（2）< 该反应正向是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大
（3）及时分离出产物
3．溶液中有关离子平衡的简答题思路
阅读题目情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；找出题目信息中与平衡体系变化的有关因素；利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；说明平衡移动后对实际问题体系产生的影响。
一般用如下模式书写：
“……存在……平衡，……（条件）使平衡向……（方向）移动，……（结论）”。
例3 Na2HPO4是磷酸的酸式盐，但其水溶液呈碱性，从溶液中离子平衡角度分析回答下列问题：
（1）解释Na2HPO4溶液呈碱性原因______________________________________________。
（2）当加入足量饱和CaCl2溶液时，溶液变为酸性，解释原因_______________________。
[解题思路]
答案
（1）Na2HPO4溶液中存在两个平衡，一是电离平衡，HPO
H＋＋PO，二是水解平衡，HPO＋H2O
H2PO＋OH－，其水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性
（2）Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO
H＋＋PO，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO结合生成Ca3（PO4）2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H＋浓度增大，溶液显酸性
1．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
＋H2（g） ΔH＝＋124kJ·mol－1
工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）变化如图：
（1）掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实：
_____________________
________________________________________________________________________。
（2）控制反应温度为600℃的理由是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
（2）600℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。
温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。
高温还可能使催化剂失活，且能耗大
解析
（1）掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，这是因为正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于减压，而减压平衡正向移动。
（2）600℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性较高。
该正反应为吸热反应，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。
高温还可能使催化剂失去活性，且能耗大。
2．为模拟合成氨生产，探究学习小组在3个1L的恒容密闭容器中，分别加入0.1molN2和0.3molH2发生反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH1<0，在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别测得c（N2）随时间（t）的变化如下表所示（T表示温度）：
时间/min
c（N2）/mol·L－1
温度
5
10
15
20
25
实验Ⅰ：
T1
0.091
0.084
0.08
0.08
0.08
实验Ⅱ：
T2
0.08
0.072
0.08
0.06
0.06
实验Ⅲ：
T3
0.075
0.06
0.06
0.06
0.06
（1）温度T1________（填“<”“>”或“＝”）T2，理由是________________________。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ相比，实验Ⅲ先达到化学平衡的原因可能是______________________。
（3）若将容器体积变为0.5L，其他条件与实验Ⅰ完全相同。
与实验Ⅰ相比，下列说法错误的是________。
（填字母）
a．达到平衡的时间缩短
b．N2的转化率增大
c．化学平衡常数不变
d．混合气体中NH3的体积分数减小
答案
（1）> 达到平衡时，T2温度下c（N2）小，即T2时N2转化率高，该反应是放热反应，在其他条件相同时，温度越低N2的转化率越高，平衡时c（N2）越小，故T1>T2
（2）实验Ⅲ使用催化剂
（3）d
解析 由表中数据知实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ达到平衡的时间分别为15min、20min、10min；平衡时c（N2）分别为0.08mol·L－1、0.06mol·L－1、0.06mol·L－1。
（1）实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应物初始加入量相同，该反应是放热反应，其他条件相同时，温度越高，N2转化率越低，平衡时c（N2）越大，故T1>T2。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ中，反应物浓度、温度、压强完全相同，且N2转化率相同，而Ⅲ反应速率大，达到化学平衡的时间短，是因为实验Ⅲ使用了催化剂（催化剂加快反应速率，不改变化学平衡）。
（3）该反应是气体体积减小的反应，容器体积变为0.5L，反应物浓度增大、压强增大，则反应速率加快，达到平衡的时间缩短，反应物转化率增大，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变；混合气体中NH3的体积分数增大。
3．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中分别存在下列溶解平衡：
Ca（OH）2（s）
Ca2＋＋2OH－，CaCO3（s）
Ca2＋＋CO。
在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。
为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏（CaSO4·2H2O）。
（1）粉末状碳酸钙能吸收废气中SO2的原因：
___________________________________。
（2）SO2与Ca（OH）2悬浊液反应生成石膏的总方程式：
____________________________
_________________________________________________________________________。
（3）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由：
__________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）由于亚硫酸的酸性比碳酸强，亚硫酸与碳酸根反应产生CO2气体，CaCO3的溶解平衡向右移动，生成亚硫酸钙，再被氧化为硫酸钙
（2）2SO2＋O2＋2Ca（OH）2＋2H2O===2CaSO4·2H2O
（3）Ca（OH）2微溶，澄清的石灰水中Ca（OH）2的浓度小，不利于吸收SO2
解析
（1）SO2与CaCO3悬浊液反应，相当于弱酸制更弱的酸。
（2）SO2与Ca（OH）2悬浊液反应，相当于酸碱中和反应，再被氧气氧化为硫酸钙。
（3）用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水，与浓度有关，浓度大时吸收二氧化硫的效果好。
4．[2016·全国卷Ⅲ，27
（2）（3）（4）]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO
SO
NO
NO
Cl－
c/mol·L－1
8.35×10－4
6.87×10－6
1.5×10－4
1.2×10－5
3.4×10－3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________。
增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_____（填“增大”“不变”或“减小”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO＋2SO2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为____________________。
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是_____________________。
②已知下列反应：
SO2（g）＋2OH－（aq）===SO（aq）＋H2O（l） ΔH1
ClO－（aq）＋SO（aq）===SO（aq）＋Cl－（aq） ΔH2
CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO（aq） ΔH3
则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________________________________________________________________________。
答案
（2）①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O 提高 ②减小 ③大于 NO溶解度较低（或脱硝反应活化能较高） （3）①减小 ②K＝
（4）①形成硫酸钙沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高
②ΔH1＋ΔH2－ΔH3
解析
（2）①亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O。
该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强，NO的转化率提高。
②脱硝反应消耗OH－，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。
③根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
（3）①由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。
②根据反应ClO＋2SO2SO＋Cl－可写出其平衡常数表达式为K＝。
（4）①相对于NaClO，Ca（ClO）2能形成CaSO4沉淀，有利于平衡向脱硫方向移动，提高了SO2的转化率。
②将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
题空二 物质变化类简答题
1．结合物质的性质，推测产生结果的原因；叙述时一般可使用因果表述法。
例1 铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。
将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________________________。
（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2＋和Pb2＋的去除率，结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2＋和Pb2＋，其原因是___________________________________________________________________________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2＋和Pb2＋的去除率不升反降，其主要原因是_________________________________________________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
纳米铁粉除去水中NO反应的离子方程式为4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O，研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是___________________________________________________________________。
答案
（1）Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O
（2）①活性炭对Cu2＋和Pb2＋有吸附作用
②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
（3）纳米铁粉与H＋反应生成H2
2．推理判断理由的阐述
该类型简答题一般是依据题意，根据化学知识及相关的知识对题目所给的问题先进行分析判断，然后说明判断的理由。
解题的思路：
先对问题作出判断，得出结论，然后再由结论追溯到分析过程，最后再回到结论。
采分点是推理过程和结论。
例2 H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①写出阳极的电极反应式______________________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因______________________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。
并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有____________杂质。
该杂质产生的原因是_______________________________。
[解题思路] ②
③
解析 ①阳极发生氧化反应，在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。
②H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：
H＋＋H2PO
H3PO2。
③如果撤去阳膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。
答案 ①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ ②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2 ③PO H2PO或H3PO2被氧化
1．氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解、氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl－
[CuCl2]－。
工业上可用向硫酸铜饱和溶液中加入NaCl和Na2SO3制取CuCl，请回答下列问题：
（1）写出生成CuCl沉淀的离子方程式：
________________________________________。
（2）在反应进行时，当氯化钠用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减小，原因是_________________________________________________________________________。
（3）实验测得溶液的pH与亚硫酸钠溶液体积的关系曲线如图所示。
①解释图像中V___________________________________。
②当V>a时，随着亚硫酸钠溶液的体积增大，溶液pH增大的原因是_______________
__________________________________________________________________________。
答案
（1）2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋
（2）当Cl－浓度过大时，生成的沉淀CuCl又会发生CuCl＋Cl－
[CuCl2]－，因而沉淀率会降低
（3）①由于发生2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，H＋浓度逐渐增大
②当铜离子完全反应后，再加入Na2SO3消耗溶液中的H＋，又使H＋浓度逐渐减小
2．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________________________________________________________________，说明理由：
__________________________________________________________________。
答案 NH3 根据反应：
8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多
3．用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀以达到除铬的目的。
（1）用Fe作电极的原因为______________________________________________________。
（2）在阴极附近溶液pH升高的原因是___________________________________________。
（3）溶液中除生成Cr（OH）3沉淀外还生成________沉淀，解释产生的原因_____________。
答案
（1）阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，提供还原剂Fe2＋
（2）水电离产生的H＋放电生成H2：
2H＋＋2e－===H2↑；同时产生了大量OH－
（3）Fe（OH）3 溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe（OH）3沉淀
解析
（1）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，以提供还原剂Fe2＋。
（2）阴极氢离子的放电能力较强，先放电，因而氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大。
（3）溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe（OH）3沉淀。
高考12题逐题特训
A组
1．已知H2S高温热分解制H2的反应如下：
2H2S（g）
2H2（g）＋S2（g）。
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验。
以H2S的起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，结果如图所示。
图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。
请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：
___________________。
答案 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，故曲线b向曲线a靠近
解析 弄清两根曲线表示的含义，温度低时，H2S转化率相差较大，温度高时，H2S转化率几乎相等，说明温度高时，在该段时间里已经达到平衡。
2．取少量待检水样（含有少量Cu2＋）于试管中，先加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续加入NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。
请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因_____________。
答案 待检水样中含有Cu2＋，加碱发生Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）＋S2－（aq）
CuS（s）＋2OH－（aq）
解析 因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化。
3．不同的金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。
难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线如图所示。
（1）pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH为________（填字母）。
A．＞1B．4左右C．＜6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2＋杂质，______（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法将其除去，理由是_____________________________________________________。
答案
（1）Cu2＋
（2）B
（3）不能 Co2＋、Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
解析 由图像可知Fe3＋沉淀pH范围大约为1.8～2.7，Cu2＋沉淀pH范围约为4.5～5.9，Ni2＋、Co2＋沉淀pH范围都约是7～7.9，相差很小。
4．汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为（可逆反应，
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