Question

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問(wèn)題
（1）250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向4L容器中通人6mol CO₂、6molCH₄，發(fā)生如下反應(yīng)：CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）．平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：

物質(zhì)	CH4	CO2	CO	H2
體積分?jǐn)?shù)	0.1	0.1	0.4	0.4

①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
②若再向容器中同時(shí)充入2.0molCO₂、6.0molCH₄、4.0molCO和8．O molH₂，則上述平衡向

 

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)．
（2）硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化，主要反應(yīng)
為：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1
①已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
寫出NO和O₂反應(yīng)生成NO₂的熱化學(xué)方程式

 

．
②一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充人NO₂和SO₂各1mol，5min達(dá)到平衡，此時(shí)容器中NO和NO2的濃度之比為3：1，則NO₂的平衡轉(zhuǎn)化率是

 

．
（3）常溫下有濃度均為0.1mol?L^-1的四種溶液：①、Na₂CO₃②NaHCO₃、③HCl、④NH₃．H₂O．
①有人稱溶液①是油污的“清道夫”，原因是

 

（用離子方程式解釋）
②上述溶液中，既能與氫氧化鈉反應(yīng)，又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順  序?yàn)?div id="1z99jt5" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
③向④中加入少量氯化銨固體，此時(shí)

c(N H + 4 )

c(OH-)

的值

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
④若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，則混合前③的體積

 

④的體積（填“大于”小于”或“等于”）
⑤將10mL溶液③加水稀釋至100mL，則此時(shí)溶液中由水電離出的c（ H⁺）=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,熱化學(xué)方程式,酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專題：

分析：（1）①先利用三段法求出各物質(zhì)的物質(zhì)的量，然后再根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；
②據(jù)K與Q的大小比較判斷反應(yīng)方向；
（2）①根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫來(lái)回答；
②根據(jù)化學(xué)平衡中的三行式進(jìn)行計(jì)算；
（3）①碳酸鈉溶液水解顯堿性；
②既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，又能和硫酸反應(yīng)的為NaHCO₃；
③向④中加入少量氯化銨固體，c（NH₄⁺）增大，抑制NH₃?H₂O的電離；
④NH₃?H₂O為弱電解質(zhì)，不能完全電離；
⑤取10mL溶液③，加水稀釋到100mL，溶液濃度為原來(lái)的

1

10

，為0.01mol/L．

解答： 解：（1）①CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）．
起始（mol） 6       6         0       0
反應(yīng)（mol） x       x        2x      2x
平衡（mol） 6-x    6-x       2x      2x
由CH₄的體積分?jǐn)?shù)為0.1，則

6-x

12+2x

=0.1，解得X=4，所以K=

[CO]2?[H2]2

[CO2]?[CH4]

=

22×22

0.5×0.5

=64，
故答案為：64；
②平衡后，再向容器中同時(shí)充入2.0molCO₂、6.0molCH₄、4.0molCO和8．O molH₂，Q=

c2(CO)?c2(H2)

c(CO2)?c(CH4)

=

42×32

1×2

=72＞K=64，平衡逆向移動(dòng)，故答案為：逆反應(yīng)；
（2）①已知：A、NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
B、2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，則反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）可以看成是B-2A得到的，所以該反應(yīng)的△H=-196.6kJ?mol^-1-2（-41.8kJ?mol^-1）=-113.0 kJ?mol^-1，
故答案為：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-113.0 kJ?mol^-1；
②設(shè)NO₂的變化濃度是x，
          NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
初始濃度：0.5      0.5       0       0
變化濃度：x         x        x       x
平衡濃度：0.5-x    0.5-x     x       x
則

x

0.5-x

=

3

1

，解得x=0.375，所以二氧化氮的轉(zhuǎn)化率=

0.375

0.5

×100%=75%，故答案為：75%；
（3）①碳酸鈉溶液水解顯堿性，離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
②既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，又能和硫酸反應(yīng)的為NaHCO₃，水解呈堿性，溶液中應(yīng)存在c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
③向④中加入少量氯化銨固體，c（NH₄⁺）增大，抑制NH₃?H₂O的電離，則c（OH^-）減小，所以c（NH₄⁺）/c（OH^-）的值增大，故答案為：增大；
④NH₃?H₂O為弱電解質(zhì)，不能完全電離，如等體積混合，溶液呈酸性，要呈中性氨水應(yīng)過(guò)量，故答案為：小于；
⑤取10mL溶液③，加水稀釋到100mL，溶液濃度為原來(lái)的

1

10

，為0.01mol/L，由Kw=c（OH^-）?c（H⁺）可知，c（OH^-）=10^-12 mol?L^-1，則此時(shí)溶液中由水電離出的c（H⁺）=10^-12 mol?L^-1，
故答案為：10^-12 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡等問(wèn)題，綜合考查學(xué)生的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力和分析能力，題目難度中等．