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的體積分數隨溫度的升高而增加．
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]/molL﹣1	[H2]/molL﹣1	[CH4]/molL﹣1	[H2O]/molL﹣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
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH0.1mol/LNa2C2O4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．

Answer 1

【答案】
（1）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

【解析】（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，平衡逆反應方向進行，平衡常數減小，反應物的轉化率減小，所以答案是：

v正	v逆	平衡常數K	轉化率α
增大	增大	減小	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 ，所以答案是： ；
（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，草酸的二級電離常數均大于碳酸的，所以草酸的電離程度大于碳酸，且碳酸以第一步電離為主，因此溶液中[H+]＞[HC2O4﹣]＞[C2O42﹣]＞[HCO3﹣]＞[CO32﹣]，則ac正確，bd錯誤．所以答案是：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，所以答案是：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．
【考點精析】利用化學平衡常數的含義和化學平衡狀態本質及特征對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度不變的狀態；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）．