某興趣小組探究以芒硝Na2SO4·10H2O和CaO為原料制備Na2CO3。
（1）將CaO水化后，與芒硝形成Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系，反應(yīng)后過濾，向濾液中通入CO2，期望得到Na2CO3。三元體系中反應(yīng)的離子方程式為： SO42－+ Ca(OH)2(s)+2H2OCaSO4·2H2O(s)+2 OH－
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________________。
往Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系中添加適量的某種酸性物質(zhì)，控制pH="12.3" [即c(OH－)=0.02mol/L]，可使反應(yīng)在常溫下容易進行。反應(yīng)后過濾，再向濾液中通入CO2，進一步處理得到Na2CO3。
（2）在Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系中不直接通入CO2，其理由是_______________________________________________________________。
（3）添加的酸性物質(zhì)須滿足的條件（寫出兩點）是_____________、______________。
（4）用平衡移動原理解釋添加酸性物質(zhì)的理由：____________________________________；以HA表示所添加的物質(zhì)，則總反應(yīng)的離子方程式可寫為_______________________。
（5）Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32－＋H2OHCO3－＋OH－。下列說法錯誤的是_________。
a．加水稀釋，溶液中所有離子的濃度都減小
b．通入CO2，溶液pH減小
c．加入NaOH固體，減小
d．稀釋溶液，平衡常數(shù)增大

（1）
（2）堿性條件下CO2與Ca2+生成難溶物CaCO3
（3）不與Ca2+生成難溶物  酸性比碳酸弱
（4）酸性物質(zhì)與OH－反應(yīng)，使平衡向生成CaSO4·2H2O的方向進行     SO42－+ Ca(OH)2+2HACaSO4·2H2O↓+2A－ （每空2分）
（5）（2分）a d

解析試題分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；
（2）①在堿性條件下CO2與Ca2+生成難溶物CaCO3，所以不直接通入CO2；
（3）加入酸性物質(zhì)，氫離子可以中和氫氧根離子，使平衡向著生成CaSO4?2H2O的方向進行；以HA表示所添加的酸性物質(zhì)，由于HA酸性要小于碳酸酸性，反正方程式中應(yīng)該寫成分子式，所以總反應(yīng)的離子方程式為SO42﹣+Ca（OH）2+2HA?CaSO4?2H2O↓+2A﹣；
（5）a．加水稀釋，平衡右移溶液中CO32－，HCO3－，OH－離子的濃度都減小，但氫離子濃度增大，錯誤；b．通入CO2，溶液酸性增加，pH減小，正確；c．加入NaOH固體，平衡左移，減小，正確；d．稀釋溶液，平衡常數(shù)不變，錯誤；
考點：本題主要考查硫酸鈣晶體的制取，涉及了化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫、試劑選擇、轉(zhuǎn)化率計算等知識，是一道比較綜合的練習(xí)，本題難度中等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
（1）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：
TaS2（s）＋2I2（g）TaI4（g）＋S2（g）　ΔH>0（I）
反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
（2）如圖所示，反應(yīng)（Ⅰ）在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2（g），一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2（填“>”“<”或“＝”）。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。

（3）利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3，然后用一定濃度的I2溶液進行滴定，所用指示劑為________，滴定反應(yīng)的離子方程式為______________________。
（4）25℃時，H2SO3HSO3-＋H＋的電離常數(shù)Ka＝1×10－2mol·L－1，則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh＝________mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將________（填“增大”“減小”或“不變”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進行程度，K值越大，表示可逆反應(yīng)進行得越完全，K值大小與溫度的關(guān)系是：溫度升高，K值   (填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。
(2)在一體積為10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在800℃時發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH＜0，CO和H2O的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示，則：

①0～4 min時間段平均反應(yīng)速率v(CO)＝        mol·L-1·min-1。
②在800℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝     (要求寫出表達(dá)式及數(shù)值)，CO的轉(zhuǎn)化率＝         。
③在800℃時，若反應(yīng)開始時此容器中CO和H2O的濃度分別為0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1，則達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率是          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)　ΔH<0
某溫度和壓強條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進行上述反應(yīng),5 min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H2的平均反應(yīng)速率是　　　　 mol·L-1·min-1。 
(2)平衡時容器內(nèi)N2的濃度是　　　　 mol·L-1。 
(3)SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是　　　　。 
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 
(5)在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過改變投料配比的方式來實現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是　　　　。 

選項
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3
 
(6)達(dá)到平衡后升高溫度,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是　　　　(填字母序號)。 
A.c(HCl)減少
B.正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快
C.Si3N4的物質(zhì)的量減小
D.重新平衡時c(H2)/c(HCl)增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

溫度／℃
700
800
830
1000
1200
平衡常數(shù)
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=        ，△H     0（填“＞”“＜”或“=”）；
（2）830℃時，向一個5L密閉容器中充入0．20 mol A和0．80 mol B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0．003mol·L-1·s-1，則6s時c(A)=      mol·L-1，C的物質(zhì)的量為         mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達(dá)到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為
            ，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為              ；
（3）判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為       (填正確選項前的字母)；
a．壓強不隨時間改變
b．氣體的密度不隨時間改變
c．c(A)不隨時間改變
d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
（4）1200℃時反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為           

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的氣體B三種氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下面左圖所示。下面右圖為t2時刻后改變?nèi)萜髦袟l件，平衡體系中速率隨時間變化的情況且t2—t5四個階段都各改變一種條件，所用條件均不同。t3—t4階段為使用催化劑。

（1）若t1＝15s，則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）＝        mol/(L?s)；
（2）若t2—t3階段，C的體積分?jǐn)?shù)變小，此階段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物質(zhì)的量為                        mol；
（4）t1時刻，平衡常數(shù)K＝         ；
（5）t5—t6階段容器內(nèi)A的物質(zhì)的量共減小0.03mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a KJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                             ；
（6）若t2時刻后圖像變化如下圖，則改變條件為                       
  
a．恒溫恒壓下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒溫恒壓下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒溫恒壓下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒溫恒壓下，加入0.14mol B和0.30mol C

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鐵是最常見的金屬之一，鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類。鐵與二氧化碳、水在某一密閉體系中反應(yīng)情況如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡
常數(shù)
溫度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)
K3
?
?
完成下列填空：
（1）反應(yīng)①是           （選填“吸熱”，“放熱”）反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)①與②可以推導(dǎo)出同溫下K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=                 （用K1、K2表示）。
（2）973K時，若反應(yīng)③在一個容積為2L的反應(yīng)容器內(nèi)2min時達(dá)到平衡，有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則在2min內(nèi)v(CO2)=                          。若壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將              移動（選填“向左”，“向右”，“不”），CO2的濃度將                   （選填“增大”，“減小”，“不變”）。使該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)都增大的措施有                                    。
（3）在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈紅色，反應(yīng)的離子方程式是                ；若在其中加入少量KCl固體，溶液的顏色________（選填“變深”，“變淺”，“不變”）。
（4）若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液，再滴加KSCN溶液，則不呈紅色，若再加入足夠量FeCl3溶液．又會呈現(xiàn)紅色。請對上述實驗現(xiàn)象作出解釋                 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。
（1）用CO合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2，實驗測得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時間的關(guān)系曲線如圖所示。則該正反應(yīng)的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判斷的理由是______。

（2）利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如下圖所示：

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為_______。
②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，進行上述反應(yīng)。測得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，v(H2)="_______" ；該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______（任寫一條）。

（3）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為；CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g)，體系壓強為P1，在一定條件下達(dá)到平衡時，體系壓強為P2，且P2/P1 =2.2，則該條件下CH3OH  的平衡轉(zhuǎn)化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2－ZnO為催化劑時原料氣比例對反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)／n(CH3OH) =0.25時。CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______ 。在制備H2：時最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在一定條件下，在一容積可變的密閉容器中，將SO2和O2混合發(fā)生反應(yīng)：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝－92.3KJ/mol，反應(yīng)過程中，SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量(mol)的變化如下表（0～4min時，容器氣體壓強為0.1MPa）：

時間min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n(SO2)
2.00
1.92
1.84
1.76
1.76
1.64
1.52
1.40
1.40
1.40
n(O2)
1.00
0.96
0.92
0.88
0.88
0.82
0.76
0.70
0.70
0.70
n(SO3)
0
0.08
0.16
0.24
0.24
0.36
0.48
0.60
0.60
0.60
 
回答下列問題：
（1）___________________________時段，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
（2）第5min時，從同時提高速率和轉(zhuǎn)化率兩個方面分析，改變的外界條件是_____________；平衡向____________方向移動。（填“正”、“逆”或“不”）
（3）其他條件相同、催化劑不同時，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖a。，F(xiàn)e2O3和NiO作催化劑均能使S02的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高，不考慮價格因素，選擇Fe2O3的 主要優(yōu)點是_____________。

（4）科研小組在3800C Fe2O3作催化劑時，研究了不同投料比n(O2):n(SO2)對S02轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖b。請在答題卡坐標(biāo)圖中畫出n(O2):n(SO2)=1:2時，SO2轉(zhuǎn)化率的預(yù)期變化曲線。

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同步練習(xí)冊答案