Question

【題目】隨著科學技術的發展和環保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術成為研究的重點。

完成下列填空：

（1）目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應方程式為：

CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）

已知H2的體積分數隨溫度升高而增加。

若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

v正	v逆	平衡常數K	轉化率α

（2）相同溫度時，上述反應在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質的平衡濃度如下表：

	[CO2]/mol·L-1	[H2]/mol·L-1	[CH4]/mol·L-1	[H2O]/mol·L-1
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為_________。

（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11

草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5

0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（選填“大于”、“小于”或“等于”）

等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是___________。

若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____。（選填編號）

a．[H+]＞[HC2O4-]＞[HCO3-]＞[CO32-]

B．[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]

c．[H+]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]

D．[H2CO3] ＞[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[CO32-]

（4）人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，當有少量酸性或堿性物質進入血液中時，血液的pH變化不大，用平衡移動原理解釋上述現象。

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Answer 1

【答案】（1）

v正	v逆	平衡常數K	轉化率α
增大	增大	減小	減小

（2）

（3）大于；草酸；ac

（4）當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。（合理即給分）

【解析】

試題分析：（1）H2的體積分數隨溫度的升高而增加，這說明升高溫度平衡向逆反應方向進行，即正反應是放熱反應。升高溫度正逆反應速率均增大，平衡向逆反應方向進行，平衡常數減小，反應物的轉化率減小。

（2）相同溫度時平衡常數不變，則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關系式為。

（3）根據電離常數可知草酸的酸性強于碳酸，則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性強于碳酸，則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是草酸。a．草酸的兩級電離常數均大于碳酸的，所以草酸的兩級的電離程度均大于碳酸的，因此溶液中[H+]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[HCO3-]＞[CO32-]，a正確；b．根據a中分析可知b錯誤；c．根據a中分析可知c正確；d．根據a中分析可知d錯誤，答案選ac。

（4）根據平衡可知當少量酸性物質進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。