(16分)碳、氮、硫、氯是四種重要的非金屬元素。
(1)CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的△H難以直接測量,原因是              
已知:a.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   △H =-566.0 kJ·mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H =-890.0 kJ·mol-1
則CH4(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為                                    。
(2)工業(yè)上合成氨氣的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,F(xiàn)將10 mol N2和26 mol H2置于容積可變的密閉容器中,N2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(P)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時,容器的容積10 L,則T1時,合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       L2·mol-1
②平衡狀態(tài)由A變到C時,對應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃時,HSCN、HClO、H2CO3的電離常數(shù)如下表:

HClO
HSCN
H2CO3
K=3.210-8
K=0.13
Kl=4.210-7
K2=5.610-11
 
①1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有離子的濃度由大到小的順序為     >     >     >          。
②向Na2CO3溶液中加入過量HClO溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為            。
③25℃時,為證明HClO為弱酸,某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)沒計了以下三種實驗方案。下列三種方案中,你認(rèn)為能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?u>   (填下列各項中序號)。
a.用pH計測量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若測得pH>7,可證明HClO為弱酸
b.用pH試紙測量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若測得pH>2,可證明HClO為弱酸
c、用儀器測量濃度均為0.1 mol·L-1的HClO溶液和鹽酸的導(dǎo)電性,若測得HClO溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸,可證明HClO為弱酸

(1)(5分)難以控制反應(yīng)只生成CO(g)(2分,體現(xiàn)反應(yīng)難以控制即可)
2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ?H=—1214.0kJ?mol?1(3分)
(2)(4分)①0.025(2分)② > (2分)
(3)(7分)① c(K+)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H+)(2分,不單獨計分)
②Na2CO3 + HClO = NaHCO3 +NaClO(3分)
③ac(2分)

解析試題分析:(1)CH4燃燒容易生成CO2,難以控制反應(yīng)只生成CO(g);首先寫出CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2O的化學(xué)方程式,并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求出焓變:?H=—?H1+2?H2=—1214.0kJ?mol?1,進(jìn)而可寫出熱化學(xué)方程式。
(2)①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時,N2的轉(zhuǎn)化率為20%,根據(jù)三段式進(jìn)行計算
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物質(zhì)的量(mol)  10     26          0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)   2     6           4
平衡物質(zhì)的量(mol)   8     20          4
則平衡常數(shù)為:K=(0.4mol?L?1)2÷[0.8mol/L×(2mol?L?1)3]=0.025 L2·mol-1。
②B點N2轉(zhuǎn)化率大于C點,說明B點平衡常數(shù)大于C點平衡常數(shù),A點與B點溫度相同,則平衡常數(shù)相同,所以K(A)  >  K(C)
(3)①KSCN為弱酸強堿鹽,SCN?水解使溶液呈堿性,所以離子濃度由大到小的順序為:c(K+)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H+)
②因為K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),所以HClO與Na2CO3反應(yīng)生成NaClO和NaHCO3,化學(xué)方程式為:Na2CO3 + HClO = NaHCO3 +NaClO
③a、用pH計可以測量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若測得pH>7,說明NaClO水解顯堿性,可證明HClO為弱酸,正確;b、因為HClO具有漂白性,無法用pH試紙測量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,錯誤;c、因為HClO和鹽酸濃度相同,所以若測得HClO溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸,可證明HClO為弱酸,正確。
考點:本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)的判斷和計算、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、離子濃度比較、實驗方案的分析。

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

平衡是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題:
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常數(shù)為K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常數(shù)為K2
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示);此反應(yīng)該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K1和K2表示)。
(2)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g),該反應(yīng)在3L密閉容器中,在兩種不同的條件下進(jìn)行反應(yīng),A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol,其中實驗I的條件為T1℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實驗Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用分?jǐn)?shù)表 示),達(dá)到平衡時,A的反應(yīng)速率為____。
(3)已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10-5mol?L-1,c平衡(HCN)≈c起始(HCN),水的電離可不計,則此溫度下0.1 mol?L-1的HCN溶液的pH=_________。
(4)對于0.1mol?L-1 Na2CO3溶液,該溶液中離子濃度由大到小的順序是______,向該溶液中加水稀釋的過程中,c(H2CO3)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”, 下同) ,c(H2CO3)/ c(CO32)逐漸______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)
①對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則該反應(yīng)的KP=-                
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔH            0。(選填“>”、“<”)
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng),測得正反應(yīng)的速率隨時間變化的曲線如圖所示(已知:t2 --tl=t3-t2)。

則下列說法不正確的是         。(填編號)
A.反應(yīng)在c點未達(dá)到平衡狀態(tài)
B.反應(yīng)速率a點小于b點
C.反應(yīng)物濃度a點大于b點
D.NO的轉(zhuǎn)化率:tl~t2>t2~t3
(2)煤的綜合利用、使用清潔能源等有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法,在催化劑存在條件下有下列反應(yīng):



①△H3和△H1、△H2的關(guān)系為△H3=            。
②在恒溫條件下,將l mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容積的反應(yīng)容器,達(dá)到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變,再充入1 mol H2O(g),請在圖中畫出tl時刻后H2的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢曲線。

③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。
某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇,恒溫條件下,在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)到達(dá)平衡時,測得CO、H2、CH3OH分別為1 mol、1 mol、1 mol,容器的體積為3L,現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO,此時v(正)         v(逆)(選填‘‘>”、“<’’或“=”),判斷的理由        。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為        ,則KOH與H2SO4的中和熱為    。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1。請回答下列問題。
(1)用太陽能分解5 mol液態(tài)水消耗的能量是     kJ。
(2)液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為            。
(3)在以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,則正極的電極反應(yīng)式為                                                                       。
理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗2 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為1 404.2 kJ,則該燃料電池的理論效率為     。(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常常利用反應(yīng)①來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,但是伴隨副反應(yīng)②。
①C2H4(g)+O2(g) →; △H1   ②C2H4(g)+3O2(g) → 2CO2(g)+2H2O(g); △H2
(1)寫出環(huán)氧乙烷充分燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。答:____________________________;
(2)工業(yè)生產(chǎn)中,可通過某一措施來加快反應(yīng)①而對反應(yīng)②影響較小,從而提高環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)效率。工業(yè)生產(chǎn)采取的這種措施是_______________。
A.升高反應(yīng)體系的溫度B.增大體系中氧氣的濃度
C.使用合適的催化劑D.降低反應(yīng)體系的壓強
(3)已知C=C、O=O、C—C鍵能分別為a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1,則環(huán)氧乙烷中C—O鍵能為            kJ·mol-1
(4)反應(yīng)②可以設(shè)計成燃料電池,若以酸做電解質(zhì)溶液,負(fù)極反應(yīng)式是                。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)宇宙飛船上的氫氧燃料電池,其電池反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O,試寫出電解質(zhì)溶液若為鹽酸時的正極反應(yīng)式:______________。
(2)已知4 g甲烷氣體充分燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時,放出Q kJ的熱量。寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:______________________。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=-Q3 kJ/mol
利用蓋斯定律計算:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓變ΔH=________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

“氫能”是人類未來最理想的新能源之一。
(1)實驗測得,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________。
(2)利用核能把水分解制氫氣,是目前正研究的課題。如圖是其中的一種流程,流程中用了過量的碘(提示:反應(yīng)②的產(chǎn)物是O2、SO2和H2O)。
完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)①________________;反應(yīng)②________________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點是____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)在固定容積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=—92.4kJ/mol,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

T/K
298
398
498
平衡常數(shù)K
4.1×106
K1
K2
 
試判斷K1       K2(填寫“>” “ =”或“<”)。
(2)用2mol N2和3mol H2合成氨,三容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其它條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)均進(jìn)行到t min時N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示,此時甲、乙、丙三個容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        ,都達(dá)到平衡狀態(tài)時,N2轉(zhuǎn)化率最低的是   。

(3)NH3與CO2在120oC,催化劑作用下可以合成反應(yīng)生成尿素:CO2 +2NH3(NH22CO +H2O
在密閉反應(yīng)容器中,混合氣體中NH3的含量變化關(guān)系如圖所示

(該條件下尿素為固體)。則A點的正反應(yīng)/速率(CO2      B點的逆反應(yīng)速率(CO2)(填寫“>”“=”或“<”),NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為____         ;
(4)已知下列熱化學(xué)方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)   △H = -571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)    △H =+180kJ/mol
請寫出用NH3還原NO的熱化學(xué)方程式_                 
(5)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____     ?茖W(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池,則通人氨氣的電極是        (填“正極”或“負(fù)極”),在堿性條件下,通人氨氣的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                  

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同步練習(xí)冊答案