥发性 题组二　推理判断型 ‎2．铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。‎ ‎(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O转化为Cr3＋，其电极反应式为____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2＋和Pb2＋的去除率，结果如图所示。‎ ‎①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2＋和Pb2＋，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②当铁炭混合物中铁的质量分数大于 50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2＋和Pb2＋的去除率不升反降，其主要原因是__________________________________________________。‎ ‎(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。纳米铁粉除去水中NO反应的离子方程式为4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O，研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O ‎(2)①活性炭对Cu2＋和Pb2＋有吸附作用 ‎②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少 ‎(3)纳米铁粉与H＋反应生成H2‎ ‎3．H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：‎ ‎(1)写出阳极的电极反应式__________________________________________________。‎ ‎(2)分析产品室可得到H3PO2的原因__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有____________杂质。该杂质产生的原因是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解题思路]　(2)‎ ‎(3)‎ 答案　(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋‎ ‎(2)阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2‎ ‎(3)PO　H2PO或H3PO2被氧化 解析　(1)阳极发生氧化反应，在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。‎ ‎(2)H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：H＋＋H2PO??H3PO2。‎ ‎(3)如果撤去阳膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。‎ ‎4．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解、氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl－??[CuCl2]－。‎ 工业上可用向硫酸铜饱和溶液中加入NaCl和Na2SO3的方法制取CuCl，请回答下列问题：‎ ‎(1)写出生成CuCl沉淀的离子方程式：________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在反应进行时，当氯化钠用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减小，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验测得溶液的 pH 与亚硫酸钠溶液体积的关系曲线如图所示。‎ ‎①解释图像中Va时，随着亚硫酸钠溶液的体积增大，溶液pH增大的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋‎ ‎(2)当Cl－浓度过大时，生成的沉淀CuCl又会发生CuCl＋Cl－??[CuCl2]－，因而沉淀率会降低 ‎(3)①由于发生2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，H＋浓度逐渐增大 ‎②当铜离子完全反应后，再加入Na2SO3消耗溶液中的H＋，又使H＋浓度逐渐减小 物质变化类简答题答题要领 ‎(1)结合物质的性质，推测产生结果的原因；叙述时一般可使用因果表述法。‎ ‎(2)推理判断理由的阐述 该类型简答题一般是依据题意，根据化学知识及相关的知识对题目所给的问题先进行分析判断，然后说明判断的理由。解题的思路：先对问题作出判断，得出结论，然后再由结论追溯到分析过程，最后再回到结论。采分点是推理过程和结论。‎ 热点题空二　读懂图表，精准解答化学平衡简答题 ‎1．化学平衡移动的判断方法 ‎(1)依据勒夏特列原理判断 通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。‎ ‎①若外界条件改变，引起v正>v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动。‎ ‎②若外界条件改变，引起v正K，平衡逆向移动；‎ ‎②若Q＝K，平衡不移动；‎ ‎③若Q”“<”或“＝”)K(T2)，理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果要进一步提高H2S的平衡转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有________________。‎ ‎[解题思路]　‎ 答案　(1)p1”“＝”或“<”)0，其依据是____________________________。‎ ‎(2)在210～270 ℃之间，随温度升高，实际产率增大的原因是：_______________________。‎ 答案　(1)<　温度升高甲醇的平衡产率减小　(2)温度升高，反应速率加快 解析　(1)图像分析可知升温甲醇的平衡产率降低，升高温度平衡向吸热反应方向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0。‎ ‎(2)210～270 ℃时反应未到达平衡，温度升高，反应速率加快，产率增大。‎ ‎3．一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋CO2(g)??H2O(g)＋CO(g)，已知c(CO)随反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。‎ ‎(1)当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是__________，判断的理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是__________。‎ 答案　(1)加入催化剂　图像分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间，最后两种情况的平衡浓度相同，说明改变的条件是加入了催化剂　(2)将容器的体积快速压缩至2 L 解析　曲线Ⅰ、曲线Ⅲ对应的t0和平衡状态t1时，CO的浓度之比均为2∶3，可知平衡未发生移动，改变的条件是增大压强，气体物质的量不变时，设曲线Ⅲ对应的气体的体积为V，则4.5 mol·L－1×V＝3 mol·L－1×3 L，得V＝2 L。‎ ‎‎ 题组二　工业生产中平衡图像的数学表征分析 ‎4．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：2CO2(g)＋6H2(g)??C2H5OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。‎ ‎(1)图1、图2分别是CO2的平衡转化率随压强及温度的变化关系，已知m为起始时的投料比，即m＝。①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为____________________，判断依据是__________________；‎ ‎②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____________，判断依据是________________。‎ ‎(2)图3表示在总压为5 MPa的恒压条件下，且m＝3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质为____________(填化学式)，T4温度时，该反应的平衡常数Kp＝________(提示：用平衡分压代替平衡浓度来计算，某组分平衡分压＝总压×该组分的物质的量分数，结果保留小数点后三位)。‎ 答案　(1)①T3>T2>T1　正反应放热，升高温度平衡逆向移动，温度越高，CO2的平衡转化率越小，所以T3>T2>T1　②m1>m2>m3　保持n(CO2)不变，增大n(H2)，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，所以m1＞m2＞m3　(2)C2H5OH　0.243‎ 解析　(2)升高温度平衡逆向移动，CO2、H2含量增大、C2H5OH、H2O 减小，乙醇的含量是水蒸气的倍，所以曲线d代表的物质为C2H5OH；Kp＝≈0.243。‎ ‎5．氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应：‎ ‎2NH3(g)＋CO2(g)??CO(NH2)2(l)＋H2O(g)。‎ 下图为合成塔中不同氨碳比a[]和水碳比b[]时二氧化碳的转化率(α)。b宜控制在____________(填字母)范围内。‎ A．0.6～0.7　　　　B．1～1.1　　　　C．1.5～1.6‎ a宜控制在4.0左右，理由是________________________________________。‎ 答案　A　当氨碳比大于4.0时，CO2的转化率增加不大，但增加了生产成本，氨碳比太小，CO2的转化率较低，降低了原料利用率 解析　控制变量，作垂直于横轴的一条直线交三条曲线于三点，转化率越高越好，所以选择A。选择最佳氨碳比，可看最上面曲线的走势，整体增加，曲线先陡后平(略上升)，依然选择拐点。当氨碳比大于4.0时，增大氨气的量，CO2转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比太小，CO2转化率低。‎ ‎6．(2018·重庆模拟)(1)CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2 L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋Cl2(g)??COCl2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，反应过程中测定的部分数据如下表：‎ t/min n(CO)/mol n(Cl2)/mol ‎0‎ ‎1.20‎ ‎0.60‎ ‎1‎ ‎0.90‎ ‎2‎ ‎0.80‎ ‎4‎ ‎0.20‎ ‎①反应0～2 min末的平均速率v(COCl2)＝________ mol·L－1·min－1。‎ ‎②在2～4 min间，v正(Cl2)______v逆(Cl2)(填“＞”“＝”或“＜”)，该温度下K＝________。‎ ‎③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系。X代表的物理量是________；a______(填“＞”“＝”或“＜”)0。‎ ‎(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体：‎ ‎2CO(g)＋2NO(g)??2CO2(g)＋N2(g)‎ ΔH＝－748 kJ·mol－1‎ 一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图2所示。温度高于710 K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①0.1　②＝　5　③温度　＜‎ ‎(2)当温度升高到710 K时，单位时间内反应达平衡，由于该反应是放热反应，再升高温度，平衡向左移动，转化率降低 解析　(1)①由表中数据，可知0～2 min内Δn(CO)＝1.20 mol－0.80 mol＝0.4 mol，由方程式可知Δn(COCl2)＝Δn(CO)＝0.4 mol，则v(COCl2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1；②4 min内，反应的氯气为0.60 mol－0.20 mol＝0.4 mol，由方程式可知参加反应的CO为0.4 mol，故4 min时CO为1.20 mol－0.4 mol＝0.8 mol，与2 min时CO的物质的量相等，则2 min、4 min处于平衡状态，在2～4 min 间，v正(Cl2)＝v逆(Cl2)，由方程式可知，平衡时生成COCl2为0.4 mol，该温度下平衡常数K＝＝＝5；‎ ‎③正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，而图中随X增大时，CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则X为温度，正反应为放热反应，故a＜0。‎ 题组三　高考化学平衡图像真题体验 ‎7．(2017·全国卷Ⅱ，27)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ ‎(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1‎ 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为________ kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，‎ x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。‎ A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 ‎(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是____________________________、___________________________________；‎ ‎590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是__________________________________。‎ 答案　(1)＋123 kJ·mol－1　小于　AD ‎(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 ‎(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行　升高温度时，反应速率加快　丁烯高温裂解生成短碳链烃类 解析　(1)根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1－(－242) kJ·mol－1＝＋123 kJ·mol－1。由(a)图可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x<0.1。由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确，B错误；反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误，D正确。(2)反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n(氢气)/n(丁烷)‎ 较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯转化率升高；随着进料气中n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降。(3)590 ℃之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590 ℃时，丁烯高温会裂解生成短碳链烃类，使产率降低。‎ 化学平衡简答题的答题要领 叙特点(反应特点或容器特点)―→变条件―→定方向―→得结论(或结果)‎ 热点题空三　溶液中离子平衡简答题的答题思路 ‎1．电离平衡与水解平衡的比较 电离平衡(如CH3COOH溶液)　‎ 水解平衡(如CH3COONa溶液)　‎ 研究对象 弱电解质(包括水的电离、多元弱酸的酸式盐)‎ 盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐)‎ 实质 弱电解质的电离 盐的水解促进水的电离 升高温度 促进电离，离子浓度增大，K增大 促进水解，水解常数增大 加水稀释 促进电离，离子浓度(除OH－外)减小，K不变 促进水解，离子浓度(除H＋外)减小，水解常数不变 加入相应离子 加入CH3COONa固体或盐酸，抑制电离，K不变 加入CH3COOH或NaOH，抑制水解，水解常数不变 加入反应离子 加入NaOH，促进电离，K不变 加入盐酸，促进水解，水解常数不变 ‎2.外界条件对AgCl溶解平衡的影响 AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0‎ ‎ 体系变化 条件 平衡移动方向 平衡后c(Ag＋)‎ 平衡后c(Cl－)‎ Ksp 升高温度 向右 增大 增大 增大 加水稀释 向右 不变 不变 不变 加入少量AgNO3‎ 向左 增大 减小 不变 通入HCl 向左 减小 增大 不变 通入H2S 向右 减小 增大 不变 ‎1．双碱法吸收尾气中二氧化硫的过程如下：‎ NaOH溶液Na2SO3溶液 写出过程①的离子方程式：__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ CaO在水中存在如下转化：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)‎ 从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理：_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　2OH－＋SO2===SO＋H2O　SO与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成 ‎2．Na2HPO4是磷酸的酸式盐，但其水溶液呈碱性，从溶液中离子平衡角度分析回答下列问题：‎ ‎(1)解释Na2HPO4溶液呈碱性的原因_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)当加入足量饱和CaCl2溶液时，溶液变为酸性，解释原因 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解题思路]‎ 答案　(1)Na2HPO4溶液中存在两个平衡，一是电离平衡，HPO??H＋＋PO，二是水解平衡，HPO＋H2O??H2PO＋OH－，其水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性 ‎(2)Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO??H＋＋PO，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H＋浓度增大，溶液显酸性 ‎3．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中分别存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，CaCO3(s)??Ca2＋(aq)＋CO(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等 ‎。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏(CaSO4·2H2O)。‎ ‎(1)粉末状碳酸钙悬浊液能吸收废气中SO2的原因：_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)SO2与Ca(OH)2悬浊液反应生成石膏的总方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)由于亚硫酸的酸性比碳酸强，亚硫酸与碳酸根反应产生CO2气体，CaCO3的溶解平衡向右移动，生成亚硫酸钙，再被氧化为硫酸钙 ‎(2)2SO2＋O2＋2Ca(OH)2＋2H2O===2CaSO4·2H2O ‎(3)Ca(OH)2微溶，澄清的石灰水中Ca(OH)2的浓度小，不利于吸收SO2‎ 解析　(1)SO2与CaCO3悬浊液反应，相当于弱酸制更弱的酸。(2)SO2与Ca(OH)2悬浊液反应，相当于酸碱中和反应，再被氧气氧化为硫酸钙。(3)用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水，与浓度有关，浓度大时吸收二氧化硫的效果好。‎ ‎4．在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO存在如下平衡关系：Cr2O＋H2O??2CrO＋2H＋，把重铬酸钾溶于水配成稀溶液呈橙色。‎ ‎(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈黄色，解释溶液变黄的原因：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)向已加入NaOH溶液的溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液应是________，因为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)向原溶液中加入硝酸钡溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡向________(填“左”或“右”)移动，溶液颜色将变__________________。‎ 答案　(1)加入少量的NaOH固体，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡向右移动，溶液变成黄色 ‎(2)橙红色　H＋浓度增大，平衡向左移动，Cr2O浓度增大 ‎(3)右　浅 解析　(1)加入少量NaOH固体，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡向右移动。(2)加入酸，H＋浓度增大，平衡左移，Cr2O浓度增大。(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液，生成BaCrO4沉淀，CrO浓度降低，平衡向右移动。‎ 溶液中有关离子平衡的简答题思路 阅读题目情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；找出题目信息中与平衡体系变化的有关因素；利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；说明平衡移动后对实际问题体系产生的影响。‎ 一般用如下模式书写：“……存在……平衡，……(条件)使平衡向……(方向)移动，……(结论)”。‎ 专题特训 A组 ‎1．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_________________________________________________________________，‎ 说明理由：_____________________________________________________________________。‎ 答案　NH3　根据反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多 ‎2．用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀以达到除铬的目的。‎ ‎(1)用Fe作电极的原因为____________________________________________________。‎ ‎(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是_________________________________________。‎ ‎(3)溶液中除生成Cr(OH)3沉淀外还生成________沉淀，解释产生的原因 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，提供还原剂Fe2＋‎ ‎(2)水电离产生的H＋放电生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，同时产生了大量OH－‎ ‎(3)Fe(OH)3　溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe(OH)3沉淀 解析　(1)在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，以提供还原剂Fe2＋。‎ ‎(2)阴极氢离子的放电能力较强，先放电，因而氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大。‎ ‎(3)溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe(OH)3沉淀。‎ ‎3．已知H2S高温热分解制H2的反应如下：2H2S(g)??2H2(g)＋S2(g)。在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验。‎ 以H2S的起始浓度均为c mol·L－1测定H2S的转化率，结果如图所示。图中曲线a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，故曲线b向曲线a靠近 解析　弄清两根曲线表示的含义，温度低时，H2S转化率相差较大，温度高时，H2S转化率几乎相等，说明温度高时，在该段时间里已经达到平衡。‎ ‎4．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：‎ ‎＋H2(g)　ΔH＝＋124 kJ·mol－1‎ 工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)变化如图：‎ ‎(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实：_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)控制反应温度为600 ℃的理由是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果 ‎(2)600 ℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大 ‎5．我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅，‎ 实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工艺流程如下：‎ 已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20 ℃)见图1；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。‎ ‎(1)①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式：____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②室温时，向两份相同的PbSO4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__________溶液中PbSO4转化率较大，理由是_____________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)生产过程中的温度应保持在40 ℃，若温度降低，PbSO4的转化率下降。根据图2，解释可能原因：‎ ⅰ.温度降低，反应速率降低；‎ ⅱ.________________________________________________________________________‎ ‎(请你提出一种合理解释)。‎ ‎(3)过程Ⅲ发生反应的化学方程式是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)过程Ⅳ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如图3。‎ ‎①阴极的电极反应式是____________________________________________________。‎ ‎②电解一段时间后，PbCl浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是____________________________________________________________。‎ 答案　(1)①PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq)‎ ‎②Na2CO3　Na2CO3溶液中CO浓度大 ‎(2)若温度降低，Na2SO4、Na2CO3浓度降低，反应速率降低，PbSO4的转化速率下降 ‎(3)PbO2＋H2O2===PbO＋O2↑＋H2O ‎(4)①PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－‎ ‎②向阴极加PbO粗品 解析　(1)①由PbSO4、PbCO3的溶解度知，PbSO4容易转化为PbCO3，离子方程式是PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq)；②同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比，前者溶液中CO浓度大，在Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大。(2)生产过程中的温度应保持在40 ℃，若温度降低，Na2SO4、Na2CO3浓度降低，反应速率降低，PbSO4的转化速率下降。(3)由流程知，PbO2氧化H2O2生成PbO，反应的化学方程式是PbO2＋H2O2===PbO＋O2↑＋H2O。(4)①阴极PbCl得到电子生成Pb，电极反应式是PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－。②电解一段时间后，PbCl浓度极大下降，阴极区酸性增强，因此可向阴极加PbO粗品。‎ B组 ‎1．若在绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和O2，一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，一段时间内，正反应速率随时间变化曲线如下图所示，则在a点时，反应________(填“达到”或“未达到”)平衡状态；t1～t3时间内，v正先增大后减小的主要原因是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　未达到　t1～t2时间内，v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t2～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小 解析　化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，a点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡；t1～t2时间内，v正 增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t2～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小导致反应速率降低。‎ ‎2．乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。‎ ‎(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp：______________________‎ ‎(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。‎ ‎(2)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________，理由是___________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)气相直接水合法常采用的工艺条件：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，n(H2O)∶n(C2H4)＝0.6∶1。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_________________________________、‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n mol，则Kp＝＝＝≈0.07‎ ‎(2)p1＜p2＜p3＜p4　反应正方向是分子数减少的反应，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高 ‎(3)将产物乙醇液化移去、增加n(H2O)∶n(C2H4)比 解析　(2)增大压强，平衡将正向移动，能提高C2H4的转化率，故利用图像可知压强：p1＜p2＜p3＜p4。‎ ‎(3)为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或采取增大n(H2O)∶n(C2H4)之比等措施。‎ ‎3．在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：‎ Ⅰ.CO(g)＋3H2(g)=== CH4(g)＋H2O(g)‎ ΔH1＝ －206 kJ·mol－1‎ Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) === CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH2＝ －41 kJ·mol－1‎ Ⅲ.2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)‎ ΔH 3＝ －247.4 kJ·mol－1‎ ‎(1)图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应Ⅰln K(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图，请分析出现这样趋势的原因是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)提高甲烷反应选择性的关键因素是________________________，根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是在550～630 K、1.0 MPa的原因是___________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)在其他条件不变时，温度升高反应Ⅰ向吸热的逆反应方向移动，使ln K减小　‎ ‎(2)催化剂　此条件下反应速率较快而且甲烷产率较高 解析　(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－206 kJ·mol－1，此反应正方向是放热反应，在其他条件不变的情况下，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，ln K 也减小。‎ ‎(2)催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，是提高甲烷反应选择性的关键因素，根据相关知识和图2分析在550～630 K和1.0 MPa的条件下反应速率较快而且甲烷产率较高，是合成甲烷适宜的反应条件。‎ ‎4．SNCR—SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx)，其流程如下：‎ ‎　　　　　　　　‎ 已知该方法中主要反应的热化学方程式：‎ ‎4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)??4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 646 kJ·mol－1，‎ 如图所示，反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。‎ ‎(1)SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)SNCR与SCR技术相比，SNCR技术的反应温度较高，其原因是______________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 但当烟气温度高于1 000 ℃时，SNCR脱硝效率明显降低，其原因可能是_________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)925 ℃时脱硝效率高，残留氨浓度较小　(2)反应的活化能较大，没有使用催化剂　因为脱硝主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝主要反应的平衡逆向移动(或生成的N2与O2反应生成NO等其他合理答案)‎ ‎5．合理利用或转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是人们共同关注的课题。‎ Ⅰ.某化学课外小组查阅资料后得知：2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)的反应历程分两步：‎ ‎①2NO(g)??N2O2(g)(快)　v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)　ΔH1<0‎ ‎②N2O2(g)＋O2(g)??2NO2(g)(慢)　v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)　ΔH2<0‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)的ΔH＝____________________________________‎ ‎(用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)达到平衡状态，写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K＝______________________。‎ ‎(2)决定2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)反应速率是反应②，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1________(填“>”“<”或“＝”)E2。‎ Ⅱ.(3)反应N2O4(g)??2NO2(g)，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下，相应的速率与压强关系如图所示，在图中标出的点中，能表示该反应达到平衡状态的两个点是______________，理由是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在25 ℃时，将a mol·L－1的氨水溶液与0.02 mol·L－1HCl溶液等体积混合后溶液恰好呈中性(忽略溶液混合后体积的变化)，用含a的表达式表示25 ℃时NH3·H2O的电离常数Kb＝______________。用质量分数为17%，密度为0.93 g·cm－3的氨水，配制200 mL a mol·L－1的氨水溶液，所需原氨水的体积V＝________ mL。‎ ‎(5)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO。物质A的化学式为____________，阴极的电极反应式是________________________________________。‎ 答案　(1)ΔH1＋ΔH2　　(2)<‎ ‎(3)B、D　图中只有D点的NO2的消耗速率是B点N2O4的消耗速率的2倍，所以表示达到化平衡状态的点是B、D ‎(4)(或)　21.5a(或或)‎ ‎(5)H2SO4　NO＋6H＋＋5e－===NH＋H2O 解析　Ⅰ.(1)①2NO(g)??N2O2(g)；②N2O2(g)＋O2(g)??2NO2(g)，而目标反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)的ΔH＝①＋②＝ΔH1＋ΔH2，由反应达平衡状态，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正×v2正＝v1逆×v2逆，即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)＝k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2)，则K＝＝。(2)因为决定2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)速率的是反应②，所以反应①的活化能E1远小于反应②的活化能E2。‎ Ⅱ.(3)满足平衡条件v(NO2)＝2v(N2O4)即为平衡点，B、D点的反应速率比为1∶2，所以B、D为平衡点。(4)反应后溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，c(NH3·H2O)＝ mol·L－1－c(NH)＝ mol·L－1，c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，则Kb＝＝＝‎ eq f(2×10－9,a－0.02)；设氨水的体积为V mL，则根据稀释定律可知：＝a mol·L－1‎ ‎×0.2 L，解得V≈21.5a mL。(5)NO得电子生成铵根，离子方程式为NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，为阴极反应，阳极上SO2失电子形成硫酸。‎ C组 ‎1．[2016·全国卷Ⅲ，27(2)(3)(4)]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·‎ L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO SO NO NO Cl－‎ c/mol·L－1‎ ‎8.35×10－4‎ ‎6.87×10－6‎ ‎1.5×10－4‎ ‎1.2×10－5‎ ‎3.4×10－3‎ ‎①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 ‎________________________________________________________________________。‎ 增加压强，NO的转化率______(填“提高”“不变”或“降低”)。‎ ‎②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________________________。‎ ‎(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。‎ ‎①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎②反应ClO＋2SO??2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为_____________________。‎ ‎(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是____________________。‎ ‎②已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝_____。‎ 答案　(2)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O　提高　②减小　③大于　NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)　(3)①减小　②K＝　(4)①形成硫酸钙沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高 ‎②ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ 解析　(2)①亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强，NO的转化率提高。②脱硝反应消耗OH－，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。③根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)①由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。②根据反应ClO＋2SO??2SO＋Cl－可写出其平衡常数表达式为K＝。(4)①相对于NaClO，Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀，有利于平衡向脱硫方向移动，提高了SO2的转化率。②将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ ‎2．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。‎ ‎(1)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表：‎ n(SO)∶n(HSO)‎ ‎91∶9‎ ‎1∶1‎ ‎9∶91‎ pH ‎8.2‎ ‎7.2‎ ‎6.2‎ 由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：_________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)当吸收液的pH降至约为6时，需送到电解槽再生。再生示意图如下：‎ 当阴极室中溶液pH升到8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)酸　NaHSO3溶液中的HSO存在两个平衡：HSO??H＋＋SO和HSO＋H2O??H2SO3＋OH－，HSO的电离程度大于其水解程度 ‎(2)H＋在阴极得电子生成H2，溶液中的c(H＋)降低，促使HSO电离生成SO，且Na＋进入阴极室，吸收液得以再生 ‎3．化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如图甲所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。‎ ‎(1)电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在__________(填“阴极室”或“阳极室”)。‎ ‎(2)电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图乙，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)阳极室　(2)防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 ‎(3)M点：c(OH－)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢[或N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4产率降低]‎ 解析　(1)由电解装置图可知，阳极为Fe电极，阴极为Ni电极，电解总反应为Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑；装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO ‎，镍电极有气泡产生，则阳极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O，阴极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，由于阳极反应中消耗OH－，故电解一段时间后，阳极室c(OH－)降低。‎ ‎(2)Na2FeO4易被H2还原，电解过程中，将阴极产生的气体(H2)及时排出，可防止Na2FeO4被H2还原，使其产率降低。‎ ‎(3)由c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化图可知，当c(NaOH)＝14 mol·L－1时，c(Na2FeO4)达到最大值。Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，M点在最高值之前，溶液中c(OH－)较低，Na2FeO4的稳定性差，且反应速度慢。由题中信息“若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质”，即有Fe(OH)3生成；N点在最高值之后，溶液中c(OH－)过大，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4的产率降低。‎ ‎4．炼铁高炉中存在以下热化学方程式：‎ Ⅰ.C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH1＝172.5 kJ·mol－1‎ Ⅱ.Fe2O3(s)＋CO(g)??2FeO(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－3 kJ·mol－1‎ Ⅲ.FeO(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g)　ΔH3＝－11 kJ·mol－1‎ Ⅳ.Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4‎ ‎(1)上述反应中，ΔH4＝________ kJ·mol－1。‎ ‎(2)在实际生产中炼铁高炉中通入适量的空气，其主要作用是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)T ℃时，在1 L的密闭容器中加入20.0 g Fe2O3和3.6 g C，只发生反应：2Fe2O3(s)＋3C(s)??4Fe(s)＋3CO2(g)，20 min后达到平衡，固体质量变成19.2 g，用CO2表示的反应速率为__________。‎ ‎(4)炼铁过程中发生反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)。‎ ‎①下图中能表示该反应的平衡常数对数值(1g K)与温度的关系的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，原因是__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②1 500 ℃时，在某体积可变的密闭容器中按物质的量比1∶3加入Fe2O3和CO，则达平衡时Fe2O3转化率是______________________。‎ ‎③下列说法能够提高Fe2O3转化率的是____________(填字母)。‎ A．升高反应体系的温度 B．加入适量的Na2O固体 C．对体系加压 D．增大CO在原料中的物质的量比 答案　(1)－25　(2)与C反应产生热量，制备还原性气体CO ‎(3)0.005 mol·L－·min－1　(4)①Ⅰ　因为该反应正向放热，升高温度，平衡逆向移动，K减小，lg K减小 ‎②50%　③BD 解析　(1)已知Ⅰ.C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH1＝172.5 kJ·mol－1‎ Ⅱ.Fe2O3(s)＋CO(g)??2FeO(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－3 kJ·mol－1‎ Ⅲ.FeO(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g)　ΔH3＝－11 kJ·mol－1‎ 根据盖斯定律，由Ⅱ＋Ⅲ×2得反应Ⅳ.Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4＝ΔH2＋ΔH3×2＝－3 kJ·mol－1－11×2 kJ·mol－1＝－25 kJ·mol－1。(2)在实际生产中炼铁高炉中通入适量的空气，其主要作用是与C反应产生热量，制备还原性气体CO。(3)根据反应Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)可知，固体减少的质量为生成的二氧化碳的质量，即(20.0＋3.6－19.2) g＝4.4 g，物质的量为0.1 mol，用CO2表示的反应速率为＝0.005 mol·L－1·min－1。(4)①因为该反应正向放热，升高温度，平衡逆向移动，K减少，lg K减小，图中能表示该反应的平衡常数对数值(lg K)与温度的关系的是Ⅰ。②1 500 ℃时，lg K＝0，则K＝＝1，根据反应Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)，则参与反应的CO和剩余的CO相等，在某体积可变的密闭容器中按物质的量比1∶3加入Fe2O3和CO，则达平衡时Fe2O3的转化率与CO的转化率相等，为50%。③反应Fe2O3(s)＋3CO(g)??4Fe(s)＋3CO2(g)是气体体积不变的放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向移动，Fe2O3转化率减少，选项A不选；加入适量的Na2O固体与二氧化碳反应，平衡正向移动，Fe2O3转化率增大，选项B选；对体系加压，平衡不移动，Fe2O3转化率不变，选项C不选；增大CO在原料中的物质的量比，消耗更多的Fe2O3，转化率增大，选项D选。‎