11、（ 2013·河北唐山一模）能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。
I．已知： Fe 2 O 3 (s)＋ 3 C (s)= 2 Fe (s)＋ 3 CO (g)△ H 1= akJ· mol -1
CO (g)＋
O 2 (g)= CO 2 (g)△ H 2= bkJ· mol -1
4 Fe (s)＋ 3 O 2 (g)= 2 Fe 2 O 3 (s)△ H 3= ckJ· mol -1
则 C的燃烧热________ kJ· mol -1
II. (I)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____(填序号)。
A. C (s)+ C 0 2 (g)= 2 C 0 (g) B.Na 0 H (aq)+ HCl (aq)= NaCl (aq)+ H 2 0( 1)
C. 2 H 2 0 (l)= 2 H 2 (g)+ 0 2 (g) D. 2 C 0 (g)+ 0 2 (g)= 2 C 0 2 (g)
若以熔融的 K 2 CO 3与 CO 2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，诸写 出该原电池的负极反应：___________。
( 2)某实验小组模拟工业合成氨反应 N 2（ g）＋ 3 H 2（ g）
2 NH 3（ g）△ H= -92.4 kJ/ mol，开始他们将 N 2和 H 2混合气体 20 mol(体积比 1:1)充入 5 L合成塔中.反应前压强为 P0，反应过程中压强用 P表示，反应过程中
与时间 t的关系如图所示。请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是（填字母代号）________
A.压强保持不变 B.气体密度保持不变 C. NH 3的生成速率是 N 2的生成速率的 2倍
② 2 min时，以 c( N 2)变化表示的平均反应速率为________
③若提高 N 2的转化率可采取的措施有________
A.向体系中按体积比 1:1再充入 N 2和 H 2 B.分离出 NH 3
C.升高温度 D.充入 He气使压强增大 E.加入一定量的 N 2
( 3) 25° C时, BaCO 3和 BaSO 4的溶度积常数分别是 8× 10－ 9和 1× 10－ 10，某含有 BaCO 3沉淀的悬浊液中， c( CO 3 2 -)= 0.2 mol· L -1，如果加入等体积的 Na 2 SO 4溶液，若要产生 BaSO 4沉淀，加入 Na 2 SO 4溶液的物质的量浓度最小是________ mol• L_ 1。
【解析】 I.根据盖斯定律，将第一个反应方程式化学计量数乘以 2，第二个反应方程式化学计量数乘以 6，然后将三个方程式相加，所得方程式化学计量数除以 6，即得目标方程式，反应热作相应变化即得。
II．（ 1）欲设计原电池，需要反应是氧化还原反应，且是放热反应，因此只有 D符合要求。
（ 2）①该反应的反应前后气体分子总数发生变化，因此在容积固定条件下，压强不变时可说明反应达到平衡状态， A正确；容器容积不变，气体总质量不变，因此气体密度一直不变， B错； NH 3的生成速率即正反应速率， N 2的生成速率即逆反应速率， NH 3的生成速率是 N 2的生成速率的 2倍时， v( NH 3)正= 2 v( N 2)正= 2 v( N 2)逆，即正逆反应速率相等，反应达到平衡状态， C正确。
②设 2 min时，反应消耗 N 2的物质的量为 amol，则有
，解得 a= 1，则
= 0.1 mol· L－１· min－１。
③向体系中按原比例充入 N 2和 H 2，相当于增大压强，平衡正向移动， N 2的转化率升高， A正确；分离出 NH 3可使平衡正向移动， N 2的转化率升高， B正确；反应放热，升高温度平衡逆向移动， C错；容器容积不变，充入惰性气体对平衡无影响， D错；加入 N 2，平衡正向移动，但 N 2的转化率降低， E错。
（ 3）两溶液等体积混合，浓度变为原来的一半，设需要加入的 Na 2 SO 4溶液的最小浓度为 c，
，
，解得 c= 2.5× 10 -3 mol• L_ 1。
【答案】 I.
Ⅱ（ 1） D； CO－ 2 e-+ CO 3 2 -＝ 2 CO 2；
（ 2）① AC；② 0.1 mol· L－１· min－１；③ AB；
（ 3） 2.5× 10 -3；
12、（ 2013·河北石家庄一模）许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
( 1)重晶石（ BaS 0 4)常作胃肠道造影剂。
已知:常温下， K sp（ BaSO 4）= 1.1× 10 -10，向 BaSO 4悬浊液中加入硫酸，当溶液的 pH= 2时，溶液中 c( Ba 2+)= ____________。
( 2)硫酸亚铁铵晶体[( NH 4) 2 Fe( S 0 4) 2· 6 H 2 0]常作分析剂。
①检验晶体中含有 NH 4+的方法为 ________________
②等物质的量浓度的四种稀溶液：
a. ( NH 4) 2 Fe( SO 4) 2 b. NH 4 HSO 4 c.( NH 4) 2 SO 4 d.( NH 4) 2 S 0 3，其中 C( NH 4+)由大到小的顺序为 _____________(填选项字母）。
( 3)过二硫酸钾（ K 2 S 20 8)常作强氧化剂， Na 2 S 20 3常作还原剂。
① K 2 S 20 8溶液与酸性 MnSO 4溶液混合,在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色， 该反应的离子方程式为 _____________
②用铂作电极，电解 H 2 SO 4和 K 2 SO 4的混合溶液可以制备 K 2 S 2 O 8，其阳极的电极反应式为 :_____________
电解过程中阴极附近溶液的 pH将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)
③产品中 K 2 S 20 8的含量可用碘量法测定。操作步骤为：称取 0.3 g产品于碘量瓶中，加 50 mL水溶解；加入 4.000 g KI固体(稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以___________为指示剂，用 0.1000 mol. L -1 Na 2 S 20 3标准液滴定至终点（已知： I 2+ 2 S 2 O 3 2 -= 2 I-+ S 4 O 6 2 -）。重复 2次,测得平均消耗标准液 21.00 mL。该产品中 K 2 S 2 O 8的质量分数为_____________(杂质不参加反应) (列式并计算）。
【解析】（ 1） pH= 2即 c( H+)= 0.01 mol/ L，溶液中的 SO 4 2 -绝大部分来源于 H 2 SO 4，因此 c（ SO 4 2 -）= 0.005 mol/ L，
= 2.2× 10－ 8 mol/ L。
（ 2）①检验 NH 4+通常加入碱，使 NH 4+产生为 NH 3，用湿润的红色石蕊试纸检验 NH 3，确定是否存在 NH 4+。
②水解是微弱的， a、 c、 d分子中都含有 2个 NH 4+， b分子中只含有 1个 NH 4+，因此 b中 c（ NH 4+）最小； a中 NH 4+、 Fe 2+水解相互抑制， NH 4+水解程度减小， c中 NH 4+正常水解， d中 NH 4+、 SO 3 2 -水解相互促进， NH 4+水解程度增大，因此溶液中 c（ NH 4+）由大到小的顺序为 a> c> d> b。
（ 3）①溶液变为紫色，说明有 MnO 4-生成，则 S的化合价降低，因酸性条件下 MnO 4-有强氧化性，因此 S只能生成 SO 4 2 -，依据得失电子守恒和质量守恒、电荷守恒可写出离子方程式。
②用 H 2 SO 4和 K 2 SO 4的混合溶液电解制备 K 2 S 20 8， S的化合价要升高，必然失电子，因此在阳极 SO 4 2 -失电子得到 S 2 O 8 2 -。阴极 H+得电子产生 H 2，则阴极附近 c（ OH-）增大， pH增大。
③ I 2遇淀粉变蓝，因此可用淀粉作指示剂，滴定终点时蓝色消失。滴定中涉及的化学反应有： S 2 O 8 2 -+ 2 I-= I 2+ 2 SO 4 2 -， I 2+ 2 S 2 O 3 2 -= 2 I-+ S 4 O 6 2 -，则 S 2 O 8 2 -～ 2 S 2 O 3 2 -，产品中 K 2 S 2 O 8的质量分数为：
。
【答案】（ 1） 2.2× 10－ 8 mol/ L；
（ 2）①取少量晶体，加水溶解，再加入足量 NaOH浓溶液加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则有 NH 4+。（其它合理答案也给分）
② a＞ c＞ d＞ b；
（ 3）① 5 S 2 O 8 2－+ 2 Mn 2++ 8 H 2 O催化剂 10 SO 4 2－+ 2 MnO 4－+ 16 H+；
② 2 SO 4 2－ － 2 e－= S 2 O 8 2－（或 2 HSO 4－ － 2 e－ = S 2 O 8 2－+ 2 H+）；增大；
③ 淀粉；
。
13、（ 2013·河南商丘二模） I.电离平衡常数（用 K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。 25℃时，有关物质的电离平衡常数如下表所示：
（ 1）物质的量浓度均为 0.1 mol/ L的下列四种溶液：① Na 2 CO 3溶液② NaHCO 3溶液③ NaF溶液④ NaClO溶液。依据数据判断 pH由大到小的顺序是______________。
（ 2） 25℃时，在 20 mL 0.1 mol· L— 1氢氟酸中加入 VmL 0.1 mol· L— 1 NaOH溶液，测得混合溶液的 pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_______。
A． pH＝ 3的 HF溶液和 pH＝ 11的 NaF溶液中，由水电离出的 c( H+)相等
B．①点时 pH＝ 6，此时溶液中， c( F－)－ c( Na+)＝ 9.9× 10 -7 mol/ L
C．②点时，溶液中的 c( F－)＝ c( Na+)
D．③点时 V＝ 20 mL，此时溶液中 c( F－)< c( Na+)＝ 0.1 mol· L— 1
（ 3）已知 25℃时，① HF (aq)+ OH－ (aq)＝ F－ (aq)+ H 2 O (l)Δ H＝ - akJ· mol— 1，
② H+ (aq)+ OH－ (aq)＝ H 2 O (l)Δ H＝ - bkJ· mol— 1，
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
（ 4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。 1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得 HFO，其结构式为 H— O— F。 HFO与等物质的量的 H 2 O反应得到 HF和化合物 A，则每生成 1 molHF转移_______ mol电子。
II.氯化硫酰（ SO 2 Cl 2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点– 54.1℃，沸点 69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：
SO 2 (g)＋ Cl 2 (g)
SO 2 Cl 2 (l)△ H＝– 97.3 kJ· mol— 1
（ 1）试写出常温常压下化学平衡常数 K的表达式： K=_________________；
（ 2）对上述反应，若要使化学平衡常数 K增大，化学反应速率 v正也增大，可采取的措施是_____（选填编号）。
a．降低温度 b．移走 SO 2 Cl 2
c．增加反应物浓度 d．无法满足上述条件
（ 3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________（选填编号）。
a．υ( Cl 2)＝υ( SO 2) b．容器中气体压强不随时间而变化
c． c( Cl 2): c( SO 2)＝ 1:1 d．容器中气体颜色不随时间两变化
（ 4） 300℃时，体积为 1 L的密闭容器中充入 16.20 g SO 2 Cl 2，达到平衡时容器中含 SO 2 7.616 g。若在上述中的平衡体系中，再加入 16.20 g SO 2 Cl 2，当再次达平衡时，容器中含 SO 2的质量范围是________________________。
【解析】 I.（ 1）酸性越弱，其酸根水解程度越大。四种酸的酸性由强到弱顺序为 HF> H 2 CO 3> HClO> HCO 3-，酸根的水解程度由大到小顺序为 CO 3 2 -> ClO-> HCO 3-> F-，酸根水解程度越大，溶液碱性越强，因此四种盐的 pH由大到小的顺序为 Na 2 CO 3> NaClO> NaHCO 3> NaF。
（ 2） HF溶液中的 H+主要由 HF电离产生， pH= 3即 HF电离出的 c（ H+）= 10 -3 mol/ L，则水电离出的 c（ H+）水= c（ OH-）水=
= 10 -11 mol/ L， NaF溶液中的 OH -主要由水电离产生，溶液中 c（ H+）= 10 -11 mol/ L，则 c（ H+）水= c（ OH-）水=
= 10 -3 mol/ L， A错；根据电荷守恒 c( H+)+ c( Na+)= c( OH-)+ c( F-)， c( F-) - c( Na+)= c( H+) - c( OH-)= 10 -6-
= 9.9× 10 -7 mol/ L， B正确；②点时 pH= 7，则 c( H+)= c( OH-)，根据电荷守恒可得 c( Na+)= c( F-)， C正确； HF酸、 NaOH溶液体积相等时，二者完全反应生成 NaF， F-水解使溶液显碱性，因此 c( Na+)> c( F-)，混合后溶液体积增大一倍，因此 c( Na+)变为原来的一半，即 c( Na+)= 0.05 mol/ L， D错。
（ 3）根据盖斯定律，将反应作如下变化：① -②，即可得目标方程式，反应热也做相应变化即可。
（ 4）根据题意可写出化学方程式 HFO+ H 2 O= HF+ H 2 O 2， HFO中 O为 0价， H 2 O中 O为 -2价， H 2 O 2中 O为 -1价，反应中生成 1 molHF，则转移电子 1 mol。
II．（ 1）纯液体或纯固体的溶度视为常数，因此该反应化学平衡常数
。
（ 2）平衡常数 K是温度函数，温度不变，平衡常数不变，欲使反应速率增大需要升高温度，但升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因此无法满足题中要求条件，只有 D选项正确。
（ 3）反应过程中， SO 2和 Cl 2的反应速率一直相等， A错；该反应是一个气体分子总数减小的反应，因此压强不变可说明反应达到平衡状态， B正确； SO 2和 Cl 2的浓度相等时，反应不一定平衡， C错；反应体系中只有 Cl 2有颜色， Cl 2浓度不同体系颜色不同，因此体系颜色不变时可说明反应达到平衡状态， D错。
（ 4）再加入等量的 SO 2 Cl 2，相当于在原平衡 2倍的基础上增大压强，平衡正向移动，一次 SO 2的质量在 7.616 g和 15.232 g之间。
【答案】 I.（ 1）①④②③（或①>④>②>③,用物质名称表示也对）；
（ 2） BC；
（ 3） HF (aq)
H+ (aq)+ F— (aq)△ H＝ -( a-b) kJ· mol— 1；
（ 4） 1；
II.（ 1） K＝
；( 2） d；（ 3） bd；（ 4） 7.616 g＜ m( SO 2)＜ 15.232 g；
