题目内容
(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量,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
则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为 ??????????????????????????????????? 。
(2)工业上合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)? △H<0。现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中,N2的平衡转化率()与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题:
①反应达到平衡状态B时,容器的容积10 L,则T1时,合成氨反应的平衡常数K= ???? L2·mol-1。
②平衡状态由A变到C时,对应的平衡常数K(A)??? K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
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,所有离子的浓度由大到小的顺序为? ??? >????? > ??? > ???????? 。
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为 ??????? ? 。
③25℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是??? (填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
(1)(5分)难以控制反应只生成CO(g)(2分,体现反应难以控制即可)
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,不单独计分)
②Na2CO3 + HClO = NaHCO3 +NaClO(3分)
③ac(2分)
【解析】
试题分析:(1)CH4燃烧容易生成CO2,难以控制反应只生成CO(g);首先写出CH4与O2反应生成CO和H2O的化学方程式,并注明状态,然后根据盖斯定律求出焓变:?H=—?H1+2?H2=—1214.0kJ?mol?1,进而可写出热化学方程式。
(2)①反应达到平衡状态B时,N2的转化率为20%,根据三段式进行计算
???????????????????? N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物质的量(mol)? 10???? 26????????? 0
转化物质的量(mol)?? 2???? 6?????????? 4
平衡物质的量(mol)?? 8???? 20????????? 4
则平衡常数为:K=(0.4mol?L?1)2÷[0.8mol/L×(2mol?L?1)3]=0.025 L2·mol-1。
②B点N2转化率大于C点,说明B点平衡常数大于C点平衡常数,A点与B点温度相同,则平衡常数相同,所以K(A)? >? K(C)
(3)①KSCN为弱酸强碱盐,SCN?水解使溶液呈碱性,所以离子浓度由大到小的顺序为:c(K+)>C(SCN?)>c(OH?)>c(H+)
②因为K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),所以HClO与Na2CO3反应生成NaClO和NaHCO3,化学方程式为:Na2CO3 + HClO = NaHCO3 +NaClO
③a、用pH计可以测量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,说明NaClO水解显碱性,可证明HClO为弱酸,正确;b、因为HClO具有漂白性,无法用pH试纸测量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,错误;c、因为HClO和盐酸浓度相同,所以若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸,正确。
考点:本题考查热化学方程式的书写、平衡常数的判断和计算、弱电解质的电离、盐类的水解、离子浓度比较、实验方案的分析。