Question

（2013?濟寧一模）化學(xué)反應(yīng)變化過程及結(jié)果的研究．按要求回答問題：（1）關(guān)于反應(yīng)過程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=

-（a-2b+4c）

kJ?mol^-1．
（2）關(guān)于反應(yīng)速率和限度的研究：
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）和溫度（T/℃）關(guān)系如下：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓變△H

＜

0 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如圖（1）是氨碳比（x）與CO₂平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系．α隨著x增大而增大的原因是

c（NH₃）增大，平衡正向移動

．
③圖（1）中的B點處，NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

32

%．
（3）關(guān)于電化學(xué)的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，如圖（2）為Al-AgO電池的構(gòu)造簡圖，電解質(zhì)溶液為NaOH，它可用作水下動力電源，該電池中鋁電極反應(yīng)式為

Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O

．用該電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖（3）（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陽極的電極反應(yīng)式為

CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O

．

（4）關(guān)于電離平衡的研究：
CO₂+H₂O?H₂CO₃

OH-

H+

HCO₃^-人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會發(fā)生酸中毒或堿中毒．其pH隨c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）變化關(guān)系如下表：

c（HCO3-）：c（H2CO3）	1.0	17.8	20.0	22.4
pH	6.10	7.35	7.40	7.45

試回答：
①正常人體血液中，HCO₃^-的水解程度

大于

電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時，可注射緩解

B

（填選項）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO₃溶液    C．NaCl溶液    D．Na₂SO₄溶液
③pH=7.00的血液中，c（H₂CO₃）

＜

c（HCO₃^-） （填“＜”、“＞”、“=”）

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化分析判斷反應(yīng)吸熱放熱；
②增大反應(yīng)物濃度，平衡正向進行；
③依據(jù)x含義和圖象數(shù)據(jù)分析結(jié)合化學(xué)方程式換算氨氣轉(zhuǎn)化率；
（3）該原電池中，鋁易失去電子作負極，則銀是正極，負極上鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，正極上氧化銀得電子生成銀，據(jù)此寫出電池反應(yīng)式；
（4）①根據(jù)人體血液的酸堿性確定碳酸氫根離子的電離和水解程度相對大�。�
②發(fā)生酸中毒時，應(yīng)該用堿性物質(zhì)緩解；
③pH=6.1的血液中c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）；

解答：解：（1）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-aKJ/mol
②CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+H₂O（l）△H=-bKJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-cKJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①-（②×2-③×4）得到：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-（a-2b+4c）KJ/mol；
故答案為：-（a-2b+4c）；
（2）①平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，故答案為：＜；      
 ②2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），圖象分析判斷，增大氨氣濃度平衡正向進行，故答案為：c（NH₃）增大，平衡正向移動；      
③B點處x=4，原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比為4，二氧化碳轉(zhuǎn)化率為64%，假設(shè)氨氣為4，二氧化碳為1，則反應(yīng)的二氧化碳為0.64，2NH₃ （g）+CO₂ （g）?CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），依據(jù)化學(xué)方程式反應(yīng)的氨氣為1.28，
NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率=

1.28

4

×100%=32% 
故答案為：32%；
（3）鋁做負極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO₂，氧化銀做正極，得電子被還原為Ag，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，所以其電池反應(yīng)式為：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．所以負極電極反應(yīng)為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；用該電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫，電解池中的陽極為尿素失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性溶液中生成氮氣和碳酸根離子，電極反應(yīng)為，CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O； CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；
（4）①人體血液pH值保持在7.35---7.45之間，則HCO₃^-的水解程度大于電離程度；
故答案為：大于；
 ②發(fā)生酸中毒時，應(yīng)用堿性物質(zhì)緩解；
A．NaOH溶液是強堿溶液具有強腐蝕性，故A不符合；
B．NaHCO₃溶液水解顯堿性，可以和酸反應(yīng)起到緩解人體血液酸中毒，故B符合；  
C．NaCl溶液是中性溶液不起作用，故C不符合；    
D．Na₂SO₄溶液是中性溶液不能緩解血液的酸性，故D不符合；
故答案為：B；
③pH=7.00的血液中c（H₂CO₃）＜c（HCO₃^-）；
故答案為：＜；

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用，原電池，電解池原理的應(yīng)用，電極反應(yīng)書寫方法，化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，鹽類水解的分析，題目難度中等．